新疆喀什地区地下水咸化机理研究

Groundwater salinisation is a major issue of groundwater contamination around the world, especially in inland arid areas, which is a critical threat to water safety. Groundwater in Kashgar region of Xinjiang will be studied in terms of lithofacies paleogeography analysis, soluble salt test and mineral analysis of cores, analysis of groundwater flow field, dynamic monitoring of major ions and minor elements in groundwater, measurement of stable and radioactive isotopes, multivariate statistical analysis, chemography and inverse hydrogeochemical modeling. The purposes of this study are to determine the distribution zone of groundwater salinisation, study hydrogeochemical interaction during groundwater salinisation processes, identify principal causes of groundwater salinisation, verify the membrane effect of cohesive soil aquitard during the leakage of saline water, select sensitive hydrochemical indicators which affects groundwater salinisation. Systematic investigation of groundwater salinisation in Kashgar region is of great theoretical significance, which would contribute to a further understanding of recharge and discharge mechanisms in leaky aquifer system under exploitation conditions in inland arid areas. It also has great realistic significance, which would provide scientific basis for establishing sustainable development of groundwater to ensure water supply safety and social stability.

地下水咸化是全球范围内的主要地下水污染问题，内陆干旱区表现尤为突出，严重威胁着供水安全。本项目以新疆喀什地区地下水为研究对象，综合运用岩相古地理分析、岩心易溶盐测试与矿物分析、地下水流场分析、地下水主要离子与微量元素动态监测、稳定同位素和放射性同位素测试、多元统计分析、化学成分图解法及反向水文地球化学模拟等方法，确定地下水咸化的区域，研究地下水咸化过程中所经历的水文地球化学作用，识别引起地下水咸化的主要原因，验证在咸水越流过程中黏性土弱透水层的膜效应，筛选判别影响地下水咸化的相关水化学指标。深入分析喀什地区地下水咸化问题，有助于深化内陆干旱区开采条件下含水层系统补给与排泄机理的认识，具有重要的理论意义；研究成果可以为当地制定地下水可持续开采方案提供科学依据，有利于保障当地供水安全，维护当地社会稳定，具有重要的现实意义。

地下水咸化是全球范围内的主要地下水污染问题，内陆干旱区表现尤为突出，严重威胁着供水安全。本项目以新疆喀什地区地下水为研究对象，综合运用岩相古地理分析、岩心易溶盐 测试与矿物分析、地下水流场分析、地下水主要离子与微量元素动态监测、稳定同位素和放射性同位素测试、多元统计分析、化学成分图解法及反向水文地球化学模拟等方法，圈定了地下水咸化的区域，估算了不同TDS的地下水资源量，研究了地下水咸化过程中所经历的水文地球化学作用，识别了引起地下水咸化的主要原因，划分了地下水咸化的成因类型，筛选了判别影响地下水咸化的相关水化学指标。克里金插值对喀什地区浅层地下水TDS分区得出，喀什地区淡水(≤2 g/L)、中盐度地下水(2～7 g/L)和高盐度地下水(>7 g/L)分布面积分别12209.5、29315.9和873.5km2，分别占总面积42398.9 km2 的28.8%、69.1%和2.1%。喀什地区淡水、中盐度地下水和高盐度地下水的总补给量分别为28.52、32.85和0.42亿m3/a，分别占总补给量61.79亿m3/a的46.1%、53.2%和0.7%。喀什地区东部地区（叶尔羌河流域平原区）浅层地下水咸化的影响因素可分为水文地质条件控制（GW1）、地下水化学环境影响（GW2）和人为活动影响（GW3） 3类。GW1类地下水分布范围较广，离子浓度主要受蒸发岩矿物的溶解控制；GW2类地下水分布于草地，地下水化学环境对地下水咸化影响相对较大；GW3类地下水主要分布于耕地和建设用地，地下水咸化受人为活动的影响显著，潜水受到农业灌溉、生活污水和工业污水影响较大，浅层承压水受污染程度相对较低。深入分析喀什地区地下水咸化问题，有助于深化内陆干旱区开采条件下含水层系统补给与排泄机理的认识，具有重要的理论意义；研究成果可以为当地制定地下水可持续开采方案提供科学依据，有利于保障当地供水安全，维护当地社会稳定，具有重要的现实意义。