龙子祠泉域岩溶水水化学-同位素特征
龙子祠泉域岩溶水资源评价及保护研究
我 国岩 溶水 蕴 藏 丰 富 ， 初 步 统计 ， 溶水 天 然 据 岩 资源量约 占地 下水 资源量 的 １ ［ 岩溶 水 在我 国城市 ／１ ４１ 。 和工业基 地供 水 中 占有重 要地位 ，全 国 １ ／ ４以上 城市
下水的补给主要为大气降水人渗 ，其次为碎屑岩侧向 或垂向间接人渗。 泉域面积 ２ ５ ２ ０ ｍ， ２ ｋ 跨尧都 、 襄汾 、 乡 宁、 洪洞 、 蒲县 和隰县 ６县（ 、 ）为汾西灌 区和临 市 区 ， 汾市工业及城市生活的重要水源。 ２ 岩溶 水资 源量评 价
天然 资源 量是 指 在天 然 条件 或人 为 开采 状态 下 ，
岩 溶泉及 相 应 的泉域 ， 中原 始 流量 大 于 １ｍ／ 的岩 其 ３ ｓ
溶大泉 １ 处 龙子祠泉作为 １ 处岩溶大泉之一 ， ９ 。 ９ 多 年 的泉水开发为临汾市经济社会发展作 出了积极贡 献 。近年来 ， 由于受 自然及人 为 因素 的影 响 ， 子祠 泉 龙
为龙子祠泉域岩溶 水资源合理开发和 利用提供参考。
［ 关键 词 ］ 岩溶水 ； 水资源 ； 评价 ； 龙子祠泉 ［ 中图分类号 ］ Ｖ １． Ｔ ２３ ４ ［ 文献标识码 ］ Ｃ ［ 文章编号 ］０ ４ ７４ （ ００ ０ — ０ ２ ０ １０ — ０ ２ ２ １ ）８ ０ １— ２
均衡原理 ， 在天然状态下 ， 岩溶泉域 多年补给量 大体 等 于多年 排泄 量 ，可 用排 泄量 的多年 平 均值代 替 ， 故 采用排 泄 量法计 算龙 子祠 泉域岩 溶水 天然资 源量 。龙
子祠 泉为 非全 排型 的山前 断裂 溢 流岩 溶大 泉 ， 其排 泄 量 由泉 口出流 量 、 岩溶水 地 下侧 向排泄 量 及人 工 岩溶
形 式溢 出地表 。泉域 属大 陆性半 干旱气 候 ， 四季分 明 ，
济南泉水地质
济南各泉域的界定济南地区的岩溶水自东向西划分为明水泉泉域、白泉泉域、趵突泉泉域和长孝水源地四个单元。
各泉域几乎囊括了山区全部地下水。
各泉域在排泄区分别以文祖断层、东梧断层、千佛山断层为界。
马山断层以西为“长孝水源地”（详见泉域示意图）。
各泉域在中上游的分界线，属变质岩、寒武系闭合流域的，以分水岭为界。
断层两侧都是奥陶系石灰岩的，要用统一观测岩溶水区域水位的方法，编制等水位线图加以确认。
当然，找出的地下水分水岭（泉域边界）与地质构造、岩层含水性、岩浆侵入等因素也应该吻合。
趵突泉泉域马山断层与千佛山断层之间的奥陶纪纯石灰岩分布区，由于石灰岩裂隙岩溶十分发育，具有广泛的储水空间，就像一个巨大的地下水库，接受多方来水。
其中包括分布区本身降雨垂直入渗补给、上游洪水过境沿河渗漏补给、上游基流侧向补给。
这里说的“上游”指北大沙河流域、玉符河流域、兴济河流域的上游。
可以说这个“水库”囊括了三个流域的地下来水和部分地表水渗漏。
沿着一定的水力坡度流向趵突泉。
也正是因为具有“水力坡度”，与泉口承压水头存在压差，如上所述，五龙潭泉口是趵突泉泉域内的最低点，不管流域内降水少到什么程度，最低泉口不会干涸。
各流域水情说明如下：北大沙河小崮山拦河坝（现在的大学城人工湖）以上属“闭合流域”。
上游洪水与雨洪过后的河道基流，越过坝址溢洪道，部分洪水泄入黄河，其余沿河渗漏。
渗入马山断层以东、分布在长清城关、平安店一带的大片纯石灰岩地区，变成岩溶地下水。
向西受马山断层阻挡，往北受黄河水顶托，岩溶水只能向西郊运动。
请看以下数字：1982年3月1日统测水位，北大沙河入黄河口的黄河水位是29.89米，玉符河入黄河口的黄河水位是29.11米。
济平公路两侧岩溶地下水位由西往东是：名庄30.15米、藤屯29.53米、杜庙29.55米、丰齐29.28米、古城28.96米、峨嵋山水厂28.71米、大杨庄水厂28.86米、趵突泉26.63米。
数据表明黄河水及河床泥沙持水层，至少在玉符河以西对岩溶水有顶托作用。
太原西山地区岩溶水系统水文地质特征浅析
□14O太原西山地区岩溶水系统水文地质特征浅析马杰民(太原市市政公用事业管理中心，山西太原030009)摘要：矿产资源在社会经济发展中发挥着重要作用，相关部门对矿产资源的勘察工作非常重视。
进行矿 物质勘察工作时需对地质岩石矿物分布规律进行分析，相关部门需要投入大量资金，引进先进设备，对地质岩石矿物的测试与分析技术展开深入研究，才能不断提升其工作水平。
关键词：地质；岩石；矿物测试中图分类号：P575 文献标识码：A文章编号：2096-7519 (2021) 01-14-21引言太原西山地区为一个复式正地形的向斜构造，其上出露 地层较为完整，主要是碎屑岩，碎屑岩夹海相石灰岩、煤 层及碳酸盐岩的一套建造。
根据研宄，太原西山复式向斜 在水文地质上一个突出特点是由盐溶化作用的成层性和选 择性构成以岩溶水集中排泄点为中心的岩溶水系统，即兰 村泉岩溶水亚系统和晋祠泉岩溶水亚系统。
从区域角度 看，各类型地下水含水介质不同，构造破坏程度差异大，因而不同类型地下水赋存、运移、径流和排泄呈现不同的 特点。
下面就含水岩组的划分及各含水层水文地质特征进 行分析。
2含水岩组的划分及其特征根据不同含水介质及地下水的赋存条件、水理性质和水 力特征将区域含水层划分为四大含水岩组：即松散岩类孔 隙水含水岩组、二叠系砂岩裂隙水含水岩组、石炭系层间 裂隙岩溶水含水岩组和碳酸盐岩岩溶裂隙水含水岩组。
碳 酸盐岩含水组又划分为寒武系及奥陶系下统岩溶含水组、奥陶系中统下马家沟岩溶含水组、奥陶系中统上马家沟岩 溶含水组和奥陶系中统峰峰岩溶含水组。
本文将碳酸盐岩 含水组作为分析的重点。
2.1寒武系及奥陶系下统岩溶含水岩组（e+〇,)寒武系下统以页岩为主，主要含水地层为中上寒武系和 奥陶系下统岩溶地层；该含水岩组在太原地区北部裸露形 成为兰村泉岩溶水亚系统，是岩溶水储存和运移的主要空 间，而在晋祠泉岩溶水亚系统区内，该含水岩组迳流滞 缓，裂隙岩溶不发育，富水性较差；据明仙沟口 1钻孔揭露，（^顶板埋深479. 0m,水位标高804. 19m。
第十二章 岩溶水
在裂隙不发育的条件下孔隙对岩溶发育起控制作用， 多形成岩溶中等发育、比较均一的岩溶含水层。
2
然而，由于岩溶水的奇特又常常使人无可奈何，出 现一些消极作用，如： 我国华北地区大多数煤层矿区，下伏为灰岩承 压含水层，承压水头之高，带来了开采的巨大风险。 云南、广西、贵州省岩溶山区，岩溶水位极低， 山区缺水严重，阻碍当地经济发展，生活贫困现象 严重。
