呼和浩特市大青山山前倾斜平原地质环境问题形成机理研究

长期地下水超采,导致呼和浩特市大青山山前倾斜平原浅层地下水疏干,深层承压水水位持续下降,局部地区承压水转为无压水等地质环境问题。利用呼和浩特市城区地下水开采量资料、地下水位动态监测资料以及呼和浩特市水文气象数据,结合该市城市社会经济发展状况,通过自然因素和人为影响两个方面对其地质环境问题产生机理进行总结分析。山前倾斜平原含水层结构的特殊性及自然条件的改变为呼和浩特市地质环境问题的发生提供了可能;承压水开采量的增大及山前侧向径流补给的减少是地质环境问题的发生的决定性因素;双层结构承压水对浅层水的山前侧向径流补给的袭夺,加速了大青山山前地质环境问题的形成和发展。     

祸兮，“氟”之所倚 福兮，“氟”之所伏

<正>氟(fluorine)是一种非金属化学元素,化学符号为F,原子序数为9,在元素周期表中位于第二周期属于卤族元素。氟单质(F₂)是一种淡黄色有剧毒的气体,腐蚀性很强,化学性质极为活泼,是氧化性最强的物质之一,甚至可以和部分惰性气体在一定条件下发生化学反应。     

机器学习在地下水环境背景值与污染风险评价的应用和展望

地下水资源在世界各国水资源中占有举足轻重的地位,对人类生存发展、维系生态系统健康发挥着重要作用。现阶段地下水污染日益严重,地下水环境背景值研究和污染风险评价对地下水污染防治工作具有重要意义。由于地下水污染影响因素复杂,地下水化学组分空间分布的非均质性、地下水样品采集的小样本问题与大尺度区域的高计算代价,都对传统的污染风险评价方法构成了极大挑战。机器学习作为人工智能的核心,已成为水文地质领域研究的前沿热点,通过智能高效的数据处理和挖掘,在地下水化学组分的分布、变化以及赋存机制等方向已得到探索和尝试。本文全面介绍了近年来在地下水污染研究方面应用的机器学习方法,涵盖了以聚类为主的非监督学习算法,以回归为主的监督学习算法,以提升算法效率为目标的混合算法,以及以神经网络为核心的深度结构算法,展示了不同类型算法在地下水污染研究方面的成果,详细归纳了各种算法的机理,对算法的技术优劣及适用方向进行了探讨;最后对机器学习在地下水污染方面的应用发展趋势进行了展望,建议探索高效集成学习模型,以弥补单一算法的不足,同时发展面向小样本的深度学习建模技术,提高地下水污染评价精度,拓展和丰富新方法新技术在地下水污染研究方面的应用。     

含砷地下水的治理技术现状与进展

【研究目的】 全世界有70多个国家的上亿人口面临高砷地下水的威胁,长期饮用高砷地下水会导致慢性砷中毒,诱发癌症,严重危害身体健康。地下水中砷的浓度分布和变化是受到沉积环境、气象水文、矿物环境、人类活动影响等多种因素共同作用的结果,因此需要从砷的不同理化性质特征进行着手,选择适当且有针对性的治理技术。【研究方法】 基于现阶段含砷地下水的污染现状,综合考虑去除量、处理成本、修复速率、可逆性等多种因素,分析含砷地下水的治理现状与进展。【研究结果】 本文全面地介绍含砷地下水治理技术,涵盖了化学氧化、混凝沉淀、吸附、离子交换、膜技术和生物修复等修复方式的研究成果,展现了不同类型处理方式对地下水中砷的去除效果,总结各技术发挥除砷效果的内在机理及最新优化措施,并对含砷地下水治理技术的发展趋势进行了展望,以期为含砷地下水的综合整治提供有意义的参考。【结论】 目前的砷污染水处理技术存在诸多缺陷,产生的废物或污泥可能成为二次污染的潜在来源。因此,为了更好地保护环境免受As的影响,需要新的混合技术以及对 As 负载废物/污泥的安全处置方法。缺乏饮用水安全意识和偏远地区的适用性也给砷的治理带来了挑战,因此需要一种价格合理、易于构建、在社区或家庭层面运行的技术来解决这个问题。     

