贛江中游淺層地下水水化學特征演化及成因分析

收稿日期：2023-11-27；接受日期：2024-01-26

基金項目：國家自然科學基金地區項目（52364018）；江西省地質局第七地質大隊井開區1∶10 000環境水文地質調查項目

作者簡介：

胡" 健，男，講師，碩士，主要從事工程地質水文地質方面的研究。E-mail：974244132@qq.com

Editorial Office of Yangtze River. This is an open access article under the CC BY-NC-ND 4.0 license.

文章編號：1001-4179（2024） 06-0037-08

引用本文：胡健，范超，盧志剛.

贛江中游淺層地下水水化學特征演化及成因分析

［J］.人民長江，2024，55（6）：37-44.

摘要：贛江是江西省主要水源，研究其地下水水化學特征及成因機理對流域水質保護至關重要。選取贛江中游吉安市井開區為研究區，于2019年豐-平-枯水期各采集研究區淺層地下水樣45組，運用數理統計、Durov圖、Gibbs圖、離子比例系數、PHREEQC反向模擬等方法，研究了吉安市井開區淺層地下水的水化學分布特征和組成類型，討論了其主控因素、主成分離子來源，并開展了典型徑流路徑水文地球化學模擬。結果表明：研究區淺層地下水屬低礦化度淡水，主要陰陽離子為HCO-3、Ca2+，個別樣本中NH+4、NO-3、SO2-4的異常值均與人類活動有關，水化學類型主要有HCO3-Ca型、HCO3-Ca·Mg型、HCO3·SO4-Ca型3種；研究區地下水化學形成的主控因素為巖石風化作用；離子比值關系表明水中組分主要源于碳酸鹽巖礦物的溶解作用，其中Na+、K+主要源于鹽巖的溶解，SO2-4源于少量蒸發巖礦物（石膏）的溶解，Ca2+、Mg2+源于方解石、白云石和硅酸鹽礦物的溶解；水文地球化學反向模擬表明水流路徑均發生白云石、石膏、巖鹽的溶解作用，結合氯堿指數，地下水流存在一定的逆向陽離子交換作用。研究成果可為贛江中游地區地下水開發利用與保護提供理論依據。

關" 鍵" 詞：淺層地下水； 水化學特征； 離子來源； PHREEQC； 贛江中游

中圖法分類號： P641.3

文獻標志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2024.06.006

0" 引 言

地下水資源是人類生活和工業生產的重要資源，淺層地下水的利用最為廣泛，其有埋藏廣、易開采、水質較好等優點。然而隨著社會發展，用水量增加，人類活動影響地下水水質變化，進一步威脅生態環境和人類健康［1-2］。贛江是長江的支流，是江西省內最大河流，流域面積大，水系分支多，上中下游地區地下水與河流互相補給關系密切，地下水動態直接影響贛江流域水質安全。吳通航等對鄱陽湖流域贛江下游地區進行了地下水化學特征分析，并開展了水質及人類健康風險評價，發現地下水對嬰兒存在嚴重潛在非致癌風險［3］。劉小真等分析了贛江上、中、下游河段氮磷營養鹽濃度變化和分布特征，發現沿岸城市如豐城、吉安市等氮磷營養鹽濃度明顯高于其他點位，2011年中游的禾水、遂川江NH3-N和NO3-N濃度超標［4］。因此，研究贛江中游地區地下水化學特征、成因規律及演化機理意義重大。

近年來，關于水文地球化學特征的研究持續進行，研究方法眾多，如：圖解法、離子比例系數法、空間分析、水文地球化學模擬等方法。王潤濤等運用Piper、Gibbs圖等多種方法對南淝河下游淺層地下水的水化學特征進行了研究，揭示了巖石風化溶解為水化學主控作用，碳酸鹽礦物溶解有較大影響［5］。鄒嘉文等運用飽和指數、氯堿指數等方法研究了邯鄲市黑龍港平原潛水水化學特征及成因，發現水質水位變化與南水北調中線工程通水密切相關，蒸發巖和碳酸鹽巖礦物的溶解/沉淀作用為離子濃度變化的主因［6］。李捷等分析了北京市涼水河流域地下水和河水的氘氧關系，結合水化學特征，表明山前沖洪積扇河水入滲為研究區地下水主要補給源［7］。唐春雷等運用Durov圖、氫氧同位素、Sr同位素等方法分析了古堆泉域巖溶地下水化學特征和徑流特征，發現古堆泉口水樣變化原因是三泉水庫補給，而三泉水庫的變化是受引黃水的影響［8］。

