河套灌区地下水化学演变特征及形成机制

摘要

地下水资源是我国西北干旱区的重要资源,但不合理的开发利用导致系列生态环境问题,深入探究地下水化学演变特征及形成机制,对于地下水资源的合理利用具有重要意义.以河套灌区永济灌域为研究区,综合运用聚类分析和因子分析等统计学方法,研究了该区域地下水化学演化特征并阐明了地下水化学的形成机制,说明不同因子的影响程度.结果表明,研究区地下水阳离子以Na^+^+K^+为主,阴离子分别以Cl^-和HCO^-3为主,且Na^+^+K^+和Cl^-离子具有较高的空间变异性,是决定地下水盐化的主要因子,地下水化学类型以Cl^-Na、HCO3·Cl·SO4-Na和HCO3-Na型为主;通过聚类分析,研究区地下水可分为4类(A1、A2和B1、B2类),其中A1类地下水为高矿化度Cl^-Na型水,A2、B1和B2类地下水主要为HCO3·Cl·SO4-Na和HCO3-Na型水,结合因子分析,该区域地下水化学主要受"盐化"作用、碳酸盐岩溶解作用和人类活动影响,影响程度分别占了45.976%、23.853%和16.678%.蒸发盐岩溶解和阳离子交换作用是研究区Na^+和Cl^-积聚的重要来源,农业灌溉(对土壤盐分的淋洗)和干旱(蒸腾蒸发强烈)是地下水盐化的关键驱动因素.