基于GIS的地下水资源潜力评价

地下水资源潜力是进行地下水资源开发利用规划的重要依据。本文以地下水资源空间数据库为基础,采用地下水资源模数指标,利用GIS空间分析方法,设计并开发了地下水资源潜力评价模型软件。该软件可根据评价指标域值,生成地下水资源潜力分区图。通过黄河下游浅层地下水资源潜力评价的应用表明,本软件可辅助专业人员进行地下水资源潜力分析评价。      

大地电磁单分量精准处理技术与深部致灾水体探测

为了实现天然源单分量大地电磁技术对水文地质条件的精细探测,系统分析了大地电磁信号采集和处理中存在的问题,研究了地下富水区在大地电磁波上的响应特征;根据大地电磁测深理论和层次分析法,建立了富水性指数模型;在大量实验数据的基础上,拟合波形和岩性的对应关系,从波形上分维提取岩层的介电常数、弹脆性、密度、空隙率等物性信息,按有利于岩层富水的原则赋值和归一化处理,纳入富水性指数模型进行多维度耦合计算,可得到相应深度的富水性指数值。富水性指数包含了丰富的岩层物性信息,增强了富水区在大地电磁波上的响应幅度,减小了天然场源强度变化对信号采集和识别的影响。根据富水性指数模型,利用现代计算机及通信技术,设计了双层阵列扫频式平行板电容传感器和大地电磁探水仪,并开发出了相应的数据处理程序,探测深度分辨率可达0.1 m,能够从庞杂的电磁信号中自动辨识来自深部的微弱信号,实现从时变性场源中采集信号并计算出相对稳定的富水性指数。经现场试验,仪器可清楚划分含水层和隔水层,识别富水区和微小导水通道。该技术在矿井水害防治、废弃采空区修复治理、注浆堵水、深部水文地质条件探测等工程中具有广阔的应用前景。     

演马庄矿突水灾害研究综述

在研究演马庄矿地质构造与采矿复合型人为突水灾害在空域上的表现特征时,并按照突水水源与突水成因对突水灾害进行了类型划分。在此基础上,系统地总结了演马庄矿底板突水灾害的预测预报研究方法     

基于人工神经网络的地裂缝危险性评价系统

现代地裂缝在世界许多国家普遍存在, 已成为当今世界范围的主要地质灾害之一。利用地理信息系统 (GIS)与人工神经网络 (ANN)耦合技术建立了地裂缝灾情非线性模拟评价系统。作者在分析地裂缝灾害成因的基础上, 利用地理信息系统 (GIS)的空间分析功能, 建立了构造、地下水开采、地层和地貌 4个地学信息专题层图; 采用人工神经网络 (ANN)这一以工程技术手段模拟人脑神经网络的结构和功能特征的技术系统, 建立了地裂缝灾害危险性非线性模拟评价模型, 开发研制了危险性评价系统, 进而对榆次地裂缝灾害危险性进行了非线性模拟评价, 将研究区按危险性系数进行了分区, 为榆次城建、环保和国土规划等部门的正确决策提供了重要的科学依据。      

《煤矿安全规程》（防治水部分）修改技术要点剖析

为了更好地理解、贯彻落实《煤矿安全规程》（防治水部分）的主要精神和内容,提升我国煤矿防治水整体技术水平,有效遏制重特大水害事故发生,本文介绍了《煤矿安全规程》（防治水部分）的修改背景,并对修改方案与过程进行了说明。同时,根据我国近年来煤矿水害防控取得的成功经验和所发生的重特大水害事故的深刻教训,修改编制了《煤矿安全规程》（防治水部分）的技术要点和标准,对推动我国矿井防治水工作具有重要的理论指导意义和实用价值。     

北京市平原区第四系地下水赋存及运移模式的再认识

通过主要对分层专门监测井进行取样,结合相关资料,从水位、水质、水温及氚、氘、18O和14C等方面进行分析研究,认为在扇缘及以下的冲洪积平原区地下水具有明显的呈层性,层间联系较差.据氚值分析,得出现代降水补给影响的大致平均深度为120m.通过对运用氘、18O稳定同位素方法及14C定年所确定的22个古水点的综合分析,认为冲洪积平原区平均大致180m深度以下多出现"古水"点.认为产生分层、深部交替缓慢及局部滞留的主要原因是由于粘土类地层的阻隔及地层的沉积压实,尤其是差异性压实,会形成相对封闭的"滞留含水层".并认为"滞留含水层"中的地下水,在某种程度上属非可再生资源,应该从水资源管理战略上进行重新认识与调整.     

