APP下载

信阳市淮河干流段地表水化学特征分析

2012-12-08程曼曼河南省信阳水文水资源勘测局

河南水利与南水北调 2012年5期
关键词:成份信阳市水化学

□程曼曼 □尤 宾(河南省信阳水文水资源勘测局)

1.概况

信阳市位于河南省南部,地理坐标在北纬30°23′~32°27′、东经113°45′~115°55′之间。京广、京九铁路和国道106、107线及京港澳、阿深高速公路纵贯南北,宁西铁路、沪陕高速和国道312线横穿东西。地势总体上呈南高北低,由西南向东北倾斜。全市河流面积属淮河水系的占全市总面积的98.2%,其余属长江水系。

信阳市年降雨量1300mm左右,年均水资源总量90亿m3,人均水资源1230m3,是河南省人均的3.2倍。全市有大型水库5座,中型水库13座,小型水库866座,总库容40.52亿m3,水资源总量占河南省总量的22%。

2.信阳市淮河干流段河流水体水化学特征分析

河流水体在自然界水循环过程中所形成的水化学特征及其时空分布规律,反映了地表水的天然水质特征。因此,河流水化学分析是地表水资源评价和环境影响评价的重要方面,对河流水化学进行全面评价,为河流综合防治措施的制定提供技术依据。

根据现有资料结合信阳市地质、地貌特征,从河流水体中矿化度、总硬度等主要指标来分析信阳市河流水体水化学特征。

2.1 水化学成份的物质来源

河水化学成份主要来源于本水系所流经地区的岩石、土壤以及天然降水。信阳市主要岩石为白云母片麻岩、片麻状花岗岩和角闪片岩等变质岩。岩石一经风化受降水的淋溶将岩石内的许多元素溶于水中,随着水体的流动而迁移,通过地表径流或地下径流的形成或补给河流,成为河流水化学成份的主要来源。

本区土壤以砂姜黑土、水稻土、黄褐土、黄棕壤为主,其化学成份与形成土壤的质底有密切关系。

大气中的水汽在各种条件的综合影响下,凝结降落而成降水,从水资源角度出发,降水中最重要的是降雨。水汽凝结成水滴和下降过程中,吸收和溶存空气中的不同气体、飘尘与杂质。因此,降水的成份并不十分干净。

2.2 影响水化学成份迁移的因素

2.2.1 水热条件

本流域处于北亚热带和暖温带的过渡地带,在气候上具有过渡特征,年平均气温15.2℃-15.4℃。冬季与夏季温差较大,有利于岩石的物理风化,气温变化制约着元素的转移速度,冬季气温较低,由于冻结,元素转移减慢或停止。

全市降水量地区分布不均匀,由南向北递减,暴雨大部分发生在6-8月。降水量及相对温度增加,有利于岩石风化和化学淋溶作用,并加速元素的迁移和转化。

2.2.2 水系

较发育的水系有利于元素的迁移,化学元素及其化合物以离子、分子或胶粒等形式由上游向下游迁移,同时较发育的水系也是地下水的排泄通道,加速地下水的循环。

信阳市淮河干流段的水系较发育。淮河为本市主干,自西向东横贯全境。淮河干流信阳市段全长351km,流域面积36112km2。根据该段水文(质)站网布设可分三个河段:第一段淮河入境站大坡岭到长台关,区间集水面积1450km2,河道长63km,最大河宽541m,最低河底高程68.12m,本河段汇入有来源于湖北罗家山的游河,沿河分布有尖山、老鸦河、王堂中型水库。第二段长台关至息县段,区间集水面积7100km2,河道长119km,最大河宽2418m,最低河底高程34m,本河段汇入有明河、浉河、小潢河、竹竿河,沿河分布有南湾、石山口两座大型水库,洪山、顾岗两座中型水库。第三段息县至淮滨段,区间集水面积5815km2,河道长99km,最大河宽1258m,最低河流高程17.51m,本河段汇入有支流寨河、潢河、闾河、泥河,沿河分布有泼河、五岳两座大型水库,邬桥、香山、长洲河中型水库。

