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        采煤驅(qū)動下復雜井田含水層化學特征與水力聯(lián)系辨識

        2022-06-29 08:53:40侯澤明張圣微2李鋼柱劉志強
        中國環(huán)境科學 2022年6期

        黃 磊,侯澤明,韓 萱,許 磊,張圣微,2李鋼柱,劉志強

        采煤驅(qū)動下復雜井田含水層化學特征與水力聯(lián)系辨識

        黃 磊1*,侯澤明1,韓 萱1,許 磊1,張圣微1,2李鋼柱1,劉志強1

        (1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學水利與土木建筑工程學院,內(nèi)蒙古自治區(qū)水資源保護與利用重點實驗室,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018;2.內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)大數(shù)據(jù)研究與應用重點實驗室,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018)

        通過分析復雜井田不同含水層的常規(guī)元素、微量元素、氘氧同位素與氚同位素的水化學特征來判斷各含水層的水力聯(lián)系,并分別建立了Piper識別圖版、Durov識別圖版、氘氧同位素識別圖版,借此可以快速甄別礦井突水的來源.結(jié)果表明:研究區(qū)地下水主要為大氣降水補給,第四系含水層與直羅組含水層存在顯著聯(lián)系,直羅組含水層與延安組存在有限的聯(lián)系.利用各含水層不同巖性導致的水化學離子特征差異和氘氧同位素、氚同位素的示蹤特性建立識別圖版,可有助于快速識別補連塔礦區(qū)突水水源,并對不同含水層的突水事故提出針對性的解決措施.

        復雜井田;多層含水層;水力聯(lián)系;礦井突水;水化學特征;同位素示蹤

        當前,國內(nèi)外學者對采煤驅(qū)動影響地下水系統(tǒng)變化機制[1-2]進行了一定研究:如錢鳴高等[3]通過研究采煤驅(qū)動作用對巖層原有平衡狀態(tài)的破壞,認為采煤活動導致裂隙增加、地下水水位下降與地表塌陷;冀瑞君等[4]通過研究神東礦區(qū)采煤活動對窟野河流域地下水循環(huán)的影響機制,認為采動破壞了隔水層的隔水性,使含水盆地匯水面積減小,泉流量減小或干涸,同時一部分地下水轉(zhuǎn)化為礦井水;范立民等[5]通過對比1994年與2015年毛烏素沙漠與黃土高原接壤區(qū)泉數(shù)量、流量變化趨勢等,認為混合入滲補給點受隔水層結(jié)構(gòu)破壞與側(cè)向補給截斷是導致近20a來泉點大量消失的主要原因.

        鄂爾多斯市伊金霍洛旗境內(nèi)有70多座煤礦,其中大規(guī)模大產(chǎn)能煤礦主要分布在黃河的一級支流烏蘭木倫河兩岸,是典型的沿河礦區(qū).連年持續(xù)高強度開采導致地下水問題日益嚴重,已經(jīng)成為制約當?shù)厣鐣l(fā)展的重要因素.本文選取伊金霍洛旗補連塔煤礦為研究區(qū),該煤礦坐落于烏蘭木倫河西岸,是世界第一大單井井工礦.采煤驅(qū)動作用直接影響著烏蘭木倫河流域引發(fā)地下水水位下降、淺水含水層疏干等一系列環(huán)境地質(zhì)問題[6].

        本研究區(qū)范圍內(nèi)前人的研究多集中于烏蘭木倫河流域地下水化學特征與成因機制分析[7]或某一離子的空間分布變化規(guī)律[8].多手段、多角度對復雜地質(zhì)條件下井田各含水層化學特征與各含水層之間是否存在水力聯(lián)系的相關問題研究較少. 因此,選取補連塔礦區(qū)地下水為研究對象,通過繪制主要含水層地下水化學特征識別圖版[9],揭示采煤驅(qū)動下地下水化學特征與含水層聯(lián)通關系,為礦區(qū)快速定位礦井突水來源提供科學參考.

        1 材料與方法

        1.1 研究區(qū)概況

        補連塔礦區(qū)位于(109°33¢~110°10¢E,39°01¢~ 39°30¢N)內(nèi)蒙古西部干旱半干旱地區(qū)(圖1),年降雨量396.8mm,年蒸發(fā)量2772mm,面積約為130.9km2,地勢較為平坦,整體呈東高西低態(tài)勢,黃河一級支流烏蘭木倫河位于礦區(qū)東側(cè)邊界,受當?shù)夭擅菏韪捎绊?烏蘭木倫河及研究區(qū)內(nèi)三條支溝為季節(jié)性流水.

        圖1 研究區(qū)概況

        1.2 水文地質(zhì)條件

        補連塔礦區(qū)地下水類型包括松散巖類孔隙水、松散巖類裂隙水與基巖類裂隙水,含水層順序由上至下分別為第四系含水層、直羅組含水層與延安組含水層.