吉安市井開區位于贛江流域中游段，谷地平原地形，水資源豐富，城市化和工業加速發展，地下水資源不合理開采導致水質受到一定影響。贛江流域吉安水文站數據指出，2008～2018年該河段水質污染指標氨氮-總磷高度顯著上升，受人類活動的影響顯著［9］。而區域地下水水質與地表水、大氣降水存在密切聯系，因此對其淺層地下水化學特征分析和成因展開研究工作尤為重要。本文以贛江中游吉安市井開區淺層地下水為研究對象，于2019年豐-平-枯水期各采集45組水樣品，查明研究區水文地質條件，對水樣品數據進行整理分析，基于Durov圖、Gibbs圖、離子比例系數、PHREEQC反向模擬法等方法，開展了區域水化學特征、演化成因研究及其與環境相互作用機理分析討論工作，以期為今后贛江中游吉安市井開區地下水資源開發利用保護和水質評價工作奠定理論基礎。

1" 研究區概況

研究區為贛江中游吉安市井開區，位于吉安市東南部，面積為42.99 km2，規劃范圍西起105國道，東至繞城高速公路，北起廬陵大道以北200 m，吉州窯文化保護區南側，南至南環路。區內屬平原-低丘陵地貌，海拔由南向北逐漸降低。區內水系以贛江為主流，禾水為支流，亞熱帶季風濕潤氣候，四季分明，年均氣溫為17.5～18.6 ℃，年降水量為1 566.9 mm。區內主要發育第四系地層，按其從老到新地層為石炭系梓山組下段灰、灰白色厚層狀含礫不等礫石石英砂巖、粗粒石英砂巖泥質粉砂巖，二疊系茅口組硅質巖、硅質灰巖，二疊系小江邊組鈣質泥巖、鈣質泥巖夾灰巖透鏡體及薄層灰巖，白堊系上統南雄組泥質粉砂巖、粉砂巖，第四系上部為粉質黏土，下部為礫質黏土，中下部細砂及礫砂。區內地下水類型主要有4種：第四系松散巖類孔隙水，富水性中等（單井涌水量142.34～687.69 m3/d）、弱富水（小于100 m3/d）；紅層碎屑巖類孔隙裂隙水，水量貧乏（小于100 m3/d）；碳酸巖類裂隙溶洞水，泉流量小于1 L/s；基巖裂隙水，泉流量小于0.1 L/s。區域地下水水位埋藏較淺，埋深1.0～6.8 m，以大氣降水、地表水補給為主，由南往北徑流，以泉、人工開采或向贛江、禾水河排泄。

2" 樣品采集與分析方法

2.1" 樣品采集與測定

于2019年4月（豐水期）、9月（平水期）、11月（枯水期）開展本次研究的樣品采集工作，各取45組淺層地下水樣（民井和鉆井），井深8～25 m，采樣點位分布見圖1。取樣時，按規范操作需待取水樣潤洗3次，完成后，將容器瓶密封并貼好標簽?，F場檢測水位和溫度，其余指標K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO2-4、HCO-3、CO2-3、NO-3、TDS、pH等由江西省地質礦產勘查開發局九一二實驗室完成。

2.2" 數據分析方法

采用SPSS 22.0軟件對研究區地下水檢測數據進行描述性統計分析，運用Origin 12b繪制Durov圖、Gibbs圖、離子比例系數圖?；贓XCEL實現舒卡列夫分類，分析研究區淺層地下水水化學類型和離子含量特征，進一步討論其水化學組分形成的主要水文地球化學作用及離子來源。運用PHREEQC軟件對選取的典型水流路徑進行反向水文地球化學模擬，分析水化學組分形成的演化過程。

3" 結果與討論

3.1" 研究區淺層地下水水化學特征

3.1.1" 水化學組成特征

對所采集的水樣檢測數據整理并統計結果，主要離子相關參數見表1。

（1） 由表1可知，研究區淺層地下水pH范圍為5.33～8.21，平均值為7.15，總體呈中性—弱堿性，豐-平-枯水期數值略有變化。TDS值范圍為3～566 mg/L，平均值為203.17 mg/L，屬低礦化度水，豐平水期略高于枯水期。研究區主要陰陽離子濃度在豐-平-枯水期呈現差異，陽離子含量總體為Ca2+＞Mg2+＞Na+＞K+，其中Ca2+范圍值為4.18～113.90 mg/L，豐-平-枯均值分別為20.30，27.83，49.04 mg/L；Mg2+豐-平-枯均值分別為5.00，7.36，6.68 mg/L；HCO-3為優勢陰離子，范圍值為3.13～358.25 mg/L，