2.2.3 地下水

信阳市地下水较丰富。浅层地下水属于降水入渗补给类型,地下水主要消耗于垂直蒸发和水平排泄。地下水有承压水、基岩裂隙水、潜水。承压水分布于淮北倾斜平原,基岩裂隙水分布于大别山、桐柏山地,潜水分布在沿淮河干流及其南岸一级支流。地下水不断淋溶岩石,增加了水中化学元素的种类和含量,改变着不同水体的化学成份。地下水不断地补入淮河水系,促进化学元素的迁移。

2.2.4 元素的迁移

信阳市地势以南部和西部为主,逐渐向东北倾斜,山地面积占36.9%,丘岗面积38.5%。平原洼地占24.6%。南为大别山,西为桐柏山,深山海拔300~500m,浅山海拔100~300m,河道坡度大,流程短,水流湍急,有利于元素迁移。

2.3 水化学特征评价

2.3.1 评价方法

2.3.1.1 矿化度

矿化度是天然水中可溶性无机矿物质的总量,或阴阳离子的总和。天然水中的矿化度,可以评价水中总含盐量,是农田灌溉用水等适用性评价的重要指标。根据水体中矿化度的多少,按标准划分为七级,见表1。

表1 地表水矿化度分级标准表 (mg/L)

2.3.1.2 总硬度

水的硬度主要是指水中的钙离子和镁离子总和,以碳酸钙表示。一般来说总硬度含量<140mg/L为软水,>140mg/L称为硬水。按照地表水中总硬度含量的大小,将总硬度划分为七个级别,见表2。

表2 地表水总硬度分级标准表 (mg/L)

2.3.1.3 水化学类型

水化学类型划分采用阿廖金分类法,即按水体中阴阳离子的优势成分和阴阳离子间的比例关系确定水化学类型的方法。按此方法地表水可分为重碳酸类(C)、硫酸类(S)、氯化类(Cl)三类,每一类再划分为三个组,往下再划分为四型。

2.3.2 评价结果

2.3.2.1 矿化度。信阳市淮干段的矿化度较低,多年平均200mg/L左右,最低值79.7mg/L,最高值384mg/L,为弱矿化水河流。按照阿廖金分类,该河段一般为Ccaπ型水。1989~1998年水化学资料见表3,年季变化见图1。

表3 信阳市淮干矿化度的年际变化表 (mg/L)

图1 信阳市淮干矿化度年际变化图

从表、图中可以看出,矿化度总的情况有增加的趋势,含量大小顺序息县>长台关>淮滨。

2.3.2.2 总硬度。信阳市淮干段多为软水,总硬度一般在4~8оDH,75~150mg/L之间。河水的硬度主要由钙盐引起,其次是镁盐。其来源为淮河干流及南北支流的岩石及土壤经过风化和化学淋溶迁移至河中。由于淮河干流径流量较大,故总硬度含量较稳定,受工业污染影响相对较小,河水硬度与矿化度关系密切,随矿化度升高而升高。1989~1998年水化学资料见表4,年季变化见图2。

表4 信阳市淮干总硬度年际变化表 (mg/L)

图2 信阳市淮干总硬度年际变化图

从表、图中看出,总硬度有逐年增加的趋势,总硬度含量大小依次为息县>长台关>淮滨。

猜你喜欢

成份信阳市水化学
秦皇岛北部地表水和地下水水化学特征及水质评价
信阳市
信阳市环宇针织服装有限公司
绩优指数成份变更与一周表现
两市主要成份指数中期成份股调整
Variational Mode Decomposition for Rotating Machinery Condition Monitoring Using Vibration Signals
信阳市屋顶绿化植物的选择及应用
信阳市
衡水市新近系馆陶组地热水水化学特征与分布规律研究
筠连煤层气井产出水化学特征及意义