基于校正的遥感数据方法估算地下水补给量：以鄂尔多斯盆地台格庙矿区为例

地下水补给是影响区域地下水资源的关键因素,准确评价地下水净补给量对地下水资源的合理开发利用和区域水文循环过程的研究具有基础性意义。通常情况下,在站点尺度可以使用蒸渗仪等设备直接监测地下水补给,而在区域尺度获取地下水补给则难度较大,因此亟待构建一种简便量化区域尺度地下水补给量的方法。本文提出一种基于遥感数据校正来估算区域尺度多年地下水补给量的方法,并在黄河中游内蒙古鄂尔多斯盆地新街台格庙矿区进行试点应用研究。通过对多源降水数据的筛选和蒸发遥感数据的校正,评价台格庙矿区地下水多年净补给量,并基于实测数据的Hydrus-1D数值模拟验证评价方法的有效性。研究结果显示,TPDC来源的降水量数据集更适用于反映研究区降水量的空间分布;MOD16遥感数据低估了矿区实际蒸散量,实际蒸散量是MOD16数据的1.41倍;矿区多年平均净补给量变化范围在-65.70～73.93 mm之间,超过80%的区域净补给量在-30～30 mm之间。新方法估算的地下水净补给量与基于实测数据的土壤水流数值模拟结果接近,表明该方法在缺乏地表产流或地表径流观测资料翔实的地区具有较强的实际应用价值。     

碎屑岩系不同沉积体系的沉积正演方法综述

随着沉积学研究向定量化、过程化、体系化发展,沉积正演日益受到重视。首先阐述了目前沉积正演的主要输入和输出数据,梳理了输入参数的确立方法。随后综述了沉积正演分类的方法,分类原则包括模拟原理、模拟过程数量、模拟结果类型、模拟维度、模拟尺度、忠实数据程度、是否包含源-汇系统的源区等。然后介绍了不同碎屑岩系沉积体系的沉积正演方法,包括山坡地形、河流和深水水道、三角洲、朵体和滑坡。通过介绍各个体系的某一典型模拟程序,说明这一体系需要重点模拟的沉积特征及其对应的模拟原理,并尽量涵盖多种模拟方法,扩宽对于沉积正演的认识。最后对沉积正演的发展进行了展望,认为其将向三维可视化、多过程融合、多学科融合方向发展,并建议加强计算机、数学、力学、地学的复合人才培养;加强沉积正演假想实验研究来研究沉积理论;尝试多种模拟方法;以及由应用为主转向以研发为主。     

跨流域地下水循环研究进展

在区域尺度上,地下水流的路径存在跨越地表分水岭的可能性,从而形成跨流域地下水循环,影响流域之间的水文关系和溶质输送过程。跨流域地下水循环的研究在国际上尚处于起步阶段,方兴未艾,目前已经取得的进展是一个值得关注的问题。对近20年来国内外跨流域地下水循环的研究文献进行了系统的跟踪分析,从形成机理、识别方法和影响评估3个角度总结现有的研究进展。在水动力学形成机理方面,已经从理论上确定了地表分水岭、潜水面最高点和地下水流系统分水点之间的偏离特征,为划分河流之间的多种跨流域地下水循环路径提供了依据。在跨流域地下水循环的识别方面,一系列实际流域的案例提供了可以借鉴的方法,包括水均衡法、流域水文模型和水文地球化学端元混合模型等,证实了跨流域地下水循环的存在性,甚至评估出其循环通量,深化了流域水量平衡关系的认识。研究表明流域地理位置、形态尺寸、气候背景和地质构造等条件都会影响跨流域地下水循环的发生及通量。在影响评价方面,初步发现跨流域地下水循环对水文要素的气候敏感性、Budyko模式状态参数及碳源碳汇形成有重要影响,忽略其作用可能产生错误的认识。目前,科学界对跨流域地下水循环的动力学过程及其物质输送效...     

岩体渗透结构与矿坑涌水强度关系

非均质和结构性是岩体的渗透特征。渗透结构可以分为壳状渗透结构、脉状渗透结构和层状渗透结构三种基本类型 :壳状渗透结构条件下矿坑涌水强度随深度衰减 ;脉状渗透结构使得矿坑涌水强度随深度衰减幅度小 ;层状渗透结构对矿坑涌水强度的控制作用取决于岩层的组合效果。矿区含水岩体的渗透特征由三种基本渗透结构复合而成。复合的渗透结构使矿区出现多条突水强度随深度衰减曲线 ,多个突水强度峰值     

