截渗墙渗漏对黄水河下游地区地下水水质的影响研究

黄水河流域自20世纪70年代后期发生海水入侵,地下水库截渗墙的修建有效阻止了截渗墙两侧的水力联系,同时使截渗墙以南地区残留了一定区域的咸水体,由于地下水库截渗墙建造年数已久,存在出现渗漏的可能性,仍会影响黄水河地区地下水资源的开发利用。本文利用Visual MODFLOW中的SEAWAT模块建立变密度地下水流模型与溶质运移三维耦合数值模型,基于校准好的模型,预测了不同截渗墙渗漏位置对黄水河下游地区地下水水质的影响程度。结果表明：(1)截渗墙东部渗漏对研究区地下水氯离子浓度的影响最大,海水入侵面积与现状年相比增加17.58%,中部渗漏和西部渗漏时海水入侵程度相近。(2)当截渗墙出现渗漏时,距离墙体越近的地下水井受其渗漏的影响越大,且靠近某一处渗漏位置的地下水井受其他两处渗漏的影响较小。(3)与截渗墙下部渗漏相比,上部渗漏时研究区地下水氯离子浓度更高。该预测结果可为黄水河下游地区未来地下水资源管理提供依据。     

滨海地下水含水层中微塑料运移机制及环境效应研究综述

微塑料是现代化社会经济活动的产物,于近海岸富集会导致海水、地下水与近岸土壤环境的污染。微塑料具有多样化的物理化学性质,运移机制复杂。伴随人类活动加剧与水动力条件变化,微塑料在滨海地区广泛迁移并形成差异分布。微塑料能够释放自身有毒物质、吸附重金属离子与有机污染物、使海岸带区域水环境污染加剧、严重危害滨海地区动植物的生长发育,威胁人类健康及滨海生态安全。因此,探究微塑料在滨海地下水含水层中的转运机制,对于分析其对生态环境的潜在危害、采取有效手段应对微塑料污染具有重要意义。     

泥质潮滩的海水-地下水交换量化研究——以莱州湾南岸为例

本文目的是利用数值模拟量化研究莱州湾南岸泥质潮滩的海水-地下水交换。选取的典型剖面长约3 800 m,坡度小于1%,沿剖面选取5个监测点,观测地下水的水头和盐度,分析其随时间的变化规律。概化水文地质条件基础上,用SEAWAT-2000建立二维数值模型,模拟水流的流动并将水头模拟值和观测值进行拟合。基于良好的拟合结果,计算出海底地下水排泄(Submarine Groundwater Discharge,SGD)量为17.46 m3/m/d,海水流入量为2.71 m~3/m/d。文章最后提出了观测和模拟过程中存在的问题,需要今后进一步解决。     

莱州湾海水入侵区地下水水化学特征

对莱州湾沿岸(中国东部沿海海水入侵现象最为严重的地区之一)12个观测井(详细列举了4个)内7种主要离子浓度变化进行了分析,得出海水入侵区地下水中的主要离子浓度与地下水位的相关关系;并将莱州湾沿岸分为不同入侵区(海水入侵区和咸水入侵区),分别总结了随着海水入侵的发展地下水水化学类型的变化。     

海底承压含水层排泄电阻率法探测效果模拟与分析

海底承压含水层排泄是海底地下水排泄的一种主要形式。由于这一过程发生在海水层下部,探测难度较大。为探讨海洋多电极电阻率法对该过程的探测能力,根据典型海底承压含水层地质模型构建不同排泄阶段地电模型,模拟海面和海床面两种探测情形分别进行多电极电阻率法理论探测结果计算和物理模拟,并对所得电阻率剖面进行对比分析。研究结果表明,水面多电极电阻率探测剖面能够清晰刻画出排泄入海的淡水体在海水中迁移、混合过程,但剖面异常特征和分辨率受探测装置形式、电极极距、海水深度影响;海床面探测则对沉积层中咸淡水交换过程反映能力更强,沉积层中的锲形海水侵入体可得到良好反映。     

莱州湾东岸地下水化学及盐化特征

以莱州湾东岸为研究区,利用统计分析、相关性分析、Piper图、饱和指数以及离子比例等方法系统研究了该区的浅层地下水化学特征及盐化机理。结果表明,水化学参数Cl-、HCO3-和Ca2+离子浓度较高,而Mg2+、K+离子浓度很低,研究区硝酸盐污染严重,平均离子浓度高达172.88 mg/L,为劣五类水质;Cl-、SO42-、Na+和K+的离子浓度变异系数较大,是随环境变化的敏感因子,是决定地下水盐化的主要变量;该区地下水中Ca2+、Mg2+和Cl-占主要优势,地下水化学类型复杂,按阳离子主要划分为Ca、Ca·Mg(Ca·Mg·Na)、Ca·Na(Ca·Na·Mg)及Na·Ca型水;按阴离子主要有Cl、Cl·HCO3(HCO3·Cl)、HCO·Cl·SO4(Cl·HCO3·SO4)、Cl·SO4、Cl·SO4·HCO3以及HCO3·SO4·Cl(SO4·HCO3·Cl)型水;TDS质量浓度呈现显著的空间结构性特征,表现为从中部向两侧浓度逐渐升高,由海向陆TDS质量浓度逐渐降低,南部TDS质量浓度要显著大于北部;蒸发沉积、溶滤、阳离子交换作用以及人类活动的影响是浅层地下水盐化的主要控制因素;岩盐、白云石、方解石以及石膏等矿物是地下水常规离子的主要物源。     

