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地下水的特征范文1
[关键词]k均值聚类 水化学特征 水文地质单元
[中图分类号] P332.7 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-3-225-2
1引言
水文地质单元划分是根据水文地质条件的差异性将所要研究的对象分成若干个小的区域，然后将研究对象进行分类，以期找到研究对象的某些规律的手段。一般而言，水文地质条件的差异性主要体现在研究对象的地形地貌、地质构造、地层条件以及气象和水文等方面。然而，在实际操作中，由于地下条件的复杂性，我们根本无法准确了解整个区域的地质和水文条件。如局部区域可能存在小断层和小溶洞等可以大大改变整个区域地下水的补给、径流以及排泄条件的类外因素。但是从另一个角度来讲，由于每个水文地质单元一般都具有统一的径流、补给、排泄条件。
2传统水文地质单元划分方法的主要影响因素
2.1地形地貌的影响
所要研究区域的地形地貌虽不是影响水文地质单元划分的主要因素。但是由于该区域的湖泊、河流等地表水可能成为地下含水层的补给水源，因此也可以将其作为水文地质单元划分的依据。然而，依靠现有的科技水平，我们还无法将地下水和地表水的沟通情况准确确定，所以区域的地形地貌等只能作为进行水文地质单元的辅助划分因素。
2.2地层条件的影响
地层条件必须首先考虑地层岩性。由于不同岩性的裂隙发育程度会有明显差异，因此其富水性也会有所不同。所以在岩性变化较大的地区应进行分区处理。但如果是要研究某一含水层的地下水时情况时，由于其岩石的性质较为相似，故此时岩石性质应作为水文地质单元的辅助划分因素。其次，还要考虑不同岩性的连通及渗透情况。一般而言，地下水在其中的运行情况会大大影响地下水水害的程度。最后，我们还要考虑隔水层和含水层的分布、产状及其在地表的出露情况。如图1所示为潜水、承水以及滞水含水层的产状及分布情况，这些都会在一定程度上影响到水文地质单元的划分。但在实际考察中发现，由于隔水层和含水层的产状及分布特性可以很容易地在大范围内被掌握。而局部小范围的缺失或是厚度变薄，则无法精确判断，因此可能会造成含水层的沟通，进而影响到整个区域的局部径流、补水和排泄条件。 此时如果还是按照原来的隔水层及含水层的性质来划分水文地质单元，则会造成较大误差。
2.3地质构造的影响
地质构造是影响水文地质单元划分的主要因素。我们既要考虑研究区域的断裂带、区域性断层的分布情况，还要掌握该区域的断层破碎带以及节理密集带的显著特点。一般来说，断层分布区的规模越大，该区域表现为岩溶水强径流带的概率就越大。但是，如果该断层是不导水的，那么就可以划分为2个水文地质单元。另外，由于断裂或节理的存在，使得断裂或节理两端的地层径流通道堵塞或畅通，从而形成2个不同的径流、补给和排泄的区域，导致该区域可能成为2个水文地质单元。
2.4气象及水文因素的影响
若在较大区域范围内进行水文地质单元的划分，那么气象及水文因素的影响较大。此时我们必须将其列为主要依据对象。但是若在特定的规模不大的地区内划分水文地质单元，由于此时气象和水文因素在此范围内相似甚至相同，所以不能将其作为主要的参考因素。
3 K均值聚类
3.1基本概念
k均值聚类是目前最著名的区域划分聚类算法，而且由于该方法简洁、效率高，逐渐成为所有聚类算法中应用最广泛的一个。它的基本原理是首先通过给定数据点集合以及需要的聚类数目k（k值由用户指定），然后再根据某个特定的距离函数反复地把数据分入k个聚类中直至结束。
3.2计算方法及步骤
首先，随机选取K个对象作为开始的聚类中心。然后，计算每个所要划分的对象与子聚类中心之间的距离。并将其分配给距离自己最近的聚类中心。聚类中心以及分配到其中的对象就代表一个聚类。一旦所有对象都被分配完毕，每个聚类的聚类中心就会被重新计算。该过程将不断重复，直至满足相关终止条件为止。（如图1所示）一般而言，终止条件既可以设定为没有对象被重新分配给不同的聚类，也可以设定为没有聚类中心再发生变化，还可以设定为误差平方和局部最小。
4实际案例分析
4.1基本资料
以中国平顶山煤田寒武系灰岩的水文地质单元划分为例，该区域的自然地理条件、构造条件如下：
（1）自然地理条件：东起洛岗一号正断层，南起庚组煤（一煤）层露头，西北至郏县断层，东北至襄郏断层。含煤面积为650km2。平顶山煤田的中部和北部为低山，而西南部为丘陵。区内较大的河流为汝河和沙河，且区内在沙河上建有白龟山水库和昭平台水库。
（2）构造条件：主体构造为宽缓复式向斜以及李口向斜。整个复式向斜呈现东部封闭、西部开放的状态。如图2所示。由于李口向斜的轴部寒武系灰岩常年深埋于煤系地层之下，使得来自西南豁口补给区的岩溶水很难越过李口向斜的轴部，造成向斜两翼的岩溶水系统之间水力联系极其微弱。
4.2计算分析结果
根据矿区地形地貌、地质构造、地层条件以及水文地质特征和区域地下水的径流、补给与排泄条件，可将平顶山煤田划分为3个一级水文地质单元。即宝丰岩溶水系统（I单元）、平顶山岩溶水系统（II单元）以及襄县岩溶水系统（III单元）。如图3所示。
下面利用k均值聚类地下水水化学特征进行矿区水文地质单元划分。首先采集矿区内具有代表性的寒武系灰岩水样进行水质化验，并将得到的数据进行k均值聚类分析。k均值聚类分析步骤如下：
（1）确定聚类个数。为了提高数据处理效率和准确率，这里k=3；
（2）选择3个初始聚类中心。根据欧氏距离最小原则将所有的其他样本分给各个聚类中心；
（3）求各聚类中所包含的样本均值向量，并确定新的聚类中心；
（4）判断聚类中心是否变化。如果没有变化则表明聚类完毕，如果有变化则继续进行聚类，直至聚类中心不发生变化。
本次计算过程需要多次迭代，所以使用SPSS统计软件的K-Means Cluster，经过2次迭代，得到如表1结果。
由表1可知，平顶山煤矿被划分为四个一级水文地质单元和四个二级水文地质单元。即五矿、九矿、七矿以及十一矿为一个水文地质单元，十二矿、十矿、十三矿以及首山一矿为一个水文地质单元。聚类划分结果与传统方法结果较接近。这些表明，锅底山断层的阻水效果比较明显，而李口向斜影响较小。8号水样被划为第3类，最可能的原因是在8号水样的取样点有隔水层和构造局部缺失，导致水样混入了其他含水层。
5结束语
综上所述，我们可以得出传统的依据研究对象的地形地貌、地质构造、地形条件、地层条件以及气象和水文等因素划分水文地质单元的方法具有不确定性以及参数的不可知性。而基于k均值聚类地下水水化学特征的水文地质单元划分可在一定程度上克服参数的不可知性，具有较好的效果。
参考文献
地下水的特征范文2
关键词：水化学；主离子；地球化学模拟
唐山沿海地区主要包括乐亭县、滦南县、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究已经比较深入，而对于地下水化学特征变化的研究还相对滞后。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