岩溶地区的库水渗漏、地下施工、燧道施工等 困难重重，突水处理很难。
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图12—1 不同构造开启程度岩溶含水系统中岩溶发育条件
1—非可溶岩隔水层；2—石灰岩；3—导水断层；4—不导水断层；
5—潜水面；6—地下水流线；7—泉
31
（2）可溶岩与非可溶岩地层组合
在可溶岩与下伏隔水层的接触面上往往会发育成层 的溶洞，这是由于水流下方受阻，流线密集于接触界 面上所致（图12—3）。
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②初期为区域地下水流动系统的水流循环加速，最终发 育为完整的地下河系。
③统一的地下水河系，通常分布在整个碳酸岩盐地区， 范围大、排泄集中，系统内岩溶形态齐全，即：垂直 落水洞，漏斗，过路溶洞（无水），常年有水地下河 道（参见插图12-3）。
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插图12-3 介质改造结果——典型岩溶水系统结构概化图
两种非饱和溶液混合或其它离子(SO42- 、C1- 、Na＋等) 的加入都可增加水的侵蚀性。易溶盐离子降低Ca2＋、 CO32-离子的活度，使原饱和溶液再具有侵蚀性。 16
龙子祠泉域水环境特征
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文 章编 号 ：０ ５ ６ ３ （０ ８ ０ — １７ Ｏ １０ — ０ ３ ２０ ）３ ０ ２ 一 ４
Ｓ ＩＴ Ｃ Ｎ Ｏ Ｃ — Ｅ Ｈ Ｉ Ｆ ＲＭＡ Ｉ ＥＶ Ｌ Ｐ Ｎ ＴＯＮＤ Ｅ Ｏ ＭＥ Ｔ＆Ｅ Ｏ ＯＭＹ ＣＮ
１ 龙 子祠 泉域 概 况
龙子祠泉位于临汾市西南西山山前断裂带 ， 临汾市 １ ｍ， 距 ｋ 东部 为 ３ 第四系松散 层所覆盖 ， 北 、 西、 南岩 溶地下水沿 断裂带运移 ， 在龙子祠 出
池、 南池 、 东池 ３个 泉组 ， 出露标 高 ， 池为 ４ ５Ｉ． 池 、 池为 ４ ８ｍ， 东 ６ ｎ南 北 ７ ９ ％泉水集巾出露 于东池 和南池 。据 １５ ￣ １８ ０ ９ ５ ９ ４年资料 ， 泉群多年平均 流量 为 ５６ ， ．３ｍ ｓ最大为 ７７ ｓ １６ ．４ｍＶ（ ９ ４年 ）最 小为 ４３ ｌＩ（ ９ ３年 ） ， ＿ｌｎ， １７ ＝ ｓ ：
和外 部现实 的需 要 ， 使得创新 得以 出现 ， 这一变异使人性 假设理论 的发
展１ ３成体 系 。
利于我们 以变化 和开放 的过程观来审视人性假设 的演化里程 ， 有利于我
们针对 当今 信息 社会和 知识 经济时代 的变化采取科学 先进的人 性管理 从而适应 时代 的需要 。
参 考 文 献
断裂带为强径流带北西南三面岩溶地下水向强径流汇集至龙子祠最低饱水带由于该断层东部被第四系所覆盖第四系为隔水层黏土砂质黏土红黏土与含水层沙砾层互层且隔水层大于含水层含水层西厚东薄甚至尖灭且含水层厚度和含水性远远小于碳酸盐岩类为相对隔水层致使地下水东流受阻因此在龙子祠泉最低点溢出成泉属构造侵蚀溢流泉由于部分岩溶地下水径流至临汾龙子祠泉域水环境特征本刊email
同位素水文
以水为例任一时刻的分馏系数为： R1dN1/dN Rw N1/N
N1为稀有同位素组分
N1-dN1, N- dN
N1, N
dR
R
Rt
N1
N1
dN1
dN 1
N1 dN N
N N dN
N dN
dR R ( N dN 1 1) R ( 1)
dN N dN N1dN
N dN
dR dN ( 1) dN ( 1)
稀有同位素的丰度 R 丰富同位素的丰度
• 分馏系数 fractionation：α • 富集系数enrichment：ε
10
千分差值δ
• 值是指样品中两种稳定同位素的比值相对 于标准样品同位素比值的千分之偏差
‰R样品R标准1000
R标准
o 值能反映出样品同位素组成相对于标准样品的 变化方向和程度。如值为负值，表明样品中的 稀有元素比标准样品少，反之，表明样品中稀 有元素比标准样品多。
同位素水文
1
同位素的基本概念
• 核内质子数相同，所含中子数不同的一类 核素
o 在化学元素周期表中占据相同位置，它们具有 相同的核外电子排布结构，因而总的化学性质 相同，只是质量不同。
氘氚
2
同位素分类
• 根据原子结构的稳定性
o 稳定同位素
• 原子核的质子数和中子数以及原子核结构都是稳定 不变的，自然界中多数原子核都属于这一类，如2H、 18O。
Rayleigh仅是个反应条件，即反应物生成后立即从系统中 分馏出去。在Rayleigh条件下，即有平衡分馏也可以有动 力分馏。公式中的α对应相应分馏模式中的分馏系数。对 降水过程，可视为Rayleigh平衡分馏，对蒸发，湿度较大 时可视为Rayleigh平衡分馏，湿度较小时要考虑动力分馏。
岩溶水的特征
五、岩溶水的循环速度
岩溶水的循环速度(V)是指岩溶循环体内的水流速度。即由输入端 通过循环体至输出端的流程(L)与循环系统反应时间(τ)的比值：
V=L/τ 这个概念里也包含了两个效应：粘滞效应和加速度效应，主要是 由于介质糙率和水力坡度不同引起的。
循环速度可通过示踪剂连通试验测得，示踪剂的类型很多，如 萤光红、食盐和放射性元素。岩溶水的循环速度变化范围较大，我 国广西、云南、贵州岩溶区，枯水期、平水期和洪水期的流速一般 分别为每秒0.1~0.2、0.2~0.5和0.5~1.5米，有的洪水期可达到2米/秒。
落水洞、漏斗、竖 井、溶洼等负岩溶
迅速径流 (管、洞流)
地下径流
附属系统
输出
附属系统
出口 大泉
地下河
海
地表江河、湖
岸
泊、水库
或
海
海洋
底
泉
充
气
非
带
饱
水季 垂
带节 直
变循
动环 岩
带带 溶
浅 饱 水 带
水 平 循 环
水 循 环 体
饱
带
水
浅
带
循
深环
饱带
水 带
深 循
环
带
二、岩溶水循环系统分析
在岩溶水循环系统分析中，把渗入、运移与蓄存、排泄，分 别相应称为输入函数e(t)、传递函数z(t)（或叫系统特征函数）、 输出函数s(t)。三者之间的关系如下：
