瓊東北濱海淺層地下水水質(zhì)變化特征分析*

路劍飛，甘華陽，張順枝，黃向青

(國土資源部廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局，廣東 廣州 510760)

瓊東北濱海淺層地下水水質(zhì)變化特征分析*

路劍飛，甘華陽，張順枝，黃向青

(國土資源部廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局，廣東 廣州 510760)

海南; 濱海地區(qū); 淺層地下水; 水質(zhì)

咸淡水平衡界面是濱海地區(qū)內(nèi)陸淡水層水動力與海水水動力相互平衡的外在表現(xiàn)，是決定淺層地下水水質(zhì)咸化與否的重要因素。自然環(huán)境變化或人類活動的影響往往會改變咸淡水平衡界面的位置，引發(fā)海水向陸方向移動，咸淡水界面向內(nèi)陸擠壓，最終造成內(nèi)陸淡水資源咸化，實(shí)用性降低[1]。以海南為例，由于超量開采地下水、河口區(qū)違規(guī)挖沙導(dǎo)致的河床劇烈下切以及風(fēng)暴潮等自然災(zāi)害的影響，濱海地區(qū)個(gè)別地下水井近年來水質(zhì)咸化，以致無法引用，包括東寨港灣在內(nèi)的多塊區(qū)域均存在海水入侵地下水的可能性，而地下水復(fù)式含水層的自身結(jié)構(gòu)特征則可能加劇這一效應(yīng)[2-6]。海水入侵地下水還會導(dǎo)致土壤鹽漬化等次生災(zāi)害的產(chǎn)生，嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)和生活。由于海南東北部沿岸地下水監(jiān)測孔數(shù)量少，系統(tǒng)監(jiān)測資料欠缺，難以對海水入侵地下水形成整體認(rèn)識。因此，對濱海地區(qū)淺層地下水進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，有助于分析研究地下水水質(zhì)變化特征和規(guī)律，為進(jìn)一步防控地下水的海水入侵提供有效幫助。

本研究以中國地質(zhì)調(diào)查局《華南西部濱海濕地地質(zhì)調(diào)查和生態(tài)環(huán)境評價(jià)》項(xiàng)目為依托，利用海南東北部濱海地區(qū)的3口地下水監(jiān)測井(分別位于海口、文昌、萬寧)獲得的淺層地下水短期逐時(shí)水質(zhì)采樣數(shù)據(jù)(相鄰大、小潮周期各26 h)及電導(dǎo)率長期逐時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)(1 a)，分析研究了瓊東北濱海淺層地下水水質(zhì)的短期和長期變化特征，為了解掌握該區(qū)淺層地下水的水質(zhì)變化規(guī)律提供了依據(jù)，并為進(jìn)一步建立該區(qū)海水入侵地下水實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)打下了基礎(chǔ)。

1 區(qū)域概況與數(shù)據(jù)獲取

海南島位于我國最南端，地勢以五指山、鶯歌嶺為中心，向四周逐級下降，梯級結(jié)構(gòu)明顯。根據(jù)含水層介質(zhì)特征、地下水貯存條件和水力特征等因素綜合判斷，海南島東北部濱海淺層地下水系統(tǒng)為潛水、微承壓水和承壓水組成的復(fù)式含水層系統(tǒng)，其中潛水多屬于松散巖類孔隙潛水，而承壓水則主要為多層砂?？紫冻袎核撍难a(bǔ)給來源主要為大氣降水和灌溉水的滲入，側(cè)向補(bǔ)給甚微；而承壓水的天然補(bǔ)給來源則相對貧缺，僅第一、二層通過火山頸受上覆孔隙潛水補(bǔ)給[7-8]。海南島屬熱帶季風(fēng)氣候，降雨主要來自臺風(fēng)和西南季風(fēng)，東北部地區(qū)年均降雨量約為1 500～2 000 mm。降雨的來源也導(dǎo)致了海南島雨季旱季分明，11月至次年5月為旱季，7個(gè)月的降雨量占全年雨量的10%～20%；雨季為5-10月，集中了全年降雨量的80%～90%。因此，旱季多發(fā)生全島性的旱災(zāi)，而雨季則多洪澇災(zāi)害，由此導(dǎo)致的地下潛水的水位變動也較為顯著[2]。

