西小王浅层咸水利用试验区水化学变化特征及影响因素分析

河北辛集市西小王浅层咸水利用试验区,位于河北平原中部滹沱河冲积扇与河道带冲积平原接壤地带,向西约5km即为矿化度小于2g/l的淡水区,试区面积1km~2。本项研究是国家“六五”期间重点科技攻关项目的一个子课题。1983年开始勘探,1984年正式投入咸水浇灌试验,1987年6月提交了科研报告。本文是在上述基础上编写而成。     

基于神经网络的河北平原区黏土矿物空间分布定量研究

黏土矿物不仅对寻找黏土类矿物资源具有指示意义,而且对于区域古气候、环境污染、石油勘探等研究都具有重要意义。但黏土矿物空间分布获取较为困难,目前国内积累了覆盖大部分面积的中大比例尺地球化学数据,具有分析元素多、精度高的特征,基于地球化学元素含量开展黏土矿物预测,可以为黏土矿物的空间分布研究提供新思路。如何建立地球化学元素含量和黏土矿物之间的复杂关系,是基于地球化学元素含量开展黏土矿物空间分布预测的关键之一。机器学习和人工智能算法的发展为建立地球化学元素与黏土矿物之间的非线性关系提供了可能,本研究基于河北平原多目标1∶20万地球化学数据和111个表层土壤黏土矿物分析数据,利用BP神经网络建立河北平原区地球化学元素含量与黏土矿物之间的预测模型,对河北平原区高岭石、绿泥石、伊利石的空间分布进行预测。研究发现河北平原区高岭石、绿泥石、伊利石等的黏土矿物分布与研究区地貌特征、土壤类型以及人为因素等都有联系,高岭石、绿泥石、伊利石在整个冀东平原区以及北三县平原区含量普遍偏低,在太行山山前平原区含量普遍偏高;黏土矿物在冲积扇平原、冲积平原含量偏高,在洪积平原含量较低;河北平原区的黏土矿物在保定和唐山等地区富集。     

河北平原地裂缝分布特征及成因机制研究

河北平原是地裂缝地质灾害较发育的地区。通过河北平原地裂缝地质灾害时空分布规律研究,对河北平原地裂缝形成的主要因素及成因机制进行了研究。河北平原地裂缝主要分布在山前冲洪积扇裙区,发育在全新世地层中。地裂缝地质灾害平面形态上可分为直线型、雁列型、锯齿型、折线型和弯曲形。地裂缝地质灾害空间分布上有方向性、群集性和系统性。河北平原地裂缝分布范围呈逐渐扩大的趋势;分布区域从时间上呈逐渐由南向北扩展之势。河北平原从时间上地裂缝发育条数和发育长度随时间各有不同特点。导致河北平原地裂缝发生的主要因素有地震构造、地下水超采和地面塌陷。     

开发利用咸水是缓解河北平原水资源危机的有效措施

河北平原是严重缺水地区，由于长期超采地下淡水，致使河北平原产生一系列的环境地质问题。河北平原在严重缺乏淡水的同时，也蕴藏着大量的地下咸水，如何合理开发利用地下咸水已成为缓解河北平原水资源危机的关键问题。作者通过对河北平原地下咸水分布、用途、开发利用现状的分析，提出了合理开发利用地下咸水的建议和措施。     

河北平原地面沉降调查与监测主要进展及成果

介绍了“河北平原地面沉降调查与监测”项目的研究背景、研究思路、完成的主要工作量及研究的意义,并总结了河北平原地下水状况、地裂缝状况及地面沉降监测网特点,分析研究了地面沉降的分布规律、影响因素、成因机制及危害特征,预测了河北平原地面沉降中心沧州市的地面沉降发展趋势,针对地面沉降现状,提出了合理的防治对策。     

河北平原曲周地区全新世地层的思考与启示——就“河北平原南部曲周地区早、中全新世冲积物的分析及古环境状况的推测”一文与王红亚等商榷

河北平原南部曲周地区的全新世地层,在埋藏深度、地层厚度、堆积速率和颜色、粒度结构、孢粉含量与种属等方面,与河北平原其他地区不同。因此,对该地层的确定值得进一步思考。但地层划分的依据是与地层沉积顺序完全一致的数个¹⁴C测年。其准确性应不容质疑。因此,它对全面认识河北平原的全新世地层和新构造运动形迹会有许多新的启示     

河北平原表层土壤重金属环境质量及污染评价

土壤环境质量评价是了解土壤环境质量状况、采取保护措施的重要前提,本文用土壤环境质量标准(GB15618-1995),对河北平原表层土壤重金属环境质量进行了评价,结果表明:河北平原表层土壤环境质量优良,一、二级土壤分别占全区93.02%和6.62%。同时又根据重金属元素的环境地球化学行为,采用富集因子,有效地区分了重金属污染的自然影响和人为影响,结果显示,河北平原表层土壤人为污染的面积较大,但以轻微污染为主。     

