Научная статья на тему 'КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ АНАЛИЗ СТАБИЛЬНОСТИ КАЧЕСТВА ПОДЗЕМНЫХ ВОД В РЕКЕ ХЭЙХЭ'

КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ АНАЛИЗ СТАБИЛЬНОСТИ КАЧЕСТВА ПОДЗЕМНЫХ ВОД В РЕКЕ ХЭЙХЭ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
77
18
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
StudNet
Ключевые слова
низовья реки Хэйхэ / подземные воды / стабильность качества воды / корреляция / lower reaches of Heihe River / groundwater / water quality stability / correlation

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Сунь Янь, Ло Шубин, Ли Гу-линь, Гоу Сяоцзюань

Стабильность качества подземных вод важный показатель для оценки качества подземных вод. В низовьях реки Хэйхэ в Китае экологическая среда является плохой, это засушливая и полузасушливая территория на материке. Местные грунтовые воды являются основным источником воды для дома. Для обеспечения стабильности качества подземных вод путем расчета индекса устойчивости подземных вод делается вывод, что стабильность качества подземных вод в этой области очень низкая. Подземные воды слабощелочные. В этом документе для корреляционного анализа Пирсона будут использоваться уровень грунтовых вод в скважине за 2012 год, содержание воды в почве, гидравлическая проводимость и другие показатели, а также результаты стабильности качества подземных вод, результаты показывают, что стабильность качества подземных вод и корреляция уровня грунтовых вод в скважине GW13 сильная, индикаторы почвы и грунтовые воды. качество корреляции плохое.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Сунь Янь, Ло Шубин, Ли Гу-линь, Гоу Сяоцзюань

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

CORRELATION ANALYSIS OF THE STABILITY OF GROUNDWATER QUALITY IN THE HEIHE RIVER

The stability of groundwater quality is an important index to evaluate the quality of groundwater. In the lower reaches of the Heihe River in China, the ecological environment is poor, which is an arid and semi-arid area on the mainland. Local groundwater is the main source of domestic water for people. to ensure the stability of groundwater quality, through the calculation of groundwater stability index, it is concluded that the stability of groundwater quality in this area is very poor. The groundwater is weakly alkaline. This paper will use the 2012 groundwater borehole water level, soil water content, hydraulic conductivity and other indicators and groundwater quality stability results for Pearson correlation analysis, the results show that groundwater quality stability and GW13 borehole groundwater level correlation is strong, soil indicators and groundwater quality correlation is poor.

Текст научной работы на тему «КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ АНАЛИЗ СТАБИЛЬНОСТИ КАЧЕСТВА ПОДЗЕМНЫХ ВОД В РЕКЕ ХЭЙХЭ»

КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ АНАЛИЗ СТАБИЛЬНОСТИ КАЧЕСТВА ПОДЗЕМНЫХ ВОД В РЕКЕ ХЭЙХЭ

CORRELATION ANALYSIS OF THE STABILITY OF GROUNDWATER

QUALITY IN THE HEIHE RIVER

WW

УДК 550

Сунь Янь, Студент магистратуры, Факультет Геологический, Московский государственный университет Россия, Г. Москва

Ло Шубин, Студент магистратуры, Технологический университет Чэнду Китай,г. Чэнду

Ли Гу-Линь, Студент магистратуры, Технологический университет Чэнду Китай,г. Чэнду

Гоу Сяоцзюань, Студент магистратуры, Технологический университет Чэнду Китай,г. Чэнду

Sun Yan, Master's student, Faculty of Geology, Moscow State University Russia, Moscow

Luo Shubing, Master's Student, Chengdu University of Technology China, Chengdu

Li Gu-Lin, Master's student, Chengdu University of Technology China, Chengdu Gou Xiaojuan, Master's Student, Chengdu University of Technology China, Chengdu