圖1 研究區(qū)及地下水監(jiān)測井站位圖Fig.1 Location of research zone and groundwater monitoring wells at NE Hainan

由3口監(jiān)測井的水文地質(zhì)柱狀圖可知(圖略)，QZ1井水質(zhì)采樣和電導(dǎo)率監(jiān)測深度剛好位于第一層承壓含水層的底部，含水層頂部為具有弱透水性的粉質(zhì)粘土層，厚度為3.4 m，含水層底部為不透水的粘土層，厚度為2.9 m。含水層頂部至地面多為透水性良好的砂質(zhì)含水層。QZ2井的采樣和監(jiān)測深度剛好到達(dá)基巖，其上為透水性良好的砂質(zhì)含水層。QZ3井的采樣和監(jiān)測深度位于潛水含水層。由此可知，QZ1井研究的主要是承壓水，而QZ2井和QZ3井研究的均為潛水。

2 地下水水質(zhì)變化特征分析

2.1 地下水中陰、陽離子變化特征分析

2.1.1 地下水中陽離子變化特征分析 根據(jù)短期逐時(shí)(相鄰大、小潮期各26 h)的水質(zhì)檢測結(jié)果，圖2給出了各監(jiān)測井地下水中陽離子的時(shí)序變化曲線。由圖中可知，Na+的含量最高，波動也最為劇烈，其他依次為Mg2+、Ca2+和K+。表2給出陽離子相對質(zhì)量濃度統(tǒng)計(jì)表(質(zhì)量濃度單位：mg/L)，由表中可知，3口監(jiān)測井中Na+含量均處于絕對優(yōu)勢，介于68.4%～81.0%之間。Mg2+和Ca2+的含量基本接近，僅QZ2井中Mg2+明顯高于Ca2+，但整體而言，兩者均在10.0%左右波動。這一陽離子組成與地表水之間存在明顯差異[11]，以南渡江和龍滾河為例，兩者的優(yōu)勢陽離子均為Ca2+和Mg2+。3口監(jiān)測井地下水中K+的含量均低于8.0%，尤其是QZ2井，低于3.0%，明顯小于其他3種陽離子。就波動性而言，4種陽離子的質(zhì)量濃度百分比波動均較小，除Na+和QZ1井的Ca2+外，其他陽離子的波動性基本低于1.0%。此外，各陽離子的含量隨潮期的不同會有所波動，但整體上變化不大。

表1 地下水監(jiān)測井相關(guān)信息表

表2 地下水各陽離子相對濃度統(tǒng)計(jì)表

圖2 地下水陽離子逐時(shí)變化時(shí)序圖Fig.2 Time series of cation in the groundwater

表3給出了各監(jiān)測井地下水的實(shí)際鈉吸附比(SARP)[12]：從均值角度講，SARPQZ1

表3 地下水實(shí)際鈉吸附比(SARP)

由表4可知,QZ1井中Na+與Mg2+之間具有極強(qiáng)的相關(guān)性，尤其是小潮期；Na+與Ca2+、Mg2+與Ca2+的相關(guān)性受潮期的影響較大，大潮期的相關(guān)性明顯強(qiáng)于小潮期，尤其是Mg2+與Ca2+之間，大潮期具有極強(qiáng)的相關(guān)性。QZ2井3種陽離子之間的相關(guān)性強(qiáng)弱受潮期的影響較大，Na+與Mg2+、Na+與Ca2+的相關(guān)性均會在小潮期明顯降低，而Mg2+與Ca2+的相關(guān)性則在小潮期明顯增強(qiáng)，達(dá)到極強(qiáng)相關(guān)程度。QZ3井的3種陽離子之間均表現(xiàn)為極強(qiáng)的相關(guān)性，且這種相關(guān)性基本不受潮期的影響?？傮w而言，3口監(jiān)測井陽離子之間均表現(xiàn)為正相關(guān)。

