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红碱淖流域位于陕蒙交界地带，是国家Ⅰ级重点保护野生动物遗鸥的自然保护区，是陕北和内蒙能源基地的重要组成部分。随着红碱淖流域水资源和能源开发利用的增加，流域生态环境趋于恶化，红碱淖湖面面积急速萎缩，湖水水质变差，湖内鱼类种群减少，遗鸥数量骤减。为此，研究红碱淖流域水化学特征，保障红碱淖水安全，维持红碱淖适宜的面积，对流域水资源可持续利用以及水环境安全具有重要意义。
本文以红碱淖流域为例，采用野外调查与室内分析相结合，水质评价与地下水流数值模拟相结合，地下水动力场与地下水化学场相结合的方法，研究红碱淖流域水化学特征。根据地表水水环境质量标准（GB3838-2002）和地下水质量标准（GBT-14848-2017），利用单因子评价法对流域内地表水、地下水进行水质评价；建立了区内地下水流数值模拟模型，经过识别和验证，获取了区内含水层的水力学参数和地下水渗流速度的空间分布特征；结合区内地下水化学类型、Cl-含量和溶解性总固体（TDS）等，研究了流域补给区、径流区和排泄区地下水动力场特征和地下水化学场特征；利用统计分析方法建立了红碱淖Cl-浓度与（月蒸发量/月降雨量）的相关方程，为长期监测红碱淖水质状况和矿化度提供了监测指标。通过上述研究，获得以下结果：
（1）采用单因子评价法对流域地表水水质进行评价。根据地表水环境质量标准（GB3838-2002），对流域地表水环境质量进行评价，结果表明：流域内Cd含量全部超标，其他指标部分超过Ⅲ类水标准，区内地表水水质评价结果均为劣Ⅴ类水，地表水环境亟待治理和恢复。
（2）采用单因子评价法对流域地下水质进行评价。根据地下水质量标准（GB/T-14848-2017），对流域地下水进行评价，结果表明：研究区内地下水多为Ⅲ类水，水质良好，但在局部地段存在Ⅳ类水和Ⅴ类水，需要加强地下水保护工作。
（3）采用地下水动力场与地下水化学场相结合的方法，研究了流域补给区、径流区和排泄区地下水动力场和地下水化学场特征。基于流域地下水运动特征，建立了流域三维地下水流数值模拟模型，经过识别和验证，获取了含水层的水力学参数和地下水渗流速度的空间分布；结合水动力场特征分析表明，从流域分水岭向红碱淖，沿着地下水流动方向，地下水渗流速度、地下水化学类型、Cl-含量、TDS分布具有较好的分带性，揭示了地下水动力场是控制地下水化学场的主导因素。
（4）采用统计方法建立了红碱淖Cl-浓度与区内气象因素之间的相关方程，为红碱淖水质和矿化度的长期监测提供了监测指标。红碱淖Cl-浓度和月降雨量、月蒸发量的统计分析表明，红碱淖Cl-浓度CCl-(mg/L)与[月蒸发量EM(mm)/月降水量PM(mm)]成显著负幂函数关系，即：CCl-=2757.9×(Em/Pm)-0.338
上述研究结果对红碱淖等半干旱区内陆湖流域水资源可持续利用和水环境安全具有借鉴意义和示范作用。
本文以红碱淖流域为例，采用野外调查与室内分析相结合，水质评价与地下水流数值模拟相结合，地下水动力场与地下水化学场相结合的方法，研究红碱淖流域水化学特征。根据地表水水环境质量标准（GB3838-2002）和地下水质量标准（GBT-14848-2017），利用单因子评价法对流域内地表水、地下水进行水质评价；建立了区内地下水流数值模拟模型，经过识别和验证，获取了区内含水层的水力学参数和地下水渗流速度的空间分布特征；结合区内地下水化学类型、Cl-含量和溶解性总固体（TDS）等，研究了流域补给区、径流区和排泄区地下水动力场特征和地下水化学场特征；利用统计分析方法建立了红碱淖Cl-浓度与（月蒸发量/月降雨量）的相关方程，为长期监测红碱淖水质状况和矿化度提供了监测指标。通过上述研究，获得以下结果：
（1）采用单因子评价法对流域地表水水质进行评价。根据地表水环境质量标准（GB3838-2002），对流域地表水环境质量进行评价，结果表明：流域内Cd含量全部超标，其他指标部分超过Ⅲ类水标准，区内地表水水质评价结果均为劣Ⅴ类水，地表水环境亟待治理和恢复。
（2）采用单因子评价法对流域地下水质进行评价。根据地下水质量标准（GB/T-14848-2017），对流域地下水进行评价，结果表明：研究区内地下水多为Ⅲ类水，水质良好，但在局部地段存在Ⅳ类水和Ⅴ类水，需要加强地下水保护工作。
（3）采用地下水动力场与地下水化学场相结合的方法，研究了流域补给区、径流区和排泄区地下水动力场和地下水化学场特征。基于流域地下水运动特征，建立了流域三维地下水流数值模拟模型，经过识别和验证，获取了含水层的水力学参数和地下水渗流速度的空间分布；结合水动力场特征分析表明，从流域分水岭向红碱淖，沿着地下水流动方向，地下水渗流速度、地下水化学类型、Cl-含量、TDS分布具有较好的分带性，揭示了地下水动力场是控制地下水化学场的主导因素。
（4）采用统计方法建立了红碱淖Cl-浓度与区内气象因素之间的相关方程，为红碱淖水质和矿化度的长期监测提供了监测指标。红碱淖Cl-浓度和月降雨量、月蒸发量的统计分析表明，红碱淖Cl-浓度CCl-(mg/L)与[月蒸发量EM(mm)/月降水量PM(mm)]成显著负幂函数关系，即：CCl-=2757.9×(Em/Pm)-0.338
上述研究结果对红碱淖等半干旱区内陆湖流域水资源可持续利用和水环境安全具有借鉴意义和示范作用。