12-2012-05-基于EXCEL的地下水化学舒卡列夫分类方法.doc

基于EXCEL的地下水化学舒卡列夫分类方法 寇文杰 （北京市水文地质工程地质大队，100195） 摘要：地下水化学类型不仅有助于了解天然水的成因条件，而且水化学类型的递变格局也时常成为圈化地下水系统、地表水系统，以及研究两者间水利联系的重要证据。地下水化学类型分类方式很多，以舒卡列夫分类法在地下水化学分类中应用最为广泛。本文借助计算机office软件中的EXCEL，建立相应的公式模板，从而可以讲水质化验数据直接录入或导入模板，直接得出相应的水化学类型，方法清晰简明，可作为水化学分析的参考模板。 关键字： 水化学类型 舒卡列夫 EXCLE 1 前言 地下水水化学类型不仅有助于了解天然水的成因条件，而且水化学类型的递变格局也时常成为圈化地下水系统、地表水系统，以及研究两者间水力联系的重要证据[1]。对于一批水质化验数据，如何直观有效的确定其水化学类型是地下水监测人员应该具备的素质和能力，随着信息社会的不断发展，信息技术在各个领域的应用越来越广泛[2]，MISCORSOFT公司OFFICE系类软件中的EXCEL软件[3]，在数据处理和综合管理方面具有功能强、使用方便等特点[2]，利用EXCE自带的数据分析功能功能，可以完成许多专业软件才有的数据统计、分析功能[4]，本文将就如何应用EXCEL快速准确的[5]确定某一批水质化验数据的地下水化学类型进行探讨。 2 地下水化学分类 地下水化学类型分类方式很多，目前，水化学分类的方案有多种，苏林分类法、阿廖金分类法和舒卡列夫分类法较为常用[1]，其中又以舒卡列夫分类法在地下水化学分类中的应用最为广泛[6]。 舒卡列夫分类是前苏联学者舒卡列夫（C.A.Ⅲукапев）提出的，是按照阴阳离子的含量大小及矿化度划分的。含量大于25%毫克当量的阴离子和阳离子进行组合，共分49型水（表1），每型以一个阿拉伯数字作为代号。按矿化度又划分为4组，A组矿化度小于1.5g/L，B组1.5-10g/L,C组10-40g/L,D组大于40g/L。不同水化学成分的水都可以用一个简单的符号代替，并赋以一定的成因特征特征。例如1-A型即矿化度小于1.5g/L的HCO3-Ca型水[7]。 表1 舒卡列夫分类图表 Table.1. Mischka Lev classification chart 超过25%毫克当量的离子 HCO3 HCO3+SO4 HCO3+SO4+CL HCO3+CL SO4 SO4+CL CL Ca 1 8 15 22 29 36 43 Ca+Mg 2 9 16 23 30 37 44 Mg 3 10 17 24 31 38 45 Na+Ca 4 11 18 25 32 39 46 Na+Ca+ Mg 5 12 19 26 33 40 47 Na+ Mg 6 13 20 27 34 41 48 Na 7 14 21 28 35 42 49 3 基于EXCEL的舒卡列夫命名及水型计算 利用EXCEL计算地下水化学类型主要分3步：（1）地下水水质数据的录入；并转为当量浓度；（3）确定各指标的摩尔浓度百分含量及参与命名的阴阳离子；（4）命名。 3.1 数据录入及整理 首先，将化验室的水质化验数据录入整理成ECXEL表格格式（图1、图2）,并利用公式将离子的质量浓度转为当量浓度： 根据各阴离子质量浓度计算出各阴离子的当量浓度，其EXCEL处理公式为： ;; ;。 并根据当量浓度计算出各阴离子的当量百分比含量，其EXCEL处理公式为： ； ； ； ； 同理，根据各阳离子的质量浓度计算出各阳离子的当量浓度，其EXCEL处理公式为： ;; ;。 并根据当量浓度计算出各阳离子的当量百分比含量，其EXCEL处理公式为： ; ; ; ; 图1 阴离子水质化验数据的录入格式及浓度换算 Fig.1. Anionic water quality testing data entry form and concentration conversion 图2 阳离子水质化验数据的录入格式及及浓度换算 Fig.2. Cation water quality testing data entry format and concentration conversion 3.2 基于EXCEL舒卡列夫分类命名 根据计算出的各阴、阳离子的当量百分比含量及舒卡列夫分类方式，确定浓度值超过25%毫克当量的各阳、阴离子参与命名并做标记（图3）。 确定参与命名的阴离子，其EXCEL处理公式为： ； ； ； 确定参与命名的阳离子，其EXCEL处理公式为： ； ； ； 按矿化度确定分组，其EXCEL处理公式为：  根据确定的参与命名的阴、阳离子，将其合并即可得按舒卡列夫分类方式命名