        松散巖類孔隙水的含水層為第四系含水層,厚度較薄,厚度約在10~30m,主要賦存于烏蘭木倫河兩側(cè)及其一級支流、河漫灘、一級階地及局部沙丘區(qū)域,降水入滲是孔隙水的主要補給來源,此外還接受灌溉回流與山區(qū)基巖側(cè)向補給.松散巖類裂隙水的含水層為直羅組含水層與下覆延安組含水層,直羅組含水層由西向東逐漸增厚,厚度約為10~120m之間,含水層在研究區(qū)西北側(cè)存在出露,出露處直接受風化作用侵蝕;延安組為主要煤系地層,受采動作用強烈.

        主要隔水層為兩層,一:是介于第四系含水層與直羅組含水層的砂質(zhì)泥巖隔水層;二:是介于直羅組含水層與延安組含水層的砂質(zhì)泥巖隔水層.[10]

        圖2 研究區(qū)水文地質(zhì)示意

        1.3 樣品處理與分析

        根據(jù)研究區(qū)氣候與水文地質(zhì)特征,在2021年8月進行了水樣采集,采樣過程嚴格遵守《地下水環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范》[11](HJ/T164-2004),以烏蘭木倫河及其上游呼和烏素支流、下游活雞兔溝支流為界限,進行網(wǎng)格狀采樣,并適當向研究區(qū)外延伸,按照水樣采集深度分為4類:地表水采樣點6個、第四系含水層采樣點11個、直羅組含水層采樣點6個、延安組含水層采樣點6個(表1).

        水樣裝于500mL水樣瓶內(nèi),每個點采集3瓶,其中一瓶加入硝酸保存劑測試重金屬離子,并使用Parafilm封口膜密封保存.后將水樣送往內(nèi)蒙古自治區(qū)生態(tài)環(huán)境科學研究院進行測試,共測試Na+、K+、Ca2+、Mg2+、F-、Cl-、SO42-、NO3-、CO32-、HCO3-、TDS、pH值、D、18O、3H共15項指標.

        表1 各層含水層采樣點編號

        1.4 研究方法與數(shù)據(jù)處理

        對水樣測試數(shù)據(jù)進行數(shù)理統(tǒng)計分析[12-13];繪制不同含水層paper三線圖來判斷地下水化學主導類型;通過Schoeller圖[14-15]判斷各含水層離子置換與微量元素賦存情況;借助Durov圖[16-17]對地下水整體進行水化學分類;根據(jù)以上分析結(jié)果,建立該研究區(qū)常規(guī)水化學組分識別圖版.

        2 結(jié)果與分析

        2.1 常規(guī)離子分析

        2.1.1 地表水與第四系含水層對比 由圖3可看出:地表水中Na+、K+、SO42-、Cl-富集,其中SO42-、Na+離子占比達70%以上;第四系含水層中Na+、K+有所下降,Ca2+、Mg2+離子濃度開始上升至22%左右,略少于Na+、K+的26%,依舊為Na+、SO42-為主導,研究區(qū)的地下水主要為大氣降水補給,降水入滲后,逐漸與周圍巖石發(fā)生溶濾作用和陽離子交換吸附作用[18],導致Na+、K+離子濃度降低而Ca2+、Mg2+離子濃度升高.

        地表水采樣點地表水03-地表水01的化學類型由SO42-×Cl-—Ca2+×Mg2+型轉(zhuǎn)為SO42-×Cl--Mg2+型,鄰近采樣路徑第四系01-第四系02下,第四系含水層采樣點的化學類型由SO42-×Cl--Ca2+型轉(zhuǎn)為SO42-×Cl--Mg2+,地表水與第四系含水層水樣空間變化趨勢一致,說明地表水與第四系含水層之間存在水力聯(lián)系.

        2.1.2 第四系含水層與直羅組含水層對比 由圖4可知:直羅組含水層較第四系含水層的采樣點中的SO42-濃度較高且數(shù)值較為穩(wěn)定,HCO3-、Mg2+離子濃度增高,而Cl-離子濃度降低,且降幅較大,地下水化學類型為Na+-SO42-主導型,兩個含水層的水化學特征具有相同的趨勢.考慮到第四系含水層與直羅組含水層之間的隔水層為粉砂巖與粉砂質(zhì)泥巖,具有較好的隔水性,所以這兩層含水層本應屬于兩個相對獨立的含水系統(tǒng),但直羅組地層受風化侵蝕作用[19],導致地層厚度不一,東部剝蝕嚴重,逐漸向西部增厚,最厚處可達160m左右.所以含水的砂巖巖層厚度變化較大,在東部邊緣存在尖滅現(xiàn)象,且上部裂隙較為發(fā)育,導致第四系含水層與直羅組含水層存在水力聯(lián)系.

