摘要
天津属于资源型严重缺水城市，其平原区形成“上咸下淡”的双层结构，咸水下移，导致深层淡水水质恶化。地下水的化学特征及其影响因素是地下水水文过程研究的主要内容。本文采用主成分分析、K-均值分类、系统聚类分析方法分别研究区域淡水区、微咸水区、咸水区的水化学组分特征；采用空间等值线、离子比例关系分析、Gibbs和chadha等方法探讨地下水化学成因机制；应用SAR、Na%、RSC、MHR、KR比等主要表征指数，通过GIS叠加分析研究区域地下水的灌溉适宜性；应用LSI、CR、PSI、RSI、LS等主要表征指数，通过GIS叠加分析研究区域地下水的工业用水适宜性。通过研究得到以下结果： （1）基于TDS分类标准，天津市平原区分为淡水区、微咸水区、咸水区，面积分别为5678.05km2、2568.56km2、2634.22km2。 （2）淡水区的地下水位埋深为1.93-5.24m，水化学类型主要为HCO3-Ca·Na·Mg，其水化学主要受水-岩相互作用的影响，碱土元素和弱酸性阴离子占主体位置，多发生阳离子交替吸附的正向反应，地下水主要组分受含水层中碳酸盐类及钙钠质岩的相互作用影响较大。 （3）微咸水区的地下水位埋深为1.39-3.08m，水化学类型主要为Cl·HCO3-Na（中部地区）和Cl·SO4-Na（西南部地区），其水化学主要受水-岩相互作用的影响，碱土金属占主体位置，地下水主要组分受含水层中碳酸盐类、硫酸盐类、氯盐类及钠质岩的水岩相互作用影响。 （4）咸水区的地下水位埋深为0.81-2.39m，水化学类型主要为Cl-Na，主要受蒸发浓缩作用的影响，咸水区碱土金属和强酸性阴离子占主体位置。 （5）适宜灌溉区域主要集中在宝坻区、静海区、津南区的小部分区域，面积为1018.51km2；较适宜灌溉区域主要集中在武清区、宝坻区等大部分区域，面积为6162.29km2；不适宜灌溉区域主要集中在滨海新区大部及静海区、东丽区等小部分区域，面积为3286.28km2。 （6）适宜工业使用的地下水主要集中在宝坻区、武清区、宁河区，面积为2273.54km2；不适宜工业使用的地下水主要集中在滨海新区，及研究区域中部的除西青区小部分地区以外的其他区域，面积为8193.54km2。
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