Аннотация: Стабильность качества подземных вод - важный показатель для оценки качества подземных вод. В низовьях реки Хэйхэ в Китае экологическая среда является плохой, это засушливая и полузасушливая территория на материке. Местные грунтовые воды являются основным источником воды для дома. Для обеспечения стабильности качества подземных вод путем расчета индекса устойчивости подземных вод делается вывод, что стабильность качества подземных вод в этой области очень низкая. Подземные воды слабощелочные. В этом документе для корреляционного анализа Пирсона будут использоваться уровень грунтовых вод в скважине за 2012 год, содержание воды в почве, гидравлическая проводимость и другие показатели, а также результаты стабильности качества подземных вод, результаты показывают, что стабильность качества подземных вод и корреляция уровня грунтовых вод в скважине GW13 сильная, индикаторы почвы и грунтовые воды. качество корреляции плохое.

Annotation: The stability of groundwater quality is an important index to evaluate the quality of groundwater. In the lower reaches of the Heihe River in China, the ecological environment is poor, which is an arid and semi-arid area on the mainland. Local groundwater is the main source of domestic water for people. to ensure the stability of groundwater quality, through the calculation of groundwater stability index, it is concluded that the stability of groundwater quality in this area is very poor. The groundwater is weakly alkaline. This paper will use the 2012 groundwater borehole water level, soil water content, hydraulic conductivity and other indicators and groundwater quality stability results for Pearson correlation analysis, the results show that groundwater quality stability and GW13 borehole groundwater level

correlation is strong, soil indicators and groundwater quality correlation is poor.

Ключевые слова: низовья реки Хэйхэ, подземные воды, стабильность качества воды, корреляция

Key words: lower reaches of Heihe River, groundwater, water quality stability,

correlation

Data source

Using the results of 49 groundwater quality tests in Heihe River Basin in 2012 as research samples,[1] the correlation between the physical properties of soil profile and the depth of groundwater level was analyzed. The main imaging factors of groundwater quality in the lower reaches of Heihe River Basin are discussed. Table 1 conventional ion content (mg/l) of groundwater in the lower reaches of

Heihe River [1]

