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大魏家位于大连市金州区西北部,距金州10km,濒临渤海。大魏家岩溶水源地曾是大连市最大的地下水水源之一,在大连城市供水史上,发挥了十分重要的作用。随着供水时间延长及地下水的不合理开采,地下水资源长时间处于超采状态,逐渐形成了地下水位降落漏斗,自上世纪七十年代中期逐渐出现了海水入侵,最大海水入侵面积达26.5km2,海水入侵内陆距离达到5.6km。海水入侵不仅造成了水源地停采,还造成了当地水资源短缺、土壤盐渍化、陆地生态功能退化、地下管道遭腐蚀等一系列环境地质。为了控制海水入侵,并在此基础上实现对地下水的修复,本文以地下水理论为指导,结合研究区实际情况,对大魏家海水入侵过程中地球化学作用进行研究,对海水入侵影响判别指标进行等级划分,利用动态监测资料、水化学、同位素资料,结合研究区地质、水文地质资料,揭示了研究区在海水入侵过程中发生的主要地球化学作用,并在此基础上,对海水入侵模式进行了分析。本论文的主要成果包括以下几点(1)在收集整理已有研究成果和资料基础上,结合本次研究水文地质调查成果和地下水动态观测结果表明,研究区地下水与海水之间水力联系非常密切,海水入侵的威胁非常明显,海水入侵的通道为在非均质碳酸盐中溶孔状的入侵、沿构造的线状入侵、河口洼地第四纪均质含水层的面状入侵这3种形式,海水入侵除了受人为因素影响外,还受到地貌条件,水文地质条件,气候条件的影响。(2)根据地下水水化学测试结果,结合野外现场电导率的测试结果,由陆到海,地下水化学类型由HCO3-Ca→HCO3·Cl-Na·Ca→Cl·HCO3-Na·Ca→Cl-Na·Ca→Cl-Na,呈有规律的变化,并结合Cl-浓度值将地下水体分为淡水、微咸水、咸水和海水,：并给出了利用Cl-、矿化度、电导率划分的标准。(3)根据对研究区不同地下水体的水化学特征分析,判断了在海水入侵过程中可能发生的水文地球化学作用,海水入侵过程中首先发生了混合作用,在此基础上,发生了阳离子交换吸附作用和溶蚀沉淀作用。(4)通过对、δ34SSO4、δ13CHCO等多种同位素的测试和综合分析认为,大魏家地区的地下水来自大气降水,δ2H、δ18O同位素的变化除受到蒸发因素影响外,主要受到海水入侵混合作用影响,并且δ18O值与水位埋深有很强的相关性,水位埋深越大,对应δ18O值也越大,反之越小；δ34S的值与EC、SO42-呈正相关性,说明地下水中SO42-主要来自于海水混入；根据地下水中δ13C值变化情况分析,认为δ13C值的变化主要受海水入侵混合作用影响。(5)根据反向地球化学反应路径模拟结果,各个反应路径上均发生了阳离子交换反应,方解石、蒙脱石和石膏以溶解作用为主,伊利石均表现为沉淀作用,白云石基本没发生溶解沉淀作用,CO2均发生了脱气作用,随着海水混入地下淡水比例的增加,阳离子交换反应量和石膏的反应量也在相应的增加,而方解石的反应量由陆到海先是减小后又增大