北京潮白河冲洪积扇地面沉降时空异质性特征及驱动因素分析

为了研究地面沉降的时空分布模式、机理机制,选择北京典型沉降区——潮白河冲洪积扇为研究区,采用PS-InSAR技术、莫兰指数及地理探测器,分析了研究区地面沉降的空间异质性特征,探测了不同特征下的地面沉降的主要驱动因素。结果表明：2017-01—2019-01研究区内地面沉降时空分布特征以一般沉降为主,沉降速率为[-133,3] mm/a,最大累积沉降量为261 mm,呈北部轻微、中部较严重、南部较轻的分布状态,其中,严重、极严重等级地面沉降主要分布在中游顺义后沙峪东部等地区及中下游交界地带的潞城镇;不同地区地面沉降呈现不同的空间异质性特征,即不均匀地面沉降分布特征明显,中游、下游均表现为低—低集聚;不同分布特征下地面沉降主要驱动因素不同,中游地区主要驱动因素为第二承压水水位变化和可压缩层厚度,下游主要驱动因素为浅层地下水水位变化和第一承压水水位变化。莫兰指数能够有效分析地面沉降空间异质性,识别集聚特征;地理探测器可以探明沉降空间异质性成因,获得其主要驱动因素。     

北京永定河冲洪积扇地下水人工调蓄研究

地下水模型是研究地下水运动与储存的有效方法之一,可用来进行地下水调蓄研究。以永定河冲洪积扇为例,在分析水文地质条件的基础上,建立地下水模型,利用该模型确定了五种调蓄方案,并以其中一个具有代表性的方案为例对调蓄方案进行效果分析。经计算,研究区的实际最大回灌能力为24243.84×104m3;调蓄后,均衡差由-4033.88×104m3增加为18538.50×104m3;水位回升明显,回灌效果显著。利用地下水模型研究地下水调蓄取得了较好的效果。     

北京潮白河冲洪积扇地下水水化学的分层分带特征

为探讨北京潮白河冲洪积扇第四系地下水系统水化学分布特征,依据地层结构及水文地质条件,于2008年枯水期采集浅、中、深层水样293组,用于水化学分析。利用数理统计法计算了总硬度、溶解性总固体、氨氮、铁、氟、硝酸盐、亚硝酸盐、氯化物、重碳酸根、硫酸根等10种组分上、中、下游不同含水层的算术均值和均方差。结果表明,浅层地下水除了NO3–外,其余9种组分的算术均值均呈现由上游到中下游增大的趋势,均方差则中游较上游和下游大;整个冲洪积扇地下水均属偏碱性水,水化学类型多样,由上游的HCO3-Ca·Mg型逐渐过渡到中下游的HCO3-Ca·Na·Mg型和HCO3·SO4-Na·Ca·Mg型;随着往下游径流,地下水的化学类型趋于复杂多样,Cl–、矿化度和硬度等组分浓度升高。TDS、硬度、Cl–、NO3–和电导率均与取样深度呈反相关关系,pH值则与深度成正相关。水化学结果显示冲洪积扇地下水具有良好的分层分带特征,上游地区水质均一性高,是单一含水层结构,上下贯通,水动力条件好的反映,而中下游水动力条件较差,含水层分层明显。从测试组分的浓度分布范围和数值来看,均表现出浅层水样中层水样深层水样。地下水质量表现为上游好于中游,中游好于下游,分带特征明显。组分含量较高的样点和超标点绝大多数为浅层水样,这一点反映了中下游地区较强的人为输入和多源补给的特征。     

