地下水电导率与矿化度相关关系分析——以鲁北平原为例

地下水电导率与矿化度相关关系分析

———以鲁北平原为例刘中业，徐建国，祁晓凡，刘春华

（山东省地质调查院，山东济南　２）５００１３

摘要：由于地下水电导率与矿化度之间存在相关关系，在地下水资源调查时，可以通过现场实测地下水电导率的方通过对鲁北平原区地下水矿化度与电导率测试数据的统计分析，式估测地下水矿化度。为探求两者间的相关性，

发现在矿化度≤３／电导率与矿化度存在较好的线性关系，而且不同的阴离子水化学类型线性关系式Ｌ的情况下，ｇ不相同。

关键词：电导率；矿化度；线性关系；鲁北平原中图分类号：Ｐ６４１　　　　文献标识码：Ｂ

０　引言

随着中国地质调查局地质调查项目的深入开展，便携式电导率测试仪得以广泛应用，在野外采集现场即可测试电导率值，但由于电导地下水样品时，

率不能和矿化度直接进行换算，无法在现场估算矿给工作带来了不便，通过对电导率和矿化度的数值，

初步建立了鲁北平原地区地化度之间关系的统计，

下水电导率和矿化度之间的关系方程，为在此类地区通过电导率现场测试估算矿化度值提供了依据。

电导率的测定反映水中离子含量的多少，其大以及小取决于水溶液中离子的组成和离子的含量，水溶液的温度和粘度等。由于电导率和矿化度的大小都是由水溶液中离子的组成和离子的含量决定

］１因此它们之间也存在一定的关系［。对于某一的，

冬季寒冷少雪，区内多年平均降水量为５涝不均、６８蒸发量为１６降水多集中在７—ｍｍ，００～１９００ｍｍ，

区内水系不发育，多以人工开挖的河渠为主，８月，

鲁北平原由于受不同地质历史时期的古气候、古地理沉积环境及新构造运动等因素控制，含水砂层在不同深度的分布形态和发育程度均存在着差异，并导致地下水的富水性、循环交替强度、水化学类型等水文地质特征发生相应的变化，第四系含水层组从第Ⅰ含水岩组层上到下可以划分为４个含水岩组，

底深度为３含水砂层累积厚度一般１０～４０ｍ，０ｍ左右，颗粒较细，为粉砂至细砂，古河道带颗粒相对厚度也大，主要为潜水，水循环交替强烈，更新较粗，

速率相对较快，有利于地下水的补给与开发利用，同时第Ⅰ含水岩组地下水较为脆弱，保护不当容易受到污染。第Ⅱ、第Ⅲ含水岩组主要为咸水层，基本不开采；第Ⅳ含水岩组地下水是城镇居民生活、工业用水的主要开采层，含水层颗粒较粗大，一般为中砂，

６］局部为粗砂砾石［。此次研究对象为第Ⅰ含水岩组

区域来说，由于离子组成相对稳定，因此电导率和矿

］

化度的关系也相对较为稳定［。

１　研究区概况与研究方法

１．１　研究区概况

研究区地处鲁北平原区（图１），地势平坦，地表岩性为粉土，春季干旱多风、夏季炎热多雨、秋季旱

收稿日期：修订日期：编辑：王秀元２０１３０５１４；２０１３０７１２；

中的地下水，即“浅层地下水”。１．２　样品采集与测试

在研究区内共采取浅层地下水２００６—２００９年，样品１０样品大致均匀地分布在整个研究区８７组，内。在进行地下水样品采集前，均进行了充分的洗

作者简介：刘中业（，男，山东费县人，工程师，从事水文地质和环境地质工作；：＿１９７９—）Ｅｍａｉｌ１１３０＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ。ｉｍｅｎｙｇ

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图１　研究区位置示意图

井，取样方法严格按照《地下水环境监测技术规范》（／）和《地下水污染地质调查评价规ＨＪＴ１６４２００４（）要求进行，无机指标Ｆ、重金属等范》ＤＤ２００８１ｅ指标加入了保护剂，并在３天内送实验室进行了检测，在水样采取前均进行了电导率测试。电导率的测试采用ｈａｎｎａ公司生产的ＨＩ９８３１１型便携式电导率仪在采样现场进行，测试结果现场填写记录表格。