<k| tc41i,*4fl{l!lm'i> 1mt.1t г г1 n so ni к mar V . kco co fh

1H / 49.4 3j63 173 53.4 5.75 39 39 3 151 ! 8.13

2 H 031 179 3 58 320 166 9:2 26 5 83.9 119 ! 8.14

гн 0.49 1035 62.4 2973 1207 50 5 465 126 643 ! 8 jo 1

4w 136 138 12 5 1429 174 13.7 96.4 388 196 ! 7.77

5H 0j65 170 25:2 695 244 18 j6 180 48 S 535 451 8 33

6H / 335 6.4 924 316 28 176 121 387 ! 8.15

7 H 3 35 4533 241 4009 3480 62 164 845 163 ! 8 j03

8 X 0j68 279 0.79 1268 380 22 j6 190 91j6 277 5й8 8.42

9H ! 2619 31j 2529 1655 39 115 793 118 ! 7 36

10 H 3:26 1164 1.48 1356 1011 13:2 36 j6 282 154 ! 8.18

11H 2 25 787 39 1328 820 22 j 49 220 163 ! 8.18

12 H ! 85 j 4 j82 369 138 9.1 69 5 71.1 277 1j69 8 29

13h ! 22099 55 11148 20400 2250 210 285 1574 3293 9 58

14 M 6j67 168 0.75 208 179 16 j8 39.1 49 3 206 283 8.4

15h 138 937 / 98 5 843 83 j8 512 78 j6 861 58.7 8.49

16h 4.46 166 0 39 27 2 183 9.1 14 3 65.9 408 i 7 39

17h 1.19 444 36 j8 601 466 11.4 212 102 139 5 jos 8.4

18h ! 427 3.75 593 416 19 5 29 5 119 133 i 8j09

19h 156 200 33 3 354 267 7.4 18 в 70 j8 202 621 8 55

20я ! 1318 1j81 1756 1124 52 102 326 295 i 8j05

21h ! 5848 6.1 4126 4610 140 220 774 539 i 8 jos

22h ! 1001 18 3 1144 862 41 59 265 112 i 8.17

2 3h 43 5 10895 / 6887 8060 105 308 1056 154 i 8.18

24h 1.4 573 3 j62 1222 705 13.4 48 j6 212 199 451 8 36

25h ! 586 5j85 749 618 24 5 38 143 227 6.77 8 56

26h ! 820 6 35 912 779 21 36 142 251 6.77 8 58

27h ! 3309 43 2280 2460 S 74 540 135 / 8 23

28h 4.1 3386 7 2849 2586 76 56 598 48 / 7.48

29h ! 672 34 5 2029 1010 S 41 302 108 155 8 37

зон 2 35 381 30 3 981 586 S 27 5 125 124 1.13 8 32

31h 23 296 4 35 428 396 10 16 j6 38.1 239 2j82 851

32h 0:2 47.1 2.18 224 62 5 5.4 53.7 48 196 3 39 8 56

33h ! 2049 4 1853 1607 38 88 352 181 1.13 8 29

34h ! 2070 24 1837 1558 27 5 59 486 95 / 8.18

35я ! 666 2.7 1605 906 23 5 62 205 222 21 8 55

36h ! 679 31 1332 814 22 5 46 195 130 / 8 22

37h ! 3954 i 3684 2978 94 200 734 20 / 7j04

38h 73 220 26.1 328 487 5 5 12 5 424 28j8 8j82

39я 0 j85 207 1j07 180 187 9 18 2 77 5 235 23.4 8 j64

40h 35 1386 i 1303 1032 53 30 349 42 / 7 52

41h 2 j8 2535 61j6 3342 2466 108 162 534 662 / 7.78

42h 0.76 314 i 896 428 15.4 95 j6 94.7 301 451 8 53

43h 0j64 383 i 545 282 11 j6 86 j6 94 173 / 8.17

44я ! 671 i 1120 438 24 5 64 5 348 137 / 7 36

45h ! 1191 1.4 746 919 35 171 210 893 / 7.79

46h ! 659 13 1175 591 35 132 314 563 1.13 83

47h 0.76 328 18 3 614 362 9.4 34.4 130 113 / 7 38

48h 0 36 135 7j86 534 182 12 107 105 319 37.7 8.46

49h 231 119 215 127 176 15 3 16.7 16 3 187 11.7 851

The basic condition of electrolytic solution is electrically neutral, that is, cationic

charge and anionic charge are equal in total, and its mathematical expression is X Zmc= X Zma (Formula 1): Z is the number of ionic charges, mc and ma are the molar concentrations of cations and anions, respectively. The above equation is called the charge balance equation. As a complex electrolytic solution, groundwater also follows the charge balance equation, and its electrical neutrality equation is usually expressed in the form of constant components, that is, (Na+) + (K +) + 2 (Ca2+) + 2 (Mg2+) = (Cl-) + (HCO3-) + (NO3-) + 2 (SO42-) (formula 2) [2] [3] parentheses represent ion molar concentration. Since the chemical components in groundwater include not only constant components but also trace components, the two sides of the above formula can only be approximately equal. In practical application, the charge balance equation is usually used to check the accuracy of the main ion analysis results, that is, E% = (X Zmc, X Zma/ X Zmc+ X Zma) * 100% (formula 3), where E is the charge balance error (%). In general, an absolute value of E less than 5% is allowed, and if the error exceeds 5%, the sampling and analysis process needs to be checked. In this study, the old hot spring data of Eryuan were selected to analyze the ions, including all the constant ions in the charge balance equation, and the results showed that the absolute value of the charge balance error E of all samples was less than 5%. The errors caused by artificial sampling and sample detection are excluded [4] [5].

