综合地球物理方法在水源区环境地质调查中的应用研究——以丹江口水库为例

丹江口水库以上的汉江流域是南水北调中线核心水源区,地下水调查是水源区环境地质调查的重要组成部分,笔者采用综合地球物理方法对地下水调查进行研究,研究结果表明:高密度电法在圈定隐伏断裂、地层岩性、岩溶发育区效果明显,反演电阻率可以优化垂直激发场计算;地面磁共振方法能够弥补高密度电法对地下水分辨率低的缺点,精细刻画地下水文地质特征,为构建水源区地下水格架提供参考依据.同时,笔者探索了高密度电法与地面磁共振方法的地球物理方法组合在水资源调查中的优越性.     

针贯入仪在软岩强度测试中的应用

软岩强度较低,结构松散,难以加工成标准试件测其单轴抗压强度,为解决这一工程实践难题,引入了日本的一种通过测试软岩针贯入指标间接推算其抗压强度的试验仪器——针贯入仪。首先简要地介绍了针贯入试验的仪器装置、操作过程、注意事项以及数据处理方法,然后运用该仪器在现场和室内分别对不同软岩进行强度测试。统计分析测试结果表明,测试数据离散性大小与岩性均一程度、结构面分布情况密切相关。最后,选取了一组软岩岩样进行针贯入和点荷载对比试验,计算得出两种试验结果相差不大。因此,采用针贯入仪测试软岩强度是合理可行的,可在软岩工程中推广使用。     

三峡库区老坟园残留阶地型斜坡稳定性评价

通过老坟园斜坡天然条件及不利复合条件稳定性评价，阐明了诱发阶地型斜坡滑动变形的外界条件，为斜坡治理工程设计提供了重要地质依据。     

湖北省谷城县地质灾害易发程度分区评价

通过实地调查,认为谷城县地质灾害主要为滑坡和不稳定斜坡,其发育与地形地貌、地层岩性、地质构造和人类工程活动、大气降雨关系密切。依据地质灾害发育现状和规律、致灾因子,利用GIS信息系统空间分析方法,对各因子进行属性叠加统计分析,对谷城县地质灾害易发程度进行了分区评价,指出盛康、赵湾和五山等乡镇人类工程活动密集区是地质灾害的高易发区。     

汉江流域硫铁矿区厚子河支流水质评价研究

为查明厚子河不同区域河水受硫铁矿污染的程度,在厚子河支流4个典型河流断面采集水样,开展水质全分析测试,并采用单因子评价法和综合水质标识指数法进行评价分析。研究结果表明: (1)运用单因子评价法对硫铁矿区厚子河水质评价的结果无差异,均为劣Ⅴ类水; 而运用综合水质标识指数法的评价结果显示,距离硫铁矿开采区由近及远的4个断面HZ001、HZ002、HZ003、HZ004的综合水质标识指数逐渐下降,水质类别分别为劣Ⅴ类且黑臭、劣Ⅴ类但不黑臭、Ⅳ类、Ⅲ类,符合现场调查的实际情况,能够反映距离污染源越远时河水水质趋好的总体态势; (2)综合水质标识指数法不仅可以客观反映同一河流各个断面所处的综合水质类别、同一水质类别中受污染的不同程度以及与水环境功能区类别的比较结果,而且能够实现对劣V类水质污染程度的精细划分,相较于单因子评价法更加客观、科学、全面,适用于矿山开采等重污染区域河流断面水质污染情况的研判。     

丹江口水库总磷浓度遥感反演及其时空特征研究

水体中总磷(TP)的浓度是水质参数中的主要指标之一,借助遥感技术的时效性、宏观性和经济性的优势,反演其时空分布特征信息,对于调查、管理和保护水库生态系统是必要的。研究选取覆盖丹江口水库的多期Landsat 8 OLI遥感影像,结合现场的水体采样实测数据,利用不同的波段组合,分别采用线性回归和非线性模型对水体的TP浓度进行遥感反演,分析TP浓度的时空特征和变化规律。结果表明:(1)TP浓度与可见光波段组合相关性较好,丰水期回归的相关系数最高为0.746,枯水期回归的相关系数最高为0.684;(2)TP浓度在不同时期差异性显著,丰水期浓度总体低于枯水期;(3)库区TP浓度的空间变化明显,水库中心区TP浓度相对于整个库区较低,沿库周围水体和河流入库口TP浓度为全库最高区域,而且常年处于高浓度状态;(4)自丹江口水库蓄水以来,TP浓度高值明显减少,与近年来水库实施的生态保护政策有关。     

丹江口水库老灌河流域地下水水化学特征

作为南水北调中线工程的水源地,丹江口水库地下水的水质是影响南水北调工程建设的重要因素。为了确保丹江口水库一库清水送北京,对水库老灌河流域进行地下水采样、统计和分析,研究地下水的水化学特征,结果表明: 丹江口老灌河流域地下水偏弱碱性,属于低矿化水,Ca²⁺为优势阳离子,$HCO_3^-$为优势阴离子; 除$NO_3^-$外,该区主要离子浓度均符合我国及世界卫生组织推荐的饮用水标准; 丰水期和枯水期地下水的水化学类型均为Ca-Mg-HCO₃型和Ca-HCO₃型,水化学过程以风化-溶滤作用为主; 地下水$NO_3^-$超标13%~17%,丰水期部分区域出现Cl^-型水化学类型。季节变化对老灌河流域地下水的水化学类型空间分布影响较小,地下水水质受农业、养殖业、工业遗留废渣及生活污水等影响。