基于MapInfo的大沽河地下水库脆弱性评价

在大沽河地区自然地理和水文地质调查的基础上，充分利用Maplnfo建立缓冲区功能来划分评价区域。并以MapInfo强大的地图查询运算能力和目前常用的DRASTIC方法进行了全面的脆弱性评价。研究结果表明：大沽河地下水库大部分地区约60．8％属于脆弱性中等区域，25．0％是属于脆弱性较强区域，另外还有10．1％属于脆弱性较弱区域。总的来讲，大沽河水库库区是相对脆弱的，今后应尽量避免兴建污染性强的项目，减少化肥和农药的大量使用，防止地下水污染的发生和发展。     

大沽河流域地下水水化学及同位素特征

大沽河是青岛市重要的供水源之一,了解大沽河流域水循环的过程和机理有助于合理地利用大沽河流域水资源。为了研究大沽河流域地下水循环的规律,在大沽河李哥庄镇至胶东镇段研究区内采集了26个地下水样本和4个地表水样本,测定其氢、氧同位素及水化学成分,通过分析其变化特征初步判定地下水补给来源以及影响因素。对降水和地下水中的稳定同位素组成(δD,δ~(18)O)进行分析,结果表明大气降水是该区域地下水的主要来源。地下水及地表水的水化学结果表明研究区地下水类型多样,主要为HCO_3-Cl-SO_4-Ca-Na,Cl-SO_4-Na,Cl-HCO_3-SO_4-Na,HCO_3-Cl-SO_4-Na-Ca-Mg,Cl-Na五类;地表水受到强烈的蒸发浓缩作用,并在一定程度上补给了地下水。同时,地下水中的氢、氧同位素含量与Cl~-和TDS区域分布特征相互佐证,证明地下水化学成分主要受到海水入侵的影响,其次为围岩矿物的溶解。     

基于改进模糊综合-指数平滑法的地下水水质评价和预测

地下水水质评价是进行地下水资源开发、管理的基础,地下水水质预测是对未来的地下水水质变化趋势进行预报,可为地下水污染防治提供科学的依据。在模糊综合评价中,分别采用聚类权法、加权平均算子和级别特征值法,对传统方法的权重确定、算子选择和结果向量分析等关键环节进行改进;在指数平滑预测中,根据拟合结果确定指数平滑的类型,采用试算法选取权系数,并应用于大沽河地下水源地水质评价和预测。评价结果表明,改进的模糊综合评价可解决传统方法的不适性问题,可根据级别特征值比较评价等级相等的水质,更具实用性和合理性;预测结果表明,李戈庄采区和仁兆-朴木采区未来十年水质将持续恶化,且通过卡方检验分析2016-2017年预测的误差,验证了预测方法的有效性。     

大沽河拦河闸坝影响下平原区地下水资源评价

近年来大沽河干流上新建和加固拦河闸坝,对河道进行疏浚挖泥挖沙,河床下弱透水层变薄,甚至有的河段无弱透水层,河流直接补给地下水,这都会使大沽河地表水对地下水的补给量发生变化。本文根据大沽河调水实测资料,建立了大沽河平原区地下水数值模型,利用模型计算了大沽河对地下水的补给量,并预测了连续丰、平、枯水年的地下水资源量。研究结果表明:河床下存在弱透水层的河段,入渗补给初期河流补给量较大,随着地下水位上升,入渗补给量逐渐减小;直接补给地下水的河段河流迅速补给地下水,补给量很大,之后河流水位与地下水位相差很小,河流补给量很小。在现状开采条件下,改增建拦河闸坝后,丰、平和枯水年河流对地下水的补给量比之前分别增加了135%、123%和100%,地下水可开采量分别为11 722×104、9 338×104和8 219×104 m3/a。     

