地下水化学组成的时空聚类分析与多级嵌套水流系统识别

水文地球化学是识别地下水流系统的重要方法,然而区域尺度上多级嵌套地下水流系统的复杂性使地下水化学组成的分析和解释难度增加。以鄂尔多斯北部盆地湖泊集中区典型的胡同察汗淖地下水流系统为例,基于丰水期和枯水期3个期次不同深度地下水样品的物理化学数据,应用时空聚类与主成分分析方法,揭示地下水化学组成的空间分布特征、变化规律及其作用机制,分析水化学时空聚类结果对多级嵌套地下水流系统划分的可行性。该聚类结果将地下水样品分为3类,其中C1为以Na-HCO₃型为主的深层地下水,具有偏负的氢氧同位素组成(δD<-70‰,δ¹⁸O<-9‰)和极低浓度的NO^-₃;C2为Ca-HCO₃为主的浅层地下水,具有偏正的氢氧同位素组成(δD>-70‰,δ¹⁸O>-9‰)和高浓度的NO^-₃;而C3呈无优势阳离子、δD和δ¹⁸O变化范围大且显著线性相关等深、浅地下水混合特征。呈南北条带分布在苏贝淖-胡同...     

地下水系统及其管理

本文对地下水系统概念及地下水资源管理问题进行了初步讨论和分析。     

三江平原地下水流动系统的分析

三江盆地属于一个大型地下水汇水盆地，具有区域地下水流动系统的特征，且区域地下水流场主要受地形、水文和气候因素控制。地下水在重力势能驱动下，由山前地带高势能区向黑龙江河谷的低势能区运动，进而形成三江平原区域地下水流动系统。     

松嫩平原地下水水流系统研究

据氢氧稳定同位素和地下水年龄分布,松嫩平原地下水流动模式呈现局部地下水流、中间性地下水流（二级流动系统）和区域性地下水流（一级流动系统）,局部地下水流系统存在于整个平原的浅部,为现代水循环系统,以垂向流动为主,深度一般为50m,山前倾斜平原可达100m以下。区域地下水流存在于深部承压含水层,参与现代水循环较少,地下水年龄老,以侧向水平径流方式流向盆地中心。     

热力学系统定量化研究之一:模型及基本概念

热力学系统动态变化过程是由系统与外界的热质传递过程引起的,但传统热力学并不能完全对此作出判断.借鉴现代热力学和界壳理论,提出一种新的热力学系统模型,由系统内部、边界(界壳)和外界组成,其中边界(界壳)由界壁和界门组成,界壁是"绝缘"的;给出热力学系统边界开放度、边界交换率概念,讨论边界开放度与边界交换率关系;在新的热力...     

岩溶地下水系统演化的数值模拟

为了研究岩溶地区泉域系统演化过程及对泉流量进行预测,耦合了渗流模型和岩溶动力模型,对均质性和非均质性2
种条件下泉域系统进行了溶蚀演化模拟。从模拟结果上可以看出,均质性泉域系统初期水位变化较小,中后期下降明显,而非均
质性泉域系统初期下降明显,中后期水位稳定;在裂隙张开度方面,非均质模型在相同时段内裂隙张开度的最大值却比均质性模
型要大4~5cm。2个泉域系统的泉流量都经过了初期较小,中后期迅速增大的过程,只是增大的时间和每个时间点的泉流量不
同,非均质性泉域系统增大时间更早,流量更大,可以分别用指数函数和多项式函数来拟合均质性和非均质性泉域系统泉流量过
程曲线。      

数字化地下水动态综合观测系统

针对现有地下流体观测仪器单一、结构分散，稳定性较差、故障多,功耗大、运行成本高，有线通信方式网络故障率高，易遭雷击等诸多问题，设计了一体化的数字地下水动态观测系统， 并介绍该系统的组成和系统的基本工作原理。     