渤中坳陷大型油气系统输导体系及其对油气成藏控制

渤中坳陷东营组沉积期以来快速沉降和强烈断裂活动的地质背景导致其呈现出不同于渤海湾盆地其他地区的油气成藏特征.凹陷周缘凸起带成为油气聚集的主要场所, 输导体系的分布与演化控制了油气运移和成藏.在阐明渤中坳陷大型油气系统烃源岩和油气分布规律的基础上, 综合利用多种资料分析了各类潜在输导通道的发育特征及其空间配置, 识别出断裂主导型、砂体主导型和不整合主导型3类控藏输导体系.凸起边缘继承性的长期断层充当了垂向流体释放和油气运移的主输导通道, 控制了凸起带上新近系储集层中的油气聚集.特别是在构造活跃期, 开启的长期断层成为油气快速垂向运移的首选通道.古近系沙河街组和东营组的连通性砂体与活跃烃源岩直接接触, 不仅是早期油气运移和聚集的主要场所, 也是晚期油气运移和聚集的始发站.因此, 它们不仅控制了古近系圈闭的油气聚集, 同时在很大程度上直接控制了凸起带新近系圈闭的油气供给.不整合T₈是中生代末区域构造变革的产物, 其渗透性因风化作用而得以提高, 充当了深部侧向油气运移的输导通道, 控制了潜山储集层中的油气成藏.3类输导体系对油气成藏的时间、部位、速率和规模等都具有不同程度的影响, 但断裂主导型输导体系的控制作用最为显著.      

基于GIS的改进AHP型脆弱性指数法

AHP法是煤层底板突水预测预报的关键技术之一,但传统基于“1~9”标度的AHP法往往存在一致性效果不够理想等问题.通过对AHP法的改进研究,提出了基于“10/10~18/2”标度的改进AHP法型脆弱性指数法评价技术.以成庄矿3#、9#和15#煤层底板奥灰突水脆弱性评价为例,在建立各主控因素专题层图基础上,应用基于“10/10~18/2”新标度的改进AHP法,确定了各主控因素的权重;进一步建立了煤层底板奥灰突水的脆弱性评价模型,得出了各煤层脆弱性评价分区.研究表明,改进的AHP法构建的判断矩阵具有较好的一致性;通过与传统突水系数法评价结果对比可知,基于GIS的改进AHP型脆弱性指数法评价能够真实反映多因素影响下煤层底板突水的非线性动力过程,评价结果更为吻合实际.      

基于内部结构概化的华北型煤田岩溶陷落柱分类

岩溶陷落柱是华北型煤田所具有的一种特殊地质构造,对煤矿安全生产造成巨大威胁。为了研究岩溶陷落柱的突水机理,确保煤矿采掘工程的安全,提出了岩溶陷落柱的内部结构概化模型,包括堆石段、泥石浆段、岩块碎屑段和柱壁裂隙段4个不同的部分,各部分之间既有相互联系,又显示出不同的力学和水力特征。基于此模型,对岩溶陷落柱按照内部结构的不同进行了分类,将岩溶陷落柱分为堆石型、堆石裂隙型、堆石泥石浆型等8种不同类型,并总结分析了不同类型岩溶陷落柱的结构特征和突水特征,且对不同类型岩溶陷落柱煤矿采掘工程提出了建议。      

银北平原浅层高砷地下水砷富集水化学特征研究

宁夏银川平原是继河套平原之后,在黄河流域发现的又一个高砷地下水分布区.为了总结其高砷地下水的水化学特征,并探索水化学因素对地下水砷释放和富集的影响机制,本文以银川平原北部（银北平原）作为典型研究区,采取野外水文地质调查、水样采集与测试、砷与水化学组分散点图相关分析及水文地球化学方法进行了综合研究.结果表明,银北平原地下水砷含量在0.2~177 μg/L之间;高砷地下水（大于50 μg/L） pH值多在7.5~8.5,水化学类型主要为HCO3-Na·Ca、Cl·HCO₃-Na及Cl·HCO₃-Na·Ca型,E_h多在-200~-100 mV.银北平原砷含量较高的地下水中COD、NH₄⁺、HCO3^-含量相应也较高,而NO3^-和SO₄^2-含量较低.高砷富有机质的冲-湖积含水层经过长期演化,形成偏碱性的中强还原性地下水环境和特殊的水化学特征,也具备极大的砷释放能力.较高的pH导致砷从铁锰氧化物或氢氧化物等水合物或黏土矿物表面解吸.其次部分铁锰氧化物在高pH、低E_h条件下可被还原为低价态可溶性铁锰,从而使与其结合的砷也得以释放进入地下水中.此外重碳酸根与砷酸根、亚砷酸根的竞争吸附行为促使含水层砷的解吸.