大沽河地下咸淡水过渡带的水-岩作用模拟

大沽河是青岛市最大的地下水源地,过量开采导致严重的地下咸水入侵,研究地下咸-淡水的地球化学作用对于地下咸水的治理具有重要的指导作用。本文选取大沽河地下咸淡水过渡带作为研究区,在地下水动态监测的基础上,通过地下水水质和含水介质矿物分析,借助当前成熟的水文地球化学模拟软件—PHREEQC 2.0,计算地下水中主要离子和络合离子的含量,定量确定矿物的饱和指数和地下水流向上矿物相与水之间的物质交换量。研究结果表明:(1)地下水中钠、钾、镁、钙主要以单一离子形态存在,硫、碳主要以络阴离子形态存在,而硅和铝主要以络合物形态存在;(2)在地下水流动路径上,方解石、白云石、伊利石、高岭土处于过饱和状态;而石膏、CO2、氯化钠、萤石、玉髓处于不饱和状态;(3)咸淡水过渡带地下水化学类型由HCO3-Ca·Na型水向Cl-Na型水转变的趋势。     

大沽河地下咸水抽咸注淡原位试验研究

大沽河下游截渗墙的修建有效地阻止了滨海咸水向地下水源地的入侵,但是截渗墙内侧局部滞留的地下咸水仍然影响着地下水的开采。为了进一步修复滞留的地下咸水,本文选取大沽河下游截渗墙以北1.2km2咸水含水层为示范区,通过"抽咸注淡"原位试验,人工修复地下咸水。试验结果表明:抽水井群抽出地下咸水引起地下水的运移;注水井群形成淡水帷幕,阻止东侧高电导率咸水的对流,同时注入的淡水对地下咸水进行驱替与淡化,加速咸水体的排出。"抽咸注淡"技术能够有效修复地下咸水体。     

青岛大沽河水源地地下水水质的数值模型预测

大沽河是胶东半岛最大的河流,近几年随着城市发展,用水量增加,其水环境问题也日益突出,利用已有资料,结合本次水文地质及环境地质调查、野外弥散试验等工作成果,建立青岛市大沽河水源地地下水质数值模型并进行验证,模拟预测地下水污染并分析治理对策,通过预测,在进入地下水的污染物质浓度每年平均递减3%的情况下,今后10年内,大沽河水源地地下水质大部分地段有变好的趋势,下游李哥庄镇附近有变差的趋势。     

大沽河下游地区地下咸水的水化学特征及成因

大沽河下游地区存在大面积咸水体,为了查明咸水体盐分的来源,揭示地下水咸化机理,于2017年4、8和10月在大沽河下游地区采集地下水样品,对其进行研究。现场原位监测地下水的水位、水温、电导率和总溶解性固体等,并采集水样进行主要水化学离子测定。用数理统计法、吉布斯图解法、主要水化学离子比值法以及卤族元素比值法对地下水样进行综合分析,分析地下水化学分布特征,识别出地下咸水的盐分来源;并结合古地理、地质和水文地质资料,研究其咸水形成机理。结果表明:(1)研究区由西北向东南方向,TDS和Cl浓度均逐渐升高,水质由淡水逐渐向盐水转化,地下水的优势阴离子类型沿着HCO_3型→HCO_3·Cl型→Cl·HCO_3型→Cl型变化,大部分地区的阳离子以Na^+占主导地位。(2)研究区内地下淡水受到岩石风化-溶滤和蒸发浓缩的共同影响,地下咸水的形成主要受到与海水的混合作用控制,还受到阳离子的交换吸附和矿物溶解作用的影响。(3)综合Br/Cl和I含量,证实了研究区存在着海相沉积地层的溶解作用,这是研究区东南部地下咸水的重要盐分来源。     

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。     

大沽河干流青岛段水环境容量研究

本文根据大沽河的水流特性和水文、水质实测资料 ,利用 QUAL2 E综合水质模型 ,分析确定了大沽河干流丰水期和平水期的水环境容量。又利用水库水环境容量的计算方法 ,确定了大沽河干流枯水期的水环境容量。大沽河干流水环境容量的确定 ,可用于河流的水质模拟和预测 ,为实施大沽河污染物总量控制提供基础资料 ,为大沽河流域水污染控制的管理和决策提供科学依据     

天津大沽沙航道水域浮游植物分布特征及富营养化评价

根据2007年8月大沽沙航道水域浮游植物的调查资料及水质监测数据,研究了该水域浮游植物的分布特征及富营养化状态.综合单因子生物法和营养指数法的评价结果表明,该水域污染较严重,尤其是靠近大沽排污口的水域已经严重富营养化,排污河向航道输入大量含有N、P营养盐的污染物,造成水质污染.今后应严格控制大沽排污河污染物排放总量,减少陆源污染,有效防治"赤潮"的发生.     

