水化学分析结果的表示方法通常有两种：一种是列表法；另一种是图示法。

最初的水化学分析结果一般以表格的形式来表示。表格内容包括水样编号、水样类别、日期、取样地点、物理性质以及阴、阳离子含量等。至于化验分析的项目视要求而定。有关阴、阳离子含量习惯上一般以每升毫克数、毫克当量数以及毫克当量百分数表示，但国际上多以每升微克数（μg/L）、每升毫克数（mg/L）、每升克数（g/L）、每升毫摩尔数（mmol/L）或每升摩尔数（mol/L）表示，也有以ppb、ppm 或ppt 表示。在数值上，1ppb 相当于1000g水中含某离子的微克数，1ppm 相当于1000g 水中含某离子的毫克数，1ppt相当于1000g水中含某离子的克数，当水的比重为1 时，1ppb＝1μg/L，1ppm＝1mg/L，1ppt＝1g/L；某离子含量的每升毫摩尔数等于该离子的毫克数与其原子量之比。以离子的毫克当量数或毫摩尔数来表示，可以反映水的化学性质，检查水样化验结果的精度。

采用Piper三线图示法的优点是不受人为因素影响，从菱形中可判定水样的总体水化学特征，在三角形中可显示各种常规离子的相对含量。显然，将研究区内水样的水化学成分表示在同一张图上，可以反映更多的有用信息，如在基本搞清了区内地下水补给、径流、排泄特征的条件下，可以揭示沿此方向水质的演变趋势。

图5.2.2为图5.2.1 的进一步分解。图5.2.1 中，1 区碱土金属离子超过碱金属离子；2区碱大于碱土；3 区弱酸根超过强酸根；4 区强酸大于弱酸；5区碳酸盐硬度超过50%；6 区非碳酸盐硬度超过50%；7 区以碱及强酸为主；8区以碱土及弱酸为主；9 区任一对阴阳离子含量均不超过50%毫克当量百分数。由图5.2.1 可以判定，有关水样基本位于2 区、4区和7 区，说明碱大于碱土，强酸大于弱酸，而以碱及强酸为主；其中，碱以重碳酸钙、重碳酸镁为主，强酸则以石膏类硫化物为主。

图5.2.1　坝址环境水质演变三线图

图5.2.2　坝址环境水质三线图解分区图

当坝址环境水质呈现季节性变化时，可采用改变比例的图示法（Sliding scale stiff diagram）来反映（David，1995）。该经过改进的图示法克服了传统的图示法（Stiff diagram）所具有的不足（以固定的毫克当量百分比表示有关离子含量），其比例由水样中含量（以每升毫克当量表示）最大的某离子来确定，并以二维图示。在该图中，阳离子位于图的左侧，而阴离子则位于右侧。这样，可以在不同图形之间大小相同或基本相同的情形下，根据图的形状的变化程度来反映同一部位于不同时期、或同一时期不同部位间水溶液中不同离子之间的含量比例关系及其隐含的信息。

某水电站大坝为碾压混凝土坝，投入运行以来坝址区渗漏水量比较大，主要来自坝体及坝基，且呈季节性变化。为揭示这种差异性，分别进行了低温期与非低温期坝址环境水质的取样化验工作。根据化验分析成果，采用上述改变比例的图示法加以图示，见图5.2.3。根据图5.2.3，可以把该坝址不同部位水质的季节性变化分为如下3 种类型。

（1）变化较大型。如在左、右坝肩裂缝渗水部位，不同时期间水质的变化比较大，不仅反映为水中离子含量的较大变化，还反映为不同离子含量之比例的较大变化，以致不同时期的图形之间具有明显的不同。如图5.2.3 （a）所示，右坝肩裂缝渗水于非低温期，图的比例是由决定的（即含量最大）；而于低温期，图的比例则转由决定。此外，该图还直观地显示，该部位渗水于不同时期，阳离子的含量及其相互间的比例亦发生了较大的变化。左坝肩裂缝渗水的水化学变化也具有相似的特征。

（2）变化型。如幕后排42和49 孔位地下水，上述不同时期间水质的差异性主要反映在有关离子含量的变化方面，而不同离子间含量比例的变化比较小，即不同时期水质图示的比例均由某同一离子确定，见图5.2.3（b）。由该图知，排42孔位地下水于非低温期，其水质图示的比例是由HCO3－决定的；于低温期，也由该阴离子确定。排49 孔位地下水质的变化亦具有相似的特征。

