Analysis of radial movement of an unconfined leaky aquifer due to well pumping and injection

Radial movement of an unconfined leaky aquifer was studied with respect to hydraulic forces that are induced by well recharge and discharge. New analytic solutions in the velocity and displacement fields were found and applied to describe transient movement in an unconfined leaky aquifer. Linear momentum and mass balance of saturated porous sediments, the Darcy-Gersevanov law, and the analytic solution of hydraulic drawdown for unsteady flow within the unconfined leaky aquifer were introduced to find the new solutions. Analytic results indicate that the nonlinear relation between the initial hydraulic head (h₀) and the well function has an insignificant effect on the aquifer transient movement when the drawdown s<0.02h ₀. When the well function is simplified with different assumptions and pumping conditions, the new solutions correspondingly reduce to cases that are similar to the Hantush-Jacob, Muskat, and Theis transient movement of a confined leaky aquifer. It was found that large leakance is important in slowing radial movement and reducing aquifer deformation. Flow velocity in the aquifer is more responsive to leakance than to cumulative displacement within the aquifer. The zones and boundary with tensile stress can be located using the same approach applied to a confined aquifer for risk assessment of earth fissuring.

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Résumé Le mouvement radial dans un aquifère semi-perméable libre a été étudié en considérant les forces hydrauliques induites par la recharge et le prélèvement au niveau d’un puits. De nouvelles solutions analytiques des champs de vitesse et de déplacement ont été trouvées et appliquées pour décrire le mouvement transitoire dans un aquifère semi-perméable libre. Pour trouver les nouvelles solutions, le moment linéaire et le bilan de masse dans les sédiments poreux saturés, la loi de Darcy-Gersevanov, et la solution analytique du rabattement hydraulique pour un écoulement transitoire dans un aquifère semi-perméable libre sont pris en compte. Les résultats analytiques montrent que la relation non-linéaire entre le potentiel hydraulique initial (h₀) et la fonction de puits a un effet insignifiant sur le mouvement transitoire de l’aquifère quand le rabattements s <0.02h₀. Si la fonction de puits est simplifiée en tenant compte de différentes hypothèses et conditions de pompage, les nouvelles solutions se réduisent en conséquence à des cas similaires au mouvement transitoire dans un aquifère semi-perméable captif selon Hantush-Jacob, Muskat, et Theis. Il s’est avéré qu’une drainance élevée est importante pour le ralentissement du mouvement radial et la réduction de la déformation de l’aquifère. La vitesse d’écoulement dans l’aquifère est plus sensible à la drainance qu’au déplacement cumulé dans l’aquifère. Les zones et la frontière présentant des contraintes de traction peuvent être localisées en utilisant la même approche appliquée à un aquifère captif pour l’évaluation des risques de fissuration du sol.

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Resumen Se ha estudiado el movimiento radial en un acuífero no confinado con fuga en relación a las fuerzas hidráulicas que son inducidas por la descarga y recarga del pozo. Se encontraron nuevas soluciones analíticas en los campos de desplazamiento y velocidad, las cuales se aplicaron para describir el movimiento transitorio en un acuífero no confinado con fuga. Se han introducido cálculos de balance de masa y momentum lineal de los sedimentos porosos saturados, la Ley Darcy-Gersevanov, y la solución analítica de descenso hidráulico para flujo sin régimen permanente dentro del acuífero no confinado con goteo para encontrar las nuevas soluciones. Los resultados analíticos indican que la relación no lineal entre la presión hidráulica inicial (h₀) y la función del pozo tiene efecto insignificante en el movimiento transitorio del acuífero cuando el descenso s < 0.02h₀. Cuando se simplifica la función del pozo en base a diferentes supuestos y condiciones de bombeo se reducen las nuevas soluciones a casos que son similares a el movimiento transitorio Hantush-Jacob, Muskat, y Theis de un acuífero confinado con goteo. Se encontró que las fugas grandes son importantes en la disminución del movimiento radial y en la reducción de la deformación del acuífero. La velocidad de flujo en el acuífero responde más a las fugas que al desplazamiento acumulativo dentro del acuífero. Pueden localizarse zonas y límites con esfuerzos tensionales usando el mismo enfoque aplicado a acuíferos confinados para evaluación de riesgo de generación de fracturas en el terreno.

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Environmental magnetic studies of sediment cores from Gonghai Lake: implications for monsoon evolution in North China during the late glacial and Holocene

Environmental magnetic studies were conducted on a 9.42-m-long sediment core from Gonghai Lake, North China. Radiocarbon dating indicates that the record spans the last 15,000 cal year BP. The principal magnetic mineral in the sediments is pseudo-single domain magnetite of detrital origin with minimal post-depositional alteration. Although the variations in the concentration of detrital magnetic minerals and their grain size throughout the core reflect inputs from both soil erosion and eolian dust, it is shown that their climatic and environmental significance changes with time. In the lowermost part of the core, ~15,000–11,500 cal year BP, the magnetic minerals were supplied mainly by bedrock erosion, soil erosion and dust input when climate ameliorated after the cold and dusty last glacial maximum. The increasing magnetic susceptibility (χ) in this interval may indicate a combination of changes in the lake environment together with catchment-surface stabilization and a decreasing proportion of dust input. In the central part of the core, ~11,500–1,000 cal year BP, the detrital magnetic minerals mainly originated from dust inputs from outside the catchment when the lake catchment was covered by forest, and catchment-derived sediment supply (and thus the lake sediment accumulation rate) were minimal. The generally low concentration of magnetic minerals in this part of the core reflects the highest degree of soil stability and the strongest summer monsoon during the Holocene. In the uppermost part of the core, the last ~1,000 years, detrital magnetic minerals mainly originated from erosion of catchment soils when the vegetation cover was sparse and the sediment accumulation rates were high. Within this part of the core the high magnetic susceptibility reflects strong pedogenesis in the lake catchment, and thus a strong summer monsoon. This scenario is similar to that recorded in loess profiles. Overall, the results document three main stages of summer monsoon history with abrupt shifts from one stage to another: an increasing and variable summer monsoon during the last deglacial, a generally strong summer monsoon in the early and middle Holocene and a weak summer monsoon in the late Holocene. The results also suggest that different interpretational models may need to be applied to lake sediment magnetic mineral assemblages corresponding to different stages of environmental evolution.     