大沽河流域地下水中稀土元素的地球化学特征

近岸地下水排泄是近海稀土元素的重要来源,目前对地下水中稀土元素的地球化学行为的认识还十分有限。本文通过现场调查和模拟计算对山东大沽河流域地下水中溶解态稀土元素的分布、影响因素及络合形态进行了研究。结果表明：稀土元素在地下水中的分布具有较大的空间差异,pH和铁锰氧化物/氢氧化物的还原性溶解是影响稀土元素含量的重要因素。稀土元素的络合形态以LnCO+3和Ln(CO3)-2为主,但是在硫酸根含量较高的情况下,轻稀土较中稀土和重稀土更易于形成LnSO+4。大沽河流域地下水表现为重稀土富集,含水层中负电荷颗粒物对LnCO+3的优先吸附可能是富集的原因。受周边炼油厂影响,所有样品中的La均表现为正异常,人为源La在地下淡水和再循环海水中所占比例分别为34%~75%和42%~57%。     

黄河小浪底傍河地下水源地资源评价的有限体积法

为准确评价小浪底傍河地下水源地的可采资源。根据小浪底傍河地下水源地的水文地质条件,应用有限体积法评价该水源地的可采资源,提出2种开采方案。结果显示：此方法对该区地下水资源所做的评价正确,反演计算的水文地质参数合理。     

大沽河泥沙来源的重矿物分析及其环境意义

应用矿物分析的方法研究大沽河下游泥沙的来源,研究表明,大沽河上游和小沽河流域的重矿物特征有很大的不同,大沽河上游段以高的普通角闪石含量为标志,绿帘石、钛铁矿具有较高的含量。小沽河和大沽河下游的重矿物组成以普通角闪石+绿帘石+透闪石+石榴石为主,重矿物特征相似性明显,其重矿物含量和主要重矿物相对含量都比较相似,数值相差不大,而且矿物的形态特征、矿物的种类也一致。这说明大沽河下游的泥沙主要来源于其支流小沽河,因此,小沽河流域的水土保持是大沽河河道以及胶州湾沉积环境整治的关键。     

青岛地区玄武岩含水层(体)的开发

研究青岛地区玄武岩地质、水文地质条件,提出玄武岩地下水及其含水层(体)的开发途径:干旱年份尽可能多开采地下水,丰水年份人工回灌以增加水资源可利用量。人工回灌的水源可利用大沽河弃水,通过现有井、钻孔及地下隧道进行。     

非饱和带全剖面尿素态氮迁移转化规律分析

尿素是农田常用氮肥,本文通过实验室土柱试验,利用HYDRUS-1D建立非饱和带尿素态氮迁移转化模型,并对大沽河地下水源地夏玉米生长季节内水氮运移过程进行模拟,分析灌溉农业条件下非饱和带全剖面中氮迁移转化和深层淋溶规律。结果表明:(1)常规施肥条件下,尿素态氮水解达97.09%,仅有0.01%能够淋溶至地下水;(2)硝态氮更易淋溶至地下水,硝态氮淋失量与灌溉量和施肥量呈正相关,与灌溉强度呈负相关,不同施肥方式下淋失量表现为深施>灌施>表施;(3)根系吸氮量与灌溉量和施肥量呈正相关,与灌溉强度呈负相关,不同施肥方式下吸氮量表现为灌施>深施>表施,不同管理策略下玉米氮素利用率为20%~50%;(4)常规条件下土壤储氮量>玉米氮素利用率>氮淋溶量>气态氮损失。本研究对量化氮迁移转化过程、定量评价氮损失、预测地下水氮污染具有重要意义。     

