第29卷第1期
2963年3月
地理学报ACTAGEOGRAPHICASINICAVol29N
o
I
Mareh1963
中国河流水化学特征
‘
乐嘉祥王德春
(水利水电科学研究院水文研
究所)
河流水化学特性的研究,对选择和改良农业工业和生活的用水水源防治土壤盐清化水下建筑物的施工及保护都具有重要的意义。河流水化学特性与地理环境的关系至
为密切。研究这些相互联系的规律,已成为地理学的一个分支学科
。
我国自19弓6年起在河流上殷立固定的站点进行长期的水化学侧硫工作。本文利甩
了19,7一1960年简,近50条
河流,900
多个站点,豹4000次的水化学查料在叶永毅、
陈志惶同志的指导下,对我国各地河流水化学性盾的时简空简变化规律进行了初步的粽合分析贰图描箱我国各河流水化学特性的概貌。在我国东半部地区由于查料相对较
多辐出的分布图比较可靠。西半部地区查料较少,分区是比较粗糙的。得出的拮渝
也
只反映中等河流的水化学特性。所有这些都有待于作进一步的工作
。
一、河水化学类型和矿化度
我国河水的化学类型1)和矿化度的变化甚为复杂。有低矿化度的重碳酸盐类水又有高矿化度的硫酸盐及氯化物类水。以重碳酸盐类水分布最广。各河矿化度的艳对值相差
极悬殊东南沿海圃江竹岐站19多8年实测矿化度为364毫克/升,近于雨水的平均矿化
度。黄河中游的祖厉河靖远站1958年6月实测值为7799毫克/升两者相差竟达20多倍。在地区分布上,因气候条件的变异(主要是水热条件)地质土壤地形的差别而具有明显的地带性(图1)。全国河流河水矿化度的增减和化学类型的变更,都有从东南沿海向西北内陆撕变的总趋势。东南沿海地区气候十分湿渊,士壤岩石常年处于流水淋溶
作用下可溶盐分难以积累河水矿化度低于知毫克/升,化学类型属重碳酸盐类钠
祖或
钙粗型。是全国河流河水矿化度的最低区。西北内陆,远离海洋,干早少雨,有利于土壤可溶盐的积累自p使少量的径流便可溶解大量盐分,河水的矿化度均大于1000毫克/升。是全国河水矿化度的最高区
。
从最低区向最高区矿化度作带状分布逐渐增加。淮河秦岭一拔以南的长江中下
游
广大地区为20毫克/升以下的重碳酸盐类钙祖型。向西,随着距离海洋远近干湿程度逐渐显著,矿化度有从东向西渐增的趋势,但河水化学类型没有改变。而受印度洋暖湿
气
流影响的长江典游云贵高原区矿化度lJ有所降低豹在10一20毫克/升。在横断山脉
北部和西藏高原边椽地区的矿化度RlJ增高到30一允。毫克/升。本带丘陵与盆地的相筒分布局部的地厦条件使下列地区与邻区相比矿化度有所差别:汉江盆地四川盆地河水
*本文内容系1959年研究成果井补充近年来的一些登料修改写成的参加本研究工作的还有孙家璐等同志。
l)按照0A阿
列金的分类标准
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一.乐嘉祥王德春:中国河流水化学
特征
矿化度豹高,。一10毫克/升左右。大别山区降雨较多,矿化度比邻区却低10毫克/升自成一个低区。云青喀斯特地区流握石灰岩地层的河流为本区矿化度最高区矿化度为
,0毫克/升。淮河秦岭以北地区全年蒸发量超过降水量干湿季节明显,地表呈季节性
积盐状态相应地河水矿化度有所提高。同时,矿化度的垂直分带性开始显现。在华北地
区太行山燕山一带,河水矿化度在20一30毫克/升左右为重碳酸盐类钙粗型。出山以后,进入广大平原地区,排澳条件不良,地下水的补始和蒸发很耗增加,河水逐渐浓精
,
矿化度激增到,0毫克/升。在滨海受海水顶托影响的河段为500一1000毫克/升的氛化
勃型水。在黄河中游鄂尔多斯台地半荒漠地区尤以第三耙叙色岩系遍布含盐特多流
握落区的河流均属硫酸钠类型,矿化度高出1000毫克/升。而介于上述两区的山西盆
地
埋洛渭河流域以及大兴安岭西侧内蒙草原地区矿化度则在30一50毫克/升属重碳
酸盐类钙粗
型
。
西北内陆尤其是新疆地区由于天山阿尔泰山横真本区形成特殊的水化学垂直分
带。在4000米以上释年积雪的高山地区为矿化度不及200毫克/升的重碳酸盐类钙粗水。随着高度降低,气候千燥荒漠化逐渐显著,在前山带土层中多夹石青及可溶性盐流