        圖3 地表水與第四系含水層piper三線圖

        圖4 第四系含水層與直羅組含水層piper三線圖

        2.1.3 直羅組含水層與延安組含水層對比 延安組為研究區(qū)主要煤系地層,由圖5可知:延安組含水層部分水樣落點與直羅組含水層水樣落點出現(xiàn)重合,而另一部分落點與直羅組含水層水樣落點相差較大,在數(shù)值上整體具有較高SO42-與HCO3-濃度,Cl-離子濃度大幅下降,地下水化學類型為HCO3--Ca2+主導型.piper三線圖中延安組2號、3號水樣依舊與直羅組含水層落點具有較強的關聯(lián)性,但延安組1, 4, 5, 6號水樣落點獨立于直羅組含水層水樣落點,推測出現(xiàn)這種情況的原因為:采煤驅(qū)動作用下煤層上覆巖層裂隙發(fā)育,直羅組含水層中的地下水滲入延安組含水層[25-28],導致延安組含水層的地下水化學組分變得更為復雜,位于工作面上方的延安組水樣點2、3受擾動影響較大;而位于工作面下方的地下水受采煤帶來的擾動作用較小[20-22],所以延安組水化學特征與直羅組含水層的差異性更為顯著,直羅組含水層與延安組含水層是否存在水力聯(lián)系,需通過氫氧同位素進一步判斷.

        圖5 直羅組含水層與延安組含含水層piper三線圖

        2.2 氘氧同位素分析

        以標準海洋水的千分差(SMOW)表示所采水樣的氘氧值:

        式中::代表樣品;:標準樣品;:同位素比率.

        以鄂爾多斯市的氘氧同位素數(shù)據(jù)建立當?shù)氐慕邓€方程(LMWL)為[23-24]:

        dD=6.5d18O-4.2(2)

        以烏蘭木倫河及其季節(jié)性支流所采水樣的氘氧值計算當?shù)睾恿髡舭l(fā)線方程(EL)和第四系含水層蒸發(fā)線方程分別為:

        dD=3.85d18O-32.21(3)

        dD=4.76d18O-23.41(4)

        通過克雷格溫度效應公式進行誤差驗證:

        d18O=0.695t(℃)-13.6(‰)(5)

        dD=5.6t(℃)-100(‰)(6)

        式中:為當?shù)仄骄鶜鉁?補連塔平均氣溫6.2℃,將帶入(5)、(6)中,得到18O=-9.291、D=65.28,將18O=-9.21帶入(3)式,得D=67.42,與通過(6)式得到的D=65.28誤差僅為2.14‰,說明(2)式可以代表研究區(qū)降水線.

        圖6 樣品dD、d18O關系

        由圖6可以看出,在研究區(qū)內(nèi),滲入水與地下水充分混合后,有28例樣品值仍位于當?shù)亟邓€右下方,D、18O沿當?shù)亟邓€呈線性分布,說明研究區(qū)地下水的主要補給來源為大氣降水入滲補給,第四系含水層部分水樣出現(xiàn)18O漂移現(xiàn)象[31],可能受到蒸發(fā)作用影響.

        地表水水樣與第四系含水層水樣的D、18O分布范圍相互重疊,反映了地表水入滲補給過程;第四系含水層水樣的D則普遍貧于地表水,但豐于直羅組含水層與延安組含水層水樣,這也符合第四系含水層為較年輕地層的實際情況[25];第四系含水層水樣與直羅組含水層水樣的落點相互重疊,說明兩者間具有一定的水力聯(lián)系,部分水樣的落點接近重合,說明兩者間可能存在垂向補給關系,進一步證明了第四系含水層地下水與直羅組含水層地下水存在水力聯(lián)系;直羅組含水層與部分延安組含水層落點相接近,說明直羅組含水層與延安組含水層之間存在一定的水力聯(lián)系,但另一部分水樣點D、18O出現(xiàn)貧化,說明這部分采樣點可能位于延安組含水層較深位置或采樣點位于冒落、導水裂隙帶影響區(qū)域邊緣或影響區(qū)域外,受采動作用影響較小,含水層貯水條件更為封閉,導致這部分水樣與上覆含水層的聯(lián)系較小.

        2.3 3H元素分析

        氚元素的更新周期要慢于氘元素[26],借此可以測定氚元素來判斷水體的形成年代,第四系含水層水樣(埋深小于30m)3H值介于12.4~22.5TU,均值為17.1TU,說明第四系含水層所含地下水均來自現(xiàn)代大氣降水;直羅組含水層水樣(埋深位于20~ 120m)3H介于6.3~22.4TU,均值為14.1TU,在數(shù)值上略小于第四系含水層,說明直羅組含水層所含地下水為次現(xiàn)代-近代混合補給水;延安組含水層水樣3H介于4.3~18.6TU,均值為11.4TU,整體小數(shù)值上于直羅組含水層,說明延安組含水層地下水的貯藏條件相對封閉,但與直羅組含水層水樣在數(shù)值上仍然存在交叉,判斷延安組含水層與直羅組含水層存在水力聯(lián)系,所含地下水為次現(xiàn)代-近代混合地下水.由圖7可以看出:數(shù)值偏小的水樣采樣點應該位于受采煤驅(qū)動擾動較小的區(qū)域,處于相對封閉的狀態(tài),與上覆含水層的聯(lián)系較小,所含地下水主要為次現(xiàn)代補給水.