表4 陽離子間的Spearman秩相關(guān)系數(shù)表1)

1)表中/前后數(shù)字分別對應(yīng)大潮期和小潮期

圖3 地下水陰離子逐時(shí)變化時(shí)序圖Fig.3 Hourly time series of anion in the groundwater

表5 陰離子間的Spearman秩相關(guān)系數(shù)表1)

1)表中/前后數(shù)字分別對應(yīng)大潮期和小潮期

由于海水和地下水中Cl-含量差異較大，且Cl-具有保守性[16]，可以根據(jù)地下水中氯離子的濃度判斷是否發(fā)生了海水入侵[1]：當(dāng)ρ(Cl-)<225.8mg/L時(shí)，研究區(qū)未受到海水入侵；225.8～240.0mg/L時(shí)，研究區(qū)受到輕微海水入侵；240.0～322.0mg/L時(shí)，研究區(qū)受到中等海水入侵；>322.0mg/L時(shí)，研究區(qū)受到重度海水入侵。對比圖3和表6可知，除QZ1井小潮期介于中等-重度海水入侵外，其他監(jiān)測井在研究時(shí)段內(nèi)均受到重度海水入侵。三口監(jiān)測井大潮期Cl-平均濃度均大于小潮期，但Cl-的波動性強(qiáng)弱則表現(xiàn)出過渡性，即QZ1井小潮期Cl-質(zhì)量濃度的波動性明顯強(qiáng)于大潮期；QZ2井Cl-質(zhì)量濃度在大小潮期波動性相差不大，大潮期略大；QZ3井大潮期Cl-質(zhì)量濃度的波動性則明顯強(qiáng)于小潮期。

表6 地下水中Cl-含量特征值計(jì)算表

2.2 Na+、Cl-與溶解性固體總量相關(guān)性

溶解性固體總量(TDS)，是指溶解在水中的固體(如氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽、重碳酸鹽及硅酸鹽等)的總量[17]。由上文可知，3口監(jiān)測井中陰陽離子的變化主要體現(xiàn)為Na+和Cl-的變化。為了進(jìn)一步研究Na+和Cl-的變化對TDS的影響，圖4給出了Na+、Cl-、TDS及rate的日變化曲線圖，其中：rate=(Na++Cl-)/TDS。由圖4可知，3口監(jiān)測井中Na+和Cl-的變化具有準(zhǔn)同步性；Na++Cl-與TDS的變化趨勢和幅值都基本一致。rate曲線的值域分布也表明Na++Cl-為TDS中的主要成分，證明了TDS的變化主要源自Na+和Cl-的聯(lián)合變化。值得注意的是，QZ2井小潮期TDS基本穩(wěn)定的前提下，由于Na+含量的顯著增加導(dǎo)致了rate值的顯著上升，這一原因還有待進(jìn)一步研究。

對研究時(shí)段內(nèi)各監(jiān)測井的rate曲線進(jìn)一步研究可知(見表7)，QZ1井和QZ2井rate值的極差和標(biāo)準(zhǔn)差在大潮期的幅值十分接近，在小潮期則差異較大，但兩口井均表現(xiàn)為大潮期較小，而小潮期較大的變化特征，表明Na++Cl-在TDS中所占的比重在大潮期較為穩(wěn)定，而在小潮期波動較為劇烈；QZ3井的變化則與之相反。就均值而言，QZ2井在大潮期和小潮期變化不大，而QZ1井和QZ3井在小潮期均值均有明顯的下降。QZ2井和QZ3井rate值均在75.0%以上，甚至達(dá)到92.4%，而QZ1井則介于50.0%～75.0%之間，變化幅度較大，表明QZ2井和QZ3井中的Na++Cl-的質(zhì)量濃度要高于QZ1井，這很有可能由于QZ1井位于南渡江河口區(qū)東側(cè)，受到河口的沖淡水作用影響。