豐-平-枯均值分別為151.75，159.07，133.22 mg/L；

其次為SO2-4，范圍值為0～431.09 mg/L，豐-平-枯均值分別為23.51，14.26，26.81 mg/L。出現上述現象的原因是研究區下伏二疊系碳酸鹽類巖層的溶解使得Ca2+、Mg2+、HCO-3含量較高。

（2） 研究區地下水水位埋深較淺，水化學組分必定受人為活動的干擾，少數水樣品檢測出較高數值的NH+4、NO-3、SO2-4。如，豐水期NO-3濃度范圍值為0～69.65 mg/L，均值達7.96 mg/L，主要有4處異常點位，推測與人類生產活動、生活垃圾不合理堆放有關。硫酸鹽礦物的溶解或硫化物的氧化是SO2-4的重要來源，點號DXS30枯水期SO2-4出現最高值431.09 mg/L，可能與周邊工廠廢棄物堆放存在較大影響，但豐水期、平水期值分別為98.92 mg/L和2.11 mg/L，這表明該區域地下水系統循環快、水質不斷更新，變化幅度大。點號DXS32平水期NH+4出現最高值24.51 mg/L，但豐-枯水期均未檢出，說明豐水期受到一定的人為污染，而之后水質得到更新恢復。

3.1.2" 水化學類型特征

如圖2所示，地下水樣集中分布在某一區域，陽離子主要靠近Ca軸，表明研究區淺層地下水陽離子以Ca2+、Mg2+為主，其毫克當量百分數平均值為74.07%和21.44%。陰離子數值點主要靠近三角形的HCO3端，說明陰離子主要為HCO-3，其毫克當量百分數平均值達78.08%。豐-平水期水樣分布特征較為相似，主要分布在Ca軸、三角形的HCO3端，反映出可能為碳酸鹽巖礦物的風化溶解形成主要離子。枯水期水樣分布較豐平水期分散，主要分布在三角形的Ca端、HCO3端和陰離子中間過渡區域，說明人類活動使部分水化學類型由HCO3-Ca型轉為HCO3·Cl-Ca型、HCO3·SO4-Ca型。

從中間的正方形比較Ca2+、Na++K+和HCO-3、Cl-的百分數含量，絕大多數水樣均落在右上部區域（HCO-3＞Cl-，Ca2+＞Na++K+），包括豐-平水期所有水樣，枯水期3/4的水樣，說明了研究區淺層地下水主導離子為HCO-3和Ca2+?？菟趨^域外水樣均位于左上部區域（Cl-＞HCO-3，Ca2+＞Na++K+），說明存在一定程度人為污染導致Cl-含量增加。

從Cl-、HCO-3的相對含量與pH關系分析，Cl-相對含量增加，pH明顯有降低趨勢，HCO-3含量增大，則pH增大，枯水期水樣具有最小的pH。從Ca2+、Na++K+與TDS的關系分析，Ca2+相對含量增大，TDS呈下降趨勢，表明影響研究區地下水TDS變化的主要離子為陰離子。

對水中離子進行舒卡列夫分類，結果見表2，研究區淺層地下水一共有10種水化學類型，主要有HCO3-Ca型、HCO3-Ca·Mg型、HCO3·SO4-Ca型3類，其占比分別為55.56%，23.70%，8.15%，其余水化學類型均低于5%。