１．３　数据处理

数据的回归分析和图件制作采用ＳＰＳＳ１３．０统

７］计软件完成［。

并不一致。

对全部６６２组数据利用ＳＰＳＳ１３．０进行统计分析，并利用标准化残差进行诊断，剔除标准化残差值大于２的异常值，剔除异常值后的６２６组数据的矿化度的最大值为３２／最小值为４０１．６２ｍＬ，０１．５１ｇ／平均值为１／中位数为１ｍＬ，５４２．３８ｍＬ，４３３．９２ｇｇ

／对剔除异常值后的６Ｌ，２６组数据进行线性回归ｍｇ

分析，标准化残差大致符合正态分布，符合一元线性回归模型的假设，线性回归方程为犕＝０．７６６×ＥＣ相关系数为０．为强正相关，拟合系９８２，＋１０９．８９，数为０．拟合度好（图２）。将剔除异常值后的９６４，有８６２６组数据代入线性回归方程，３．８％的数据其相对误差小于１０％，４６．９％的数据的相对误差小于超过了２５％，０．８０％的数据的相对误差大，０％。

按照舒卡列夫分类标准，对工作区的阴离子进行了水化学类型分类，各不同阴离子水化学类型的样品数量见表１。

２　测试结果与分析

因为ＨＩ９８３１１型便携式电导率仪的量程最大

为３９／在测试结果中选取了具有准确电导９９ｕｓｃｍ，率（测量数据和实验室测试数据的６ＥＣ）６２组数据进行了分析。通过对矿化度和电导率进行统计分析可以发现，不同阴离子水化学类型的相关关系方程

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２．１　重碳酸型水

重碳酸型水共有１利用Ｓ５０组，ＰＳＳ１３．０进行回归分析，并利用标准化参差进行诊断，剔除标准化剔除异常值后的１残差值大于２的异常值，４４组数／最小值据的矿化度最大值为１９８２．９８ｍＬ，ｇ

／平均值为１０／中位数４０１．５１ｍＬ，７８．００ｍＬ，ｇｇ／对剔除异常值后的１１０７７．４４ｍＬ，４４组数据进行ｇ

线性回归分析，标准化残差大致符合正态分布，符合

５］

，线性回归方程为：一元线性回归模型的假设［犕＝

相关系数为０．为强正相０．８８２×ＥＣ＋２１．４５，９８３，

关，拟合系数为０．拟合度好（图３）。将剔除异９６７，常值后的１有９４４组数据代入线性回归方程，５．１％的数据其相对误差小于１０％，６６．０％数据的相对误

图２　全区电导率和矿化度的拟合线

差小于５％，超过了４．９０％数据的相对误差较大，最大误差为１１０％，３．３％。

表１　不同阴离子水化学类型的样品数量

阴离子水化学类型

样品组数（组）

重碳酸型水

１５０

重碳酸硫酸型水３７

重碳酸硫酸氯化物型水

７９

重碳酸氯化物硫酸型水

１２１

重碳酸氯化物型水１３３

硫酸氯化物重碳酸型水

１９

氯化物重碳酸硫酸型水

４０

氯化物硫酸重碳酸型水

５０

氯化物重碳酸型水３

３

／最小１１５组数据的矿化度最大值为３１３５．８２ｍＬ，ｇ

／平均值为１６／中位值为５２４．６６ｍＬ，６２．７０ｍＬ，ｇｇ数为１５／对剔除异常值后的１６０．５７ｍＬ，１５组数据ｇ

进行线性回归分析，标准化残差大致符合正态分布，符合一元线性回归模型的假设，线性回归方程为：犕相关系数为０．为强正相＝０．８１８×ＥＣ１５．３９，９８５，关，拟合系数为０．拟合度好（图４）。将剔除异９７１，常值后的１有９１５组数据代入线性回归方程，３． …… 此处隐藏：2935字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……