胶州湾大沽河口洪水期三维水沙数值模拟研究

大沽河是胶州湾最大的入海河流,每年都会给胶州湾带来大量泥沙。本文利用三维的ECOMSED水动力-泥沙数值模型对洪水期的大沽河进行了数值模拟,得到了洪水存在期间以及洪水结束后胶州湾的余流分布、大沽河河道上中下游各层盐度、泥沙浓度随时间变化的趋势以及入海冲淡水和泥沙对胶州湾的影响。     

大沽河口底层海水溶解氧浓度分析

大沽河是胶州湾入海径流量最大的河流,对其入海口海水溶解氧含量进行分析可以衡量水质的好坏,为大沽河污染治理效果提供依据。本文基于2016年11月6日—2017年6月20日期间大沽河口底层海水温度和溶解氧浓度等数据,对其底层海水溶解氧浓度的时间变化特征及影响因素进行了分析,并对水质进行了评估。结果表明,观测期间大沽河口海水溶解氧浓度以季节变化为主,秋季至冬季升高,冬季至夏季降低,其中1月平均值最高,约为11.86mg/L,6月份最低,约为6.17mg/L。影响大沽河口海水溶解氧浓度变化的主要因素是海水温度,溶解氧浓度随着温度的季节性变化而变化。在大风天气的影响下,溶解氧浓度在秋季末至春季初期出现了过饱和的现象。大沽河口底层海水溶解氧浓度受到潮汐作用的影响存在半日周期和日周期的变化特征。在观测期间大沽河口不存在溶解氧浓度低于二类水质标准的现象。     

江苏海岸带生态环境脆弱性及其评价体系构建

海岸带对于人类社会和经济的发展至关重要,全球经济财富大部分产生于海岸区域,但海岸带由于受到多种作用力的交互影响,客观上存在各种灾害频繁、生态环境脆弱等问题.分析海岸带生态环境的脆弱性问题,构建海岸带生态环境脆弱性评价框架,对开展生态环境保护、自然资源的合理开发和促使海岸带环境经济协调发展具有重要科学意义.从海岸带自然发展状态和人类活动两方面分析了江苏省海岸带生态环境脆弱性的特点.由于江苏海岸带平缓及淤泥质特征,随着全球海平面上升,海岸带侵蚀加剧,潮滩淹没面积增大.人类活动对海岸带生态环境的影响更直接更明显,滩涂围垦和工农业生产带来的污染危害日益凸显,使江苏海岸带生态环境呈现出明显的脆弱性.针对江苏省海岸带生态环境的脆弱性,构建了"压力-状态-响应"评价模型,设定海岸带自然环境特点和人类活动两大因素作为压力指标,海岸带在承受此两方面压力下,其生物多样性、生态系统及潮滩等呈现相应的发展状态,针对这种发展状态,提出了应对措施,从而构建了该评价模型.运用层次分析法,从海岸带自然条件和人类经济活动两方面,共选取反映海岸带地质地貌、土壤植被、水文气象和海岸带区域经济社会发展状态的15个指标,初步建立了江苏海岸带生态环境脆弱性评估指标体系.结合江苏省海岸带生态环境脆弱性特点和脆弱性评估指标体系,提出了保护海岸带生态环境的建议:(1)建立海岸带综合管理体系;(2)加强自然保护区建设;(3)采用工程修复和生态修复海岸带生态环境;(4)加强海岸带污染物排放管制.     

人工湿地综合评价指标体系

为了将污水处理和环境生态有机地结合起来,在有效处理污水的同时美化环境,创造生态景观,带来环境效益和经济效益,本文运用综合指标评价及层次分析法,根据人工湿地的特点,提出并建立了适合评价人工湿地综合指标体系。建立的评价指标包括选址适宜性、构建、运行效果与管理、成本费用分析、生态系统服务价值、社会效益6项一级指标,及对应的20个二级指标。并按5分制标准,制定了综合打分的原则,从而构建了人工湿地评价指标体系。