唐山沿海地区地下水化学特征及演化趋势分析

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1、唐山沿海地区地下水化学特征及演化趋势分析摘要：在广泛收集唐山沿海地区地表水、浅层地下水和深层地下水水化学分析资料的基础上，研宄了区内地下水化学类型分布规律、水化学形成的主要作用和演化趋势。结果表明：唐山沿海地区地下水化学类型具有一定的水平分带规律性。由于区内地下水持续大量开采，造成区内浅层地下水咸化和深层地下水硬度增大。同时，对区内深层地下水进行反向水文地球化学反应路径模拟，模拟结果表明：在模拟水流路径上，深层地下水主要发生方解石、白云石、岩盐、莹石溶解反应和石膏沉淀反应，同时伴随着阳离子交换作用，使得Na+和Cl-含量明显增加，Ca2+和S042-含量减少，水

2、化学类型将由HC03-Na型向HC03•Cl-Na型转变。关键词：水化学；主离子；地球化学模拟AnalysisofWaterChemistryCharacteristicsandEvolutionTrendsofGroundwaterinTangshanCostalAreasTIANXi-zhaol,2,SHANQiang2，SONGLi-zhen2(InstituteofEnvironmentalGeologyExploration，Shijiazhuang050021，China;ofEnvironmentalScienceandEngineering，Gu

3、ilinUniversityofTechnology，Guilin541004，China)Abstract:0nthebasisofwaterchemistrydataofsurfacewater,shallowanddeepgroundwaterinTangshancostalareas,thepaperdiscussedthedistributionofwaterchemistrytypes,themaincausesofwaterchemistryanditsevolutionresultsshowedthatthewaterchemistrytypes

4、inTangshancostalareaspresentedsomehorizontalzoningcontinuousandexcessiveexploitationofgroundwaterinthisareacausedthesalinizationofshallowgroundwaterandtheincreaseinhardnessofdeep，resultsfromaninversehydrologicgeochemistryreaction-pathmodelingofthedeepgroundwaterinthisareaindicatedtha

5、tthedeepgroundwatermainlyexperiencedtheprocessesincludingthedissolutionofcalcites,dolomites,halitesandfluorites,theprecipitationofgypsums,andthecationexchange,duringwhichtheconcentrationsofNa+andCl-increasedwhilethoseofCa2+andS02-4decreasedandthewaterchemistrytypeturnedfromHC03-NatoH

6、C03•Cl—Na.modeling唐山沿海地区主要包括乐亭县、溁南县、丰南区、唐海县的一部分区域。在区内大规模区域开发的背景下，对水资源的需求量越来越大。持续大量的开采地下水，将可能造成一系列的环境地质问题。对于地面沉降、海（咸）水入侵、湿地退化等环境地质问题的研宄己经比较深入，而对于地下水化学特征变化的研宄还相对滞后。基于此，本文在深入分析唐山沿海地区地下水水化学特征的分布规律的基础上，对地下水化学特征的形成及演化过程和趋势进行定量的研究。1研究区水文地质概况区域水文地质分区根据成因类型，唐山市平原区划分为山前冲洪积倾斜平原和滨海平原两大水文地质区［1］。冲

7、洪积倾斜平原水文地质区分布于平原区北部，由规模大小不等的冲洪积扇组成。滨海平原水文地质区主要为河流冲积及海湖积而形成，分布于平原区南部，是本文的主要研宄对象。该区内含水层颗粒较细，一般由细砂或粉砂组成。在垂直方向上，由于咸水体的存在，在地下具有双层结构或三层结构［1］。区域含水组的划分唐山市第四系含水层可划分为4个含水组，即I、II、III、IV含水组，分别相当于Q4、Q3、Q2和Q1的地层［2］。按水文地质条件和目前开采现状，将这4个含水组概化为浅层地下水和深层地下水（表1）。区内主要开采层集中分布在第II含水组和第III含水组，大部分开采井深度为200〜30

8、0m，利用深层淡水。地下