地下水系统最优开采数值模型

本文以河南汝河中段河谷浅层地下水系统为例,重点介绍了一种地下水系统最优开采数值模型。该模型是一种地下水流系统水均衡模型和线性规划模型的耦合。水均衡模型采用强隐式有限差分法(SIP)求解,以解决技术函数及地下水流系统势能分布问题;线性规划模型以总开采量最大作为目标函数,以流量及技术函数组成的响应矩阵作为约束条件,用单纯形法求解。该模型能比较快地解决多节点、薄层潜水含水层中地下水最优开采的规划问题,能提供最优开采方案及最优开采量等信息。     

随机模型与地下水系统参数计算方法之探索

本文分析了用确定性地下水数学模型推求水文地质参数存在的某些问题和参数时空变化的随机特点,探索用随机模型解决这类问题的方法。并给出计算水文地质参数的一维、二维随机模型和计算实例。     

地下水分布式多参数实时监测系统

地下水分布式多参数监测系统是基于分布式总线技术,利用各种监测传感器和多路复用器,实现了对地下水多种参数的远程集中实时监测,解决了地下水多种参数监测问题。     

光纤地下水动态多参量监测系统的研究

深井地下水督测是地震预报的一种重要手段。本文研究了一种测量水温、混浊度、气泡度、酸碱度、氢气浓度、甲烷浓度、岩石声辐射以及它们梯度的光纤地下水动态多参量监测系统。     

浅谈地下水调查与监测

一、地下水资源开发利用现状与问题1．地下水资源开发利用现状农村普遍饮用地下水,地下水灌溉面积占全国耕地面积的40％;全国660多个城市中,利用地下水供水的400多个;全国多年平均地下水供水量达1106亿立方米,占总供水量的20％。     

浅谈地下水污染与防治

一、地下水污染主要来源 常见的地下水污染分为可溶性和非混合性两大类。 可溶性污染物一般为无机物,污染源主要有两种类型：一是点源类型污染,主要是指工业废物中的各种有害物质（汞、镉、铅、铬等重金属及难分解的有机物,或放射性物质）经地表径流及雨水的冲淋而渗入地下进入到含水层中;人类生活产生大量的生活垃圾,随着日晒雨淋及地表径流的冲洗其溶出物慢慢渗入地下;生活污水、粪池等没有经过任何处理而直接排放后下渗。     

关中盆地地下水系统区域环境影响单元的模糊聚类分析

试图通过对关中盆地地下水系统环境演化效应的分析,探讨人类开发活动对生态环境的影响。其方法是在运用模糊数学对地下水污染程度进行分级的基础上,采用单元模糊聚类法对关中盆地潜水赋存的各种环境因素,如含水层的类型、埋藏深度、包气带岩性特征、开发强度以及污染现状的影响等进行系统分析,并建立环境质量模型,进而对盆地内各个地质单元体中的地下水系统区域环境影响,进行综合性的模糊评价。     

应用灰色系统理论进行地下水动态预报的尝试

本文扼要地介绍了邓聚龙教授创立的灰色理论的某些基本概念,并试图用该理论中的动态预测模型(DM(1.1))来进行地下水动态预测。文中对所引用的河北保定地下水长期观测资料进行了预测演算,并将演算结果同实测值做了对比。结果表明,DM(1.1)模型对系统的趋势性预测效果良好,本区地下水动态总的水位趋势是逐年降低的。     

地下水系统平衡化学模型的研究现状及发展方向

在对地下水系统平衡化学模型的类型及其主要功能进行介绍的基础上，论述了平衡化学模型在国内外的研究现状，对平衡化学模型应用的局限性进行了讨论，阐述了目前在地下水系统平衡化学模型研究中所存在的问题，指出了今后的发展方向。     