1.1 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，是本文的主要研究对象。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］。
1.2 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200～300 m，利用深层淡水。
1.3 地下水的补给、径流和排泄
唐山沿海地区浅层地下水主要接受大气降水、地表水体入渗和地下水的侧向径流补给。浅层淡水，主要消耗于人工开采及蒸发和以越流的方式补给深层地下水；浅层咸水的主要排泄方式为潜水蒸发及越流补给深层地下水。2009年区内地下水位动态监测资料显示，唐山市沿海地区浅层地下水水位埋深为0～12 m，总体分布规律为北部水位埋深较大，南部水位埋深较小，地下水自南向北流动。
[JP+3]深层地下水的主要补给来源为地下水侧向径流及上覆含水层的越流补给，主要消耗于人工开采［1］。2009年区内地下水位动态监测资料显示，深层地下水水位埋深为20～70 m，总体分布规律为北部水位埋深较小，南部地下水集中开采水位埋深较大，并形成了区域地下水位降落漏斗。
2 研究区水化学特征
2.1 浅层地下水化学平面分布特征
唐山沿海地区浅层地下水水化学类型具有一定的水平分带规律性，自北向南总体变化为HCO3-CaHCO3-Ca·MgHCO3·SO4-Na·Mg·CaCl·HCO3-NaCl-Na，见图1。矿化度由山前平原0.5 g/L到滨海平原5 g/L，滨海一带10 g/L，最高达30 g/L左右。
2.2 深层地下水化学平面分布特征
深层地下水水化学类型分带规律明显，山前平原地下水径流条件较好，循环交换强烈，矿化度一般0.5 g/L；至滨海平原颗粒变细，径流条件变差，矿化度1 g/L。区内深层地下水水化学类型自北向南总体变化趋势为:HCO3-Ca·MgHCO3-Na·CaHCO3-Ca·Na HC3-Na，见图1。
2.3 浅层地下水水质动态特征
根据多年地下水化学资料分析，唐山沿海地区浅层地下水矿化度、总硬度和主要离子成分变化十分剧烈，升降互现，其中总体趋势为浅层地下水的咸化。以区内柏15孔为代表，见图2。其矿化度由1981年的3 105 mg/L增长到1997年的7 634.8 mg/L，但矿化度并不是单一的直线上升，而是在起伏中呈现上升的趋势。阴离子以氯离子上升为主，阳离子则以钾、钠离子上升为主［3］。
2.4 浅层地下水水质动态特征
唐山沿海地区分布有大面积的浅层咸水，浅层淡水资源较匮乏，多年来一直以开采深层地下水为主。据20世纪70年代的水化学资料，区内大部分地区地下水阴离子以重碳酸根离子和氯离子为主，局部存在硫酸根离子和氯离子为主的地下水，阳离子以钠离子为主［2］。以区内柏14孔为代表，见
总体来看，区内深层地下水矿化度、总硬度和主要离子含量有一定波动变化，变化幅度较小，基本保持稳定状态。但近年来，由于对深层地下水的不合理开采，导致矿化度和硬度呈上升趋势。
3 地下水化学特征的成因分析
3.1 主要离子成分
表2为唐山沿海地区不同代表性水样主要离子含量统计情况。从表2可以发现，区内地表水、浅层地下水和深层地下水存在迥异的水化学组成和离子比值特征，表明三者具有不同的地下水化学成因，且相互之间的水力联系较差。
3.2 水化学吉布斯分布模式
对于离子起源的自然影响因素，吉布斯（Gibbs，1970）根据世界河流、湖泊及主要海洋水TDS与Na+/(Na++Ca2+)、TDS与Cl-/(Cl-+HCO3-)关系图能够确定天然水化学成分的3 个主要来源：大气降水作用、风化作用、蒸发-结晶作用［4］。将唐山沿海地区地表水（河水）、浅层地下水和深层地下水的水化学数据投到Gibbs图上，见图4。
从图4可以看出，地表水和浅层地下水点在图中的分布较为一致，均位于右上方的蒸发-结晶沉淀作用区，远离大气降水作用区，显示地表水和浅层地下水的化学组分主要受蒸发控制。深层地下水在图中的分布具有较大差异，在TDS与Cl-/(Cl-+HCO3-)关系图中，深层地下水位于岩石风化作用区，显示深层地下水化学组分主要受含水层盐分控制；而在TDS[HJ1.6mm]与Na+/(Na++Ca2+)关系图中，深层地下水则主要位于大气降水作用区和蒸发-结晶沉降作用区之间，表示其受到两种因素的综合作用。
3.3 离子组合比
从唐山沿海地区水样的γCa2+/γNa+与γMg2+/γNa+、γCa2+/γNa+与γHCO3-/γNa+的关系及其与硅酸盐岩和蒸发盐岩的γCa2+/γNa+与γMg2+/γNa+、γCa2+/γNa+与γHCO3-/γNa+的关系可以看出［5］，该区地表水、浅层和深层地下水中化学组分主要来源于γCa2+/γNa+、γMg2+/γNa+、γHCO3-/γNa+比值均较低的蒸发盐岩和硅酸盐岩的风化，见图5。根据2009年12月份曹妃甸地区含水层易溶盐的分析报告，含水层易溶盐γCa2+/γNa+介于0.017～031、γMg2+/γNa+介于0.01～0.21、γHCO3-/γNa+介于0.01～0.88［6］。[JP+2]与全球蒸发盐岩平均特征比值相比，本地区含水层易溶盐的特征比值明显偏小，这也从侧面证明该区水化学组分主要来源于含水层易溶盐和硅酸盐岩的溶解。
3.4 水化学特征的成因分析
从图6γ(SO42-+Cl-)与γHCO3-的关系图上可以发现，唐山沿海地区地表水和浅层地下水水样点位于1∶1线以下，γ(SO42-+Cl-)远高于γHCO3-，表明地表水和浅层地下水的水化学组分主要来源于蒸发盐岩溶解。深层地下水水样点则多位于1∶1线的上方，表明深层地下水水化学组分主要起源于碳酸盐的溶解［6-7］。
地下水中的HCO3-、Ca2+和Mg2+很可能来自含钙、镁的硫酸盐或碳酸盐矿物的溶解，因此，通常选用γ(Ca2++Mg2+)/γ(HCO3-+SO42-)比例系数的方法来确定这几种离子来源［7-8］。唐山沿海地区深层水的γ(Ca2++Mg2+)/γ(HCO3-+SO42-)平均值为0.32，γ(Ca2++Mg2+)远小于γ(HCO3-+SO42-)，表明硅酸盐或硫酸盐矿物溶解对深层地下水化学组分有较大的控制作用；局部地区地下水化学组分也受到碳酸盐的影响［7］。
4深层水反向水文地球化学反应路径模拟
4.1 典型剖面选取
反向水文地球化学模拟要求反应路径的起止点位于同一水流路径上［9］。典型模拟剖面的选取根据研究区2009年的深层水等水位线，选择大致处于同一条流线上的水化学资料丰富的A-B作为模拟路径，见图7。典型剖面上选择水质资料较全、时间序列连续性较好的井孔的水样作为初、末刻水样，研究深层水流经这些井孔时所发生的水-岩相互作用，见表3。
4.2 约束条件、相态、参数确定