3.2" 研究區淺層地下水化學成因分析

3.2.1" 水化學組分主要控制因素

地下水水化學組分隨時間和空間的改變而動態變化，導致水化學特征各異和成因復雜。Gibbs圖是根據c（Na+）/c（Na++Ca2+）和c（Cl-）/c（Cl-+HCO-3）的離子濃度比與TDS之間的比值關系繪制散點圖，同時劃分了蒸發濃縮、巖石風化和降雨控制3個區域，從點位的分布位置判斷樣本點水化學特征形成的主要機制［10-12］。研究區豐-平-枯水期地下水中c（Na+）/c（Na++Ca2+）和c（Cl-）/c（Cl-+HCO-3）與TDS之間的比值關系Gibbs圖見圖3。由圖3可知：研究區豐-平-枯水期淺層地下水中離子含量c（Na+）/c（Na++Ca2+）比值均小于0.5，所有水樣品數據點集中分布在圖的中部左側，表明地下水離子主要受到巖石風化作用的控制，而蒸發濃縮和降雨作用微弱。然而c（Cl-）/c（Cl-+HCO-3）比值大部分小于0.5，分布集中，僅枯水期少部分水樣比值大于0.5，TDS中等偏低，位于圖右下方，表明局部區域地下水中離子受到降水作用的影響，也可能是該時段人類活動造成Cl-離子的輸入。

通常運用M（Mg2+）/M（Na+）、M（HCO-3）/M（Na+）和M（Ca2+）/M（Na+）的摩爾濃度比值來分析離子來源于碳酸鹽巖、硅酸鹽巖和蒸發巖的風化溶解［13］。研究區豐-平-枯水期地下水中M（Mg2+）/M（Na+） 、M（HCO-3）/M（Na+） 和M（Ca2+）/M（Na+）關系（不包括Na+未檢出的樣品數據）比值圖見圖4。據圖4所示，研究區水樣品數據點大部分靠近在碳酸鹽礦物的端元，說明該區域地下水離子組分主要由碳酸鹽巖礦物風化溶解作用控制，與下伏含水層巖性為二疊系硅質巖、硅質灰巖相對應?？菟诓糠炙畼悠窋祿队包c靠近硅酸鹽巖礦物端元，也說明研究區地下水離子也受到硅酸鹽礦物風化作用的影響。

3.2.2" 水化學組分主要離子來源

為進一步分析研究區淺層地下水水化學成因及變化規律，運用離子比例系數法分析地下水的演化規律、識別水化學組分來源，即通過比較不同離子毫克當量濃度（單位為mEq，用符號γ表示）間的關系，判斷離子主要來源。

（1） 利用γ（Na++K+）/γ（Cl-）比值來判定地下水中Na+、K+的來源。若γ（Na++K+）/γ（Cl-）接近于1，說明主要來自于鹽巖溶解；若大于1，則說明Na+、K+除鹽巖外還來自于硅酸鹽巖溶解，或者存在陽離子交換作用［14-16］。如圖5（a）所示，樣品點集中于左下角，濃度較低，部分樣品點位于1∶1線附近，表明地下水中Na+、K+主要來源于鹽巖溶解，部分數據投影點偏離1∶1線并處于線下方，表明人為污染改變了Cl-離子含量。

（2） 利用γ（Ca2++Mg2+）/γ（HCO-3）和γ（Ca2++Mg2+）/γ（HCO-3+SO2-4）比值來判定地下水中Ca2+、Mg2+、HCO-3、SO2-4的來源。若γ（Ca2++Mg2+）/γ（HCO-3+SO2-4）比值大于1，表明存在硅酸鹽巖的溶解；而小于1，反映出水化學過程伴隨了離子交換吸附作用［17］。研究區水樣點總體分布在1∶1線附近，說明既有碳酸鹽礦物的溶解也有硫酸鹽礦物（石膏）的溶解，尤其是枯水期水樣點最靠近1∶1；而豐-平水期水樣點大部分位于1∶1線下方，則表明此時段研究區淺層地下水中的Ca2+、Mg2+離子來自碳酸鹽巖、硫酸鹽巖礦物的溶解，且同時陽離子交替吸附作用不可忽略，或者存在其他陽離子與HCO-3、SO2-4相平衡。γ（Ca2++Mg2+）/γ（HCO-3）比值圖與其圖5（c）相似，而隨HCO-3含量的增加，水樣品數據點分布整體輕微向上移動，表明石膏的溶解產生的SO2-4、Ca2+較少。

（3） 利用γ（Ca2+）/γ（Mg2+）來判定主要溶解的碳酸鹽礦物是白云石或方解石。若比值為1，表明為白云石的溶解，隨著數值的增大，方解石的溶解增加；而比值大于2，表明硅酸鹽礦物的溶解對地下水中Ca2+、Mg2+ 來源有顯著貢獻［18］。如圖5（d）所示，研究區水樣品數據點多數分布于2：1線外，尤其枯水期，表明水化學離子組分Ca2+、Mg2+不僅源于白云石、方解石的溶解，硅酸鹽巖礦物的溶解也有較大貢獻。