冲洪积平原地面沉降特征及主控因素——以北京平原为例

北京由于长期过量开采地下水,相继引发了一系列地质环境问题,其中地面沉降问题尤为突出。回顾了北京地面沉降发展历史,从平面和垂向上分析了地面沉降特征,在此基础上对北京冲洪积平原区沉降的主控因素进行了研究。结果表明:(1)平面上,沉降分为南、北2个大区,7个沉降中心。北区已由多个单独沉降中心区扩展成一个大区域,南区北扩明显;(2)垂向上,南区第一压缩层为沉降主贡献层,沉降占比42%,浅部地层沉降速率减小,深部地层沉降速率增加。土体变形特征为塑性变形,包含蠕变变形;北区第二压缩层为沉降主贡献层,沉降占比65%,浅部沉降量值很小且波动平缓,深部沉降量相对较大。土体变形特征为浅部以弹性变形为主,深部以塑性变形为主,包含蠕变变形;(3)沉降受构造作用及基底格架控制,北东方向受冲洪积扇上部单一砂卵砾石的地层条件控制扩展范围有限,沉降整体向北西、南东方向扩张;(4)地层结构决定沉降平面和垂向分布特征,尤其北部冲洪积与南部湖相沉积的差异,是产生深浅部地层沉降贡献率不同的重要因素;(5)地下水开采仍是沉降产生的主因,地下水漏斗的扩展和沉降中心的分布高度吻合,主要沉降层地下水位下降速率与沉降速率成正比。     

诺木洪冲洪积扇地下水氢氧同位素特征及更新能力研究

诺木洪地区是柴达木盆地中发育较为典型的冲洪积扇,研究其地下水同位素特征及更新能力对于整个盆地地下水资源研究具有重要意义。分析了诺木洪地区地下水中的2H、3H、18O同位素特征,利用3H数据建立相应的数学物理模型,计算出冲洪积扇不同位置地下水的更新速率,并以此为依据定性划分了当地的地下水流动系统。山区至冲洪积扇中部地下水更新速率达5%/a~10%/a,更新能力较强。冲洪积扇前缘地下水更新速率为0.08%/a~1.4%/a,而在溢出带以下至盆地中心地下水更新速率小于0.07%/a,更新能力极弱。     

北京平原区永定河冲洪积扇地下水水化学特征与演化规律

本文以北京市平原区永定河冲洪积扇地下水化学场的演化机理及地下水水循环规律为研究目的,根据水化学特征的水平分布及典型剖面上的演化过程研究,得到以下结论:1)从永定河冲洪积扇顶部补给区到扇缘排泄区,地下水水化学类型呈现水平分带性,潜水水化学类型由Ca-HCO3过渡到Ca·Mg-HCO3、Mg·Na-SO4,局部因人类活动影...     

海河流域滹沱河冲洪积扇地下水中农药污染及分布特征

地下水是海河流域滹沱河冲洪积扇重要的饮用水水源,农业种植过程中施用的农药会导致地下水污染,该地区地下水中农药的污染调查工作相对匮乏。为了研究滹沱河冲洪积扇地下水中农药的污染及分布特征,本文利用气相色谱-质谱联用技术分析了30组地下水样品中75种农药组分,用统计学方法对结果进行分析。结果显示:30个采样点中均有农药检出,检测的75种农药中检出40种,有机氯、有机磷、有机氮三类均有检出。检出率最高的为3-羟基呋喃丹(93.3%)、敌杀磷(90.0%)、地茂散(90.0%),30个样品检出浓度之和最大的为呋喃丹(4860.6ng/L)。研究区内三类农药平均检出浓度有机氯(70.8ng/L)有机磷(392.7ng/L)有机氮(580.9ng/L),这主要与三类农药的使用历程和性质相关:有机氯类农药由于其高毒、难降解等特性在1983年被禁用;21世纪初,相对高效、易降解的有机磷类和有机氮类农药应用广泛。三类农药的空间分布特征为从冲洪积扇顶部到中部,农药含量逐渐减少,这主要受冲洪积扇水文地质特征的影响。研究区内HCHs来源为近期林丹使用或HCHs工业降解,DDTs来源为新DDT源的释放或历史上的使用。研究结果可为我国地下水农药的污染监测和地下水相关标准制定提供数据支撑。     