由地下水化学特征分析可知唐山沿海地区深层地下水化学演化主要受碳酸盐、含钙、镁的硫酸盐、硅酸盐的溶滤作用、蒸发浓缩作用的共同影响。碳酸盐、含钙、镁的硫酸盐、硅酸盐类矿物是该区地下水化学组分的主要来源，且部分水中含有一定量的F。把方解石、白云石、石膏、盐岩、萤石和阳离子交换作为进行反向水文地球化学模拟的“可能矿物相”。约束变量是质量平衡反应模型中考虑的元素。根据研究区水化学测定结果，考虑到各化学组分来源的多元性，最终选择了K、Na、Ca、C、F、Si6种元素作为约束变量。由于所
模拟路径位于第三含水岩组，可以将所模拟系统近似看作封闭系统，忽略CO2分压的影响。
4.3 模型建立与模拟
由于矿物相的选取往往要多于元素的数目，因而就造成了模型的多解性［10］。一般情况下，为选取最恰当的解需要遵循以下原则:①符合热力学原理；②符合化学原理，例如某些矿物（长石类、云母等）的水解反应是不全等溶解反应，是不可逆的反应［11］；③符合水文地质条件，例如蒸发和稀释条件、阳离子交换条件以及氧化还原条件等；④模拟结果的数量级要适合。利用Phreeqc软件对水样点A-B过程中所发生的水文地球化学作用进行模拟
4.4 模拟结果分析
注：表中正值表示该矿物相发生溶解作用，进入地下水；负号表示该矿物相在地下水中沉淀，离开地下水，单位为mol/L·H2O；“－”表示该矿物相未参加反应。
从模拟结果来看，满足化学组分质量平衡的反应模型共有6个，这些模型均符合热力学规律和溶解平衡规律。模拟水流路径上的反应模式可概括为：
地下水的特征范文3
关键词 岩溶 地下水 遥感 综合物探技术
中图分类号：P641.72 文献标识码：A
我国的西南岩溶地区总面积约78?04km2，是世界上碳酸盐岩连片分布面积最大的岩溶石山区，其中碳酸盐岩分布面积约为40?04km2，占总面积的50.689%。地下河和岩溶大泉发育，是西南岩溶地区岩溶水文地质最显著的特点之一，该地区岩溶水天然资源量约为1856亿m3/a，占地下水天然资源总量的81.75 %。但喀斯特地区地表异常缺水，对人们生活和工农业生产构成了严重威胁。这种缺水是由特殊的地质作用造成的，是一种地质现象，寻找岩溶裂隙带或地下岩溶管道是解决岩溶山区缺水的关键问题。
1 西南岩溶地区地质、地下水特征
1.1 岩溶地区地质地貌特征
西南岩溶地区地层以碳酸盐岩为主，总厚度可达3000~l0000m，以泥盆系、二叠系及三叠系中下统为主。由于气候湿热、降雨丰沛，岩溶作用强烈，溶孔、溶隙、溶洞及地下暗河十分发育，地表水常漏失为岩溶地下水。碳酸盐岩地区以纯性灰岩、白云质灰岩等为主，且纯性灰岩属脆性岩石，在构造应力的作用下，极易形成大量的裂隙带，这些裂隙带是地下水贮藏的最有利部位。
1.2 岩溶地区地下水特征
岩溶水是指赋存于可溶性岩层的溶蚀裂隙和洞穴中的地下水，其最明显特点是分布极不均匀。大气降水通过溶斗、落水洞、裂隙溶隙下渗补成为岩溶区地下水的主要补给来源。岩溶水的排泄受地形及构造条件控制，集中于地势低洼处或阻水断裂、岩层界面处漏泄。无论是岩溶潜水或岩溶承压水都有相当大的接受地表水补给的能力，因此石灰岩山区不仅缺乏地表水，而且地下水露头也很少，常表现出严重的“缺水”景象。
2 西南岩溶地区寻找地下水的重要性和可行性
2.1 寻找地下水的重要性
在西南岩溶分布区，工农业需水和人畜生活缺水现象十分明显。特别是近些年来西南地区持续的严重旱情，给人民生活生产和社会经济造成了巨大的损失。鉴于西南岩溶石山地区地下水资源的丰富和地表水缺乏的现状，有必要重视岩溶分布区地下水的勘查和开发利用。合理开发和利用地下水资源，将有效解决缺水地区饮水和缺水农田灌溉等群众最迫切需要解决的问题。
2.2 寻找地下水的可行性
在西南岩溶山区，由于气候湿热、降雨丰沛，岩溶作用强烈，溶孔、溶隙、溶洞及地下暗河十分发育，大量的地下溶蚀空间吸收和流失了大部分大气降水，地表水常漏失为岩溶地下水。地下水的开发是对地表水供水不足的有效补充，从社会效益、经济效益、还是环境效益上，岩溶地下水的开发均有着显著的优势，可以解决西南山区分散性居住的广大农村缺水问题。
3 在西南岩溶地区寻找地下水的常用方法
在西南岩溶地区的很多地方，地表水缺乏，岩溶水又埋得很深，虽然岩溶含水层的富水性总的来说是较强的，但是含水极不均匀。地下是否富集地下水，必须根据不同地层岩性、地形地貌、地质构造等特征提供依据。目前，在西南岩溶地区，常用的方法主要有三种：经验法、遥感技术和综合物探技术。
3.1 经验法
大气降水对碳酸盐岩的溶蚀、侵蚀作用，塑造了岩溶地貌，不同运动方式的地下水产生了不同的岩溶景观，因而，区域性岩溶地貌组合特征就必然在一定程度上反映了区域性岩溶潜水的运动特点，其中也包括了它的埋深。依据以往的经验，岩溶区的地下水在垂直剖面上，强含水带一般位于浅部岩溶，弱含水带一般位于深部岩溶；在水平分布上，岩溶水的强含水带一般呈条带状，沿褶皱的轴部、断层破碎带、可溶岩与非可溶岩接触带上分布。经验法一般只适用于浅埋藏区寻找地下水。
（1）根据岩溶地貌标志寻找地下水。在溶丘谷地、峰林谷地、峰丛浅洼、峰丛谷地等组合类型分布区，岩溶水埋深一般小于50m。特别是埋藏浅区的富水区，岩溶泉、地下河较多，岩溶潜水埋深一般小于10m，并常以岩溶潭或地下河天窗等形式出露。在顺地下暗河方向，地表有溶井、漏斗、落水洞、进水点、出水点、串珠状分布的洼地、干谷以及出水遗迹。
（2）根据岩性组合特征，寻找岩溶水。发育强烈的岩溶一般位于可溶岩与非可溶岩的接触带上，在外来补给条件有利情况下往往能够富集丰富的地下水。在无地下水出露地区，可在区域水文地质调查基础上，在有较好补给条件的地区，根据地下河管道发育最佳途径原则，配合洼地分析法寻找浅埋藏地下河。当可溶岩夹在非可溶岩岩层之中，一般就形成层间岩溶含水层。①
3.2 遥感技术
遥感技术作为宏观、综合、动态、快速监测和评价自然资源的有效手段，在快速、大面积调查地下水资源中发挥着重要作用，为地下水资源调查和监测提供新的探测手段。目前，遥感应用于西南岩溶地区找地下水主要有两种做法：第一种方法一般用于找碳酸盐岩和基底岩区的含水层。在这些部位，地下水运移的特点是水沿裂隙流动，图像上能反映地下水信息的一般就是断裂对应的一些线性体，地下水的高产部位与线性断裂或两组断裂交汇部位呈正线性相关；第二种方法是将遥感影像的信息与其它信息综合起来，制作成水文地质专题图，为寻找地下水提供依据。
地下水的特征范文4
Abstract： Through field surveys of Nanyang Basin and the test， analysis and research of plenty of water and soil samples， this paper identified the distribution of high fluoride groundwater， comprehensively analyzed the impact of climate， lithologic characteristics of the unsaturated zone， structure， topography conditions， hydro geological conditions and water chemistry environment on the formation of high fluoride groundwater. Through the summary of the law and the analysis of the causes， the understanding of the migration， transformation and enrichment of fluoride in groundwater system is deepened， which provides a theoretical basis for the correct guidance of the prevention of Nanyang fluoride groundwater and the research of endemic fluoride disease.