2.3 Na+、Cl-與電導(dǎo)率相關(guān)性分析

圖4 Na+、Cl-、TDS及rate的日變化曲線Fig.4 Daily variation curves of Na+, Cl-, TDS and rate

表7rate曲線特征值計(jì)算表

Table7Statisticalvaluesofrate

%

由圖5可知，在研究時(shí)段內(nèi)，不論大、小潮期，各監(jiān)測井的電導(dǎo)率與礦化度、電導(dǎo)率與Na++Cl-之間均存在唯一的線性對應(yīng)關(guān)系，且對應(yīng)關(guān)系十分相似，僅斜率略有差異，意味著當(dāng)3口監(jiān)測井的電導(dǎo)率等量減少或增加時(shí)，各自地下水中礦化度以及Na++Cl-含量的變化幅度是不同的，有QZ1井>QZ3井>QZ2井。由于電導(dǎo)率的長期監(jiān)測相比礦化度、Na+和Cl-的長期監(jiān)測測定速度快、程序簡單、隨機(jī)誤差小且維護(hù)費(fèi)用低廉，而礦化度和Cl-的含量是進(jìn)行水質(zhì)判斷和海水入侵地下水的可靠依據(jù)，因此以上結(jié)果表明，通過監(jiān)測地下水電導(dǎo)率的長期變化間接實(shí)現(xiàn)水體礦化度及Na+和Cl-的長期監(jiān)測是可行的，這對于長期實(shí)時(shí)水質(zhì)監(jiān)測及海水入侵地下水監(jiān)測具有十分重要的意義。當(dāng)然，由于水質(zhì)逐時(shí)采樣的時(shí)段較短(大、小潮期共52 h)，覆蓋的電導(dǎo)率變化范圍較小(參見圖6)，因此這種線性對應(yīng)關(guān)系的可靠性和變化特征還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

一般而言，地下水礦化度含量由陸向海是逐漸升高的，但在海水入侵區(qū)會出現(xiàn)礦化度的顯著提升，因此可以根據(jù)礦化度的值域?qū)Φ叵滤|(zhì)進(jìn)行分類[19,21]。各監(jiān)測井研究時(shí)段內(nèi)的地下水礦化度值域及分類依次為：QZ1為微咸水，959.5～2 250.5 mg/L；QZ2為咸水，4 562.5～5 158.0 mg/L；QZ3介于微咸水和咸水之間，2 282.5～5 605.0 mg/L。

圖5 礦化度、Na++Cl- 與電導(dǎo)率變化圖Fig.5 The variation of mineralization, Na++Cl- with conductivity

3 電導(dǎo)率長周期監(jiān)測

由于各監(jiān)測井LTC的投放和回收時(shí)間略有不同，為了便于對比分析，將數(shù)據(jù)的起止時(shí)間統(tǒng)一處理為：2013年7月12日11：00起；2014年7月8日10：00止。圖6給出了3口監(jiān)測井地下水電導(dǎo)率的時(shí)序變化曲線及相應(yīng)的累積分布圖，圖中斜線區(qū)域?yàn)樯衔南噜彺?、小潮期間共52 h逐時(shí)水質(zhì)采樣得到的電導(dǎo)率值域分布。