        圖7 3H含量

        綜上所述,研究區(qū)地下水的主要補給來源為大氣降水,在烏蘭木倫河沿岸地區(qū),由于煤層埋深較淺,采空區(qū)冒落、裂隙帶發(fā)育高度甚至可以直達地表,在長期采動作用下,煤系地層上覆含水層原有裂隙進一步發(fā)育至貫穿第四系含水層底板,使第四系含水層、直羅組含水層與延安組含水層之間產(chǎn)生水力聯(lián)系.

        2.4 微量離子分析

        2.4.1 NO3-的變化趨勢分析 選取NO3-和F-離子作為參考元素進行分析,由圖8可知,在地表采樣點所采水樣的NO3-離子濃度較為穩(wěn)定,入滲補給進入第四系含水層后濃度逐漸升高,直羅組、延安組含水層中NO3-濃度整體上低于第四系含水層,推測第四系含水層NO3-濃度增高的原因為:研究區(qū)地表存在大面積塌陷回填后形成松樹種植區(qū),所需施氮肥含量遠高于周邊稀疏分布的耕地,所以研究區(qū)第四系含水層硝酸的濃度主要受林地影響[27-29].結(jié)合研究區(qū)高程分布情況來看,第四系07采樣點海拔較高,不利于NO3-在地下水中富集,因此該點的濃度低于第四系含水層其他采樣點.

        2.4.2 F-的變化趨勢分析 如圖8所示,F-離子濃度在地表水05點數(shù)值較大,地表水05點所在位置西北600m處為補連塔煤礦的露天礦堆渣場,導致F-離子濃度在地表水05點數(shù)值較高,受煤矸石堆放場影響導致F-含量在地表水中數(shù)值整體略高于第四系含水層水樣.

        圖8 微量元素濃度折線

        直羅組地下水在進入延安組含水層后,F-離子濃度明顯上升,可能有3個原因[30]:(1)延安組含水層為補連塔礦區(qū)的主要采煤層,巖層內(nèi)富含有機礦物,與地下水發(fā)生溶濾作用后,導致F-濃度升高[35]; (2)少量F-會與Ca2+反應生成極難溶于水的CaF2后達到水巖平衡(圖9),所以F_易隨水體遷移;(3)采動產(chǎn)生降落漏斗導致水力梯度增大,直接影響地下水徑流,并形成局部地下水水流系統(tǒng),上覆含水層地下水通過導水裂隙溶解了更多的F-,并最終匯入到延安組含水層中,同時延安為主要煤系地層,煤層開采使得地下水與圍巖充分接觸,導致延安組F-離子濃度增高[31].

        由圖9可見:在水體呈弱堿性的情況下,F-、Cl-濃度偏高,水體TDS整體偏高.一般情況下,高TDS、低Ca2+環(huán)境為高F-的生成條件,對于補連塔礦區(qū)延安組含水層,高TDS的同時,Ca2+濃度并不低,但F-濃度依舊較高,因此F-存在多個來源,延安組含水層與上覆含水層存在較密切的水力聯(lián)系.

        圖9 各化學組分Scholler圖

        長時間的采動作用會導致:(1)上覆巖層的裂隙發(fā)育,裂隙連通性增強;(2)局部第四系含水層與直羅組含水層會通過裂隙向下層延安組含水層進行補給,形成新的匯流中心.綜上所述,第四系含水層地下水與直羅組相近的元素變化趨勢(圖9)說明:第四系含水層與直羅組含水層存在密切的水力聯(lián)系.延安組含水層在變化趨勢上與直羅組含水層整體相近,且出現(xiàn)F-離子的逐層累計現(xiàn)象(圖8),但部分點在常規(guī)元素上與直羅組含水層相差較大說明:直羅組含水層與延安組含水層存在有限的水力聯(lián)系.

        3 水化學特征識別圖版

        3.1 識別流程

        研究區(qū)各含水層相互存在水力聯(lián)系,導致不同含水層水樣整體在數(shù)值上出現(xiàn)一定程度共同性.但受不同地質(zhì)環(huán)境、貯藏條件與煤礦開采條件的影響,各含水層的地下水化學特征同時存在明顯的差異性,差異主要反映在HCO3-、Mg2+、Cl-、SO42-、Ca2+、Na+、K+濃度的變化上.通過各層地下水的差異性將識別圖版劃分為4個區(qū)域,分別對應地表水、第四系、直羅組、延安組含水層,由此建立礦區(qū)突水水源識別圖版.在礦區(qū)發(fā)生突水事故時,通過分析突水水樣的化學組分特征值以及在識別圖版上的落點分區(qū),來確定突水來源,同時結(jié)合不同類型的識別圖版,提高結(jié)果可靠性,以達到快速確定礦區(qū)突水來源的目的.