海河流域典型区地下水回补适宜性评价

大清河流域是海河流域地下水超采最为突出的地区,为了解决地下水超采问题,本研究开展了流域内山区-平原一体化地下水回补适宜性评价。选取地下水位埋深、渗透系数、距离南水北调中线干渠距离、距离水库距离、降水入渗系数、有效储水空间、坡度和地表高程构建GIS-AHP决策模型得到研究区回补适宜性分区图,并使用数值模拟评估回补效果。研究表明：回补适宜区主要分布在拒马河、青龙河、唐河、磁河的近山前河段,占总评价区域的4.5%;同时,根据回补适宜评价结果对河道分段精细化补水,能大大减缓地下水储变量下降速度,回补最佳。因此,基于GIS与数值模拟结合的流域地下水回补适宜评价,有助于大幅提高区内水资源利用效率,提供最优超采治理方案。     

综合电法在太行山区地下水勘查实例解析

介绍了利用大功率激发极化法、超高密度电法和音频大地电磁法等物探方法在太行山区抗旱找水工作的实例;就太行山变质岩、灰岩地区地质条件的特殊性,针对性地提出了地球物理的解决方法和思路。在利用已得到的地球物理勘探结果研究水文地质问题的过程中,介绍了以电法为主的几种地球物理方法技术及地下水勘查工作过程;针对不同水文地质情况下利用这些方法技术在应用中面临的难题,总结了成功与失败的勘查经验。针对已有地质资料的局限性和变质岩区含水层结构的特殊性,总结出了一套行之有效且推广性较强的交直流电法相结合的综合电法勘探方式。
     

河套平原浅层地下水动态监测网优化设计

河套平原的地下水动态监测网存在监测井空间布局不合理的问题,限制了地下水研究工作的进一步深入.采用水文地质分析法和克里金插值法,并结合实际情况对河套平原的浅层地下水监测网络进行了优化设计.地下水动态影响因素分区图的编制主要考虑了地貌、包气带岩性、浅水位埋深、含水层渗透系数、年均降水量、年均蒸发量以及地下水开采模数7个因子.结果表明,优化设计的监测网共有监测井428眼,优化后Kriging插值误差标准差为2.53~10.99 m,比优化前(2.75~27.00 m)显著降低,这说明优化设计的监测网精度有很大提高.此外,优化后的监测网不仅能够对河岸带、断裂带、咸淡水交互带、地下水降落漏斗区等关键地段的水位实施监测,还能够满足不同地区对监测井密度的需求,具有一定的参考和实践价值.     

华北典型河道地下水回补效果评价

针对华北地区严重的地下水超采问题,选取河北境内的滹沱河、滏阳河、南拒马河3条补水河道的试点河段开展地下水回补效果评价。采用层次分析法,建立了包括入渗回补率、地下水水位回升率、水质改善度、水面面积变化率、水生态改善度和公众满意度等6项指标的地下水回补效果评价指标体系;选择简便实用的指标计算方法对河段补水前后指标的变化进行计算分析,并对生态补水的效果进行评价分级。结果表明：补水结束时,滹沱河、滏阳河、南拒马河3条试点河段的平均入渗回补率为65%,地下水水位相对回升率为分别为36%,17%,6%,水质改善度依次为51%,34%,90%,水面面积总计增加了8.56 km²,水生态改善度依次为46%,87%,94%,公众满意度分别为90%,90%,80%。利用建立的地下水回补效果评价方法计算滹沱河、滏阳河、南拒马河综合得分分别为84,47,64分,评价等级分别为"非常好" "一般" "较好"。3条试点河段评价结果与实际补水效果基本一致。     

古地形对黄土区岩土侵蚀趋势的控制作用

利用高精度的GPS(卫星全球定位系统)结合RS(遥感)与GIS(地理信息系统)重建了陕北府谷黄土区一个小流域的侏罗纪(J)、第三纪(N)时期古地形数字模型(DTM),与该区现代小流域地形和土壤侵蚀的现状进行了分析对比,发现府谷黄土区经历了古准平面-古湖泊洼地-高原沟谷三大地貌发育过程,而且该小流域现代地形与侏罗纪、第三纪古侵蚀面之间具有很高的继承性,可见古地形在陕北黄土地区的岩土侵蚀过程中有着重要的控制作用,研究结果可以更好地为水土保持提供科学依据。