由圖6可知，三口地下水監(jiān)測井之間的電導(dǎo)率長周期變化特征截然不同。QZ1井總體上變動較為平穩(wěn)，但個(gè)別時(shí)段存在電導(dǎo)率急劇升降的異常區(qū)，如2013年7月12日20：00起的11 h內(nèi)，電導(dǎo)率由1 295 μS/cm迅速爬升至8 236 μS/cm，又迅速回落至1 120 μS/cm，1 h最大升降幅度達(dá)到3 516 μS/cm(異常區(qū)1)；又如2013年11月9日17：00起的8 h內(nèi)，電導(dǎo)率由813 μS/cm迅速升至6 025 μS/cm，又迅速回落至1 039 μS/cm，1 h最大升降幅度達(dá)到5 212 μS/cm(異常區(qū)2)。由于異常區(qū)的存在并不具有規(guī)律性，因此其形成機(jī)理還有待進(jìn)一步考證。QZ2井的短周期變化較為劇烈，長周期變化呈現(xiàn)出緩慢上升的特征。QZ3井在1年左右的觀測期內(nèi)，電導(dǎo)率整體呈下降趨勢，但存在兩大極值區(qū)：2013年10月16日4：00至17日2：00的22 h內(nèi)出現(xiàn)極小值區(qū)，電導(dǎo)率維持在23 122 μS/cm的水平；2013年12月19日21：00出現(xiàn)極大值，電導(dǎo)率為25 320 μS/cm。

圖6 電導(dǎo)率時(shí)序變化圖及相應(yīng)的累積分布圖Fig.6 Time series and cumulative distribution of conductivity

此外，QZ1井和QZ2井在水質(zhì)采樣階段獲得的電導(dǎo)率值域均包含于各自電導(dǎo)率長周期觀測的值域范圍內(nèi)，但表征的意義有所不同。前者表征的是QZ1井電導(dǎo)率顯著升高階段，發(fā)生概率僅為1.71%，并非電導(dǎo)率的平穩(wěn)常態(tài)變化階段，因此上文的研究主要是QZ1井在電導(dǎo)率顯著升高階段的水質(zhì)變化特征；而后者表征的是QZ2井的低值區(qū)，發(fā)生概率為12.56%，因此上文的研究主要是QZ2井在電導(dǎo)率位于低值區(qū)時(shí)的水質(zhì)變化特征。QZ3井的情況最為特殊，水質(zhì)采樣階段獲得的電導(dǎo)率值域范圍與后期的電導(dǎo)率長期監(jiān)測的值域完全沒有交集，而兩者的監(jiān)測時(shí)間僅相差10 d左右。在排除數(shù)據(jù)獲取方法錯(cuò)誤及儀器失靈的可能性后，相關(guān)原因還有待進(jìn)一步研究。

3.1 電導(dǎo)率日變化概率分布特征分析

根據(jù)電導(dǎo)率的長期逐時(shí)監(jiān)測結(jié)果，研究日周變化過程中各時(shí)刻(一天24 h)對應(yīng)的電導(dǎo)率時(shí)序的概率分布特征及一致性問題。將原有的連續(xù)逐時(shí)觀測序列按觀測時(shí)刻的不同分別截取，構(gòu)成24段新的觀測序列，觀測的采樣周期由1 h轉(zhuǎn)換為1 d，起止日期與原有的觀測序列一致。圖7給出了各監(jiān)測井每日特定時(shí)刻電導(dǎo)率觀測序列的經(jīng)驗(yàn)累積分布函數(shù)(Empirical CDF)和相應(yīng)的誤差條形圖。