（4） 利用γ（Cl-+SO2-4）/γ（HCO-3）比值來判定水化學組分主要蒸發巖或碳酸鹽巖礦物的溶解。若比值大于1，表明蒸發巖的溶解作用大；若小于1，則表明碳酸鹽巖的溶解作用大［19-20］。如圖5（e）所示，研究區豐-平-枯水期水樣點絕大多數位于1∶1線的下方，意味著碳酸鹽巖礦物的溶解作用對水中各離子的形成有較大影響。

（5） 利用γ（Ca2++Mg2+-HCO-3-SO2-4）/γ（Na++K+-Cl-）比值來判定水化學組分受到陽離子交替吸附作用的影響大小［21-22］。如圖5（f）所示，研究區枯-平水期部分水樣品數據點分布于-1∶1線上，表明該時期地下水中存在陽離子交換作用，而豐水期水樣品數據點的分布偏離-1∶1線，表明該時期陽離子交換作用不明顯。

（6） 利用氯-堿指數CAI-Ⅰ和CAI-Ⅱ判定陽離子交換作用的程度和方向。若CAI-Ⅰ、CAI-Ⅱ均為負值，表示巖土表面的Na+、K+代換了地下水中的Ca2+、Mg2+；若均為正值，則表示Ca2+、Mg2+交換了

Na+、K+［23-24］。如圖6所示，研究區枯-平水期大部

水樣點CAI-Ⅰ和CAI-Ⅱ為正值，占樣品總數的75%，說明含水層礦物表面的Ca2+、Mg2+取代了地下

水中Na+、K+，即存在逆向陽離子交換作用。研究區

淺層地下水水流交替迅速，含有豐富的二氧化碳，加速了

溶濾作用，Ca2+、Mg2+逐漸變成主要的陽離子。

3.3" 反向水文地球化學模擬

PHREEQC是用于模擬水文地球化學反應的軟件，計算礦物飽和指數（SI）和電荷平衡系數為前置工

作［25］。若礦物飽和指數SI＞0，則表明該礦物在水中

達到飽和；若SI＜0，則表明該礦物在水中不飽和［26］。結合水文地質條件、水文地質調查，選取兩個剖面的兩條水流路徑進行模擬，分別為路徑1（DXS14→DXS06）、路徑2（DXS39→DXS35），根據路徑水樣點化學組分（表3），從上游到下游地下水各化學組分隨水流含量升高，路徑2總體略高于路徑1。計算各模擬路徑起始點電荷平衡系數和礦物飽和指數如表4所示，各模擬點電荷平衡系數幾乎為0，表明溶液基本處于電荷平衡狀態；路徑1中硬石膏、文石、方解石、白云石、石膏、巖鹽、鉀鹽處于不飽和狀態；而路徑2中文石、方解石、白云石處于飽和及平衡狀態，表明地下水在流動過程中存在礦物的溶解或沉淀。

根據模擬路徑點的礦物飽和指數，結合淺層地下水的賦存條件，第四紀地層、紅層碎屑巖及碳酸鹽地層中的常見礦物，結合前人研究成果［27-28］，選取白云石、方解石、石膏、巖鹽、鉀鹽、鉀長石、鈉長石、鈣長石、CO2（g）以及Na+、Mg2+、Ca2+作為可能礦物相。運用

PHREEQC建立反向水文地球化學模型，調試不確定系數為0.05，運行模擬出路徑1、2發生水巖相互作用

的礦物轉移質量（表5）。結果表明：路徑1中白云石、石膏、巖鹽、鉀長石、CO2（g）的溶解，溶解量最大為巖鹽的1.02 mmol/L，方解石發生沉淀，遷出量為0.611 mmol/L，水巖相互作用較弱;路徑2中存在白云石、方

解石、石膏、巖鹽、CO2（g）的溶解，少量鉀長石遷出，摩

爾轉移量為0.027 mmol/L，鈉長石的溶解、沉淀與鉀

長石的狀態高度相關。兩條路徑均發生巖石中的

Ca2+置換地下水中的Na+的逆向陽離子交換作用，與前文氯堿指數分析得出結論相同，物質轉移量與溶解沉淀量相當，表明陽離子交換作用為重要的水文地球化學作用過程。

4" 結 論

（1） 研究區淺層地下水pH均值為7.15，總體呈中性—弱堿性，TDS均值為203.17 mg/L，屬低礦化度水，HCO-3、Ca2+為優勢陰陽離子，少數水樣品檢測出較高數值的NH+4、SO2-4，豐-平-枯水期差異較大，表明區域地下水循環更新較快，恢復較快。