冲洪积扇含水层地下水可开采量数值模拟——以文峪河冲洪积扇为例

依据钻孔岩性,水文地质资料,将文峪河冲洪积扇平原分为上游单一潜水区和中下游承压水区,中下游垂向划分为上部弱水含水层和下部较强承压水含水层,对上游潜水和中下游承压水用二维侧向流数学模型,对中下游弱潜水用一维垂向流数学模型,在计算了现状开采条件下的水资源基础上,进一步计算出,在扇上游集中采水时,按工业开采和农业开采,以地下水多年总补排均衡,水位长期稳定的约束条件地下水可开采量。     

滹沱河冲洪积扇地下水硝酸盐的污染特征及污染源解析

为研究滹沱河冲洪积扇地区地下水硝酸盐污染机制,对滹沱河冲洪积扇地区地下水和地表水进行了采样监测,运用环境健康风险评价模型对研究区硝酸盐进行评价,采用水化学和多元统计方法研究了滹沱河冲洪积扇地区地下水硝酸盐污染问题。结果表明:研究区地表水NO-3污染较轻,NO-3均值为19.54 mg/L,所有水样均未超出我国地表水环境质量标准（45 mg/L）;但是,地下水已经受到了NO-3的严重污染,NO-3均值为75.84 mg/L,且有30.43%水样超出我国地下水质量标准（88. 6 mg/L）。研究区3个水文地质单元地下水硝酸盐的平均个人年健康风险分别为4.94×10-8、1.99×10-8和2.61×10-9,低于国际辐射防护委员会（ICRP）推荐的最大可接受风险水平（5.0×10-5/a）,因此,认为不会对人群构成严重危害。水文地质单元和地下水埋深对硝酸盐污染有显著影响,但是,土地利用类型对硝酸盐浓度的影响不显著。滹沱河冲洪积扇地区地下水硝酸盐的主要污染来源是生活污水和化肥。此外,强烈开采地下水也是该地区NO-3污染的诱因。     

白城市洮儿河冲洪积扇地下蓄水空间研究

白城市是嫩江西岸广大区域的商业中心城市,战略地位十分重要。利用洮儿河冲洪积扇地区巨大的地下水蓄水空间,解决该地区工农业发展及生态建设对水资源的需求。根据含水层厚度和参数的变化,采用含水层体积法和水层厚度法计算地下水库的总库容,计算表明洮儿河扇形地是一个天然的大型地下水库,只要有充足水源补给和相应的工程措施,可以实现地下水库的调蓄作用,缓解该地区水资源供需矛盾和控制地下水下降。     

禹门口冲洪积扇地下水资源开发利用对策研究

禹门口冲洪积扇地下水资源丰富，有利于当地招商引资。因此，较大的企业相继在此落后及当地企业不断撅起和发展。由此开发又带来水源地资源浪费，水环境恶化等诸多问题，本文对如何合理开发利用和保护地下水资源，实现可持续利用发展进行了研究，分析了目前存在的问题，提出了合理开发利用和保护对策。     

华北平原滹沱河冲洪积扇第四纪地层划分

前人对华北平原太行山前第四纪地层进行过广泛的研究,但由于研究侧重点不同以及受当时技术手段的限制,目前仍缺乏基于年代学与环境测试资料的详细系统研究,这不但影响了区域第四纪地层的详细划分和对比,而且在某种程度上严重制约了华北平原地下水系统的精确划分、水资源准确评价、地下水调蓄以及地下水回灌等研究工作。为此,我们在太行山前地区、滹沱河冲洪积扇的顶部实施了一个第四纪科研钻孔(ZD08-1),孔深400m,涵盖了上新世晚期以来的地层。钻孔进行了全孔取芯,基于岩性特征、沉积旋回、古地磁、光释光以及孢粉测试数据,结合区域第四纪地层资料,对钻孔第四纪地层界线做出了详细划分,并建立了本区晚新生代以来的地层年代序列,为区域第四纪地层划分与对比、古气候环境重建以及区域地下水的深入研究奠定了翔实基础。     