Table 2 groundwater ion balance table

Образец серийного номера \» 2» 3» 5» 6» 1»

У Zinc 215.75 396 2439.5 1156.5 720.2 938 5560

у Zma 550.03 941.53 7686.4 3204.5 2120.2 2576.4 12955

Е % -43.65» -40.7996 -51.32% -46.96% -49.29% -46.62% -39.94%

Образец серийного номера Ё» 9» Ш IIS 12» \з» Ш

У Zinc 965.8 3510 1661.4 1380.5 428.3 23640 372.6

У Zma 3092.79 7826.5 4031.48 3645 1105.32 46024 790.75

Е % -52.41% -38.08% -41.63% -45.06% -44.15% -32.13% -35.94%

Образец серийного номера ш ш ш m m 20» 21»

У Zinc 1186.4 353.7 723.8 732.5 453.6 2032 6738

У Zma 1995 628.79 1821.8 1749.75 1143.3 5126.81 14645.1

Е % -25.42% -28.00% -43.13% -40.98% -43.19% -43.23% -36.98%

Образец серийного номера 22» 23» 2т 25» 2Ш 21» 21»

yZmc 1551 10893 1239.6 1004.5 1156 3688 3970

У Zma 3419.3 24823 3219.62 2316.85 2901.95 8008.3 9139

Е % -37.59% -39.00% -44.40% -39.51% -43.03% -36.94% -39.43%

Образец серийного номера 29» зт 31» 12» 33» 34# 35»

У Zinc 1696 891 515.4 271.3 2525 2675.5 1463.5

У Zma 4372.5 2497.9 1395.35 693.28 5940 5863 4100.7

Е % -48.36% -47.42% -46.05% -43.75% -40.34% -37.33% -47.40%

Образец серийного номера 36» 31» Ш 39» Ш № 42»

У Zinc 1313.5 4940 527 387.4 1343 3966 824

У Zma 3504 11342 1326.1 803.07 4034 9942.6 2407

Е % -45.32% -39.32% -43.12% -34.92% -37.28% -42.97% -48.99%

Образец серийного номера A3» m 45» m m m 49»

У Zmc 654.8 1287.5 1716 1518 700.2 618 258.5

У Zma 1646 3048 3577.4 3573.3 1687.3 1529.86 581.5

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Е % -43.08% -40.61% -35.16% -40.37% -41.34% -42.45% -38.45%

Ca — - Cl

Fig. 1 piper diagram of groundwater chemistry Research methods

In this paper, Langlier saturation index and Reizner stability index are used to predict the stability of calcium carbonate in groundwater solution.

LSI=pH-pHs (Formula 4).

The pH value is the pH value of the measured water sample, and pHs is the pH, when the water sample solution is in equilibrium, which is calculated according to temperature, alkalinity, hardness, and total solubility value. Rizner stability index = 2pHs-pH (Formula 5) [6] Table 3 Stability table of groundwater quality in the lower reaches of Heihe

River

0&P&3E1I ЕЕ1ННФ0П) ННЖрВ iH pHS [kern Uaoiepe ЕЬШШЕ Реззнера Shl-ШВ О^ищ [EJHHDOTO номера pH I BS ll-ne- < ЯангерЕ

S.13 7£2 'ill 3J3 7.TI 21? 3J5 121 111 1Я

3.1^ 7il 353 ]JC? 5.4S ü? 3J3 7.31 11'l IS; с»