蒸散降雨落水洞流渗流渗入土壤水裸露岩石裂隙水封闭洼地渗流隙流小洞穴快速渗流渗流渗漏狭窄裂隙缓慢渗流洞流充水洞穴主管道存储于充水裂隙泉水或地下河溢流时间降雨量水位线岩溶水循环系统渗入储存运移排泄示意图渗流关系图水文图第一水文显示类型泉水或地下河溢流存储于充水裂隙主管道充水洞穴洞流渗流渗漏狭窄裂隙缓慢渗流渗流隙流小洞穴快速渗流封闭洼地裂隙水裸露岩石土壤水渗流渗入落水洞流降雨蒸散降雨开始后历时水位线降雨量第二水文显示类型水位线降雨量时间蒸散降雨落水洞流渗流渗入土壤水裸露岩石裂隙水封闭洼地渗流隙流小洞穴快速渗流渗流渗漏狭窄裂隙缓慢渗流洞流充水洞穴主管道存储于充水裂隙泉水或地下河溢流第三水文显示类型2
温泉水文化学特征分析文献综述
温泉水文化学特征分析文献综述第一篇：温泉水文化学特征分析文献综述温泉水文化学特征分析文献综述摘要：文章主要是通过对文献的查阅来分析温泉的水文化学特征，主要从两个方面来说明温泉的地下水循环的规律及分析温泉地下水化学的成因。
第一、对八大阴阳离子（钾、钙、钠、镁、碳酸根离子、碳酸氢根离子、氯离子、硫酸根离子）的成分及浓度的测定说明地下水的的形成时间，来源，补给，水质分析等。
第二、根据对温泉水化学成分与二氧化硅的分析估算出温泉地下热储温度从而计算出温泉的地下循环深度。
关键词：温泉；水文化学；热储温度；循环深度引言地热温泉是一种特殊的自然资源 , 因其分布范围广、储存量大、运营成本低、对环境的负面影响小且易于开发等优点，越来越受到人们的重视，现也被世界各国列为重点开发的新能源之一。
我国地热资源丰富且储存条件较好，开发潜力占全球的7.9%，是世界上利用地热资源较早的国家之一，但是我国较大规模的开发利用地热资源是在二十世纪的七十年代。
比美国晚10年，比日本晚4年[吴振祥等，2002]。
目前除了西藏的羊八井地热用于发电以外，其他的地热温泉都用于直接使用，利用的方式主要有供热取暖、洗浴、医疗、温室种植等[陶庆发等，2007]。
近年来，我国在地热资源开发利用上取得了很大的进步，但是我国在对温泉地热资源勘察评价程度还较低，以及对地热资源的开发和利用水平较低，从而造成了资源的严重浪费和过度开发引发的环境问题。
因此对温泉的地热资源作出评价变得越来越重要，主要分析温泉地下水的水文化学成因、补给来源、地层岩性、构造、热储温度、循环深度等。
1.热储温度与循环深度地下热储温泉是指赋存于地下的热储层中的地下热水的天然露头，循环深度是地下水到达地下最深处距地表的高度，研究这两者的特征对于了解温泉的开发潜力、地热矿产资源的利用等具有重要作用。
目前计算地下热储温度的主要方法有地球化学温标法目前地热温标方法主要有4大类:SiO2地热温标、阳离子地热温标、同位素地热温标和气体温标（王莹等，2000，刘亚平等，2015）。
岩溶地下水的化学特征和富水性分析-水文学论文-水利论文
岩溶地下水的化学特征和富水性分析-水文学论文-水利论文——文章均为WORD文档，下载后可直接编辑使用亦可打印——随着我国工业的不断发展，需水量不断增加，地下水的供给量远远小于所需量，致使地下水位不断降低，由煤田开发导致的煤田内部风化壳潜水渗入矿井，不过由于矿坑水的大量排放，导致浅层水又处于枯竭状态。
现在水源短缺已经成为许多地区最为突出的问题。
1 岩溶地下水区域的水文地质条件文章以山西大同煤田岩溶地下水区域的水文地质特征作为分析对象，山西大同煤田呈轴向北东走向不对称向斜，其西翼较为宽缓，东翼则陡而窄。
山西大同煤田有一部分地表被第三纪覆盖，其东西宽度约为三十千米，向斜轴延伸长约为五十千米，由于煤田受多次构造运动影响，导致早期部分地层缺失，并且第三系和侏罗系的发育也不完全，后期又受到燕山运动强烈褶皱与断裂等作用，致使煤田东部地层出现陡峻与直立倒转现象，并且伴生了一系列小型的褶皱和岩浆活动。
所以煤田的东部和南部的构造比较复杂，出现断层较多，不过北部和西部则比较简单，所出现的断层与褶皱比较少。
由于受到燕山运动的影响，导致其东部地势升高，形成了口泉山脉，西部和北部地势则比较低，有许多的第三系和玄武岩喷发沉积物，而喜山运动沿口泉山脉的东缘则发生断裂，致使山西大同煤田东侧沉积较厚第四系地层。
由于后期的一些构造运动，导致大同煤田在沉积构造上具有特殊化的形态。
侏罗系地层直接覆盖与寒武系石灰之上，其中间没有隔水层，岩溶水的补给主要依靠上部基岩裂缝水。
在左云县西侧，由白垩系直接覆盖于灰岩之上，其地下水是直接补给灰岩，而灰岩尖灭地带的补给则由玄武岩裂缝系水侧提供，此为大同煤田岩溶水的主要补给区。
大同煤田的东部边缘不透水，因为有前震旦系结晶体，其为隔水边界。
再其内部有少量的灰岩出露，其水补给主要来自于覆基岩风化壳裂隙水与大气降水上。
而大同煤田南部则为泄水边界，其岩溶水经过洪涛山短轴背斜，经神头群泉排泄出去。
在大同煤田之内的区域，有石炭系本溪组直接覆盖于灰岩之上，本溪组的底层厚度约为三十米左右，其岩性上部主要为砂质泥岩，下部为灰色泥岩与黏土，中部为灰岩。
中国北方岩溶水系统划分与系统特征
第三十一卷 第六期 地 球 学 报 Vol.31No.6二○一○年十二月: 860-868Acta Geoscientica SinicaDec. 2010: 860-868 www.地球学报.com本文由国土资源部公益性行业科研项目“中国北方岩溶区地下水环境问题成因机制与保护对策研究”(编号: 200811022)资助。
收稿日期: 2010-05-07; 改回日期: 2010-08-27。
责任编辑: 闫立娟。
第一作者简介: 梁永平, 男, 1962年生。
研究员。
长期从事中国北方岩溶地下水调查与研究工作。
E-mail: lyp0261@ 。
中国北方岩溶水系统划分与系统特征梁永平, 王维泰中国地质科学院岩溶地质研究所, 广西桂林 541004摘 要: 中国北方岩溶水以相对独立单元进行循环, 构成一系列规模不等的岩溶水系统。
本文重点阐述两方面的内容: 第一从基本概念出发, 划分出119个岩溶水系统, 这些系统以高度开放, 环境质量脆弱, 发育规模大, 资源要素构成多、各要素间转化关系复杂, “水煤共存”为特点; 第二从岩溶水系统地质结构与岩溶水流场的叠置关系出发, 将119个系统归结为5种系统模式, 各种模式在分布与发育规模, 岩溶地下水循环、富集, 岩溶地下水流场形态和主要岩溶水文地质环境问题等方面具有鲜明的特征。