不同气候带的河道与沙丘分布格局及其类型划分

风水交互作用是干旱区常见的地貌现象和重要的地表过程,干旱区河流通过提供物源和场所控制沙漠分布的格局,沙漠分布与风沙活动制约河道发育和泥沙输移,在不同时空尺度表现不一,但关于二者交互作用的分类处于探索阶段,尚未形成分类体系,尤其在地貌格局分类上多为定性描述。因此,自西向东选择位于3个气候带的中国西部克里雅河、中部毛不拉格孔兑以及东部西拉木伦河,利用遥感影像解译获取河道与沙丘信息,探讨近源沙丘的分布与河型之间的组合关系。结果表明：河型、河流流向与风向之间的关系、水文以及距离河道的远近影响河道与沙丘组合的地貌格局;在河道-沙丘尺度上,划分为弯曲河道-对称式边滩沙丘、顺直河道-边滩沙丘、分汊河道-心滩式沙丘、网状河道-格状镶嵌式沙丘4种类型。     

陕西洛南陈耳金矿床地质特征及成因探讨

通过对小秦岭金矿田中陈耳金矿床矿体宏观特征、矿石物质组成和结构构造特征、围岩蚀变、矿床地球化学特征分析, 结合前人成岩、成矿年代学研究成果, 显示本区主要存在2期成矿及叠加成矿作用:早期印支期形成蚀变糜棱岩型金矿, 成矿作用与韧性剪切作用有关;晚期燕山期形成石英脉型金矿, 成矿作用与岩浆热液作用有关。2期成矿作用所形成的矿石类型、矿石结构构造、控矿构造的方向性质、围岩蚀变、流体包裹体特征均有较大差异, 在空间上具有一定程度的叠加但不完全重叠, 叠加成矿作用使矿体进一步富集。指出本区金矿具有叠加改造成矿作用的特征, 在东西、南北向构造交汇部位是找金矿的有利靶区。     

地幔热柱的多级演化及其成矿作用——以冀北地区为例

冀北地区金、银金金属成矿作用研究表明，金、银等成矿元素除部分萃取自含矿围岩外，主要来自深源。幔枝构造是重要的热源释放体系，控制着深源含矿流 体的迁移，聚集和成矿，从而构成了以幔枝构为中心，内带为金、外带为银金金属的构造－岩浆成矿系列，并据此归纳出幔枝构造成矿模式。     

城市测绘电子档案质量略见

结合城市测绘的特点,规范档案工作流程,基于局域网实现电子档案信息的合理流转。建立电子档案质量监控机制,梳理常见质量问题,研发相应的质量检审工具软件,实现电子档案质量监控的智能化,避免档案再利用时因信息错误导致发生工程质量事故。     

加勒比板块多学科研究综述及其对地震预测的启示

2010年1月12日海地M_W7.0地震打破了Enriquillo断层近240余年的地震平静期, 可能意味着加勒比地区新的活跃周期的到来。 本文通过收集该地区地质构造演化、 地球物理场、 发震构造、 震源物理、 运动学特征及应力场演化等方面的研究成果, 分析由于海地地震的发生所带来的区域地震危险性等相关认识的改变。 通过对多学科资料的梳理, 分析利用多学科研究成果开展加勒比地区地震危险性分析的基本思路, 以期为未来的中国大陆区域动力学模型构建、 地震预测预报研究提供基础参考。     

基于秒级探空资料的中国地区浮力频率分布

浮力频率用来描述大气层结稳定性,反映大气扰动强弱。利用2014年6月-2017年5月中国地区高垂直分辨率的秒级探空资料,分析了中国地区浮力频率的时空分布特征。结果表明:中国地区大气浮力频率总体随高度的增加而增大,低平流层值大于对流层值;对流层和低平流层中浮力频率随高度变化均较小可视为常数,过渡层浮力频率随高度变化较大,对流层中浮力频率受地形影响较平流层大。对流层中北方地区5 km高度以下的浮力频率随时间呈现出较弱的周期变化,周期为1年,峰值出现在冬季,南方地区随时间无明显变化;在过渡层中南北地区的浮力频率随时间均呈现出1年的周期变化,峰值出现在冬季,谷值出现在夏季;在低平流层中南北地区浮力频率随时间均无明显变化。浮力频率的大小变化对重力波参数有较大影响,秒级探空资料计算的的浮力频率和风速切变更精细,较常规探空资料更准确地反映大气稳定度的变化。     

螺旋藻多糖对给予环磷酰胺BALB/C小鼠的保护作用研究

研究了螺旋藻多糖（ＰＳ）对环磷酰胺（ＣＹ）引起的ＢＡＬＢ／Ｃ小鼠造血功能等损伤的保护作用。当给小鼠ＣＹ时能同时给予ＰＳ时，就能大大减轻因给予ＣＹ经起的造血功能障碍；能明显减缓动物因使用ＣＹ的致的体重下降以及能明显减低因ＣＹ作用的死亡率，提示使用ＰＳ对预防或减轻化疗制剂的危害是具有明显作用的。为临床化疗、放疗病人使用ＰＳ提供了依据。