        3.2 常規(guī)元素識別圖版

        由圖10可知,地表水主要集中在Cl--SO42-- HCO3-三角形的SO42-端,落點集中于①區(qū);第四系含水層主要集中在Cl--SO42--HCO3-三角形的Ca2++ Mg2+端,落點集中于②區(qū);直羅組含水層主要集中在Mg2+-Ca2+-K+三角形的SO42-端,落點集中于③區(qū);延安組含水層主要集中在Na++K+端,落點集中于④區(qū).通過常規(guī)元素實現(xiàn)的判斷過程,主要由Cl--SO42-- HCO3-三角形和Mg2+-Ca2+-K+三角形完成.由圖11可知:在各含水層原有的地下水化學類型特征下,地表水與第四系含水層落點集中于TDS較低的①、②兩區(qū),直羅組含水層與延安組含水層落點集中于TDS較高的③、④兩區(qū),同時查看Piper識別圖版與Durov圖版可更準確地判斷地下水來源.

        圖10 Piper三線圖識別圖版

        圖11 Durov識別圖版

        3.2 氘氧同位素識別圖版

        由圖12可知:地表水的D、18O值最大,處于偏重端,落點集中于①區(qū);第四系含水層D、18O值豐于地表水且落點較分散,多集中于②區(qū);直羅組含水層D、18O值豐于第四系含水層,落點多集中于③區(qū);延安組含水層D、18O同位素貧化,明顯處于偏輕端,落點多集中于④區(qū),該圖版可清晰快速地辨別水源是否來自延安組含水層.

        圖12 dD、d18O同位素識別圖版

        4 采煤驅(qū)動下地下水循環(huán)模式構(gòu)建

        通過常規(guī)元素與氫氧同位素判斷含水層之間是否存在水力聯(lián)系,通過微量元素判斷含水層之間水力聯(lián)系的強弱,構(gòu)建了采動作用下地表水、地下水循環(huán)模式,分別為孔隙地下水流系統(tǒng)(第四系含水層)、裂隙地下水流系統(tǒng)(直羅組含水層與延安組含水層)與局部地下水流系統(tǒng)三個層級.采煤驅(qū)動下形成的局部地下水流系統(tǒng)接受大氣降水、部分地表水、孔隙水與裂隙水的集中補給,改變了地表水、孔隙水、裂隙水原有的循環(huán)形式,并在局部形成新的匯流中心(如圖13所示).

        圖13 補連塔地下水循環(huán)概念模型

        5 結(jié)論

        5.1 地表水化學類型以Mg2+-SO42-×Cl-為主導型,第四系含水層水化學類型同樣為Mg2+-SO42-×Cl-主導型,二者化學類型轉(zhuǎn)化在空間上具有一致性;直羅組含水層水化學類型為Na+-SO42-主導型,與第四系含水層相比,HC03-、Mg2+濃度上升,Cl-離子濃度下降,且減幅較大;延安組含水層水化學類型為HCO3--Ca2+主導型,與直羅組含水層相比,SO42-與HCO3-濃度較高,Cl-離子濃度大幅下降.受采動作用影響,3個含水層中F-呈逐層遞增的趨勢,延安組含水層F-濃度偏高;受植被施肥影響,第四系含水層中NO3-濃度偏較高,研究區(qū)植被為第四系含水層NO3-含量大幅升高的主要原因.

        5.2 地表水與第四系含水層存在相互轉(zhuǎn)換的關系,存在密切水力聯(lián)系;第四系含水層與直羅組含水層存在密切水力聯(lián)系;直羅組含水層與延安組含水層存在有限的水力聯(lián)系.

        5.3 通過常規(guī)離子、微量元素、氘氧同位素與氚同位素等多種分析手段對復雜地質(zhì)條件下井田不同層位水體進行識別與分析,總結(jié)了不同含水層地下水化學類型與水力聯(lián)系,并建立Piper識別圖版、Durov圖版、氘氧同位素圖版,通過聯(lián)合比對可快速開展礦區(qū)突水溯源,并借此提出針對性的補救措施.

        [1] 楊永剛,孟志龍,秦作棟,等.采礦對山西水資源破壞過程的同位素示蹤研究[J]. 中國環(huán)境科學, 2013,33(8):1447-1453.

        Yang Y G, Meng Z L, Qin Z D, et al. Isotope tracer study on the destruction processs of water resources by miningi n Shanxi Province [J]. China Environmental Science, 2013,33(8):1447-1453.

        [2] 陳 雪,許丹丹,錢雅慧,等.淮北劉橋二礦煤矸石多環(huán)芳烴污染特征及毒性評價[J]. 中國環(huán)境科學, 2022,42(2):753-760.

        Chen X, Xu D D, Qian Y H, et al. Pollution characteristics and toxicity evaluation of coal gangue polycyclic aromatic hydro carbonsin Liuqiao No.2 Coal Mine, Huaibei [J]. China Environmental Science, 2022,42(2):753-760.

        [3] 錢鳴高,許家林.煤炭開采與巖層運動 [J]. 煤炭學報, 2019,44(4): 973-984.

