地下水中常见无机污染物的原位治理技术现状

随着全球工业化的进展,许多地区地下水的污染问题越来越严重,成为世人共同关注的问题。世界地下水污染的治理技术在飞速发展,欧美地区已有了许多地下水治理工程,我国的地下水治理技术尚处于起步阶段。本文以地下水中常见的无机污染物为线索,总结了它们的来源、危害及国内外治理技术的现状,以期对地下水污染的调查与治理工作有所借鉴。     

理解"世界"与地理:地理学思想教学的新模式探索

"世界"不但是人类生活的时空场域,也是地理研究的主要对象.地理学思想是探索"所有可能的世界"的工具,其教学对学生理解世界与地理具有重要作用.中国地理思想及其发展史课程相对匮乏,教学模式也亟需创新.结合多年教学经验,本文提出"课堂+"教学模式,运用课堂自由研讨、微信讨论分享、实地调研和关键词教学等方式和方法,打破教学边界,将地理学思想与课堂空间、网络空间和户外空间联合在一起,形成一个"虚实结合"的教学社区,使学生改变了对地理学思想的刻板印象,更深入理解了地理学思想与日常生活的关系.这种教学模式有助于学生的深入学习和师生的良好互动,值得大力推广.     

北京岩溶水系统划分及特征分析

岩溶水是北京市重要的战略后备水源,在城市供水方面发挥了重大作用,岩溶水系统划分对于掌握岩溶水资源、合理开发利用岩溶水是至关重要的。本文结合地质构造、地形地貌、水文地质条件,考虑含水岩组的连续性、不同级别地表水分水岭、地质构造的水文地质性质,将北京地区划分为3个一级岩溶水系统、7个二级岩溶水系统、16个三级岩溶水系统。其中隐伏型岩溶水系统无裸露的可溶岩或零星分布,天然资源少,地下水径流方向主要受开采影响,与上覆孔隙水有密切的水力联系。山前型岩溶水系统可溶岩分布于山区和平原,岩溶水天然补给资源丰富,含水层厚度大、分布广,调蓄能力强,开发利用程度高,排泄区有明显的阻水边界,储水能力强。山区型岩溶水系统可溶岩分布于山区,地下水向河谷、低洼处径流,排泄速度快,储存能力差,开采井零星分布,开发利用程度低。     

区域地下水环境监测与未来发展的思考

文章指出了我国地下水环境面临的严峻形势,分析了国内地下水监测体系存在的问题。以北京地区为例,回顾了地下水监测的历史和发展过程,介绍了北京地区1:5万精度的立体分层区域监控网和地下水污染源监控网。针对北京在南水进京和京津冀协同发展的新水情条件下,提出了地下水环境监测网未来发展的对策与建议,指出必须要对监测网定期优化(包括点位密度、监测频率、测试组分)、搭建数据共享平台、争取尽快立法,以确保这项工作顺利开展。     

地下隧洞开挖和支护的三维数值分析计算

根据地下工程锚固支护原理,采用隐含锚杆柱单元的三维有限元和混凝土喷锚支护的三维数值计算方法,对复杂的地下泄洪隧洞的开挖和支护进行了分析计算。该方法不仅能够有效地反映锚杆的长度、密度、倾角对洞室开挖的影响,而且能够较好地模拟钢拱架和锚杆的时间施加效应。由于隐含锚杆柱单元和喷层单元是隐含在岩体单元中的,所以锚杆和喷层单元不受岩体单元划分的影响,能够有效地模拟各种支护方案,加快计算速度,合理反映锚固支护所作用的位置和时间影响。通过对构皮滩泄洪洞施工开挖和锚固支护的模拟计算,论证了施工开挖的稳定性和锚杆、喷层、钢拱架的支护作用,提出了洞室结构的加固措施,为工程施工开挖提供了有效的设计依据。     