湔江冲洪积扇水文地质条件分析

湔江冲洪积扇是成都平原重要的组成部分,其岩性结构具有成都平原沉积物的普遍特征,反映了成都平原新生代第四纪以来以继承性沉降为主的特点。分析研究了湔江冲洪积扇第四系孔隙含水层空间分布特征、富水性及地下水补给、径流、排泄条件,对于成都平原地下水资源开发利用和地下水环境保护具有一定的参考意义。     

潮白河冲洪积扇地下水可持续利用评价

潮白河冲洪积扇地区是北京市最重要的地下水供水水源地区,年开采量达到6亿方左右。持续过量开采地下水已经诱发了水位严重下降、水质变差和地面沉降等地质环境问题。本文在深入分析研究区水文地质条件基础上,选取地下水可持续利用评价指标,采用层次分析法对白河冲洪积扇地区地下水资源可持续利用进行分析评价。评价结果表明:研究区中地下水可持续利用较好区域占24.82%,主要是由于其补给条件较优,并且具有丰富的补给水源;可持续利用中等区域占70.06%,由水位下降严重或补给条件差造成;可持续利用较差区域占4.11%,主要原因是地下水可更新能力差,中深层承压水水质较差,同时是地面沉降主要发育区。     

北京地面沉降机理研究初探

本文对北京市平原区含水岩组和压缩层进行了划分。通过天竺地区两个不同深度土层压缩固结试验,及地面沉降站分层标和地下水位2005年具体监测数据分析,得出了相关结论。     

格尔木冲洪积扇地下水水化学异常及其成因

格尔木冲洪积扇地下水含有丰富的锶，地下水的水化学分带异于一般的冲洪积扇地下水水化学分带性规律。通过室内水－岩模拟试验以及野外监测，证明地下水及山区沉积物的物质不是基岩就地风化的产物。通过对区域地球化学背景及物质搬运的动力来源分析，指出风力作用是形成本区地下水水化学异常的控制因素，化学组分源于柴达木盆地西北部含盐地层及盐湖盐类晶粒。     

格尔木冲洪积扇地下水锶物质流通量分析

在分析格尔木含锶矿水田供锶环境和水迁移条件的基础上，将形成含锶矿水田的地质空间分为两个区：山区淋溶迁移区和平原迁移聚集区，运用物质流通量分析的观点，对锶的迁移聚集进行了系统分析，山区为锶矿水的形成提供了物质环境，平原区为锶矿水提供了贮存环境。     

准噶尔盆地克拉玛依油田三叠系克下组洪积砾岩特征及洪积扇演化

通过岩心观察,将克拉玛依油田三叠系克下组砾岩分为杂基支撑角砾岩(砾石成分同基岩)、弱胶结砾岩(严格意义上未胶结成岩)、泥质杂基支撑砾岩、砂砾质支撑砾岩和分选极好的细砾岩几种类型。通过岩心岩石特征与现代洪积扇沉积物特征对比,确定了每一类砾岩的形成环境。克下组沉积早期,气候干旱,洪积扇为干旱型,可与现代扎伊尔山山麓洪积扇(堆)沉积物特征相类比。克下组沉积后期气候变得潮湿,洪积扇类型逐渐转变为以河流作用为主,可与阜康市白杨河洪积扇沉积物特征相类比。克下组洪积扇在垂向上为向扎伊尔山后退的沉积序列。     

禹门口冲洪积扇水源地地下水水质评价与分析

本文采用单项组分和综合指数法评价了禹门口冲洪积扇水源地地下水水质,分析了各项超标组分的形成机理,并提出了进一步加强水源地地下水环境保护的建议.