关键词： 高氟水；氟病；地下水
Key words： high fluoride water；fluoride disease；groundwater
中图分类号：P641 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）29-0317-03
1 取样点布置及高氟地下水的分布
通过野外调查，在南阳盆地采取地下水样共337份，开挖样坑16个，取得土样16组。
根据所取水样的水质分析结果，分别绘制出南阳盆地浅层及中深层地下水氟浓度等值区图（见图1，图2）。由南阳盆地浅层地下水氟浓度等值区图（图1）可以看出：南阳盆地大部分地区的浅层地下水氟浓度小于1.0mg/L，高氟水分布面积较小；高氟区呈“斑块状”分布于河间地块之中，主要有官庄镇――施庵镇――溧河铺镇高庄村一带，邓州市裴营乡附近，歪子镇南部地区，邓州市林扒镇汤营村一带。
而由中深层地下水氟浓度等值区图（图2）可以看出，南阳盆地绝大部分地区的中深层地下水氟浓度小于0.5mg/L；中深层地下水氟浓度大于1.0mg/L的高氟水呈“孤岛状”分布于盆地之中，主要有以下几块：南阳盆地西部的邓州市裴营乡鞠寨附近、南阳盆地中部的南阳市宛城区金华乡附近、南阳盆地南部的龙潭镇接近省界的地方。
2 高氟地下水的分布特征
通过对南阳盆地浅层及中深层地下水氟浓度等值区图的深入分析，并依据所掌握的地下水氟浓度原始数据资料，总结出南阳盆地高氟地下水的分布特征如下。
2.1 高氟水所占比例较小 通过统计浅层及中深层地下水样品中氟的浓度状况，得出了各种类型地下水样品在浅层及中深层地下水中所占的比例（表1）。
从表1可知，总体来讲，南阳盆地地下水氟浓度具有明显的“低值性”特点，高氟水所占比例较小，以中低氟浓度地下水为主。
2.2 区域分带性 由南阳盆地地下水氟浓度等值区图可以看出，高氟地下水所表现出的分带性在浅层地下水中的表现较为明显，中氟以及高氟地下水分布范围相对集中，一般集中分布在盆地的中部平原以及盆地下游，高氟水伴随中氟水以“插花状”形式出现；地下水氟浓度的变化情况总体上呈现出从山区到平原区逐渐升高的趋势。
2.3 氟浓度的不均匀性 通过绘制出浅层及中深层地下水氟浓度值域范围对比图（图3），更加形象地显示出了氟浓度的不均匀性，显然浅层地下水含氟浓度的值域范围或者说极差远超过中深层地下水，浅层地下水氟浓度的不均匀性或者说波动性相对于中深层地下水来讲更加显著，而浅层地下水的这种更为显著的不均匀性更多的表现在高氟水分布的地段性上。
2.4 地段性 通过统计南阳盆地内自西向东分布的湍河、严陵河、赵河以及涧河两岸地下水氟浓度变化情况，表明一方面以河为中心地下水氟浓度向两侧对称性的或偏向一侧有升高的趋势。
另一方面，高氟水以及中氟水多分布在河流之间的地块之中，浅层高氟水的这种分布特征更为明显。
2.5 与特定水化学类型的相关性 本次研究对南阳盆地所取得的深、浅井水样共337份进行了水质分析，测试出了水样中的SO42-、HCO3-、Cl-、NO3-、Ca2+、Na+、Mg2+、F-等8个指标的浓度。将除了F-以外的其它指标按照改进的布罗茨基分类进行水型划分，共划分出29种水型。总体而言，南阳盆地的水型统计结果存在这样一个趋势，地下水所含的阳离子之中Ca2+含量占主导地位的水型占了南阳盆地地下水化学类型的绝大部分，而Na+含量占主导地位的水型出现的个数却很少。
本文规定样本数小于4的样本序列不具有统计意义，通过剔除部分样本量过小的失真数据以提高统计数据的可信度。现将样本量具有统计意义且高氟率不为0的水型剥离出来，得出如表2具有统计意义且高氟率大于零的水型统计结果。
从表3中可以看出，Ca・Na・Mg―H・C・N・S、Ca・Mg・Na―H・C・S・N、Ca・Mg・Na―H・S・N・C等水型出现高氟水的概率相对比较大。值得注意的是，在这些水型中Ca2+含量在阳离子中占主导地位。此外，需要指出的是，Na・Ca・Mg―H・C・N・S、Na・Ca・Mg―H・S・C・N、Na・Mg・Ca―H・S・C・N等水型虽然出现的很少，甚至不具有统计意义，但是这些水样中的氟离子浓度都比较高，接近甚至超过1.0mg/L，Na・Mg・Ca―H・S・C・N水型中氟的浓度甚至高达2.9mg/L，为南阳盆地所取水样氟浓度统计结果的最大值。因此，统计结果并不能说明这些在阳离子中以Na+含量占主导地位的水型出现高氟水的概率高还是低，只能表明在南阳盆地区域地质背景所塑造的地下水化学微环境中，虽然一些水型代表的水样中Ca2+含量在阳离子中占主导地位，但是仍然会出现一定程度的高氟地下水[3]。钠质水分布区氟含量高，钙质水分布区则相反。氟的钠盐和钙盐在水中的溶解度极不相同，氟化钙的溶解度为16mg/L，氟化钠的溶解度为42×103mg/L，氟化钠在水中完全溶解时，氟在地下水中呈离子状态存在。前者在水中溶解度很低，大部分为白色沉淀，大部分氟赋存在矿物中而未游离出来，形成地下水中高钙低氟、高钠高氟的现象。当水中钙离子为主要阳离子时，氟化钙溶解度减小，地下水中氟含量减小；当水中钠离子或者镁离子为主要离子时，氟化钙的溶解度增加。当水中钙离子含量增加时，氟的络合物遭到破坏，钙与氟结合成难溶的氟化钙，减少了地下水中氟含量。另外，由于碳酸根及碳酸氢根会促进氟化钙的溶解，使地下水中的氟含量增加。
3 高氟地下水分布特征的成因分析
3.1 氟在浅层地下水中分布的成因综述 作为区域地下水的汇集的南阳盆地中部平原区，由于不断接受周边山区地表水和地下水的补给，随地下水迁移的氟源源不断地聚集于此。由于本区降水相对较少，地形相对平缓，地下水流动速度相对较慢，水循环交替的时间也因此较长，配合上平原区较浅的地下水位埋深、较细的有利于毛细水上升的岩性特征，这些都为本区强烈的蒸发浓缩作用奠定了基础。因此，南阳盆地周围山区广泛的氟源所带来的含氟物质的不断聚集以及平原区内较浅的地下水位埋深以及较为迟缓的地下水流动情况造成的强烈的蒸发浓缩作用使得本区地下水中的氟含量逐渐增高，从而出现较大范围的中氟地下水的分布区域，同时也为局部地区高氟地下水的形成创造了理想的环境。