北京平原区域地下水流模拟

为深入研究北京平原地下水资源的现状及未来的变化趋势,探讨地下水资源可持续开发方案,文章建立了北京平原三维地下水流非稳定流模型。在充分分析北京平原区水文地质条件的基础上,建立了三维数字水文地质概念模型。从区域上将北京平原含水层系统划分为5个含水层和4个弱透水层互层的多层系统。在此基础上利用GMS模型软件建立了三维地下水稳定流模拟模型和非稳定流模拟模型。首先利用1995年丰水年的地下水均衡量建立和校正了稳定流模型。之后在稳定流模型的基础上建立和校正了非稳定流模型,非稳定流模型的模拟期为1995～2005年。最后用模型分析了北京平原区地下水流场的变化趋势。与20世纪60年代天然流场相比,北京市平原区区域地下水流场发生了巨大变化。除了区域地下水位整体下降外,在不同深度的含水层形成了规模不等的地下水位降落漏斗。自1999年以来的连续干旱,导致河流基本干枯,地下水补给量减少,加之应急水源地的投入运行,使地下水贮存量被持续地大量消耗,地下水位快速下降。长期以往,必将造成含水层地下水疏干。控制和减少地下水开采势在必行。     

北京地区地热资源潜力区划

能源与环境问题是困扰世界各国可持续发展的重大问题,近年来地热资源作为理想的绿色环保能源,发挥越来越重要的作用。北京市地热资源属于沉积盆地型中低温地热资源,目前已有40余年集中开发利用历史。为及时掌握北京市地热资源开发利用潜力,本文在分析北京市构造特征、地热资源类型及地温分布特征的基础上开展了地热资源开发利用潜力评价,构建了基于地热流体开采程度、地热流体热量潜力模数和最大水位降速3个指标的地热资源潜力区划,将北京市地热田分29个评价单元进行了区划,取3个指标中最不利者将其分为严重超采区、超采区、基本平衡区、具有一定开采潜力区、具有开采潜力区和极具开采潜力区6个区,其面积分别为151.45 km2、631.17 km2、1341.16 km2、101.11 km2、302.72 km2、14.62 km2。     

管道衬砌内水外渗对边坡稳定影响的数值模拟

根据钢筋混凝土受拉开裂特性，通过混凝土开裂后钢筋和混凝土联合承载原理，提出了在内水压作用下混凝土衬砌开裂的裂缝宽度估算公式。根据开裂衬砌内水外渗的规律，提出了高压管道内水外渗与混凝土衬砌裂缝宽度相互影响的有限元迭代计算分析方法。该方法将内水压荷载分解为起裂荷载和破坏荷载，对混凝土衬砌起裂荷载采用一次加载，对破坏荷载采用分级加载迭代，由此较好地反映衬砌开裂和渗流耦合作用效应。根据渗流荷载对边坡的破坏作用，提出了对边坡稳定判断的思路。通过对实际工程的分析计算，论证了高压管道内水外渗对边坡的稳定影响, 为内水外渗与应力场耦合分析提供了一种有效的计算方法。     

社会转型、知识生产与人文地理学发展

中国地理学会于2017年3月25日在南京召开了"人文与经济地理学发展高层论坛"。中国科学院院士、中国科学院地理科学与资源研究所研究员陆大道先生到会发言。陆院士分析了变化条件下我国人文与经济地理学发展问题,认为国际和国内的重大变化对我国人文与经济地理发展提出了新要求和新挑战。来自中国科学院、南京大学等单位的30余位专家、学者围绕陆院士的讲话,就新时期我国人文与经济地理学发展问题发表了自己的看法。重点从人文经济地理研究中的中国特色、人文地理学科发展与区域可持续发展、"一带一路"与宏观经济地理学、信息地理学、知识生产与人文地理学、非洲地理研究、"多规合一"等时代新要求和人文与经济地理学发展、政策地理等方面阐述了对新时代、新变化和新条件下中国人文与经济地理学发展的新思考。     

北京市西山地区地下水数值模拟及预测

北京西山地区地下水资源丰富,水质优良,是北京市重要的地下水供水水源地之一。长期过量开采地下水已经引起了区域地下水水位下降等环境问题。南水北调客水进京后,将会改变区域用水结构,逐步实现对含水层系统的涵养目的。采用有限差分方法进行区域含水层系统数值模拟,分析不同开采条件下含水层系统响应特征。取得如下认识:西山地区地下水开采总量达到3.546 2×108m3/a,为达到可持续开采目的,需要将开采量压至2.798 8×108m3/a,实现采补平衡;维持现状开采至2030年,岩溶水水位下降22m,第四系承压水水位下降约28m,部分地区第四系潜水含水层出现疏干现象;南水北调进京后,按照规划压采方案实施,2030年末岩溶水水位平均恢复约5m,第四系承压水水位下降约6m。区域岩溶含水层恢复贮水0.185 4×108m3,第四系含水层系统贮水损失2.782 8×108m3。