j 3JCI 7.4? 3j2 557 Ш Hl 6.1( 147 174

4f 7.77 5j£7 1 1 ].4? Sil 7.43 7.31 0.4/ Oii с.Я

I? 3J3 3JC- 21? ].45 irs '£? ill US IJS 1.51

3.1i 7i7 3.73 ] J5 6 Ii 3C* ill 12! ijc: 13 €21

3JC3 5jcl 1.42 1.72 5.1? 31* ill l.X OJ: OJS: j.4-1

i? 3.42 7i7 3£5 ]jc5 5.'2 Hi 7.31 1.44

Säf isi 5j£- 1J2 ]J3 5J2 з:* il? era I.4c li 1.У/

Lt* i.:t SSS 1 3 Ш jJS 34 ? 3.13 i.il Ml Iii 1.S1

LLi 3.1S 55o 1Л2 5.74 и-: 7.3S 1.47 1.51

I Si 3J? 3.7^ ].4i Sil le? H2 7.Cli 1.1a 1.42 ¡S

3JC2 2J] l.T: -C 21 -С? 11

54 Iii 3.72 ]J2 iSi 'S? iS2 гл tue: 121 S Ti

3.4Я H2 3j7 № ¡1! 3S* it- Iii IJC1 \Ti c.5!

ш 7.59 111 3.45 ]J] Iii It? 112 7.14 OJS 04; STt

34 7ii 1 .1- ] 5 5.12 1-? 7.73 5.^ i joa 1« 131

L6äi 3JC? 7.i: 11'- SHI 43fif 3j3 7.51 os: 171 i3i

LS* ш 111 3iS 111 5J? 43B 3.17 7.31 Oii 131

3C* 3jCi 5.j? Lj5 5J3 Ш 7J6 i.Ti 1.1S 143

2Lü 3JCS Sil 1 j7 2Л] 7.7? 1.2f. oj: 1Г, S?i

3.17 55? 1.13 ] - 5JEI 83 l.T: i^ 21i

Ei 3.LS Sil i 11 ]JS2 5JC- 47S 1Я 111 oi: 1 JOS i.S

il* ¡16 5£? .11 i s j£2 3.45 l.H 054 171 c.SS

ii? 3J] S.2I 3J DJS

The results show that according to Langerre index 37#, the groundwater reaches

equilibrium with calcite, and the groundwater in other places is prone to scaling and the stability of water quality is poor. According to the Reizner stability index, it is calculated that the corrosive water quality is easy to be corroded, while the other areas are easy to form fouling, while according to the stability index of Reizner, it is easy to corrode water quality, such as 1#> 2#> 3#> 5#> 6#> 8#> 12#> 13#> 14#> 15#, 16#, 17#, 18#, 19#, 26#, 28#, 30#, 31#, 32#, 37#, 38#, 39#, 40#, 42#> 43#> 45#> 47#> 48#> 49#. The spatial distribution is shown in the picture.

[6]

Fig. 2 Distribution map of groundwater quality stability in the lower reaches

of Heihe River

The following results are obtained by Spss Pearson correlation analysis.

Table 4 Pearson correlation table

kaftjaui

ill»., 1» * IUXUIM T u ("!',Ш* 1мм Вапвпш KlCfU.WI пшуи —in. ;1Ш»П м Сящшш WMIU от ce em CW CM cr

II»« Дм

hniM i

■лиг 25

II

;«arf*uwr -or -ЛЯ -.■571 1

Шло* 111 a пера in «Яф» 0Я -nr - 2i] «If 1

Уннас*

«фпмма •OB © 25" 1

m

NIIIU -X* •0« MP JW" -JB" SB" 1

CM я - Ш -ли • и St' ■HI -.91 i

№ (Л си -.HI -.54 «7 -JB ta m" l

CM 15* ж ta Л) ■.m 1Я ■M i

CM ■ za -К? .71 .« 2S1 -С5Г .12 -Ш ■JB 14J-

CM s ш ■ и-: JH en X w «Г .Hi t

cr im • IE .S!) Ml «5 № ■xa •Я1' U> ,J5n 411 an' i

aw 5П «II • Я1 iU' Cli ■ of .и' Of' а 5N Ml

0*11 « • ai -ЙП Ш ■Ml S£ ma' .75!" .» -он ■0 И.'