南梁煤矿多煤层开采地下水系统演化规律

煤层开采对所在矿区地下水系统有着重要影响。以往研究单煤层开采对地下水系统的影响较多,而对多煤层的影响研究甚少,特别对于我国西部缺水矿区。以南梁煤矿为例,运用地下水系统演化理论和岩石力学模拟等,对该矿井水文地质结构、矿井涌水变化规律、矿井地下水流场演变、矿井地下水化学成分变化等方面进行了综合分析研究,重构了多煤层开采条件下南梁矿井地下水系统流动模型,初步揭示了矿井水化学成分的演化机理。研究结果表明,2^-2煤单煤层开采时,顶板导裂带的最大发育高度为42.1 m,而2^-2和3^-1煤层重复开采时则增大为83.1 m,相应地应力、位移、塑性区范围后者也比前者增大许多。这揭示出多煤层重复采动明显增大了顶板导裂带的发育高度,加剧了矿井水文地质结构变异,进一步地,导水裂隙带改变了天然地下水渗流路径,沟通了不同含水层之间的水力联系,增强了地下水流动速度和水文地球化学作用,整体扩大了地下水流动系统的规模,从降雨入渗→导裂带渗流→各煤层涌水→井底水仓排水构成了一个自然-人工复合地下水流动模式。研究成果可以为南梁煤矿的矿井水害防治及水资源高效利...     

失守的地下水

事件回放 山东金岭镇——污染阴影下的死亡村落 山东省淄博市金岭镇,在周边有着诡异的名声.这座位于潍坊和淄博交界处,邻近化工园区的小镇,已成环保问题的标准样本. 镇上人家娶的儿媳妇不敢来婆家,回来也不敢待过一天,尤其不敢洗澡;镇里的蔬菜卖到邻县,众人一听"金岭"二字扭头便走;济南肿瘤医院的医生,听说患者来自淄博,张嘴便问:你是金岭的吧?……而今,小镇井眼封闭,蚊虫绝迹,部分老人相继患上胃癌、肺癌、食道癌,死亡的阴影正笼罩着村落.     

大同盆地地下水系统中碘迁移富集的生物标志物证据

为查明有机质微生物降解过程对地下水系统中碘迁移富集的影响,以大同盆地为研究区,对区内２２组地下水样品进行了水化学和生物标志物研究。水化学分析结果表明,地下水碘质量浓度为５～１２１２μｇ／Ｌ,其 中,５６．５２％的地下水样品中碘质量浓度超过饮用水标准限定值１５０μｇ／Ｌ。地下水样品生物标志物分析结果显示,可提取饱和烃中存在大量“未分辨组分（ＵＣＭ）”;ＣＰＩ１ 和 ＣＰＩ２ 分别为０．３８～１．０３和０．２７～１．１９;低相对分子质量正构烷烃无明显奇偶优势。上述生物标志物特征表明,含水层中有机质经历了强烈的微生物降解。有机质微生物降解产生的 ＨＣＯ－３ 通过竞争吸附,导致沉积物中吸附态碘的解吸附并在地下水中富集。此外,有机质的微生物降解有利于迁移能力强的低相对分子质量有机质或有机胶体的形成,该类有机物通过吸附或螯合作用进一步促进碘在地下水中的富集。      

基于系统空间特征识别的岩溶地下水污染成因分析

岩溶地下水系统空间结构复杂,含水层渗透性强、防污性能差,一旦发生污染,污染物扩散迅速且修复难度较大。以南方某岩溶大泉为例,在水文地质调查的基础上,结合水化学图解及多元示踪技术,分析岩溶地下水系统边界及暗河管道分布,识别岩溶泉的主要污染物、来源及污染途径,探索岩溶地下水污染成因模式。研究结果表明,Q₁岩溶地下水系统为典型的“多源单汇”地下水循环模式,存在南北2条主要径流通道;其主要污染物质为锰、菌落总数、氨氮、总磷,分别为地下水质量标准阈值的17,14,7.2,3.8倍;建筑垃圾堵塞原有的暗河通道,工程勘察和强夯活动破坏了垃圾堆场下部天然黏土防渗层,生活垃圾及渗滤液进入岩溶管道,两者共同导致了岩溶地下水的污染。该研究对于岩溶地下水系统污染防治工作具有重要的借鉴意义。