        Qian M G, XuJ L. Behaviorsofstratamovementincoalmining [J]. Journalof China Coal Society, 2019,44(4):973-984.

        [4] 冀瑞君,彭蘇萍,范立民,等.神府礦區(qū)采煤對地下水循環(huán)的影響——以窟野河中下游流域為例 [J]. 煤炭學報, 2015,40(4):938-943.

        Ji R J, Peng S P, Fan L M, et al. Effectofcoalexploita- tiononground watercirculationinthe Shenfuminearea: Anexam-plefrommiddle and lowerreachesofthe Kuye Riverbasin [J]. Journalof China Coal Society, 2015,40(4):938-943.

        [5] 范立民,向茂西,彭 捷,等.毛烏素沙漠與黃土高原接壤區(qū)泉的演化分析 [J]. 煤炭學報, 2018,43(1):207-218.

        Fan L M, Xiang M X, Peng J, et al. Evolutionanaly sisonspring sincontiguo usareaof Maowusu Desertand Loess Plateau [J]. Journalof China Coal Society, 2018,43(1):207-218.

        [6] 梁蓉蓉.孔隙含水層底板參數(shù)變化條件下煤礦開采對松散含水層影響規(guī)律的數(shù)值模擬研究 [D]. 太原:太原理工大學.

        Liang R R. Numerical simulation studyontheinfluence of coal miningonlooseaquiferundertheconditionofchangeofporeaquiferfloorparameters [D]. Taiyuan: Taiyuanuniversityoftechnology.

        [7] 侯澤明,黃 磊,韓 萱,等.采煤驅(qū)動下神東礦區(qū)地下水化學特征及控制因素[J]. 中國環(huán)境科學, 2022,42(5):2250-2259.

        Hou Z M, Huang L, Han X, et al. Hydrochemical character istics and controlling factors of groundwater driven by coal mining in Shendong mining area [J]. 2022,42(5):2250-2259.

        [8] 顧大釗,張建民,王振榮,等.神東礦區(qū)地下水變化觀測與分析研究 [J]. 煤田地質(zhì)與勘探, 2013,41(4):35-39.

        Gu D Z, Zhang J M. Wang Z R, et al. Observation and analysis of groundwater change in Shendong mining area [J]. Coal Geology & Exploration, 2013,41(4):35-39.

        [9] 喬元棟,孟召平,張 村,等.復雜構(gòu)造井田含水層特征及其水力聯(lián)系辨識 [J/OL]. 煤炭學報: 1-11[2021-12-30].http://kns.cnki.net/ kcms/detail/11.2190.td.20211105.1522.005.html.

        Qiao Y D, Meng Z P, Zhang C, et. Characteristics of mine aqui fer with complex structure and identification of its hydraulic connection [J/OL]. Journal of China Coal Society:1-11[2021-12-30]. http://kns. cnki.net/kcms/detail/11.2190.td.20211105.1522.005.html.

        [10] 劉利軍.補連塔礦區(qū)水文地質(zhì)報告[R]. 內(nèi)蒙古自治區(qū):神東煤炭集團地測公司, 2007..

        Liu L J. Hydrogeological Report of Bulianta Mining Area [R]. Inner Mongolia: Shendong Coal Group Geological Survey Company, 2007.

        [11] HJ/T164-2004 地下水環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范 [S].

        HJ/T164-2004 Groundwaterenvironmentalmonitoringtechnicalspeci fication [S].

        [12] 房麗晶,高瑞忠,賈德彬,等.草原流域地下水化學時空特征及環(huán)境驅(qū)動因素——以內(nèi)蒙古巴拉格爾河流域為例 [J]. 中國環(huán)境科學, 2021,41(5):2161-2169.

        Fang L J, Gao R Z, Jia D B, et al. Spatial- temporal characteristics of groundwater quality and its environment driving faxtors of Steppe Basin- taken Balager river basin of Inner Mongolia for instance [J]. China Environmental Science, 2021,41(5):2161-2169.

        [13] 王 建,韓海東,許君利,等.塔里木河流域出山徑流水化學特征研究 [J]. 中國環(huán)境科學, 2021,41(4):1576-1587.

        Wang J, Han H D, Xu J L, et. Hydro chemical characteristics of the mountain runoff in Tarim River Basin, China [J]. China Environmental Science, 2021,41(4):15,76-1587.

        [14] 劉 鑫,向 偉,司炳成.汾河流域淺層地下水水化學和氫氧穩(wěn)定同位素特征及其指示意義 [J]. 環(huán)境科學, 2021,42(4):1739-1749.

        Liu X, Xiang W, Si B C, Hydrochemical and isotopic characteristics in the shallow groundwater of the Fenhe River Basin and indicative significance [J]. Environmental Science, 2021,42(4):1739-1749.

        [15] 仁增拉姆,羅 珍,陳虎林,等.西藏年楚河流域水化學特征分析 [J]. 地球與環(huán)境, 2021,49(4):358-366.