（3）变化较小型。如左、右坝体排水管渗水，其于不同时期间的水质变化相对于上述（1）、（2）型，比较小，见图5.2.3（c）。图5.2.3 反映，不同时期间决定水质图示比例的为同一离子（）；不同离子含量之比例的变化很小，即小于上述（2）型，以致不同时期水质图示的形状几乎是相同的。

上述3 种水质的季节性变化类型，从微观的方面反映了坝址不同部位渗水于不同时期间具有不同的宏观动态特征，由此亦可分为如下3 种类型。

（1）渗流滞缓但动态变化较大型。此与上述水质（1）型相对应，其动态特征于不同时期间呈现了较大的变化，反映为自非低温期→低温期，有关部位（即左、右坝体裂缝）的排水量具有增大的趋势，表明相应部位对于环境温度的变化有着相对敏感的反应，此由不同时期间水质的较大变化得以印证。另外，从与补给源（库水）之间的较大水质差异来看，左、右坝肩裂缝目前不大可能贯穿坝体上、下游，而只是局部的。坝体内渗水的分布特征总体上呈面状散流，只是到了裂缝处，才以相对集中的水流出现。这里，视碾压混凝土材料为多孔隙、低透水性介质。

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图5.2.3　不同水质类型的图示

（a）变化较大型；（b）变化型；（c）变化较小型

（2）渗流相对滞缓型。此与上述水质（2）型相对应，此类渗流动态对于环境温度的变化已具有明显的时间上的滞后，即坝基幕后排水量开始出现增大的时期比外部环境气温变化的时期推迟了2～3 个月。外部环境温度的变化将会引起上覆坝体的热胀、冷缩性，由此对坝基岩体产生了相应的挤压、拉伸效应，从而导致坝基渗流量的变化。但总的来看，属于此类型的排水孔流量随时间的变化不是很明显，反映了相应孔位地下水具有相对滞缓的水动力条件。

（3）渗流相对通畅型。此与上述水质（3）型相对应。根据监测资料，坝体左、右排水管于不同时期间的排水量均比较大，反映了设置于坝体内的排水系统的排水效率是理想的。该部位的水质于不同时期间的变化比较小、且其组分含量相对接近其补给源，表明该坝体排水系统具有相对流畅的渗流特征。

根据具体的水化学分析成果，可进行水质分类，以便于定性分析。可以按照水的物理特征，也可以根据水质的综合指标进行分类。前者中，包括水的温度、透明度以及气味强度等；后者中，包括TDS（或矿化度）、含盐量、pH值、氧化还原电位（Eh）、溶解氧、生化及化学需氧量、硬度、碱度以及酸度等指标。在实际工作中，可视不同的要求和目的选择相应的指标进行水质分类。在坝址环境水质评价工作中，认为分别进行TDS、pH值、硬度、碱度等指标的分类是必要的，具体的分类指标及相应的水质类型详见表5.2.1～表5.2.3。

表5.2.1　环境水按TDS值的分类

表5.2.2　环境水按pH值的分类

表5.2.3　环境水按硬度的分类

pH值取决于水中所含H＋的多少，H＋含量高，pH 值则低。它不仅反映了水溶液的酸碱性，而且也是反映化学元素在水溶液中的存在形式、受到迁移的难易程度的一个重要指标。水的pH值的变化受多因素的影响，尤其是对水环境的变化有着敏感的反映，如温度、压力（特别是CO2 等气体的分压）等，因此宜在现场进行原位测量。

对坝址环境水质除了进行上述方面的分类，还可以根据主要阴、阳离子间的相对数量关系进行分类。此分类包括舒卡列夫分类，布罗茨基分类以及阿廖金分类等（石振华等，1993）。在实际工作中，舒卡列夫分类法应用得比较普遍，见表5.2.4。该分类法由前苏联学者（舒卡列夫）提出，是根据地下水中6 种主要离子（K＋合并于Na＋中）以及TDS 值划分的。将含量大于25%毫克当量的阴离子与阳离子进行组合，每型以一个数字作为代号，共形成49 型水。按照TDS 值又可把之划分为4组：A组，TDS＜1.5g/L；B组，TDS＝1.5～10g/L；C组，TDS＝10～40g/L；D组，TDS＞40g/L。根据表5.2.4，自然界中具有不同水化学类型的水都可以用一个简单的数字代替，并赋予一定的水文地质环境。另外，由表5.2.4 也可以得出：从其左上角向右下角方向，与水的TDS 值增大的方向是一致的。当然，此分类法也存在不足，如以25%毫克当量作为划分水化学类型的依据带有人为性，又如对大于25%毫克当量的离子未反映其大小的次序，故尚不能反映水质的细微变化。在实际工作中，可对这些不足作必要的修正。

表5.2.4　环境水化学分类表