由圖7可知, QZ1井和QZ3井各時(shí)刻對應(yīng)電導(dǎo)率時(shí)序的概率分布均分別遵循同一經(jīng)驗(yàn)累積分布函數(shù)，而QZ2井各時(shí)刻遵循的經(jīng)驗(yàn)累積分布函數(shù)則不唯一，表現(xiàn)出漸變的分布特征，Wilcoxon符號檢驗(yàn)法[22]的檢驗(yàn)結(jié)果也驗(yàn)證了這一結(jié)論。各監(jiān)測井的誤差條形圖表明：QZ1井各時(shí)刻對應(yīng)的電導(dǎo)率長期變化的均值較為穩(wěn)定，介于835～865 μS/cm之間；標(biāo)準(zhǔn)差則呈現(xiàn)出明顯的波動特征，以每日1：00-3：00和18：00-19：00最大，介于300～400 μS/cm之間，中間時(shí)刻則呈現(xiàn)出過渡特征，最小標(biāo)準(zhǔn)差僅為151 μS/cm(每日11：00)。QZ2井各時(shí)刻的均值則呈現(xiàn)出準(zhǔn)半日周期變化特征，整體上介于12 500～15 000 μS/cm之間，每日13：00和24：00分別達(dá)到次峰值和最大峰值，每日8：00和19：00分別達(dá)到最低大谷值和次低谷值；標(biāo)準(zhǔn)差變動具有明顯的時(shí)段性，1：00-6：00標(biāo)準(zhǔn)差變動較為平穩(wěn)，介于4 800～5 100 μS/cm之間，7:00-24:00標(biāo)準(zhǔn)差存在明顯的升降過程，最大值達(dá)到7 055 μS/cm。QZ3井各時(shí)刻均值變動近似線性緩慢下降，由23 500 μS/cm緩慢下降至23 460 μS/cm；標(biāo)準(zhǔn)差波動基本介于3 165～3 175 μS/cm之間，22:00會有顯著的升高，達(dá)到3 201 μS/cm?？傮w而言，QZ3井各時(shí)刻的均值和標(biāo)準(zhǔn)差波動最為平穩(wěn)；QZ1井的均值變動較為平穩(wěn)，但標(biāo)準(zhǔn)差波動具有明顯的周期性；QZ2井的均值和標(biāo)準(zhǔn)差均非常顯著。

圖7 電導(dǎo)率經(jīng)驗(yàn)累積分布(ECDF)曲線及誤差條形圖Fig.7 ECDF curves and relevant error bars of conductivity

3.2 Na++Cl-及礦化度的長周期變化特征

受客觀因素限制，利用傳統(tǒng)取水樣檢測的方法對Na++Cl-及礦化度進(jìn)行長周期(1 a及以上)高頻(逐時(shí))監(jiān)測成本巨大且費(fèi)時(shí)費(fèi)力，但是利用前文得出的Na++Cl-與電導(dǎo)率，以及礦化度與電導(dǎo)率之間的相關(guān)關(guān)系(假設(shè)相關(guān)關(guān)系穩(wěn)定)，則僅通過電導(dǎo)率的長期監(jiān)測即可實(shí)現(xiàn)Na++Cl-及礦化度的長周期逐時(shí)監(jiān)測。由于各監(jiān)測井Na++Cl-及礦化度與電導(dǎo)率均具有良好的線性相關(guān)性，因此Na++Cl-及礦化度的長周期變化曲線形態(tài)應(yīng)與圖5類似，此處不再重復(fù)給出，僅給出相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)參數(shù)(見表8)。

表8 各監(jiān)測井Na++Cl-及礦化度的長周期統(tǒng)計(jì)參數(shù)表

由于表8是直接根據(jù)圖5的關(guān)系式得出的結(jié)果，而由圖6可知，短期水質(zhì)采樣得到的電導(dǎo)率并不能完全覆蓋長期監(jiān)測的電導(dǎo)率值域范圍，由此才會出現(xiàn)QZ1井Na++Cl-的最小值出現(xiàn)負(fù)值的情況。由此可知，為了更好的實(shí)現(xiàn)利用電導(dǎo)率預(yù)測Na++Cl-及礦化度的目的，應(yīng)針對不同時(shí)期進(jìn)行重復(fù)水質(zhì)采樣、廣泛擬合電導(dǎo)率與兩者的相關(guān)關(guān)系，建立電導(dǎo)率與Na++Cl-及礦化度的魯棒性全值域分段關(guān)系式，從而更好的實(shí)現(xiàn)建立Na++Cl-及礦化度的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)的目的。從目前得到的結(jié)果來看，各監(jiān)測井地下水中Na++Cl-的變化幅度依次為QZ1>QZ2>QZ3，而礦化度的變化幅度則為QZ2>QZ1>QZ3。對比Na++Cl-及礦化度的變異系數(shù)可知，三口監(jiān)測井之間礦化度的變幅差異要遠(yuǎn)小于Na++Cl-的變幅差異。南渡江河口區(qū)的淡水大量外泄沖咸作用和偶爾的咸水入侵很可能是造成QZ1井地下水中Na++Cl-的劇烈變化的直接原因。