        Renzeng Lamu, Luo Z, Chen H L, et al. Hydrochemical characteristics of Nyangchu River Basinin Tibet [J]. Earthand Environment, 2021, 49(4):358-366.

        [16] 王文祥,李文鵬,蔡月梅,等.黑河流域中游盆地水文地球化學演化規(guī)律研究 [J]. 地學前緣, 2021,28(4):184-193.

        Wang W X, Li W P, Cai Y M, et al. Thehydrogeochemical evolution ofgroundwaterinthemiddlereachesofthe Heihe River Basin [J]. Earth Science Frontiers, 2021,28(4):184-193.

        [17] 雷 米,周金龍,張 杰,等.新疆博爾塔拉河流域平原區(qū)地表水與地下水水化學特征及轉(zhuǎn)化關系[J]. 環(huán)境科學, 2022,43(4):1873-1884

        Lei M, ZHou J L, Zhang J, et al. Hydrochemical characteristics and transformation relationship of surface water and groundwater in the plain area of Bortala River Basin, Xinjiang [J]. Environmental Science, 2022,43(4):1873-1884.

        [18] 房滿義,李雪妍,張 根,等.大柳塔煤礦地下水庫水巖作用機理分析 [J/OL]. 煤炭科學技術, 1-8[2021-12-31].http://kns.cnki.net/kcms/ detail/11.2402.TD.20200502.0813.002.html.

        Fang M Y, Li X Y, Zhang G, et al. Discussion on water-rock interaction mechanism in underground reservoir of Daliuta coal mine [J/OL]. Coal Scienceand Technology, 1-8[2021-12-31]. http://kns.cnki.net/kcms/ detail/11.2402.TD.20200502.0813.002.html.

        [19] 李 偉..神東礦區(qū)2012年水文地質(zhì)報告[R]. 內(nèi)蒙古自治區(qū):神東煤炭集團地測公司, 2012.

        Li W. Shendong Mining Area hydrogeological report [R]. Inner Mongolia: Shendong Coal Group Geological Survey Company, 2012.

        [20] 楊雅琪.辛置礦井主要充水含水層地下水化學特征及成因機制研究 [D]. 江蘇:中國礦業(yè)大學, 2020.

        Yang Y Q. Research on groundwater chemical characteristics and gene sis mechanism of main water-filled aquifers in Xinzhi Coal Mine [D]. China Universityof Mining & Technology.

        [21] 樊 燕.煤礦開采對上覆含水層影響的數(shù)值模擬研究 [D]. 太原:太原理工大學, 2011.

        Fan Y. Numerical simulation study on the influence of coal mining on overlying aquifer [D]. Taiyuan: Taiyuan Universityof Technology.

        [22] 王甜甜,張 雁,趙 偉,等.伊敏礦區(qū)地下水水化學特征及其形成作用分析 [J]. 環(huán)境化學, 2021,40(5):1480-1489.

        Wang T T, Zhang Y, Zhao W, et al. Hydrogeochemical characteristics and formation process of groundwater in Yimin mining area [J].. Environmental Chemistry, 2021,40(5):1480-1489.

        [23] 賈艷琨,王經(jīng)蘭,王東升.環(huán)境同位素在水文地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)研究中的應用 [J]. 地球?qū)W報, 2005,26(Z1):307-308.

        Jia Y K, Wang J L, Wang D S. The application of environmental isotopesto hydrogeology and environmental geolo-gy [J]. Acta Geoscientica Sinica, 2005,26(Z1): 307-308.

        [24] Ayenew T, Kebede S, Alemyahu T. Environmental isotopes and hydrochemical study applied to surface water and groundwater in teraction in the Awash Riverbasin [J]. Hydrological Processes, 2010,22(10): 1548-1563.

        [25] 徐秋娥,劉澄靜,角媛梅,等.穩(wěn)定氫氧同位素示蹤水汽來源對哈尼梯田降水補給的影響 [J]. 生態(tài)學報, 2020,40(5):1709-1717.

        Xu Q E, Liu C J, Jiao Y M, et al. Impacts of stable isotopic composition and moisture sources of precipitation on precipitation recharge of Hani Rice Terraces during the dry season [J]. Acta Ecologica Sinica, 2020,40(5):1709-1717.

        [26] 郭洋楠,楊俊哲,張 政,等.神東礦區(qū)礦井水的氫氧同位素特征及高氟礦井水形成的水-巖作用機制 [J/OL]. 煤炭學報:1-15[2021-10- 09].https://doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2021.0388.

        Guo Y N, Yang J Z, Zhang Z, et al. Hydrogenand oxygenlsotope characteristicsof mine water in the Shendong Mine area and water- rock reactions mechanism of the formation of high-fluoride mine water [J]. Journal of China Coal Society, 1-15[2021-10-09].

        [27] 付昌昌,李向全,馬劍飛,等.窟野河流域中游煤礦區(qū)地下水質(zhì)量及補給來源研究 [J]. 水文, 2018,38(6):42-47.