河北平原地热区成热机制新见解

根据实际资料分析认为，河北平原地热区的形成主要与地幔上隆这个大区域的深部构造背景有关。由于地幔的强烈上隆使河北平原地壳不断减薄裂解，形成了地表拗陷、地幔顶面却相对上凸的镜像对称关系，从而大大缩短并减小了从地幔到地表的热传导距离和热损耗，致使河北平原沉降区内的地热异常比较发育，地热梯度及地温亦明显高于周围山区。随着地幔上隆的加剧，导致了大规模的火山喷发活动，形成了广泛分布于河北平原一渤海地区的新生代(隐伏)玄武岩及众多的火山通道构造，井与区内许多典型地热异常区的位置相吻合。反映出区内地热异常与新生代火山活动可能存在着某种必然的联系。尤其是区内与深部地幔相连通的火山通道构造可能是形成区内众多地热异常最直接的原因。     

“十一五”期间河北平原地下水动态及其影响因素浅析

根据河北平原地下水开发利用及水位监测资料,对区内地下水水位变化情况进行分析研究,认为长期过度开发地下水资源与气候变暖、降水减少两大因素相关,控制了河北平原地下水动态特征。为解决区域地下水水位下降及其相关的环境问题提供科学依据。     

河北平原地区断层系的分形特征分析

断层形成机理的复杂性和时空展布的不规则性,传统的评价方法往往很难取得令人满意的定量化结果,应用分形理论可以对断裂构造系进行定量评价,断层分维是断层数量、规模、组合方式及动力学机制的综合体现,因此分维值的大小可以作为断层构造复杂程度一个定量化指标。运用分形理论,对河北平原区主要断裂构造带进行了定量评价。得出河北平原区NNE向分维值为1.358,纬向断层系分维值为1.183,河北平原区活断层系空间分维值较高,这和研究区地震活动频繁、地质灾害多发一致。最后对河北平原区、渭河盆地和川滇断层系分形值和地震活动性进行了分析对比,发现地震空间分布和分形值的大小有对应关系,且渭河盆地、川滇的分形值大于河北平原地区,河北平原所发生的地震多沿NNE向呈带状分布。     

日本冲积平原的地形发育史

日本的全新世冲积平原, 除某些构造盆地平原外, 大部分都属于临海平原。本文所述的冲积平原, 只限于临海冲积平原。临海冲积平原是属于最终冰期武木期的最盛时以后的产物, 它与以海面上升为主的海面变动密切相关而发育形成的。因此在日本各地临海冲积平原的冲积层剖面上, 不仅能够看到反映海面变动经过的冲积层层序的共同性, 而且还可看到冲积层基底面的地形也有其共同性。下面谈谈在日本临海冲积平原所看到的共同现象。     

河北平原地裂缝分布特征及成因分析

以大量实地调查和资料收集为基础,论述了河北平原地裂缝发育现状及分布特征,总结了地裂缝时空分布规律和形成的主要影响因素。河北平原地裂缝分布普遍,其活动具有区域上的成带性与局部地段的相对丛集性,发育由南向北扩展,走向也大多为特定的几个方向,有些地裂缝具有反复活动性。对河北平原地裂缝的成因进行统计分析,其主要包括断层蠕滑地裂缝、地震引发的次生地裂缝、浅层地下水水位下降引起的地裂缝、地层不均匀导致不均匀沉降产生的地裂缝以及岩溶塌陷和采空区塌陷引起的地裂缝等。地裂缝往往是几种因素的综合作用,其中以某一种因素作为主导。对不同的地裂缝进行成因分析,可采取不同的防治应对措施,从而最大限度地减少损失。     

河北水源綜合研究工作組座談太行山东麓深大断裂和第四紀冰川問題

最近河北水源綜合研究工作組召开了一次学术性的座談会,討論了与解决河北平原水文地质問題有重要关系的太行山东麓山区与平原按壤地区的地质构造、第四紀冰川     

河北平原地下水流系统演变规律研究

河北平原地下水在经过长期开发利用后,出现了一系列环境问题,地下水的流动模式以及均衡状态发生了很大改变。从地下水年龄结构出发,利用MODFLOW-2000建立稳定流模型对地下水流数值进行模拟,对河北平原的地下水年龄结构以及地下水流场特征进行研究分析,重点研究了地下水储存量的变化过程以及影响因素,并通过非饱和带水流模型、土壤水均衡模型以及地下水流模型三模型相耦合的方式,对河北平原饱和带储存量变化、地下水补给量以及非饱和带中地下水滞留时间进行了估算。模拟结果显示:河北平原1975~2015年间浅层含水层地下水储存量减小速率约为30 mm/yr,减少量约占总储量的15%,说明地下水存储量的减少主要是由于浅层地下水存储量的减少引起;根据模型修正结果计算,河北平原年地下水补给量为120 mm,灌溉和降水补给为100 mm,渗流以及山前侧向补给为20 mm,降水量的变化趋势与地下水补给趋势保持一致,相关系数为0.92,地下水补给有25%来自降水和灌溉;地下水年龄差异与模拟参数存在变量关系,弥散度越大,地下水年龄差异越大。该模拟研究成果为今后地下水系统的研究提供数值依据。     