由于南阳盆地平原区是河南省小麦、玉米、棉花以及烟叶等粮食作物的高产区，农业灌溉是比较常见的，人为的影响也能够加剧区域内水分的蒸发，进而导致本区土壤积盐，氟在表层土壤中的堆积为进一步向地下水中的迁移提供了基础[4]。而且，由深层高氟地下水的分布极少的特征以及所掌握的深浅层地下水之间的水力联系资料得出，浅层高氟地下水中的氟多数是与地球浅表大陆盐化效应有关的元素堆积效应有关。
3.2 氟在深层地下水中分布的成因综述 就南阳盆地来说，其深层地下水的补给区大都在山区以及山前地带，通过调查研究也发现，南阳盆地山区与平原区之间的过渡带较短，山区相对较大的降水量所形成的流速较快的坡面流以及浅层地下水侧向渗流为本区各矿物组分的淋失提供了条件，从而，不论是山区还是山前地带的浅层地下水氟含量都相对较低，大多都为小于0.5mg/L的低氟水，这种现象从氟在南阳盆地浅层地下水中的分布情况也可以看出。所以，深层地下水的补给源具有较低的氟含量背景。
由于深层含水介质承受的巨大压力导致其渗透性变差，这种紧实的结构从某种程度上也使得固相的氟的迁移变得相对困难，而地下水流动缓慢使得地下水与介质的水岩作用的时间更长，水氟化学反应更完全，含水介质的脱氟与吸氟过程更充分[2]。而相关资料表明，南阳盆地平原区内不同地层的大部分岩性为片岩、砂岩以及泥岩，这种岩石的粒径相对较粗，对地下水中液相氟的吸附相对较弱，伴随着较长历史时期的脱氟为主的过程，其能脱出的氟就很少了。因此，由于这两种因素的共同作用，使得南阳盆地大部分地区的深层地下水具有较低的氟含量背景。而南阳盆地局部地区分布的中氟以及高氟地下水与地下热水、地层岩性、构造条件以及水化学条件等因素密切相关。
4 降氟的经验方法
4.1 寻找新水源 寻找适当含氟量的新水源是降氟理想、经济的途径。寻找新水源有三种途径：
①打防氟深井。在查清氟的形成环境、水文地质条件的基础上，寻找低氟含水层；
②选择适于饮用的地表水作水源。适于饮用且经济技术条件许可的可开发利用的地表水和泉水；
③利用雨雪作水源。在既无适宜的地下水又无地表水的地区考虑因地制宜，修建水窖，收集雨雪水以备饮用。
4.2 人工降氟 由于我国高氟区分布范围广，许多地区没有可供利用开采的低氟含水层，而引用地表水工程费用巨大，甚至无水可引，故采用人工理化方法降氟是另一条必然的途径。目前国内外降氟方法多种多样，但主要分为三大类：混凝沉淀法（投药法）、滤层吸附法和电化学法。前两类方法主要针对单纯氟离子含量较高，而其他指标相对较低或符合饮用水标准的高氟水地区，而第三类方法主要针对氟离子含量较高，而其他指标相对也较高，不符合饮用水标准的高氟-苦咸水地区。另外，美国发明了一种仅适于软化水同时使用的溶解性小的镁盐，它与水中氟相对连续作用，降氟后泥浆连续沉淀，从而达到降氟目的。但是，目前的降氟方法均在不同程度上存在缺憾。因此，保护好水源地，采取综合的生态环境治理措施为长远策略。
4.3 综合生态环境治理 含氟化物大气烟尘和工矿企业的含无机或有机氟废水应处理后再进行排放；在进行各类环境影响评价时加强氟对人体健康影响的评价。改变传统灌溉方式，例如大水漫灌，应该由先进灌溉技术――喷灌代替，这样可以减少风化作用和溶滤作用，减少水蒸发损失，防止氟大量富集。种植适当生态植物覆盖土壤以减少蒸发，防止高氟水产生。
5 结束语
本文通过对南阳盆地高氟地下水分布特征及成因分析，得出了高氟地下水所表现出的分带性在浅层地下水中的表现较为明显，中氟以及高氟地下水分布范围相对集中这一结论。一般集中分布在盆地的中部平原以及盆地下游，高氟水伴随中氟水以“插花状”形式出现；地下水氟浓度的变化情况总体上呈现出从山区到平原区逐渐升高的趋势。氟浓度随着地势的变化呈现出不均匀性。由于饮用高氟地下水而导致的地方病，严重影响了当地人民群众的身体健康。地下水中氟元素的富集是一个非常复杂的水文地球化学过程。在前人研究中国北方高氟水分布特征基础上，总结了高氟水形成的气候、水文、地质构造、岩性与土壤、水文地质条件和水化学特征。
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地下水的特征范文5
Distribution and Formation Mechanism of Fluorine Content in Groundwater in Tianjin, China
Abstract：The fluorine concentration distribution in Tianjin superficial aquifer groundwater is divided as that of saline water and fresh water dividing line. The fluorine concentration is lower than 1.0 mg/L in the south of the line, but it is higher in the north of the line. The fluorine concentration in superficial aquifer groundwater is higher than 4.0 mg/L in Hou Jia-ying and Qing Dian-wa line. The fluorine concentration in deeper groundwater is higher than 1.0 mg/L in main area, and it is lower in the north and north-east, higher in the south. It is about 2.0 mg/L in the center area and south-east of Wu Qing district, most area of Jing Hai district, downtown area and suburb area and Da Gang district. The higher value area of fluorine concentration is in Dong Li district and Tang Gu district, which is higher than 4.0 mg/L. The mechanism of fluorine formation in groundwater has relationship with geological structure, geological environment, hydrological geology and runoff. The main influence indicators of fluorine concentration in groundwater are the fluorine content in mineral in the soil and stratum, chemical component, groundwater pH value, mineralization and groundwater temperature, etc.