G*U IB ■ те UN -Я Ш - w • 5K X Ж В • 12 ■39 MJ

0*11 413 ■ЯЛ -юг Ж -.515 «' я or -.1Я -.595 -JB

G*U -.115 -156 № >.0U £11 -.2JT -.1» • lis -JP •.m -.ОМ -.507

CM

I

W

.535

с«и

t

ЮГ

cm:

o*u

c«i.<

• HI «!М 0,01 Hi 1K«V l.B

IIKTttoaf! iiiimwa «мня

From the correlation results, it can be seen that Langerre index has strong correlation with Reizner stability index and SI- calcite and has correlation with GW13 groundwater level; SI- calcite has correlation with GW13 groundwater level; saturated water content has correlation with saturated hydraulic conductivity (cm/h), withering water content, field water content and GW13 groundwater level. Saturated hydraulic conductivity (cm/h) was correlated with withered water content, field water content and GW1; litter water content was correlated with field water content, and field water content was correlated with GW2, GW9, GW11 and GW13. Conclusion

The groundwater in the lower reaches of Heihe River is mostly alkaline water (Ph > 7) with strong scaling ability. The stability of its water quality is poor. Through Pearson correlation analysis. The groundwater level of boreholes in the lower reaches of Heihe River has a strong correlation, and the groundwater of GW13 borehole is highly sensitive, which is strongly correlated with Langlier index,

Reizner stability index and SI- calcite, and the saturated water content is correlated

with saturated hydraulic conductivity (cm/h), withering water content, field water

content and GW13 groundwater level.

Литература

1. Ван Пин. Набор данных для мониторинга глубины залегания грунтовых вод и анализа качества воды в бассейне Нижнего Хэйхэ (2009-2013). Национальный центр научных данных о ледниковой вечной мерзлоте пустыни // 2020.

2. Анализ гидрогеохимии и характеристик изотопов водорода и кислорода подземных и поверхностных вод в Вэй Цзинвэнь-Северный Китай, диплом магистра Китайского университета геонаук (Пекин), 2012.

3. Лю Фан; Лю Цунцян; Чжао Ян; Ли Цзюнь - Изменения гадрохимического состава и концентрации тяжелых металлов в неглубоких подземных водах из карстовых холмистых мест в регионе Гуйян China Journal of Central South Technology University, 2010

4. Сунь Янь. Анализ гидрогеохимических характеристик воды горячего источника Эрюань. Окружающая среда и развитие, 2017 029 (009): 110111

5. Ян Хуэй. анализ источника фтора в воде горячих источников с высоким содержанием фтора и его воздействия на окружающую среду в округе Эрюань провинции Юньнань. Юньнань: колледж туризма и географических наук, 2015.

6. Сунь Янь. Оценка стабильности и характеристик распределения качества подземных вод в реке хейхэ - StudNet №2 / 2021

Literature

1. Wang Ping. Dataset for monitoring groundwater depth and water quality analysis in the Lower Heihe Basin (2009-2013). National Center for Scientific Data on Glacial Permafrost in Desert // 2020.

2. Analysis of hydrogeochemistry and characteristics of hydrogen and oxygen isotopes of ground and surface waters in Wei Jingwen-North China, Master's degree from China University of Geosciences (Beijing), 2012.

3. Liu Fang; Liu Congqiang; Zhao Yang; Li Jun - Changes in hydrochemical composition and concentration of heavy metals in shallow groundwater from karst hilly areas in the Guiyang region China Journal of Central South Technology University, 2010

4. Sun Yan. Analysis of the hydrogeochemical characteristics of the Eruan hot spring water. Environment and Development 2017 029 (009): 110-111

5. Yang Hui. An analysis of the fluoride source in high fluoride hot spring water and its environmental impacts in Eryuan County, Yunnan Province. Yunnan: College of Tourism and Geographic Sciences, 2015.

6. Sun Yan. Assessment of stability and characteristics of groundwater quality distribution in the Heihe River - StudNet №2 / 2021

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.