关键词: 中国北方; 岩溶水系统特征; 岩溶水系统模式中图分类号: P641.133; P641.13 文献标志码: A 文章编号: 1006-3021(2010)06-860-09The Division and Characteristics of Karst Water Systems inNorthern ChinaLIANG Yong-ping, WANG Wei-taiInstitute of Karst Geology, CAGS, Guilin, Guangxi 541004Abstract: In northern China, karst groundwater cycles in relatively isolated units and has formed a series of water resource systems on different scales. This paper deals emphatically with problems of two aspects. First, starting with the basic concept, the authors divided the karst groundwater in northern China into 119 systems. These sys-tems are characterized by high openness, vulnerable environmental quality, large dimensions, numerous water re-source elements, complex conversion relations of the water resource elements and “water-coal coexistence”. Sec-ond, according to the superimposition relationship of geological structures and fluid fields, the authors grouped the 119 systems into 5 different framework models and described their respective distinct characteristics in distribu-tion, development scale, cycling and enrichment regulations, fluid field patterns and main hydro-geological envi-ronments.Key words: northern China; karst groundwater system characteristics; framework types of karst groundwater sys-tem中国北方贺兰山—六盘山以东, 阴山—沈阳以南, 淮河以北, 黄海-郯庐断裂以西的华北地台区内, 分布有68.5×104 km 2碳酸盐岩面积(裸露区7.78×104 km 2, 覆盖区8.74×104 km 2, 埋藏区51.95×104 km 2), 其中蕴藏有108.8×108 m 3/a 的岩溶地下水资源(张宗祜等, 2004; 潘军峰等, 2008; 侯光才等, 2008), 据不完全统计, 全区流量大于0.1 m 3/s 的泉水有130余处。
福建泉港区浅层地下水水化学特征及水质综合评价
福建泉港区浅层地下水水化学特征及水质综合评价? 福建泉港区浅层地下水水化学特征及水质综合评价福建泉港区浅层地下水水化学特征及水质综合评价黄耀裔，李子蓉，张云峰(泉州师范学院资源与环境科学学院，福建泉州362000) [摘要] 福建泉港区作为现代化港口城市，研究浅层地下水化学特征，进行地下水水质综合评价有利于水资源可持续利用。
对福建省泉港区浅层地下水水化学特征等指标进行统计分析，运用数理统计方法对浅层地下水水化学特征和水质进行综合评价分析可知，该区水中Na+、K+、Mg2+、Cl-、NO2-、NO3-指标变异系数大于100%，是受外界影响的敏感因子，TDS、总硬度、Ca2+等其他指标CV%较小，受外界影响较小。
根据Durov图，该区水化学类型以Cl-·HCO3-+Na+·Ca2+型为主。
最后参照《地下水质量标准》做水质综合评价，结果表明该区水质整体较差，处于(Ⅳ、Ⅴ类水平)占86.4%，超标因子主要为NO3-、NO2-及部分重金属为主，超标因子与该地区的石化工业污水排放、农业生产、生活污水乱排有关。
[关键词] 浅层地下水；水化学特征；综合评价；泉港区浅层地下水是地球水循环中的重要环节之一[1]，由于浅层地下水是社会经济发展及生活生产必须的重要水资源之一，全球超过15亿人口主要依靠地下水作为饮用水源[2]。
因此对于浅层地下水水化学特征[3]、水质成分[4]、水质综合评价[5]、水质污染防治[6]等成为目前人们关心的问题和学者研究的关注点。
泉港区位于福建省泉州市的北部，东经118°25′E～119°45′E，北纬24°59′N～25°45′N，东临湄洲湾，与惠安县净峰镇、东桥镇隔海相望，东北与莆田市秀屿区隔湾相望，西北与仙游县毗邻，西南与洛江区、惠安县紫山镇接壤，南与辋川镇相连。
气候属南亚热带海洋性季风气候，暖热湿润，日温差小，年平均气温19.8℃，降雨量集中，季风明显，年平均降雨量1 000～1 400 mm左右。
龙子祠泉岩溶水污染成因及防治对策
小企业 的废渣 、 废水的影 响而使其 污染严重 。如汾河每年接纳 的污水量
达 ３５ ｔ ．亿 ， ３ 致使河水水 质受到严重污染 ， 的污染物为 Ｃ Ｄ，Ｈ－ ， 主要 Ｏ Ｎ ４Ｎ
挥发酚类等 ， 临汾断面挥发酚超标最 大为 ４ ．倍 。 ３ ２
２ 岩溶水 水化 特征
龙子祠泉 水化学类 型为 Ｓ Ｃ Ｃ ・ ｇ Ｏ ・ Ｏ一 ａ Ｍ 型水 ，溶解性 总 固体 为 Ｈ 图 ４ 龙子祠 泉泉水 ｓ ４ 量浓度 动态变 化图 ｏ颂
计 ）为 ５ ２８ｎ ／ ～ ６ ． ｍｇＬ Ｓ ４质量浓度 为 ３５１ｍ ／～ ３ － ｍ ／ 。 ３ ． ｌ Ｌ ５ ３２ ／ ，Ｏ２ ｇ 一 １ ． ｇＬ ３ ４３ ｇＬ