氟是人体的必需元素，它对人体健康的影响，随着摄入量而变化。适量氟有利于人体健康，适宜范围为0.5～1.1 mg/L。当氟摄入量少而缺乏时， 则引起龋齿及骨质疏松，老年人导致骨折；摄入过量则导致氟中毒，主要表现为氟斑牙和氟骨症。研究表明，地氟病主要由地质环境别是地下水中氟含量较高所致，氟病区的分布往往与高氟地下水的分布一致。天津市城郊广大居民9a5%以上依靠开采地下水作为其生活饮用水，据有关资料表明，目前天津市患氟中毒症病人达310余万人，其中120万人患有氟斑牙，约3万人患氟骨症[1]。
一、浅层地下水氟含量分布规律及形成机理
1.浅层地下水矿化度及氟含量分布
本市浅层地下水矿化度由北向南和东南，即由山前平原向滨海平原，呈逐渐增高的规律，北部山前倾斜平原补给和径流条件好，地下水矿化度
由此自西向东，浅层水矿化度增高明显，中部平原矿化度多在2.0~5.0 g/L，在宁河县西南部、北辰区东北部、东丽区东部和塘沽、汉沽、大港区大部分地区矿化度在5.0 g/L以上，至滨海地带大于10.0 g/L。
本市浅层地下水氟含量的分布大致以咸淡水分界线为界，界线以南，除市区、静海团泊洼至北大港水库、武清上马台至北辰区东堤头有超标现象外，绝大多数地区地下水小于1.0 mg/L。而分界线以北，除北部基岩山区以及山前地带、蓟县西部和东部局部地区外，存在着高氟地下水，其中侯家营至青甸洼一带，氟含量已超过4.0 mg/L[2]。
(A)浅层地下水氟含量分布(B)深层地下水氟含量分布
Fig. 1 Fluorine concentration distribution in groundwater in Tianjin City
(A)Fluorine concentration distribution in superficial aquifer (B) Fluorine concentration distribution in deeper aquifer
2.浅层地下水氟形成机理
氟广泛存在于地下水中，一般地下水含氟量≤1.10 mg/L，但由于地理、环境、岩土等因素的影响，往往会造成地下水氟含量的变化。
2.1岩土因素
原生环境是潜水中来源的主要因素，土壤和地层中不同程度地含有含氟矿物, 这些矿物中的经溶滤作用或水合作用可转入地下水中。大气降水是浅层地下水补给的主要来源，地下水中化学成分的形成受水与岩土相互作用的影响，使得岩土中可溶性物质转入地下水中。
地下水中氟含量与含水介质及其上覆土层的岩石性质有着密切的内在关系，岩石中含氟矿物(如氟磷灰石、电气石、萤石、氟云母、氟镁石、氟硼钠石)的风化淋溶作用，使大量的氟释放进入地下水中并随水迁移而流失或富集。由于粘性土层中的氟含量高，致使前者的地下水氟含量普遍较高[3]。这些氟源矿物在溶解、溶滤、水解、离子吸附交替以及扩散等作用的影响下, 氟及其它化学元素由岩土向水中转移, 为高氟地下水的形成提供了物质来源。氟由岩土向水中转移量的多少与土的粒度成分密切相关, 一般细粒土类中所含的总氟量较高,氟的溶出量也大。天津地区北部地下水，因含水介质的氟矿物和含氟的硅酸盐矿物较多，上覆粘土层的氟含量也较高，地下水氟含量达0.283mg/L，为该区的最高值。
2.2环境条件
地下水的酸碱度是直接影响地下水氟含量的重要因素。一般地下水中的氟在碱性环境中的迁移能力大于酸性环境，其化合物在碱性环境中不易沉淀，所以浅层地下水中的氟含量随碱性的增强而增高。氟是所有元素中电负性最强的元素, 对电子的亲和力很强，氧化还原环境对地下水的氟含量也有一定的影响，一般在还原环境中，有利于氟的富集[4]。除此之外，温度也起着重要的控制作用，一般氟含量随地下水温度的升高而增高。天津市北部地区浅层地下水值多在7~9之间，地下水环境呈弱碱性，并且地下水温相对较高，另外，以 型为特征的碱性、还原环境等因素使该区地下水含量较高。
2.3径流条件
径流条件也是影响地下水中氟含量的一个重要因素。一般地下水的径流条件越好，氟越易于流失，故地下水中的氟含量越低；地下水径流越缓慢，越易使其在运动过程中所溶解的氟离子形成富集作用，因此，径流条件也是天津市浅层地下水中氟含量的一个影响因素。
二、深层地下水氟含量分布规律及形成机理
1.深层地下水矿化度及氟含量分布
本市深层地下水矿化度呈现由北及东北部向南或东南部逐渐增高的特征，蓟县、宝坻区东部、宁河县及汉沽区矿化度多小于0.5 g/L；宝坻区西部、西青区、北辰区、武清区及市郊区大部（除津南区）、塘沽区中部及静海县中北部地区矿化度为0.5~1.0 g/L；向静海南部、津南区大部及大港区矿化度大于1.0 g/L，最高可达1.92g/L。
本市深层地下水氟超标率较高，大部分地区超过1.0 mg/L，呈现北部、东北部含量较低、南部含量较高的特点，这与深层地下水矿化度分布具有明显的一致性；蓟县山前地带、宝坻区东部、宁河县及汉沽区大部氟含量均低于1.0 mg/L，上述地区大部分为非病区。武清区中部及东南部、静海县大部、市区及郊区、大港区氟含量均在2.0 mg/L，东丽区大部和塘沽区为本市深层地下水氟高值区，其含量多在4.0 mg/L以上，该区同时也是地氟病的重病区，其中塘沽河头塑料厂塘9井年均值达6.6 mg/L，最高值达7.1mg/L[2]。
2.深层地下水氟形成机理
深层地下水中氟的形成及其含量, 因地而异, 差异较大。当地下水流经含氟岩矿，如磷灰石、水晶石 、萤石时，经过长年的物理、化学作用，氟由固态迁移入地下水造成地下水含氟量超标[5]。本文通过对天津市高氟地下水分布规律及形成地质环境特征综合分析，认为深层高氟水的形成是地质构造、水文地球化学特征和环境条件等诸多因素综合作用的结果。
2.1地质构造
高氟地下水赋存的地质环境和高氟物质来源是高氟地下水形成的前提条件。一般而言，地下水的含氟量与母岩含氟量的高低有直接关系，母岩含氟量高，地下水含氟量相应就高。