河北平原地区石炭二叠系页岩气烃源岩分布规律研究

综合运用沉积学、层序地层学、非常规油气地质学等的理论与方法,系统收集和分析河北平原地区相关地质资料和研究成果,以石炭-二叠系含煤地层为研究对象,结合沉积、埋藏、构造特点和演化特征,在精细地层格架下研究石炭-二叠系沉积地层的分布。摸清石炭-二叠系海陆交互相泥页岩的岩石类型及其分布,初步选定河北平原地区页岩气远景区。     

河北平原区域地下水资源决策支持系统设计与开发

以河北平原水资源决策支持系统为例，介绍在地理信息系统平台上，如何结合地下水资源管理、决策的具体需求，构建一个可以实现对地下水资源进行管理、决策的支持系统，并系统介绍了系统平台的选取、决策支持系统结构的组成框架、空间数据库的组成等基本思路，重点介绍了 模型库、方法库的设计与开发技术过程，最后分析了河北平原区域地下水资源决策支持系统的应用，认为实例对类似地区建立水资源与环境管理的决策支持系统有很好的借鉴作用。     

物探方法在研究河北平原第四系浅层水和咸水体分布规律中的应用

本文介绍了在分析河北平原近三十年来所取得的丰富电测深和电测井资料基础上,结合水文地质和遥感资料进行综合研究,所总结出的第四系不同岩性沉积物、各种矿化度地下水、土壤积盐临界深度内不同程度盐渍化土的电性参数,以及利用物探资料解决河北平原浅层水文地质分区、山前平原浅层水富水性分区、查明咸水体分布规律、咸水区内浅层淡水发育情况及盐渍土分区范围等水文地质问题时,所取得的成果。反映了河北平原第四系含水综合地质体的区域性电性特征,显示了物探方法解决有关水文地质问题的良好应用效果。     

天津迎宾馆钻孔磁性地层的划分与对比

河北平原的第四纪研究取得了丰富的资料,但因地层划分的原则和依据不统一,以及其他原因,致使有关第四系划分的基本问题尚无一致的意见。本文根据利用磁性地层法对天津迎宾馆钻孔进行的磁性地层学的研究,并结合岩性、重矿物、地球化学、孢粉、微体古生物和电测井等资料的综合分析研究,进行了地层的划分。同时,与河北平原的有关钻孔进行了对比和探讨。     

河北平原典型地裂缝场地动力响应特征研究

河北平原地裂缝分布广泛、致灾严重,给当地工程建设和人民生活造成了严重影响。目前对于河北平原地裂缝的研究主要是发育特征、成因机理以及分布等方面,对该区域场地动力特性的研究不足。为讨论河北平原地裂缝对场地动力响应的影响,分别选取该地区具有代表性的地裂缝(高丽营地裂缝和隆尧地裂缝(构造成因)、大名地裂缝(古河道成因)、唐山地裂缝(地震成因))进行野外地脉动测试,并通过傅里叶谱分析、反应谱分析和Arias烈度分析,揭示了不同类型地裂缝场地的动力响应特征。结果表明,地裂缝对场地卓越频率和卓越周期的影响较小,但对场地动力响应强度的影响较大。在地裂缝附近区域具有放大效应,上盘放大倍数达到2.2~2.7,下盘放大倍数达到1.7~2.4,并随着与地裂缝距离的增大逐渐衰减,一定距离后趋于平稳,且活动性更强的上盘的放大效应更明显。不同类型地裂缝对场地动力响应的影响趋势基本一致,但影响范围不同:构造地裂缝场地的放大效应影响范围最大,约24 m,地震地裂缝次之,约22 m,古河道地裂缝最小,约20 m。综合考虑河北平原地裂缝对场地影响范围:上盘约24 m,下盘约20 m。场地放大效应及其影响范围可以为河北平原地裂缝场地工程结构的合理抗震设防提供依据。      

对蓄水容积法估算岩土给水度的改进

本文叙述了蓄水容积法估算岩土给水度的基本原理与方法,结合河北平原地处半湿润区、坡平流缓,产流方式以蓄满产流为主等具体情况,对原计算方程进行了改进.进而以两次间隔不长的较大降雨为基础,以第一次充分降雨为条件,并考虑第二次降雨前土壤的水分损失,提出了改进后的蓄水容积法,以此推求流域的平均岩土给水度.本法在河北平原五个小河站的应用,取得了较好的效果.