龙子祠 泉是临汾市市 区供水 的主要水源之一。由于大规模 的煤矿 开
采、 炼焦 、 铁 、 炼 采石 、 烧灰 等人类活动 ， 同程度地影 响了地 下水环境 ， 不
炭 系太原组及 本溪组含煤地层及 叶寒武统 徐庄组泥 页岩分 别构成 岩溶 １ 地下水含水层 区域 隔水顶 、 底板 。 地下水补 给来 源主要为大气 降水 ，本 区岩溶 地下水 的补给高 程为 １ ８ ｌ ４ 这一高程与岩溶水系统内岩溶山区高程一致 ） 本区径 ３ｎ ９ ４ｍ（ ０ ～１ 。 年份 图 ２ 龙子祠泉泉水溶解性总 固体（ Ｄ ） Ｔ Ｓ 含量动态变化图
（ ｇ一 口 Ｊ ＿ ， Ｊ ｓ 溶解性总 固体（ Ｄ ） Ｔ Ｓ 含量动态变化 图 ， ３ 图 为龙子祠泉泉水总硬度 （ Ｂ Ｈ ）
（ ｇ
１ 龙 子祠 泉概 况
１１ 自然 地 理 概 况 ．
动态变化图 ， ４为龙子祠 泉泉水 ｓ ？质量浓度动态变化图。 图 ｏ
岩溶发育规律
第3节 岩溶水系统的演变
第3节 岩溶水系统的演变
快速发展阶段 ： 地下水流对介质的改造由化学溶蚀变为机械侵 蚀与化学溶蚀共存，机械侵蚀变得愈益重要。 地下出现各种规模的洞穴。 地表形成溶斗及落水洞，并以它们为中心形成 各种规模的洼地，差异集降水。 随着介质导水能力迅速提高，地下水位总体下 降，新的地下水面以上洞穴干涸，失去进一步 发展的动力。
第3节 岩溶水系统的演变
通道争夺水流的竞争变得更加剧烈。 不同地下河系发生袭夺，地下河系不断归并，流域 不断扩大。
停滞衰亡阶段 随着地下水位的总体下降和水力坡度的逐渐降低， 地下水的溶蚀能力逐渐降低甚至消失，岩溶发育呈 停滞状态。
第3节 岩溶水系统的演变
第3节 岩溶水系统的演变
结果
1、介质改造愈强烈，机械破坏也愈强
塔山
烟雨山漓江水甲天下的桂林
九马山
象鼻山
岩溶水的奇特又使人无可耐何——消积不利
华北的大多数煤层 ，下伏O2 灰岩水承压水头之高，带来开 采风险巨大
云南、广西、贵州省岩溶山区， 缺水严重，阻碍发展，生活赤 贫现象
岩溶区的库水渗漏，处理困难
在基本建设中，地下施工，燧 道施工困难重重
金沙江溪洛渡 水电站库区 岩溶洞穴
第十一章 岩溶水
概述 岩溶发育的基本条件 岩溶水系统的演变 岩溶水特征 我国南北方岩溶及岩水差异
第1节 概 述
岩溶对大多数人来说都不陌生，岩溶现象对许多人来 说是很神密的（含部分专业人员），岩溶现象的壮观 奇特，岩溶水的神出鬼末，有着积极的一面：
济南泉城—世界著名：蕴育滋养了该城文明与发展 山西自北向南沿太行山脉的名泉：晋祠泉，娘子关 泉，洪山泉，郭庄泉，广胜寺胜泉，龙子祠泉，是 山西盆地的工农业发展的主要支柱 广西桂林山水甲天下，奇特岩溶景观 云南的路南石林，壮观与气势，让游人流涟忘返
《龙子祠泉域水质评价及污染物迁移规律研究》范文
《龙子祠泉域水质评价及污染物迁移规律研究》篇一一、引言随着经济的持续发展和社会对自然环境的重视度日益提升，水资源问题成为公众和学者关注的焦点。
龙子祠泉域，作为重要水资源的代表，其水质状况及污染物迁移规律的研究显得尤为重要。
本文旨在通过对龙子祠泉域的水质进行全面评价，并对其中的污染物迁移规律进行深入研究，以期为该地区的水资源保护和合理利用提供科学依据。
二、研究区域概况龙子祠泉域位于某省某地区，具有丰富的地下水资源。
该地区地势复杂，气候多样，对地下水的水质和污染物的迁移有重要影响。
近年来，随着城市化进程的推进和工业、农业的快速发展，龙子祠泉域面临水质恶化和污染物迁移的潜在风险。
三、研究方法与数据来源（一）研究方法本研究采用多种方法进行综合研究，包括水质监测、数据分析、地理信息系统分析等。
通过对龙子祠泉域的水质进行定期监测，收集相关数据，运用统计分析方法对数据进行处理和分析。
（二）数据来源数据主要来源于该地区的水质监测站和相关部门提供的资料。
同时，结合地理信息系统，对研究区域的地形、地貌、气候等数据进行收集和分析。
四、龙子祠泉域水质评价（一）水质指标分析根据收集到的数据，对龙子祠泉域的水质进行综合评价。
评价指标包括pH值、溶解氧、总磷、氨氮等。
通过分析这些指标的变化情况，可以了解该地区水质的基本状况。
（二）水质综合评价结果根据水质指标分析结果，对龙子祠泉域的水质进行综合评价。
评价结果显示，该地区水质总体良好，但部分指标存在超标现象，需进一步关注和改善。
五、污染物迁移规律研究（一）污染物来源分析通过对研究区域的地形、地貌、气候等数据的分析，结合水质监测数据，对龙子祠泉域的污染物来源进行深入分析。
结果表明，污染物主要来源于工业排放、农业活动、生活污水等。
（二）污染物迁移途径及影响因素分析通过对研究区域的水文地质条件、地下水流动方向等数据的分析，结合水质监测数据，对污染物的迁移途径及影响因素进行深入研究。
结果表明，污染物的迁移主要受地下水流动、气候条件、地形地貌等因素的影响。
第13章 岩溶水
洞、天生桥、石钟乳、石笋、石柱、石幔、钙（硅）华。地下
河、千谷、盲谷等。
第1节 岩溶发育的基本条件
第1节 岩溶发育的基本条件
天坑——竖井
第1节 岩溶发育的基本条件
四、岩溶发育的基本条件
岩溶是水与可溶岩发生化学作用和岩土机械破坏的结果 岩溶与溶滤作用的区别？ 1、岩溶发育的基本条件（水与岩石两大类） （1）可溶性岩层的存在 主要为碳酸盐岩：灰岩、白云质灰岩、灰质白云岩、白云岩
第3节 岩溶水特征
三、岩溶水的补给、排泄与动态
1、补给源—— 大气降水是岩溶水的主要、甚至是唯一的
补给源，基本来自上边界的各种补给，但表现多种方式。
补给条件： （1）面状补给或渗入式补给; （2）点状集中补给—灌入式；入渗系数大（60—80% 南方，北方30%）
（3）南方岩溶地下水与地表水常常互为一体，互为转
初始介质场 K0
K1 K2
V0
V1 V2
K 小
V小
水流分散
……….……… Kn Vn K 大 V大 水流集中
第2节 岩溶水系统的演变
一、地下水对介质的改造 1、过程 （1）水流愈来愈集中在少数通道中，少数通道则优先 发展为溶洞
（2）介质改造过程也称为差异性溶蚀改造过程，其结
第3节 岩溶水特征
3、岩溶泉动态差异
南方——云南喷水洞地下暗河流量动态曲线
第3节 岩溶水特征
3、岩溶泉动态差异
北方——山西广胜寺岩溶泉流量动态曲线
第3节 岩溶水特征
4、影响南北方岩溶发育及岩溶水系统的因素