天津地区地质构造复杂，断裂发育、板块破碎，化学成分分析表明该区基岩氟含量相对较高。从天津市高氟深层地下水的含量分布来看, 其带状分布正好与隐伏断裂的延伸方向一致, 片状高氟区的分布又与温泉的出露点基本相吻合, 说明本区高氟地下水, 特别是超高氟地下水的形成与隐伏断裂密切相关。氟离子含量较高的地下热水沿断裂带向上运移并进入含水地层, 与其中的地下水混合, 形成了研究区高氟地下水呈条带状和星斑状分布的现状，因此，本区高氟地下水，特别是超高氟地下水的形成与隐伏断裂的存在密切相关。
2.2水文地球化学特征
氟是所有元素中电负性最强的元素, 对电子的亲和力强, 与其它元素易形成稳定的化合物和络合物，且电离很弱，不易水解。但在条件适宜时，氟也从化合物中离解出来，并具有较强的迁移能力。氟在自然界中主要以 的形式存在，它与一价的碱金属形成易溶的氟盐（等）
与碱土金属形成难溶的氟化物( 等)，还与其它元素形成化合物或络合物[6]。
有研究表明[7]，氟与地下水中的主要离子成分、总碱量等有着不同程度的相关性。含量与及含量间的关系虽不呈明显的线性关系，但亦存在着一定的规律，即当
增加或 减少时，地下水中含量明显增加，说明地下水中阴离子由同钙的伴存转变为同钠的伴存，是形成有利于地下水中氟富集的水化学环境。另外， 与总碱度
() 及总硬度() 的相关性并不明显，只表明其大概趋势，与总碱度大致呈正相关关系，而与总硬度关系虽不明显，但有呈负相关之趋势，这说明地下水中是大致随碳酸离子的增加和钙、镁离子的相对减少而增长的。
从水化学资料和赋水岩层的岩层特性以及可能的氟源分析，碳酸盐岩中的富钙高氟地下水, 其氟源主要是沉积碳酸盐岩中的萤石( )。由于萤石在水中有一定的溶解度，在浅层岩石中，水流交替活跃，在长期的水岩作用下，岩石中的氟源减少，地下水中的氟含量降低，故高氟地下水一般是水流交替缓滞的深层萤石含量较高的岩石中地下水，因此表现出 正相关的水化学特征。同时, 在碳酸盐岩中, 亦由于水岩作用，随着岩石深度的增加，岩石中存在的石膏( )的含量增加，因而，地下水的
和的含量增加；而且由于萤石和石膏的共生关系，因此，地下水通常表现出
彼此的正相关关系[8]。可见，对于碳酸盐岩中的高氟地下水，其氟的含量主要取决于赋水岩层的萤石含量、深度及封闭的水文地质条件。
2.3环境条件
高氟地下水化学类型以型为主，值为弱碱性，矿化度和钙钠比值低等适宜的水文地球化学环境为氟在地下水中富集提供了有利条件。有研究表明，氟的化合物在矿化度大的碱性环境中，易发生电离。地质调查表明天津地区深层地下松散含水层呈碱性环境， 在7~9范围，从而沉积层中的氟化物在此环境作用下，易离解出 [9]。又由于该区含水沉积层较松散、孔隙发育、水溶条件和地下径流条件好，更有利于氟的电离和水解，对氟在地下水中的迁移、富集创造了良好的环境。
通过以上分析发现，地下水中氟含量与值、和 离子含量、总硬度有一定联系。氟含量随 值增加有增大趋势, 说明氟元素在碱性环境中容易富集；氟含量与
含量及总硬度的变化关系呈负相关，氟含量与地下水中
离子及离子含量呈正相关, 即随其含量的增加而增加。
三、结论
天津市浅层地下水氟含量的分布大致以咸淡水分界线为界，界线以南绝大多数地区地下水小于1.0 mg/L，而分界线以北存在着高氟地下水，其中侯家营至青甸洼一带，氟含量已超过4.0 mg/L；深层地下水氟超标率较高，大部分地区超过1.0 mg/L，呈现北部、东北部含量较低、南部含量较高的特点，这与地下水矿化度分布具有明显的一致性；蓟县山前地带、宝坻区东部、宁河县及汉沽区大部氟含量均低于1.0 mg/L。武清区中部及东南部、静海县大部、市区及郊区、大港区氟含量均在2.0 mg/L，东丽区大部和塘沽区为本市深层地下水氟高值区，其含量多在4.0 mg/L以上，其中塘沽河头塑料厂塘9井年均值达6.6 mg/L，最高值达7.1mg/L。
地下水氟含量分布规律及其形成机理比较复杂，影响因素众多。天津市地下水氟含量形成机理主要与地下水赋存的地质构造、地质环境、水文地质特性、径流条件等因素有关，土壤和地层中氟矿物含量、化学成分、地下水环境的酸碱度、矿化度、水温等均为地下水氟含量的重要影响因素。
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地下水的特征范文6
论文摘 要根据铁岭市目前地下水开发利用情况，指出地下水资源利用中存在的一些问题，提出地下水可持续利用的建议，以促进经济社会的持续健康发展。
铁岭市位于辽宁省北部，是我国北方重要的粮食产业基地与能源产业基地，其地下水开发利用程度较高。为保证铁岭市经济的发展，许多地方不得不超量开采水质稳定、易于开发的地下水，导致了一系列问题，特别是地下水量减少和水质下降问题，受到社会各界的普遍关注，在提倡可持续发展的今天，长期有效地利用地下水资源已成为当务之急。
1地下水动态特征
根据铁岭市地下水赋存条件和水力特征，地下水可划分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙孔隙水和基岩裂隙水。松散岩类孔隙水为本区主要地下水类型。
地下水的主要补给来源是大气降水，基岩裂隙是大气降水渗透补给地下水的主要途径，大气降水沿基岩裂隙渗入地下，形成基岩裂隙水，后又以地下径流或泉的形式，补给第四系孔隙水或溪流。此外上游和侧向高地的地下水径流补给以及部分时段河水补给、灌溉水的渗入也是一种补给来源。
1）地下水水位动态变化特征。地下水水位动态变化受大气降水和河水影响，呈周期性变化。地下水位1-5月份逐渐下降，6-7月份受降水影响，水位于6月份开始回升，上升幅度约为0.50-4.0m，9、10月份水位达到最高，10月份以后到年底，水位缓慢下降，水位有较强的季节变化特征，受大气降水因素影响较明显。丰水年地下水位上升，枯水年地下水位下降，同时由于受集中开采的影响，北水源地与八里庄种畜场附近地下水位较低，并形成地下水降落漏斗。