        Fu C C, Li X Q, Ma J F, et al. Study on groundwater quality and recharge sources in middler eaches of Kuye River Basin [J]. hydrology, 2018,38(6):42-47.

        [28] 梁向陽,方 剛,黃 浩.榆神礦區(qū)曹家灘井田水文地球化學特征研究 [J]. 干旱區(qū)資源與環(huán)境, 2020,34(5):102-108.

        Liang X Y, Fang G, Huang H. Hydrogeochemical characteristics of Caojiatan mine field in Yushen Mining Area [J]. Journalof Arid Land Resourcesand Environment, 2020,34(5):102-108.

        [29] 黃平華,祝金峰,鄧 勇,等.地下水中氚同位素分布模型及其應用 [J]. 煤炭學報, 2013,38(S2):448-452.

        Huang P H, Zhu J F, Deng Y, et al. Distribution model and application of groundwatert ritium isotope [J]. Journal of the China Coal Society, 2013,38(S2):448-452.

        [30] 張 鑫,張 妍,畢直磊,等.中國地表水硝酸鹽分布及其來源分析 [J]. 環(huán)境科學, 2020,41(4):1594-1606.

        Zhang X, Zhang Y, Bi Z L, et al. Distribution and source anal ysis of nitratein surfacewaters of China [J]. Environmental Earth Sciences, 2020,41(4):1594-1606.

        [31] 蘇 賀,康衛(wèi)東,楊永康.基于水化學和穩(wěn)定同位素的黃土區(qū)地下水硝酸鹽來源示蹤 [J]. 太原理工大學學報, 2021,52(5):775-788.

        Su H, Kang W D, Yang Y K. Source tracing of ground water nitrate in loess area based on hydrochemistry and stable isotope [J]. Journal of Taiyuan University of Technology, 2021,52(5):775-788.

        [32] 王 磊.地下水中硝酸鹽氮污染源解析 [D]. 北京:中國地質(zhì)大學(北京), 2016.

        Wang L. Analysis of nitrate nitrogen pollution sources in groundwater [D]. Beijing: China University of Geosciences (Beijing).

        [33] 郝春明,張 偉,何瑞敏,等.神東礦區(qū)高氟礦井水分布特征及形成機制 [J]. 煤炭學報, 2021,46(6):1966-1977.

        Hao C M, Zhang W, He R M, et al. Formation mechanisms for elevated fluoride in the minewater in Shendong coal-mining district. [J] Journalof China Coal Society, 2021,46(6):1966-1977.

        [34] 唐春雷,鄭秀清,梁永平.龍子祠泉域巖溶地下水水化學特征及成因 [J]. 環(huán)境科學, 2020,41(5):2087-2095.

        Tang C L, Zheng X Q, Liang Y P. Hydrochemical characteristics and formation causes of ground karstwater systems in the Longzici Spring Catchment [J]. Environmental Science, 2020,41(5):2087-2095.

        Identification of chemical characteristics and hydraulic connection of each aquifer in complex mine field driven by coal mining.

        HUANG Lei1*, HOU Ze-ming1, HAN Xuan1, XU Lei1, ZHANG Sheng-wei1,2, LI Gang-zhu1, LIU Zhi-qiang1

        (1. Inner Mongolia Water Resource Protection and Utilization Key Laboratory, Water Conservancy and Civil Engineering College, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010018, China;2.Inner Mongolia Autonomous Region Key Laboratory of Big Data Research and Application of Agriculture and Animal Husbandry, Hohhot 010018, China)., 2022,42(6):2697~2706

        By analyzing the numerical characteristics of conventional elements, trace elements, deuterium, oxygenand tritium isotope of different aquifers, the groundwater chemical characteristics and hydraulic connection of each aquifer were judged. The three identification charts (piper and durov identification charts of conventional hydrochemical components and deuterium tritium isotope identification charts) were established to realize the rapid identification of aquifer water source. The results showed that the main recharge source of groundwater in the study area was atmospheric precipitation. There was a significant indigenous connection between Quaternary aquifer and Zhiluo Formation aquifer, limited indigenous connection between the Zhiluo Formation aquifer and the Yan'an Formation aquifer. The three identification charts were established to determine the water inrush source and put forward targeted solutions for water inrush from different aquifers in Bulianta mining area based on the differences in hydrochemical ion characteristics, deuterium-oxygen and tritium isotopes.

        complex mine fields;multi-layer aquifer;hydraulic connection;mine water inrush;hydrochemical characteristics;isotopetracing

        X523

        A

        1000-6923(2022)06-2697-10

        黃 磊(1983-)男,內(nèi)蒙古呼和浩特人,博士,副教授,主要從事水文地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)領域的教學與科研工作.發(fā)表論文20余篇.

        2022-01-05

        國家自然科學基金資助項目(51969023);內(nèi)蒙古自治區(qū)科技計劃項目(2020GG0076)

        * 責任作者, 副教授, lei_huang@yeah.net

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