4 結(jié) 論

本文以瓊東北濱海地區(qū)淺層地下水短期逐時(shí)水質(zhì)采樣數(shù)據(jù)及電導(dǎo)率長期逐時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析研究了該區(qū)淺層地下水水質(zhì)的變化特征，得出以下結(jié)論：

2)研究區(qū)淺層地下水對于土壤的堿化危害程度由北向南逐漸增大，由中等偏低危害逐步增大為中等偏高危害。海水入侵強(qiáng)度則表現(xiàn)為中等-重度海水入侵，且大潮期尤為嚴(yán)重。礦化度的分析結(jié)果表明，研究區(qū)淺層地下水介于微咸水和咸水之間。

3)研究區(qū)地下水中TDS的變化主要源自Na+和Cl-的聯(lián)合變化，且東北部和東部Na++Cl-的比重要明顯大于北部的比重，這很有可能由于QZ1井位于南渡江河口區(qū)東側(cè)，受到河口的沖淡水作用影響。

4)研究時(shí)段內(nèi)，研究區(qū)地下水的電導(dǎo)率與礦化度、電導(dǎo)率與Na++Cl-之間均存在唯一的線性對應(yīng)關(guān)系，且不受潮期的影響，意味著通過監(jiān)測地下水電導(dǎo)率的長期變化間接實(shí)現(xiàn)水體礦化度及Na+和Cl-的長期監(jiān)測是可行的，對于長期實(shí)時(shí)水質(zhì)監(jiān)測及海水入侵地下水監(jiān)測具有十分重要的意義。

5)研究區(qū)地下水電導(dǎo)率的長周期變化特征隨位置不同差異明顯，QZ1井總體上變動較為平穩(wěn)，但個(gè)別時(shí)段存在電導(dǎo)率急劇升降的異常區(qū)；QZ2井的短周期變化較為劇烈，長周期變化呈現(xiàn)出緩慢上升的特征；QZ3井在1 a左右的觀測期內(nèi)，電導(dǎo)率整體呈下降趨勢，但存在兩大極值區(qū)。電導(dǎo)率的日周變化概率分布分析結(jié)果表明：QZ1井和QZ3井各時(shí)刻對應(yīng)電導(dǎo)率時(shí)序的概率分布均分別遵循同一經(jīng)驗(yàn)累積分布函數(shù)，而QZ2井各時(shí)刻遵循的經(jīng)驗(yàn)累積分布函數(shù)則不唯一，表現(xiàn)出漸變的分布特征，Wilcoxon符號檢驗(yàn)結(jié)果也驗(yàn)證了這一結(jié)論。QZ3井各時(shí)刻的均值和標(biāo)準(zhǔn)差波動最為平穩(wěn)；QZ1井的均值變動較為平穩(wěn)，但標(biāo)準(zhǔn)差波動具有明顯的周期性；QZ2井的均值和標(biāo)準(zhǔn)差均非常顯著。

6)3口地下水監(jiān)測井之間礦化度的長周期變幅差異要遠(yuǎn)小于Na++Cl-的變幅差異。南渡江河口區(qū)的淡水大量外泄沖咸作用和偶爾的咸水入侵很可能是造成QZ1井地下水中Na++Cl-的劇烈變化的直接原因。

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Analysis of water quality fluctuations in coastal shallow groundwater at NE Hainan

LUJianfei,GANHuayang,ZHANGShunzhi,HUANGXiangqing

(Guangzhou Marine Geological Survey，Guangzhou 510760, China)

Hainan; coastal area; shallow groundwater; water quality

10.13471/j.cnki.acta.snus.2016.01.023

2015-01-07

中國地質(zhì)調(diào)查局基金資助項(xiàng)目(1212010914020)

路劍飛(1984年生)，男;研究方向：近海水文氣象;E-mail:ppppwjljf1@163.com

P345

A

0529-6579(2016)01-0137-12