【摘 要】
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石家庄市位于太行山前地带,水资源利用主要以地下水为主。近年来,在自然因素和人类活动的影响下,地下水的分布特征和演化进程受到了一定程度的影响,引起了地下水化学特征的一系列变化。为科学的认识地下水,合理开发地下水资源,保护地下水环境,有必要对该区的地下水水化学分布特征进行研究。本文依托河北省地质环境监测院“国家地下水监测工程”项目,以石家庄平原区为研究区,运用数理统计、单因子评价、离子图解、水文地球化
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石家庄市位于太行山前地带,水资源利用主要以地下水为主。近年来,在自然因素和人类活动的影响下,地下水的分布特征和演化进程受到了一定程度的影响,引起了地下水化学特征的一系列变化。为科学的认识地下水,合理开发地下水资源,保护地下水环境,有必要对该区的地下水水化学分布特征进行研究。本文依托河北省地质环境监测院“国家地下水监测工程”项目,以石家庄平原区为研究区,运用数理统计、单因子评价、离子图解、水文地球化学模拟等多种方法,深入研究了石家庄平原区地下水水化学特征和成因,结果如下:（1）运用综合分析法和Piper三线图对样本的基础数据分析得知:研究区地下水呈弱碱性,常规离子浓度特征主要为SO42-＞HCO3-＞Cl-,Na+＞Ca2+＞Mg2+。研究区浅层地下水山前冲洪积扇地区地下水化学类型主要为HCO3-Ca·Mg型、HCO3·SO4-Ca·Mg型,向中部平原区的SO4-Na·Mg型、SO4·Cl-Na型转化;深层地下水从山前冲洪积扇地区的HCO3-Ca型水变为中部平原区的SO4·Cl-Na型水。（2）研究区地下水离子浓度北西低南东高,存在一个北北西-南南东的低浓度带;分布特征与流场息息相关。研究区浅层地下水的TDS、HCO3-、Cl、SO42-、Na+、Ca2+和Mg2+浓度有变化,分布特征上基本不变。NO3-离子浓度呈下降趋势,地下水开采的减少和生态补水等因素是主要成因。（3）水质评价结果:石家庄平原区浅层地下水水质多年呈变好趋势,2017年研究区浅层地下水Ⅳ类水和Ⅴ类水的面积占研究区总面积的71.6%;至2021年研究区无Ⅳ类水,Ⅴ类水的面积占研究区总面积的10.12%;TDS和NO3-离子浓度的减小是水质变好的主要原因。2021年深层地下水水质较好,大部分地区水质均优于Ⅲ类水。（4）离子关系图分析得出研究区地下水主要受岩石风化作用的控制。山前冲洪积扇地区受蒸发盐岩与碳酸盐岩风化溶解作用的影响,中部平原地区硅酸盐岩与蒸发盐岩溶解作用的影响较大;阳离子交换作用在研究区普遍存在。（5）对研究区进行反向模拟得出:研究区地下水经历的水化学作用包括水岩溶解作用、沉淀作用、阳离子交换作用。模拟路径上,白云石和盐岩的溶解始终存在,石膏的溶解发生在冲洪积扇扇缘地区,钙长石的溶解主要在中部平原区。阳离子交换作用自西向东逐渐增强,主要为Ca2+离子的吸附的Na+离子的解析。石家庄平原区地下水离子分布与流场息息相关,近年来人类活动影响的减小使得水质逐渐变好,水岩溶解作用和阳离子交换是水化学组分的主要成因。
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