基于主成分聚類分析的地下水化學(xué)分類方法

孟　奇，周金龍，賈瑞亮，曾妍妍

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052)

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基于主成分聚類分析的地下水化學(xué)分類方法

孟奇，周金龍，賈瑞亮，曾妍妍

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)水利與土木工程學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052)

[摘要]根據(jù)新疆巴里坤縣漢水泉地區(qū)20組承壓水水樣的K+、Na+、Ca2+、Mg2+、SO42-、Cl-和HCO3-等7個(gè)化學(xué)指標(biāo)檢測(cè)數(shù)據(jù)，采用舒卡列夫分類法進(jìn)行地下水水化學(xué)類型分類。結(jié)果顯示，部分同類型之間組分含量差異較大而不同類之間組分含量差異較小，分析認(rèn)為是舒卡列夫分類法劃分界限人為性太強(qiáng)導(dǎo)致的。因此，我們采用主成分聚類分析法代替舒卡列夫分類法，對(duì)水化學(xué)類型進(jìn)行分類。本文借助SPSS軟件進(jìn)行主成分分析，提取2個(gè)主成分，將主成分得分作為指標(biāo)進(jìn)行聚類分析，最終將20組水樣劃分為6類。主成分聚類法通過消除變量之間的相關(guān)性使結(jié)果更加客觀合理。

[關(guān)鍵詞]主成分分析；聚類分析；地下水化學(xué)分類

正確合理地劃分地下水化學(xué)類型有助于分析地下水化學(xué)特征及其成因。目前地下水水化學(xué)分類方法有多種，其中舒卡列夫分類法是應(yīng)用較為廣泛的方法之一，但是此方法存在一些不足。

漢水泉地區(qū)位于新疆維吾爾自治區(qū)巴里坤哈薩克自治縣北部，北部為大哈甫提克山、呼洪得雷山，南部為白依山。研究區(qū)內(nèi)海拔460～1 700 m，地形較平坦開闊，地形坡降約為40‰～90‰，面積為1 482 km2[1]。該地區(qū)基本無人類工程活動(dòng)，人類對(duì)地下水的擾動(dòng)很少。

本文采用主成分聚類分析，將漢水泉地區(qū)20組承壓水水樣劃分為6類，通過與舒卡列夫分類法比對(duì)，發(fā)現(xiàn)該方法分類結(jié)果更加客觀準(zhǔn)確，對(duì)于其他研究區(qū)的地下水水化學(xué)分類也有一定參考價(jià)值。……