2）地下水水质动态变化特征。根据地下水水化学分析资料，本区局部地段铁离子与硝酸盐含量偏高，其次为亚硝酸盐、硬度、矿化度、锰。由于铁离子、硝酸盐、亚硝酸盐与硬度、矿化度、锰含量的偏高，导致本区地下水水质较差，反映了本区地下水水质不同程度遭受工农业及生活污物的污染。
根据《地下水质量标准》（GB/T14848—93）的标准，本区地下水质量可划分为三个等级，即水质良好、水质较差、水质极差。水质良好级分布于昌图县付家村，水质极差级主要分布在铁岭县白旗寨乡白旗寨村、昌图县桥头加油站及西丰县更刻乡更刻村一带，水质较差级普遍分布于本区。
2地下水开发利用的基本情况
铁岭市地下水开发利用，主要是铁岭市、开原市建有集中开采的水源地，此外还有厂矿自备井的开采以及农田灌溉井的开采。根据其用途及用量分两个区，即城市用水集中开采区和农业及生活用水开采区。
城市用水集中开采区：分布于铁岭市银州区（城市规划区）及开原市区。本区位于辽河冲积平原与柴河阶地之上，以砾砂、圆砾为主体的第四系松散岩类孔隙含水岩组，分布广泛，层位稳定，厚度较大，埋藏较浅，渗透性好，补给充足。是工农业及生活用水的有利地段。
农业及生活用水开采区：广泛分布于本区的各市、县乡村。
本区由于受长期集中开采的影响，在铁岭市银州区北水源地与八里庄种畜厂附近形成两个范围的降落漏斗。2010年北水源地漏斗中心附近枯水期地下水埋深为10.03m，地下水水位降落漏斗面积为2.19km2，比2009年同期扩大0.70平方公里；丰水期地下水埋深为5.10m，地下水水位降落漏斗面积为0.05km2，比2009年同期缩小4.79km2。
2010年八里庄种畜厂漏斗中心附近枯水期地下水埋深为4.77m，地下水水位降落漏斗面积为3.74km2，比2009年同期扩大2.25km2；丰水期地下水埋深为1.40m，地下水水位降落漏斗面积为0.21km2，比2009年同期缩小2.82km2。
3地下水资源开发利用中存在的问题
1）局部开采强度过大，形成超采区。根据多年的调查显示，铁岭市银州区北水源地与八里庄种畜厂附近皆为地下水超量开采区，开采井密度过大，井距过小，井与井之间必然存在的干扰，是造成地下水位下降、水量削减的根本因素。
2）水质污染问题。在铁岭地区存在混合开采的情况，由于开采井成井工艺不佳，不能很好的分层止水，即上部孔隙潜水和其下覆的碎屑岩孔隙裂隙水混合开采，致使上部受到不同程度污染的松散层孔隙潜水，进入下部碎屑岩孔隙裂隙含水层中，水质逐渐恶化。
潜水污染主要是在混合开采的城区和水稻种植区，主要原因是城区污水管道渗漏，郊区农田因城市扩大而填埋垃圾，农田过量施用化肥农药等。城市生活污水和生活垃圾一样，是导致和加剧城市地下水污染的一个重要因素。
3）地下水开发利用中的“资源”浪费现象。地下水资源开发利用中，浪费较严重的是农业用水，机井利用率不超过80%，渠系管道渗漏现象严重。工业用水重复利用率较低，生活用水未全部实施定量、定额、定时供水，无序使用地下水较普遍，即粗放型用水方式，未走节水之路。
4）缺少科学管理和预警监测系统。铁岭市目前对地下水的开发还没有采取依法管理，对如何有效地控制地下水的开发利用以延长含水层的使用寿命没有法律规定，从而导致了地下水开采呈混乱状态。全市还没有形成一个完整的地下水监测网络信息系统，进而对水源井的控制性不够，管理不合理，不能达到进一步提高地下水资源可持续利用的要求。
4地下水可持续利用的建议
1）严格控制地下水开采量。在地下水开发利用中，要充分考虑当地地下水埋深状况，综合各类影响因素，制定开采区类型，合理配置开采量，避免和缓解地下水超采现象的发生和加重。对已经形成的降落漏斗超采区要做到：①减少开采井数量，按合理井距确定开采井数；②监测水位恢复，使其在枯水期动水位和区域水位一致；③控制混合开采，提高成井工艺，做到分层止水和开采。
2）防止地下水污染。保护地下水资源，防止污染至关重要。应加强工业废水和生活污水的处理率和重复利用率，封闭废井，杜绝混采井，防止深层水污染。加强地下水监测工作，掌握地下水污染及发展和变化趋势，并进行科学的预测和防治。根据水源地的社会价值及其本身的脆弱性，必须科学圈定重点保护区，把地下水源地作为综合保护水源区进行保护。
3）节约用水。造成水资源浪费有自然因素和人为因素两种。雨季的大量降水往往容易形成洪流，成为“客水”形成浪费，因应积极“蓄洪”以备丰为枯用。
人为利用水资源应迅速改变粗放式用水方式，走节水之路，其措施是：提高工业用水重复率；节约农业用水；节约生活用水；建立合理的水价体系，充分利用经济杠杆，促进节约用水。
4）加强地下水资源的管理。目前，铁岭市地下水开采管理主要由两个部门负责：市政水源部分隶属城建部门管辖，自备水源和农业用水由水利部门管理，这不利于地下水资源的统一调配，是造成地下水资源浪费的原因之一。因此，建立统一的用水管理体系，是实现铁岭市地下水可持续利用的体制保证，划分和确定水资源保护区，严格规范和执行用水许可证制度，从法律上确立“谁开采、谁补给”“谁污染、谁治理”的原则，从源头上遏制过量开采地下水及污染地下水的趋势。
5结语
地下水既是宝贵的自然资源，又是活跃的环境要素，而今面临的“人口、资源、环境”三大问题，无不与地下水密切相关。地下水水源地的可持续利用如何融入到资源、经济与环境的协调发展中是目前社会的“热点”问题。因地制宜地搞好地下水源地可持续利用研究，对利用地下水作为供水水源的城市和地区来说，具有普遍意义。
参考文献
[1]辽宁省地下水动态年鉴.辽宁省地质环境监测总站，2008.
铁岭市城市规划区水文地质勘察报告.辽宁地勘局铁岭工程勘察院，1995.
铁岭市城市远景规划区水文地质调查报告.辽宁地勘局铁岭工程勘察院，1995.