鄂尔多斯北部盆地古流体动力场的演化特征

以鄂尔多斯北部盆地为例,针对古流体动力场的演化问题,应用三维数值模拟技术,恢复了上古生界不同时期地层厚度和地质、水文地质条件;推导了考虑多个要素的地下流体三维数学模型,并依据不同时期古流体动力场特征,初步分析了上古生界油气的运移聚集规律。结果表明,在鄂尔多斯北部盆地,运用三维数值模拟方法能够比较完善地描述古流体动力场的特征和比较准确地指明油气运移和聚集区带,为天然气勘探靶区的确定提供比较可靠的依据。      

地下水中三氯乙烯-苯酚的好氧共代谢的实验研究

以苯酚作为三氯乙烯（TCE）降解的共代谢基质,用瓦勃氏微量呼吸测压仪（简称瓦呼仪）作为测试手段,分析了经苯酚驯化后的混合微生物对苯酚、TCE的降解特性;并讨论了以苯酚作为共代谢基质时TCE降解的可能性。实验结果表明：未驯化的活性污泥不能降解TCE; 经苯酚驯化后的活性污泥,当TCE的质量浓度为50 μg/L时其降解效果较好,TCE的氧化率达3369%;TCE的质量浓度为100 μg/L时其降解效果较差,其氧化率仅为3.2%;苯酚和TCE共代谢降解时,苯酚的存在促进了TCE的降解,当苯酚质量浓度为40 mg/L、TCE质量浓度为50 μg/L时共代谢降解效果最好,TCE的氧化率为79.11%。     

基于熵权与GIS耦合的DRASTIC地下水脆弱性模糊优选评价

地下水脆弱性评价与编图是保护地下水环境工作的基础,DRASTIC模型是目前国际上最普遍应用的地下水脆弱性评价方法。在利用GIS进行地下水脆弱性评价的基础上,引进基于熵权的模糊优选评价方法,构建了基于熵权与GIS耦合的DRASTIC地下水脆弱性模糊优选评价模型。将该模型应用于黄水河流域,计算出了各评价参数的熵权和各叠加分区基于熵权的隶属度,据此将地下水脆弱性划分为高、中、低3个等级。结果表明,评价过程中避免了人为因素的干扰,更能真实地反映客观情况,为地下水脆弱性的评价提供新的思路和方法。     

深层地热资源评价中的回收率问题

回收率是衡量地热资源可开采量的指标.现行规范对回收率仅给出常数参考值,并未给出确定回收率的方法.对于开采深层地下热水这种普遍的地热利用方式,在确定回收率时应考虑其水资源属性.从深层地热开发技术的特点出发,提出确定回收率的约束条件为开采井水位、水温控制指标和地质环境保护.根据地下水动力学和热交换原理,提出了最大可能回收率的概念,给出了基于水位控制指标和基于联合控制指标的回收率确定方法.算例分析表明,回灌率是影响回收率的重要因素.     

三维Tóth型盆地的驻线及其对多级次水流系统的控制

Tóth基于二维剖面流场提出的地下水流系统理论已成为研究盆地尺度地下水循环的理论依据。二维剖面上的驻点可以用于精确划分水流系统的空间分布,然而人们对三维盆地中水流系统的形态以及驻点是否存在等认识尚不清楚。针对2种典型的三维盆地,分别是只在单一方向存在波状起伏的类前陆型盆地和2个正交方向同时存在波状起伏的沙丘型盆地,利用余弦函数建立潜水面起伏的数学表达式,推导水头分布的解析解,利用TECPLOT软件实现了水流系统三维空间分布的可视化。研究发现,2种理想三维盆地内都可以发育驻点,其中类前陆型盆地内驻点构成一条水平延伸的驻线,驻线控制了4个水流系统的空间分布;沙丘型盆地内驻点构成一条圆弧状驻线,驻线控制了6个水流系统的空间分布。通过研究驻线在三维盆地中的分布并且提出了利用驻线划分三维盆地水流系统的方法,加深了对三维盆地地下水循环规律的认识。     

坡折带对陆相湖盆辫状三角洲层序和沉积的控制——以准噶尔盆地东缘三工河组为例

通过对钻探、地震及露头资料的研究,将准噶尔盆地东缘三工河组划分为两个三级层序。在地震和测井剖面上识别出挠曲坡折带和断裂坡折带两种构造坡折带。坡折带对于研究区层序和沉积的控制作用主要表现为:对于层序,"径向沟梁辐射,纬向阶梯分布"的坡折带体系使得本区三工河底部低水位体系域发育,坡折带加强河道侧向迁移,削弱河道下蚀,增加准层序数量,坡折带高部位低水位体系域会侵蚀下覆地层;对于沉积,在精细开发区的三工河组识别出6种沉积微相组合,顺物源连井剖面上自下而上识别出3个沉积微相组合序列,陡坡区发育富河口坝三角洲前缘,缓坡区发育富河道三角洲前缘。