（2） 根據Durov圖分析，地下水陰陽離子以HCO-3、Ca2+、Mg2+為主，可能為碳酸鹽巖礦物的風化溶解作用形成；從Ca2+、Na++K+與TDS關系分析，影響研究區地下水TDS變化的主要離子為陰離子；研究區淺層水化學類型有10種，主要為HCO3-Ca型，HCO3-Ca·Mg型，HCO3·SO4-Ca型3種。

（3） 根據Gibbs圖、主要離子濃度比值，表明研究區淺層地下水水文地球化學作用為巖石風化作用。碳酸鹽巖礦物的溶解對研究區淺層地下水水化學組分的形成起決定作用，同時硅酸鹽礦物也存在一定影響。其中Na+、K+主要來自鹽巖的溶解，SO2-4源于少量蒸發巖礦物的溶解，據75%水樣品氯堿指數均為正值，表明發生了逆向陽離子交換作用。

（4） 根據兩條水流路徑的反向水文地球化學模擬結果，表明白云石、石膏、巖鹽發生溶解作用，方解石狀態存在差異，存在一定的逆向陽離子交換作用影響Ca2+、Na+的濃度。

綜上所述，研究區淺層地下水總體水質較好，水化學特征受氣候、巖性、人類活動等影響，不同時期略有差異。地下水補徑排條件好，水化學組分主要受巖石風化溶解作用控制，各離子來源不一，水巖作用中各礦物溶解沉淀交互，陽離子交換作用不可忽視。

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（編輯：劉 媛）

Evolution of groundwater hydrochemical characteristics and origin analysis in middle reaches of Ganjiang River

HU Jian1，2，FAN Chao3，LU Zhigang1，2

（1.School of Resources and Civil Engineering，Gannan University of Science and Technology，Ganzhou 341000，China；

2.Ganzhou Key Laboratory of Mine Geological Disaster Prevention and Control and Ecological Restoration，Gannan University of Science and Technology，Ganzhou 341000，China；

3.The Seventh Geological Brigade of Jiangxi Bureau of Geology，Ganzhou 341000，China）

Abstract：

Ganjiang River is the main water source of Jiangxi Province，studying its groundwater hydrochemical characteristics and genesis mechanism is crucial for the protection of the water quality in the basin.This study selected the Jingkai area of Ji′an City in the middle reaches of the Ganjiang River as the research area and collected 45 sets of shallow groundwater samples during the flood season，normal season，and dry season in 2019.Then，methods such as mathematical statistics，Durov diagrams，Gibbs diagrams，ion ratio coefficients，and PHREEQC reverse simulation were used to study the hydrochemical distribution characteristics and composition types of shallow groundwater in the region.The main controlling factors and ion sources of the main components were discussed，and hydrogeochemical simulations of typical runoff paths were carried out.The results showed that：the shallow groundwater in the study area belongs to low salinity freshwater，with the main anions and cations being HCO-3 and Ca2+.The abnormal values of NH+4，NO-3，and SO2-4 in some samples are related to human activities.The main chemical types of groundwater in the study area are HCO3-Ca，HCO3-Ca·Mg，and HCO3·SO4-Ca.The main controlling factor of the formation of groundwater chemistry in the study area is rock weathering.From the ion ratio relationship，it can be concluded that the main source of water components is the dissolution of carbonate minerals，among them，Na+ and K+ mainly come from the dissolution of salt rocks，SO2-4 comes from the dissolution of a small amount of evaporite minerals （gypsum），Ca2+ and Mg2+ come from the dissolution of calcite，dolomite，and silicate minerals.The reverse simulation results of hydrogeochemistry indicated that the dissolution of dolomite，gypsum，and rock salt occurs along the water flow path.Combined with the chlor alkali index，there is a certain degree of reverse cation exchange in groundwater flow.The results can provide some theoretical basis for the development，utilization，and protection of groundwater in the middle reaches of the Ganjiang River.

Key words：

shallow groundwater; hydrochemical characteristics; ion source; PHREEQC; middle reaches of Ganjiang River