[发明专利]一种基于水库水-地下水-海水之间相互作用研究的水库水质咸化检测方法

权利要求书

1.一种基于水库水-地下水-海水之间相互作用研究的水库水质咸化检测方法，其特征在于：包括如下方法步骤：

⑴采样监测井与水文地质剖面的布设

在研究地水库周边东南西北四个方位布设地下水采样监测井，根据各监测井距离水库的垂直距离以及空间位置，布设水文地质剖面；

⑵绘制水库水与地下水离子浓度空间分布图

采用ArcGIS 10.8绘制水库水与地下水各离子指标浓度空间分布图，直观的描述水库与周边地下水咸化现状；

⑶水文地球化学分析

检测各采样井地下水与水库水水化学数据，主要指标包括K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、HCO₃^-、SO₄^2-、CO₃^2-、TDS、pH，采用ArcGIS绘制水库水与地下水各指标空间分布特征图，探究水库水与地下水的咸化差异以及地下水咸化状况的空间差异，分析各剖面地下水咸化现状差异；

⑷反向水文地球化学模拟

反向模拟主要包括四个部分：①模拟计算水-岩作用过程，分析地下水中各组分的存在形式、浓度和活度；②计算饱和指数，判断矿物在地下水中的饱和状态；③建立反向模拟模型，在研究路径上检测的水化学数据以及筛选的“可能矿物相”通过Phreeqc软件中相应的模块建立反向模拟模型；④模型求解，Phreeqc软件反向模拟的结果可以得出反应过程中各种矿物的转移量。

2.根据权利要求1所述的一种基于水库水-地下水-海水之间相互作用研究的水库水质咸化检测方法，其特征在于：所述的监测井深5-10m，至少布设18-20个，水文地质剖面至少布设2-3个。

3.根据权利要求1所述的一种基于水库水-地下水-海水之间相互作用研究的水库水质咸化检测方法，其特征在于：所述的水文地球化学分析方法包括Gibbs图分析、Piper图分析、离子比例分析、饱和指数分析及主成分分析。

4.根据权利要求3所述的一种基于水库水-地下水-海水之间相互作用研究的水库水质咸化检测方法，其特征在于：Gibbs图分析中，Na⁺/(Na⁺+Ca²⁺)比值范围为0.8～1.0，Cl^-/(Cl^－+HCO₃^－)的比值为0.8～1.0。

5.根据权利要求3所述的一种基于水库水-地下水-海水之间相互作用研究的水库水质咸化检测方法，其特征在于：Piper图分析中阳离子中Na⁺站主导地位，阳离子类型均为钠离子型，所占比例最高为87.93％，最低为63.81％；阴离子以Cl^-为主，所占比例最高为94.51％，最低为32.05％，阴离子类型以氯化物型为主。

6.根据权利要求3所述的一种基于水库水-地下水-海水之间相互作用研究的水库水质咸化检测方法，其特征在于：离子比例分析以γ(Ca²⁺+Mg²⁺)—γ(HCO₃^-+SO₄^2-)的比例关系判断地下水中Ca²⁺、Mg²⁺的来源，若两者比值接近1，说明水样中离子主要来源于白云石、方解石等碳酸盐和石膏等硫酸盐的溶解；若二者比值大于1，则来源于碳酸盐的溶解；若二者比值小于1，地下水中Ca²⁺、Mg²⁺来自于硅酸盐与蒸发盐的溶解。

7.根据权利要求3所述的一种基于水库水-地下水-海水之间相互作用研究的水库水质咸化检测方法，其特征在于：所述的饱和指数分析中SI值的计算公式如下：

式中，IAP为水体中相关离子得到离子活度积，K为矿物溶解反应平衡常数。

8.根据权利要求3所述的一种基于水库水-地下水-海水之间相互作用研究的水库水质咸化检测方法，其特征在于：主成分分析法是将多个变量简化为少数几个互不相关的综合指标，再来研究他们之间相关性的统计分析方法，具体的利用SPSS软件对地下水质样品数据进行分析，选取pH、TDS、K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^-、SO₄^2-、Cl^-作为评价指标，将上述主要离子成分方差累计量按公共因子特征值总计大于1筛选，得到两个主成分F1、F2，通过对初始特征值进行提取载荷平方和及旋转载荷平方和后找到最大贡献值，从而找到影响因素。