云南省主要盆地地下水水质监测与变化趋势分析

高瑜, 张华, 康晓莉, 周俊蓉, 武红梅, 刘海峰, 叶咸. 云南省主要盆地地下水水质监测与变化趋势分析[J]. 中国岩溶, 2022, 41(4): 542-552. doi: 10.11932/karst20220404
引用本文: 高瑜, 张华, 康晓莉, 周俊蓉, 武红梅, 刘海峰, 叶咸. 云南省主要盆地地下水水质监测与变化趋势分析[J]. 中国岩溶, 2022, 41(4): 542-552. doi: 10.11932/karst20220404
GAO Yu, ZHANG Hua, KANG Xiaoli, ZHOU Junrong, WU Hongmei, LIU Haifeng, YE Xian. Trend analysis of groundwater quality in major basins of Yunnan Province[J]. Carsologica Sinica, 2022, 41(4): 542-552. doi: 10.11932/karst20220404
Citation: GAO Yu, ZHANG Hua, KANG Xiaoli, ZHOU Junrong, WU Hongmei, LIU Haifeng, YE Xian. Trend analysis of groundwater quality in major basins of Yunnan Province[J]. Carsologica Sinica, 2022, 41(4): 542-552. doi: 10.11932/karst20220404

云南省主要盆地地下水水质监测与变化趋势分析

  • 基金项目: 国家重点研发计划项目(2016YFC0502502);广西岩溶动力学重大科技创新基地开放课题(KDL202101);国家地下水监测工程(WF202000PB)
详细信息
    作者简介: 高瑜(1991-),女,工程师,主要从事水文、工程、环境地质调查与研究。E-mail: 993536618@qq.com
    通讯作者: 张华(1982-),男,高级工程师,主要从事水文、工程、环境地质调查与研究。E-mail: ybddysghs.zhh@163.com
  • 中图分类号: P641.7

Trend analysis of groundwater quality in major basins of Yunnan Province

More Information
  • 云南省的高原山间盆地是重要的水源汇集区,人口聚集和经济活动中心,也是对水环境影响和变化具有指标意义的环境水文地质单元。文章阐述了云南省高原主要山间盆地地下水质监测概况,并依据多年地下水水质监测数据,按照孔隙水、裂隙水、岩溶水三种地下水类型进行了水质评价。通过数据统计法、Piper三线图、小波神经网络时间序列分析,预测云南省地下水化学特征及水质变化趋势。研究发现:地下水化学类型种类复杂多样,以HCO3-Ca · Mg、HCO3-Ca型为主。氨氮、锰、氟化物、硝酸根离子等含量超标率较高,是导致地下水水质超标的主要指标,不同污染指标的污染来源不同,主要为生活污染和工业污染。根据统计分析结果显示云南高原主要盆地水质总体上呈稳定趋势,针对研究结果提出了地下水环境保护的措施建议。

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  • 图 1  水质监测点分布图

    Figure 1. 

    图 2  云南省2016年与2021年piper三线图

    Figure 2. 

    图 3  孔隙水水质评价结果条形图

    Figure 3. 

    图 4  裂隙水水质评价结果条形图

    Figure 4. 

    图 5  岩溶水水质评价结果条形图

    Figure 5. 

    图 6  水质污染影响因子变化折线图

    Figure 6. 

    图 7  昆明盆地152号孔硝酸根离子浓度预测结果相关性分析

    Figure 7. 

    图 8  楚雄101号孔锰离子浓度预测结果相关性分析

    Figure 8. 

    图 9  楚雄101号孔铵根离子浓度预测结果相关性分析

    Figure 9. 

    表 1  云南省地下水监测站点分布情况表

    Table 1.  Distribution of groundwater monitoring sites in Yunnan Province

    州市 数量 监测项目分类/个
    水位 流量 水质 水温 流量、水温共用 水位、水质共用 流量、水质共用 水位、水温共用
    昆明 110 68 9 50 14 9 11 4 5
    玉溪 12 7 3 6 3 3 1 3 0
    开远 21 11 3 5 3 3 0 0 0
    大理 11 7 2 5 2 2 1 2 0
    楚雄 11 9 1 5 1 1 3 1 0
    曲靖 10 6 2 5 2 2 1 2 0
    景洪 8 5 2 3 2 2 1 1 0
    合计 183 113 22 79 27 22 18 13 5
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    表 2  昆明盆地152号孔硝酸根离子浓度预测结果误差分析表

    Table 2.  Error analysis of prediction results of nitrate ion concentration in Hole 152 of Kunming basin

    实际值/
    mg·L−1
    预测值/
    mg·L−1
    偏差/
    %
    平均百分比
    误差/%
    均方根
    误差
    7.974 032 7.836 001 −6.90 7.33 0.16
    7.898 648 7.856 258 −2.12
    7.599 509 7.661 768 3.11
    7.029 46 7.195 764 8.32
    6.232 3 6.439 032 10.34
    5.279 58 5.494 991 10.77
    4.242 854 4.494 204 12.57
    3.193 681 3.529 283 16.78
    2.203 616 2.663 838 23.01
    1.344 214 1.882 355 26.91
    0.687 033 1.181 627 24.73
    0.303 629 0.635 833 16.61
    0.265 557 0.334 812 3.46
    0.644 374 0.377 119 −13.36
    1.511 637 0.890 394 −31.06
    1.75 2.030 851 14.04
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    表 3  楚雄101号孔锰离子浓度预测结果误差分析表

    Table 3.  Error analysis of prediction results of manganese ion concentration in Hole 101 of Chuxiong

    实际值
    mg·L−1
    预测值
    mg·L−1
    偏差/
    %
    平均百分比
    误差/%
    均方根
    误差
    0.239 386 0.239 68 0.12 1.84 0.05
    0.219 571 0.223 052 1.59
    0.197 511 0.203 475 3.02
    0.177 614 0.185 628 4.51
    0.164 399 0.173 083 5.28
    0.162 388 0.167 336 3.05
    0.176 101 0.175 076 −0.58
    0.210 056 0.200 816 −4.40
    0.268 775 0.251 975 −6.25
    0.356 778 0.342 704 −3.94
    0.478 584 0.487 297 1.82
    0.638 714 0.697 465 9.20
    0.841 688 0.930 564 10.56
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    表 4  楚雄101号孔铵根离子浓度预测结果误差分析表

    Table 4.  Error analysis of prediction results of ammonium ion concentration in Hole 101 of Chuxiong

    实际值
    /mg·L−1
    预测值
    /mg·L−1
    偏差
    /%
    平均百分比
    误差/%
    均方根
    误差
    2.062 402 2.075 19 0.62 0.35 0.01
    2.100 669 2.102 612 0.09
    2.075 476 2.067 837 −0.37
    2.000 217 1.983 028 −0.86
    1.889 264 1.880 876 −0.44
    1.756 986 1.763 891 0.39
    1.617 755 1.632 051 0.88
    1.485 943 1.499 617 0.92
    1.375 92 1.382 616 0.49
    1.302 058 1.297 05 −0.38
    1.278 726 1.259 742 −1.48
    1.320 298 1.290 263 −2.27
    1.441 143 1.410 574 −2.12
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出版历程
收稿日期:  2022-03-10
刊出日期:  2022-08-25

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