文档介绍：珠江三角洲小流域地下水化学特征及演化规律
赵新锋1,2,陈建耀1*,唐常源2,曾松青1,鲁垠涛2
1. 中山大学地理科学与规划学院,广东广州 510275;2. 日本千叶大学园艺学部,松户市271-8510千叶县,日本
摘要:珠江三角洲地下水环境日益恶化,已成为制约经济社会发展的重要因素。以珠海市具有典型特征的闭合小流域作为研究对象,分旱、雨两季采集地下水分析主要离子及D、18O同位素,全面系统地研究了地下水水化学的时空变异特征与演变规律。结果表明:研究区内地下水主要受大气降水及附近地表水体渗透补给,以蒸发及地下水径流排泄,季节变化对区域内水化学空间变异性影响较小。沿地下水流方向(补给区-径流区-排泄区),地下水化学类型主要从Ca-Na(Mg)-HCO3型向Na-Cl和Na-K-HCO3-CO3型演化,风化-溶滤、离子交换、海陆交互作用是控制当地地下水质演变的主要水文化学过程。
关键词:地下水;水化学;时空变异;演化规律;珠海
中图分类号:X143 文献标识码:A 文章编号:1672-2175(2007)06-1620-07
水量短缺与水环境污染不仅是干旱与半干旱地区存在的问题,同时也是我国南方湿润与半湿润地区的问题。尤其在经济快速发展的珠江三角洲地区,季节性与水质型缺水也日益明显。长期以来该地区内生产、生活用水水源主要为地表水,但近年来随着人口不断增加、城市化进程加快和经济建设的高速发展,生产与生活用水急剧增加,水的供需矛盾日益突出[1]。合理解决珠江三角洲地区不断出现的含水层及地表水土污染问题,有效地管理地下水资源,系统开展地下水循环机理研究势在必行。已有的研究[2,3,4,5]表明,交通、污水灌溉、工业污染、垃圾和城市污泥是造成珠江三角洲土壤重金属污染的主要原因。而对珠三角内浅层地下水的研究处于起步阶段[6,7]。旨在查明珠江三角洲地区(4×104 km2)地下水污染状况的调查项目主要针对地下水污染程度及时空变化趋势,而珠三角地区地下水水化学演化机理的研究鲜有报道。本文选取珠海校区作为研究对象,从小尺度上研究地下水化学演化规律,揭示该区域地下水形成、迁移、运动变化规律,从而为珠三角地区地下水资源可持续开发利用和管理提供科学依据。
1 研究区域水文地质概况
研究区位于广东省珠海市唐家湾镇中山大学珠海校区内(图1)。该校区三面环山,一面环海,本身为一封闭的小流域, km2。珠海市位于北回归线以南,属亚热带季风气候区, ℃。4~9月为雨季,10月至次年3月为旱季。水汽源地主要是东南方向的太平洋以及南部的南海。多年平均降雨量为2011 mm,呈现由南向北递减的地区分布特征。多年平均水面蒸发量1469 mm,地区变化趋势为由北向南递增,一般夏秋高温期比冬春期蒸发强度大。
珠海地处在珠江三角洲断陷区南缘,属平沙断裂和横琴-三灶断裂向的梯形断块的一部分,燕山运动塑造了珠海市所辖区域的基本构造格局。总的地形是西北向东南倾斜,主要山脉呈北东向展布。雨量充沛,给地下水补给创造了良好条件。山区地势较陡,排泄条件好;河口平原区,软土厚度大,渗透条件差,地表水就近排入河涌或江河湖海中。该区域内地壳经历了燕山期强烈的断块运动和多期的岩浆活动,大小岩体众多,接触频繁,断裂发育,岩石破碎。加上长期的风化作用,基岩及风化壳中普遍