汤双成

(江苏煤炭地质勘探二队，江苏 徐州 221006)

地下水是发达国家和发展中国家家庭、农业和工业的重要资源。中国约有61%的城市使用地下水作为饮用水，但约40%的地下水受到采矿的影响。由于长期的采矿活动，中国许多地区的不同含水层之间形成了不同程度的水力联系。地下水地球化学变化可大大降低突水源的准确判别，影响矿山安全。因此，在预测潜在的突水源之前，必须查明水文地球化学过程及其因采矿活动而发生的演化[1]。地下水的主要离子化学可以提供水文地球化学信息，因此，可以对地下水水文地球化学演化过程进行评估。

多变量统计方法，如主成分分析(PCA)、聚类分析(CA)和因子分析(FA)被成功地用于识别水文地球化学过程[2-5]。采用水化学分析方法评估了岩溶水系统中煤炭开采活动对岩溶水化学的影响。采用多元统计方法识别丁集煤矿地下水地球化学过程并确定含水层连通性[6]。然而，由于这种方法的多解性，仅选择一种方法来分析复杂的地下水系统显得过于简单和不足。将水化学分析与主成分分析(PCA)等多元统计方法相结合，可以对控制水质变化的水文地球化学机制作出较为合理的解释。主成分分析(PCA)是将大量复杂的化学数据集降维为由主成分(PC)得分和加载得分组成的小维度的最有效的方法之一[7，8]。近年来，许多研究者发现，负荷分数分析是评价水文地球化学演化的一种可行方法，因为它可以清楚地显示出PCs负荷分数的空间变化。……