榆横矿区采矿活动下地下水化学演化及水质评价

摘要

研究并揭示采矿活动下地下水的水质形成与演化机理，可为煤矿区水污染防控提供理论基础。以袁大滩井田为研究实例，运用Piper图、离子比分析法、氢氧同位素、自组织神经网络（SOM）、熵权水质指数(I_EWQ)和主成分分析法（PCA）等方法对采矿前后采集的64个地下水样品进行分析。结果发现：研究区的地下水样本可以被划分为5个聚类。每个聚类（C₁～C₅）反映了采矿前后不同含水层的水化学特征。研究区水岩作用主要包括矿物（碳酸盐岩和蒸发岩）溶解和阳离子交换，这些过程受采矿活动不同阶段水化学环境的影响。对于地表水和浅层地下水来说，由于受到降水和融雪的稀释作用水质较好，受采矿活动的影响较小。相比之下，深层地下水的水岩作用更强，水质较差，受采矿活动的影响较大，研究结果为煤田水窖预防及环境问题管控提供理论支撑。

关键词

煤矿地下水 / 地下水水质 / 自组织神经网络 / 熵权水质指数 / 水文地球化学