（1）岩溶含水介质 南方：常是高度管道化与强烈不均质的
北方：均匀得多（溶蚀裂隙为主以及局部的岩溶管道）
南方的岩溶地下河排泄成为地表水之源
黑龙洞泉域岩溶水水资源评价
黑龙洞泉域岩溶水水资源评价摘要：黑龙洞泉域为一独立封闭程度较高的全排型岩溶水系统。
通过泉域水文地质条件、水化学、水位动态以及水资源量的综合评价，认为多年以来，水化学类型趋于多样化、复杂化。
岩溶地下水的开采量逐渐增大，致使水位整体呈现下降趋势，超采状态下动用了部分静储量。
超采若持续，极可能造成滏阳河水回灌，地表污水对岩溶地下水的入侵，直接威胁城区居民饮水和生存安全。
关键词：黑龙洞泉域；岩溶水系统；水资源；静储量；回灌黑龙洞泉域位于太行山东麓南段，为中奥陶统峰峰组灰岩岩溶地下水，是邯郸市约二百万人民吃水的主要水源地之一。
但近年来，随着人工开采量的逐渐增加，矿山企业的大量疏排以及众多高耗水企业的采排，致使泉域内地下水位不断下降。
1泉域基本概况黑龙洞泉域位于邯郸市西部及河南省安阳地区北部，地理坐标为东经113°40′－114°20′，北纬36°13′-36°54′。
泉域总面积2404.45km2，灰岩裸露面积为1262km2，占泉域面积的52.49%。
黒龙洞泉域西连太行山，东接华北平原，地貌由中西部的山丘过渡为东部及南部的丘陵、平原，总体呈现西高东低、北高南低。
地处北温带半干旱大陆性季风气候区，多年（1962～2005年）平均降雨量为541.44mm，降水主要集中在7、8、9三个月，占全年降雨量的65.5％左右。
黑龙洞泉域内水系发育，滏阳河即发源于黑龙洞泉域。
2泉域水文地质条件2.1 泉域系统边界北界：西段以北洺河区域地下水分水岭为界，向东交峰东断层；西界：南段为涉县—长亭阻水断层，北段为震旦系区域隔水地层；东界：在岳城、新坡、中史村一线的邯邢深大断裂，为隔水边界；南界：西段以老爷山背斜为界，东段在河南省的李珍、东傍佐、李辛庄一带，为地下水分水2.2 含（隔）水岩组划分及特征依据地下水赋存条件、水理性质及水力特征，本泉域可划分为四个含水岩组和一个相对隔水层。
（1）下寒武统和中寒武统徐庄组（∈1+2x）泥岩相对隔水层主要岩性为含云母片的泥岩类岩石，出露于馆陶、鼓山西侧双玉泉、集贤村一带，厚191m，与下伏震旦系一起组成本区域隔水底板。
龙子祠泉岩溶水流量衰减原因及防治对策
量的减 少、 岩溶地下水 开采量的增加 以及 由于煤矿 开采 大量抽排岩溶地 下水， 出了 提
建 立水源保护 区、 完善监测体 系、 开展 采矿排水利 用研 究、 强岩溶 水的Ａ．－ ｌ 加 ．￣ 给等对 ｒ ． －
策， 以保护好龙子祠泉 Байду номын сангаас资源。 关键词 ： 龙子祠 泉域 ； 岩溶水； 流量衰减 ； 防治对 策 中图分类号 ：Ｖ １ Ｔ ２１ 文献标识码 ： Ａ
２ 龙 子祠 泉流 量特征 及衰 减原 因分析
２ 龙子祠泉流量特征 ． １
（） ２ 泉域内岩溶地下水 的开采 。泉域 内岩溶地下水及泉 口附近地下 水 的开采将直接影 响到泉水流量 。泉域岩溶水在 １９ ９０年以前以泉 口引
２０ 年 ０６
第 １卷 ６
第 １ 期 ５
收稿 日 ２ ０ — ３ ２ 期：０ ６ ０ — ７
龙子祠泉岩溶水流量衰减原 因及 防治对策
叶海 东
（ 山西省勘 察设计研究院 ， 山西太原 ，３０ ３ ００１ ） 摘 要 ： 自然和人为 因素 两方 面， 从 分析 了龙子祠泉流 量衰减的主要 原 因是大气降水
年份 图 ２ 龙子祠泉泉域 降水量变化过程线图
３５ ｇ －３ ．唧 。其 中 ｓ 、 １．ｒ ／ ３４ １ Ｌ ａ ３ ０ 总硬度不符合《 国家生活饮用水卫生
标 准》Ｇ ７ ９ ５ 。 （ Ｂ５ ４ —８ ）
Ｏ １ ５ １ １ ９ ６ ９ １ ９ ６ ９ １ ８ ｌ ９ｌ １ ９ ２ ０１ ９ ６ ９６ ｌ ６ １ ７ １ ７ １ ８１ ９ ６ ９ ９ ６ ０
维普资讯
Ｓ ＩＴ Ｃ Ｆ Ｒ Ａ Ｉ Ｎ Ｄ Ｖ Ｌ Ｐ Ｅ Ｔ＆Ｅ Ｏ Ｏ Ｙ Ｃ － Ｅ Ｈ Ｉ Ｏ Ｍ ＴＯ Ｅ Ｅ Ｏ Ｍ Ｎ Ｎ Ｃ ＮＭ 文章编号 ： ０ — ０ ３ ２０ ） ５ ０４ － ２ １ ５ ６ ３ （ ０６ １ － １ ８ ０ ０
河津禹门口岩溶水系统研究
东 部 边 界 ：东 部 陈 家 山玉 皇 顶 一 崖 窑 一 七 郎 山一 线 为 地 表 水 分 水 岭 ， 区内 地 层 总 的倾 向于 北西 ，岩溶 水 受 其 制 约 和 影 响 向西 径 流 ，其 地 下 分 水 岭 可 能 与 该 地 表 分 水 岭 相 一 致 。
其东属龙子祠泉域 ，其西为 禹门口岩溶水流域 。
南 部边 界 ：在 吕梁 山 区南 侧 绝大 部 分 地 段 ，下寒 武 系 紫色 页 岩 及 涑水 杂 岩 ，在 边 山抬 起 ，岩 层 向北 西倾 斜 ，形 成 天 然 的 阻水 屏 障 ，阻碍 了岩 溶 水 向南 径 流 ，成 为 固定 的阻 水边 界 。仅
的 黄 河 岸边 ，含 水 岩 段 包 括 奥 陶系 中统 下 马家 沟组 及 下 统 灰 岩 ，厚 度 ２ ５ ０ ｍ ，在 吕梁 山弧 形 张 性 大 断 裂 影 响 下 ，岩 溶 发 育 还 受 东 西 向 节 理 及 次 级 小 断裂 控 制 ，地 下 水 对 断 裂带 的溶 蚀 程 度 比任 何 部 位 都 强 烈 ， 岩 溶 形 状 呈 洞 穴 蜂 窝状 及 小 溶 洞 ，
、
岩 溶 水 系 统
向 禹 门 口及 黄 河 汇 流 的 碳 酸 盐 岩 类 岩 溶 水 ，主 要 赋 存 于 山 前 弧 形 大 断 裂 以 北 灰 岩 中 。 灰 岩 分 布 范 围 ，东 西 长 约
ｌ Ｏ ￣ ４ ０ ｍ， 岩溶发 育程度受东西 向节理及小断裂控制 ， 地 下水
长 期 溶 蚀 裂 隙 壁 面 ，致 使 裂 隙 变 宽 ， 以至 形 成 溶 洞 ，直 径 达
降 水 补 给外 ， 基 岩 裂 隙 水和 碎 屑 岩类 裂 隙 水 渗漏 补 给 及砂 页岩 沟 谷 地 表水 在 灰 岩 区 的渗 漏 补 给 ，亦 是 主 要补 给 源 。
《龙子祠泉域水质评价及污染物迁移规律研究》范文
《龙子祠泉域水质评价及污染物迁移规律研究》篇一一、引言龙子祠泉域作为我国重要的水源地之一，其水质状况直接关系到周边地区居民的饮用水安全和生态环境保护。