海南岛南部沿岸地下水水化学要素变化及海水入侵特征

对位于海南岛南部滨岸测井地下水进行了大小潮周日取样及其化学测试。结果显示,化学要素含量及变化特征随潮期、测井位置而变化,由于所处环境的不同,QZ2和QZ5监测井的K+、Na+、Ca2+含量相近,而Mg2+的差异较明显,前者平均高出后者18.82%,表明QZ2监测井受到海水入侵。QZ2、QZ5监测井阳离子以Na+、阴离子以Cl-占优,Na+所占平均比例为83%~85%、Cl-为87%~88%,显示出海水的影响;QZ3监测井以HCO3-占优,比例为62%~63%,Ca2+也占据较大优势,为淡水所控制。QZ2、QZ5监测井SAR依次为57.95~63.24、57.20~63.13,QZ3监测井为2.17~4.42,前两者明显要高很多。QZ2、QZ5监测井地下水盐碱化风险程度很高,QZ3为一般。     

莱州湾南岸滨海平原咸水入侵区浅层地下水水化学特征

莱州湾南岸系指西起小清河口、东至虎头崖的岸段,其海岸地貌类型为粉砂淤泥质海岸。莱州湾南岸滨海平原南邻山前冲洪积平原,自南而北由冲积海积平原和海积平原组成,咸水入侵区呈东西带状分布于冲积海积平原的南缘地带(见图1)。     

潮汐波动对潜水含水层海水入侵规律的影响研究

滨海潜水含水层的海水入侵过程会受到潮汐波动的影响。本文基于OpenGeoSys科学模拟软件,以动态潮汐边界作为海相边界,建立斜坡海滩潜水含水层海水入侵的二维剖面数值模型,探讨了潜水含水层水位波动及盐度运移规律,突破了传统海水入侵数值模拟过程中忽略潮汐影响的局限性。结果表明:潮汐作用改变了传统海水入侵模型的盐度分布规律及淡水排放通道;在定流量内陆边界条件下,潮汐作用会缩短盐水楔在淡水中的扩散距离,减缓了海水入侵的程度。本文有效地解决了数值模拟时考虑复杂海相边界时遇到的问题,通过数值模拟进一步揭示了潮汐波动影响下的海水入侵机理。本文的研究成果为合理优化开采地下淡水资源、定量评价与防治海水入侵提供科学的理论依据。     

文登区浅层地下水化学演化与海水入侵研究

作者采用水化学演化图(hydrochemical facies evolution diagram,HFE-D)和海水入侵地下水质量指数(GQISWI)对山东威海文登区地下水的化学演化和海水入侵情况进行了分析.Piper图的结果表明文登区从北到南地下水的化学组成分别是Ca-HCO3、Ca-Mg-Cl、Na-Cl.HFE...     

地下水换热系统水源勘察与热源井设计工程实例研究

地下水换热系统是1种利用浅层地下水资源的新兴环保、节能的中央空调系统。通过青岛某工程实例,详细介绍了地下水水源的勘探方法、利用数值模拟求取水文地质参数、热源井设计和预测运营水位变化幅度的方法,同时指出了热源井设计的关键技术要点和注意事项。3a运行实践表明,该地源热泵系统运行良好,水质、水量没有发生明显变化,未出现不均匀沉降等环境工程地质问题,完全满足设计要求。该系统比采用地埋管换热系统节省造价2/3,比中央空调系统节能50%以上,具有工期短、造价低的特点。     

拉伸与扭转载荷作用下LNG低温复合软管的力学性能研究

LNG低温复合软管结构复杂,且在运行时受风、浪、流等多种载荷联合作用,其在超低温环境下的力学性能直接关系到其能否安全运行。首先参考江苏某软管公司生产的4英寸LNG低温复合软管,建立软管精细化有限元模型,接着对软管在拉伸、扭转两种轴对称载荷作用下的力学性能进行研究,最后就软管结构尺寸对其力学性能的影响展开分析。结果表明：在拉伸及扭转载荷作用下,不同层芳纶布以及同层芳纶布不同材料主方向在对应波峰、波谷处的受力情况不同。芳纶布铺设角度、芳纶布铺设层数、钢丝螺距以及钢丝直径对复合软管力学性能影响显著,分析相应的灵敏度规律从而对结构尺寸做出调整。研究成果可以为LNG低温复合软管的结构设计提供参考。