握敲区河流的矿化度增高到50一1000毫克/升水的类型变成硫酸盐类纳粗水
。
河流最
下游的径流散失地带是气候干旱的荒漠地区,河水矿化度最高为大于100。毫克/升的氯化物纳粗型。在甘肃祁速山一带亦有随高度降低河水的矿化度逐渐增高水的类型由
重碳酸钙粗型向硫酸纳或氟化纳祖型过渡的现象。这种剧烈的垂道变化是西北内陆河流
水化学变化的特色。东北地区由于律度影响越向北气温越低,河流矿化度有从东北向西南递增的趋势
。
在严寒的冻土地带,大兴安岭北部伊勒呼里山区年平均气温在o℃以下,地层怒年冻拮郎在夏季降水亦难下渗,不利于盐分的积累,河水矿化度常小于10毫克/升。中部松辽
平原风沙地区矿化度超过50毫克/升属重碳酸盐类钙粗型。
二、河水总硬度和主要
离子
河水总硬度以钙(C二”)镁(Mg”)离子合量的毫克当量/升表示包括永久硬度和暂时硬度两部分。参照HH米凯佼(M叮elu)[2]划分的总硬度标准可将我国河水总
硬
度
糊分为如下五类和七个报弓小
}级另lJ
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一立一兰一
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’极秋水}<0.,{ ” 1。,一‘。{‘ 4 一Z ” 2秋水…‘一2!2”一56 jZ一,{, 6 一“4 ”适度硬水{3一6}”4一,6 8 4硬水}“一9{‘68一z,z 5极硬水!>9{>25z *每1奄克当全/升等于28德国度4地理学报约卷 河水总硬度和矿化度有密切关系(图2一1图2一2)分布趋势与矿化度相同具有明显的地带性(图3)。东南沿海地区总硬度最小不及0弓毫克/升。西北内陆总硬度最大为高出9毫克当量/升的极硬水区。例如,黄河中游的祖厉河(靖远站)河水总硬度 近于50 毫克当量/升。顺黄河下游干流秦岭南坡延至大雪山一找以南的广大地区包括长江中 .;:…… :柳嗽\长缺侧护场汾分书:Ot全,4J总硬度(毫克当量/升)图2一1中国东部各河矿化度与总硬度的关系…、二,.,’.户、,.:、一必卞祝侧识场,02口即刁口当口户心,1.图2一2.下变动。总硬度(毫克当量/升)中国西部各河矿化度与总硬度的关系下游珠江流域及山东沿海各河为低于3.0的软水区。但云青高原喀斯特地区苏北沿海受潮汐影响的河流河水总硬度在3一6之简为适度硬水区黄河以北包括黄河流域海河流 域辽河中游以及松花江中游广大地区是适度硬水区。但在东北 北 部伊 勒 呼里山的冻土地带及长白山区都属极欺水区总硬度小于10。 新疆甘肃地区总硬度大于 9 为 极硬水区。但天山山区河流总硬度变化复杂一般在1一3简,尤以位于高 律度的阿尔泰山区总硬度最小不及 10 与东南地区类同属极软水区中 山前山一带河水总硬度有所增加为硬 水 区 。 河水中重碳酸根离子(HCO昔 )、 硫酸根离子(50;)氯离子 (el)镁离 子(Mg”)钙离子(.Ca“)纳钾离子 (Na十K)的合量若以毫克当量/升 的百分比(%)表示Hl]其简的相互比 例随矿化 度的增加而有所 变化 。 其 中Heo二Ca”逐渐诚小50了CI 逐 新疆地区O黄河流域及甘青地区漱增朋Mg一趋士捻正刹佳 IU为 上 而Na’+K’在矿化度小于10毫克/升以下时有所降低在 10毫克/升以上 上升。一般当矿化度小于允毫克/升时阴离子以Hc以最多占40多左右。 S。;Cl’两者比较接近相差不大。阳离子中caNa 十K’各 占20 多左右 。因 此在 东南沿侮地区这两种型别的河水均有所出现。当矿化度增至斗0毫克/升时HcO二下降 到30多左右s以迅速增大到15界cl虽有增加但幅度不大;阳离子ca”略大于 Na’+K’舍量柏为2, 拓左右。在我国广大地区常以重碳酸盐类钙祖型为主当矿化 度接近1000毫克/升时,Hc锅ca”分别急速下降至20%10买以下而s。;仍然挑 擅上升到2弓多左右因此在西北内陆地区河水常以硫酸盐类纳粗型为主。各主要离子(以毫克/升爵)的合量在地区上的分布和矿化度一样具有同一分布趋 势。最高最低区的离子合量值对比如下以示 一般