近年来，随着工业化和城市化的快速发展，龙子祠泉域面临着水体污染、水质恶化等严峻问题。
因此，对龙子祠泉域水质进行评价，并研究污染物迁移规律，对于保护水源地、改善水环境质量具有重要意义。
二、研究区域与方法1. 研究区域概况龙子祠泉域位于某省某地区，地势西高东低，地质构造复杂。
泉域内河流、湖泊众多，是周边地区重要的饮用水源地。
近年来，由于工业排放、农业面源污染等因素，龙子祠泉域水质状况日益恶化。
2. 研究方法（1）水质评价方法：采用综合评价法，从物理指标、化学指标和生物学指标三个方面对水质进行评价。
（2）污染物迁移规律研究方法：结合地理信息系统（GIS）技术、水动力学模型等方法，研究污染物的迁移、扩散和转化规律。
三、龙子祠泉域水质评价1. 物理指标评价通过对龙子祠泉域的物理指标（如浑浊度、色度等）进行监测，发现大部分指标均符合国家相关标准。
但部分区域的浑浊度和色度较高，需进一步调查原因并采取措施改善。
2. 化学指标评价化学指标是评价水质的重要依据之一。
通过对龙子祠泉域的化学指标（如pH值、总磷、氨氮等）进行监测，发现部分区域的化学指标超标，存在水体污染问题。
其中，总磷和氨氮超标较为严重，需加强污染源治理和水质改善措施。
3. 生物学指标评价生物学指标反映了水体的自净能力和生态状况。
通过对龙子祠泉域的生物学指标（如藻类密度、生物多样性指数等）进行监测，发现部分区域存在富营养化问题，需采取措施改善水体生态环境。
四、污染物迁移规律研究1. 污染物来源分析龙子祠泉域的污染物主要来源于工业排放、农业面源污染、生活污水等。
其中，工业排放是主要的污染源之一，需加强工业污染治理。
2. 污染物迁移途径分析污染物在龙子祠泉域内的迁移途径主要包括水流迁移、渗透迁移和大气迁移等。
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龙子祠泉域岩溶水水化学-同位素特征唐春雷;梁永平;王维泰;赵春红;申豪勇【摘要】通过对2013年龙子祠泉域岩溶水进行调查及35组样品测试分析,利用舒卡列夫分类法进行分类,龙子祠泉域岩溶地下水以SO4·HCO3-Ca·Mg型水为主,其中SO42-在岩溶水水化学类型以及地下水质量类别确定中具有重要作用.SO42-主要有两种来源,分别由中奥陶统碳酸盐岩石膏溶解和煤系地层中黄铁矿的氧化产生.氢、氧同位素分析结果表明,龙子祠岩溶地下接受古水和现代水的混合补给.硫同位素研究分析得出龙子祠泉水中源于煤系地层的SO2-的比例为22.22％,说明泉域地球化学背景对岩溶地下水造成的污染是重要因素,但与2004年的硫同位素结果计算比例(14.37％)相比较,目前泉水中源于煤系地层的SO4-的比例增高7.85％.%Through the investigation and analysis of 35 samplesin Longzici spring basin,the hydrochemical characteristics were made by Shukallev classification.Karst groundwater is mainly composed of SO4 · HCO3-Ca · Mg,the sulfate ion plays an important role in water chemistry and water quality.Sulfate ion of two kinds of sources mainly comes from gypsum or pyrite oxidation.The source of replenishment of groundwater in Longzici spring basin is fossilwater and modern,from the test results of hydrogen and oxygen isotopes.Isotope analysis shows that the proportion of sulfate ion in coal measure strata is 22％,which indicates that the geochemical background of the spring area is an important factor for the pollution of karst groundwater.But compared with the calculation of sulfur isotope results in 2004 14.37％),the proportion of SO42-in coal-bearing strata is significantly high 7.85％.【期刊名称】《桂林理工大学学报》【年(卷),期】2017(037)001【总页数】6页(P53-58)【关键词】岩溶水;水化学;氢氧同位素;污染途径;龙子祠泉域;山西【作者】唐春雷;梁永平;王维泰;赵春红;申豪勇【作者单位】中国地质科学院岩溶地质研究所/国土资源部、广西壮族自治区岩溶动力学重点实验室/联合国教科文组织国际岩溶研究中心,广西桂林541004;中国地质科学院岩溶地质研究所/国土资源部、广西壮族自治区岩溶动力学重点实验室/联合国教科文组织国际岩溶研究中心,广西桂林541004;中国地质科学院岩溶地质研究所/国土资源部、广西壮族自治区岩溶动力学重点实验室/联合国教科文组织国际岩溶研究中心,广西桂林541004;中国地质科学院岩溶地质研究所/国土资源部、广西壮族自治区岩溶动力学重点实验室/联合国教科文组织国际岩溶研究中心,广西桂林541004;中国地质科学院岩溶地质研究所/国土资源部、广西壮族自治区岩溶动力学重点实验室/联合国教科文组织国际岩溶研究中心,广西桂林541004【正文语种】中文【中图分类】P641.134地下水中的化学成分可以示踪地下水的循环途径, 反映地下水流系统的特征; 而地下水水化学类型是地下水化学成分的集中反映, 也是地下水水文地球化学特征研究的重要内容之一[1-3]。
水文地球化学结合同位素示踪[4-8]的方法可更深入研究区域地下水的循环特征和水动力场特征, 了解地下水的水质及其分布状况, 对于区域地下水资源可持续开发利用和综合管理也具有一定的指导作用, 而对于地质、水文地质条件等复杂地区水循环特征、水动力场等的研究具有重要的理论意义和现实意义[9-10]。
龙子祠泉位于山西省临汾市市区西南13 km的西山山前。
西山属吕梁山脉, 泉水出露于西山与盆地交接处的坡积物中, 泉水大多以散流形式溢出地表。
泉水流向临汾盆地, 汇入汾河[14-16]。
泉水20世纪60年代平均流量为6.14 m3/s, 2005—2013年多年平均流量下降为3.45 m3/s。
泉域范围:北部及东北部边界, 由西北向东南为泰山梁-青山峁(高程1 625.2 m)-上村山(高程1 432.7 m)-青龙山(1 332.6 m)-西庄, 东部边界自北向南为西庄-土门西-龙子祠-浪泉-南范庄。
西部边界自北向南为五龙山-化乐东-台头西-尉庄西, 南部边界自西向东为西交口-南范庄(图1)。
以上划定龙子祠泉域面积为2 250 km2, 其中裸露区碳酸盐岩面积574 km2。
泉域范围包括临汾市的尧都、襄汾县、洪洞县、乡宁县、蒲县、汾西县等9县(区), 其中尧都、蒲县和乡宁分布面积均在500 km2以上, 运城市的新绛县和稷山县的分布面积在10 km2以下[17-22]。
龙子祠泉域北部为向斜盆地, 南部为向北西倾斜的单斜构造。
补给以向斜翼部裸露灰岩区降水入渗为主, 其次为来自石炭-二叠系砂页岩区的地表径流入渗补给。
通过开展野外地质、水文地质补充调查, 分析龙子祠泉域水文地质条件, 通过对岩溶水重要补给源(包括地表水、对岩溶水有渗漏补给的煤矿排水等)了解岩溶水水质状况。
于2013年11月取样35组, 其中岩溶泉2组, 地表水3组, 矿坑排水4组, 煤系地层井2组, 岩溶井24组。
pH、温度、电导率等指标直接通过WTW 多功能水质监测仪现场测试获得; 水化学分析在国土资源部太原矿产资源监督检测中心实验室完成。
2H/18O 同位素在中国地质科学院岩溶地质研究所国土资源部重点实验室用德国同位素质谱仪Thermo Finnigan MAT 253进行测定, 测定结果以相对于VSMOW 标准的千分差表示, 测定精度分别为±2.0‰和±0.1‰; δ34S 值在中国地质调查局武汉地质调查中心实验室完成, δ34S值采用IsoPrime质谱仪进行测定, δ34S值采用CDT(Canyon Diablo Meteorite)标准, 测试精度优于±0.1‰。
3.1 水化学类型据本次工作所取得的岩溶地下水水质分析结果,采用舒卡列夫分类法确定地下水化学类型(表1)。
岩溶地下水的水化学组分特征总体上表现为阳离子高钙镁、低钾钠, 阴离子低氯、高硫酸根，且硫酸根与重碳酸根含量呈负相关。
阳离子在三线图中分布相对分散, Ca、 Mg、 Na百分比大于10%均有出现。
但总体上Mg 的变幅相对较小, Ca多数偏高, 而个别样品Na的百分比可达到40%以上。
水化学三线图(图2)Ca、Mg、集中落在菱形的左上角, 充分体现了本区碳酸盐岩-硫酸盐岩地层建造的地球化学背景条件。
本区重碳酸根保持相对稳定，含量主要集中在216～306 mg/L。
从补给径流途径来看, 龙子祠泉域岩溶地下水补给途径较短。
从表1看出，地表水水化学类型为SO4·HCO3-Ca·Na型水，3个不同地表水水化学类型相同；矿坑排水源于煤系地层中的比例最高; 地表水中的比例接近于矿坑排水, 3个地表水样品的水量主要源于矿坑排水。
煤系地层井水和矿坑水的水化学类型主要为SO4-Ca型水，高, 高Ca,部分水样Na含量较高, 说明有生活污水汇入水样点。
含量百分比排首位的有23个样品, 说明在泉域岩溶水水化学类型以及地下水质量类别确定中具有重要作用。
综上所述，龙子祠泉域岩溶地下水以SO4·HCO3-Ca·Mg型水为主，且大部分岩溶地下水超标。
3.2 矿化度的变化分析本次水化学样品的24个岩溶水样品矿化度含量变化为340.5～2 340 mg/L, 变幅接近7倍。
总体上, 在泉域北翼(紫荆关断层北东侧), 龙子祠向斜轴部埋藏区, 矿化度一般都在1 000 mg/L以上, 山前排泄区则一般在1 000 mg/L以下; 泉域南翼(紫荆关断层西南)西侧碳酸盐岩埋藏区矿化度高于东侧碳酸盐岩裸露区, 比较典型的是豁都峪, 从上游向下游, 台头(1 681 mg/L)-高家河(956 mg/L)-光华村(857 mg/L)-西宽水村(568 mg/L)-铺头村(518 mg/L), 矿化度逐渐降低。
西部为补给区, 灰岩为埋藏型, 岩溶地下水补给、径流速度较慢, 水岩作用充分, 导致矿化度较高。
东部为径流-排泄区, 灰岩为裸露型, 岩溶地下水补给、径流速度较快, 水岩作用不充分, 导致矿化度较低。
矿化度与硫酸根含量存在着极高的线性相关(图3)。
区域岩溶地下水中主要来源有2种, 分别是中奥陶统碳酸盐岩含水层石膏溶解和石炭系煤中黄铁矿的氧化。
石膏为CaSO4；黄铁矿的氧化, 产生H2SO4, 与灰岩、白云岩反应产生CaSO4、 Mg SO4。
龙子祠泉域的平均矿化度为831 mg/L, 略低于本次所有岩溶水样品的平均值, 但在大小排序上处于所有岩溶水样品的中值位置, 它提供了各地岩溶水汇集排泄的水文地质信息。
岩溶水矿化度大小的变化除去径流条件影响, 还与石膏的溶解、受到煤矿酸性水的污染程度有关。
3.3 氢、氧同位素特征分析本次测定的30个样品δ18O值为-8.92‰～-11.58‰, 平均值(-10.07‰), 与龙子祠泉水样的δ18O值(-10.12‰)较为接近, 体现了龙子祠泉是各种水混合的结果。
图4是本次样品以及1988年中国地质大学(武汉)在本区获取的雨水样品δD-δ18O同位素关系线, 本地雨水和本次样品间都具有较好的线性关系。
龙子祠岩溶水位于大气降水线的左下方, 表明龙子祠岩溶水接受古水和现代水的混合。
研究区岩溶地下水中主要有2种来源, 分别是中奥陶碳酸盐岩含水层中石膏溶解和煤系地层中黄铁矿的氧化。
以下采用34S同位素分析的来源。
为了计算的混合比例, 首先假定岩溶水中都来源于煤系地层硫铁矿和中奥陶统石膏,这种假定显然是存在一定的不合理性, 因为水中存在其他来源的硫, 而北方其他地区的岩溶水在没有石膏和煤系地层中的硫来源时, 的含量多在50 mg/L以下(表2), 这种含量不足龙子祠泉域岩溶水的含量的20%, 因此, 假定所引起的误差不会影响到宏观的判别, 当然, 对一些含量较低的样品将存在较大误差。