河北燕山南麓库区水体质量调查评价分析

水体质量是水资源的生命,实施水体监测与水质综合评价是建设水生态文明的基础性工作。为掌握河北燕山南麓流域水环境特征,对区域内的桃林口、石河、洋河、陡河和邱庄等5个水库进行取样分析。结果表明:区域内水质矿质含量高、硬度大;水体中化学需氧量、高锰酸钾指数为水质主要影响因素,当前城镇化和工业发展对区域水资源产生了影响,资源型缺水加剧了水资源供需矛盾,采取科学的水污染质量和保护措施极为重要。     

2010—2020年黄河下游河南典型灌区浅层地下水中砷和氟的演化特征及变化机制

黄河下游典型灌区河南段是豫北平原重要的农业种植区。该地区浅层水质整体较差,因常用于作物灌溉或家畜饮用,会对人体健康产生风险,因此对该地区地下水中砷与氟浓度变化特征和机制的研究将有助于提高对该地区地下水污染的认识水平。本文基于2010年和2020年在灌区范围内采集的327组浅层地下水样品,研究区内地下水砷和氟分布情况,并在此基础上对比研究十年间灌区浅层地下水中砷、氟的演化特征,探索分析砷与氟浓度及空间变化机制。研究结果表明：该地区浅层地下水中存在砷与氟超标问题,2020年浅层地下水中高砷（砷浓度大于10μg/L）和高氟（氟浓度大于1mg/L）的样品数量分别占总数的26.1%和26.06%。高砷水分布在太行山前洼地与黄河冲积平原等泥沙互层结构的沉积环境中,还原性较强,同时地下水径流不畅,较强的阳离子交换作用使得其所处环境中Ca²⁺浓度较高。近十年间砷浓度增加的水样占总数31.8%,砷浓度减少的水样占36.7%。砷浓度的增长（减少）是地下水还原性增强（减弱）使得锰氧化物溶解释放（吸附）导致。近十年间不同地区农业灌溉和水源置换等用水方式导致水位变化是引起砷浓度变化的潜在因素。高氟水主要分布在河南新乡与濮阳的黄河沿线,氟离子浓度受到沉积物中萤石等钙质矿物溶解影响,使得高氟地下水出现在低钙环境中。近十年间研究区中氟离子浓度减少的占总数60.2%,氟离子浓度增加的占32.1%,整体变化趋势向好,但是高氟区中氟离子浓度继续增加。氟浓度的变化同样受到Ca²⁺变化影响,在Ca²⁺浓度降低（升高）时氟浓度进一步升高（降低）。地下水中氟升高地区分布在黄河沿线,因此受到黄河水补给影响较大,地下水径流条件较好,阳离子交换作用减弱,使得Ca²⁺浓度降低,此时地下水中砷浓度受到环境影响而降低,因此研究区氟增加地区中砷与氟的分布和演化呈现反向关系。     

随机森林模型预测岩溶区酸性煤矿井水锰污染

酸性煤矿井水严重威胁地下水的水质。如何更有效对受影响区域的地下水源进行动态监测是当前的一个关键问题。采用随机森林中的回归模型,利用自变量(采空区水位、岩溶水位、pH值、泉水流量、电导率)和因变量(污染离子浓度)的相关性,建立回归模型;使用测试数据进行误差分析,结果证明模型准度较高,所得预测值具有参考价值;得出各自变量对因变量影响的重要程度,分析结果与实际情况相符合。试验表明,随机森林回归模型在酸性煤矿井水污染预测方面具有适用性,可作为辅助手段监测水质污染情况,对今后工作有一定的指导意义和经济价值。     

基于岩相古地理的黄淮平原原生劣质水发育特征分析

黄淮平原水资源严重短缺,原生劣质水非常发育,水资源供需矛盾十分突出,属于我国典型的资源型缺水和水质型缺水区。文章基于对黄淮平原第四纪各个时期岩相古地理演变的详细刻画,分析了原生劣质水的空间发育特征,旨在研究其与沉积相的相关性。结果表明：原生劣质水基本分布在河间带相、河间洼地相、扇间洼地、浅湖相和沼泽洼地相等古地形闭塞、排水不畅、水平径流滞缓的沉积相中,尤其是溶解性总固体含量(TDS)> 3000 mg/L的咸水、氟化物> 2.0 mg/L的高氟水、铁含量11.98 mg/L的高铁水和锰含量6.43 mg/L的高锰水均分布在上述沉积相范围内,据此充分论证岩相古地理演化对水文地质结构场、水化学场和原生劣质水发育特征的决定性影响。通过分析原生劣质水的成因环境,为进一步详细刻画原生劣质水的平面和垂向发育特征提供依据,并在黄河冲积扇及河道带相、冲积-洪积扇相等主流相内,结合地球物理勘探方法进行洁净地下水勘查,初步形成“岩相古地理分析—主流相圈定靶区—物探确定层位—成井供水”的勘查供水模式,为缺水区安全供水提供新的思路和方法。     

河南省地下水监测工程建设和监测成果综述

为落实国家地下水监测工程与地下水质监测任务,实现对河南省地下水动态的有效监测,以及对河南省平原、盆地及岩溶山区地下水动态的区域性监控。国家地下水监测工程和河南省地下水监测工程在河南省监测区共布设国家级地下水监测站点485个,省级地下水自动监测站点387个。监测区控制面积10.86万平方千米,主要监测层位浅层潜水（微承压水）、承压第Ⅰ含水层组地下水（中深层地下水）、承压第Ⅱ含水层组地下水（深层地下水）、承压第Ⅲ含水层组地下水（超深层地下水）、岩溶水、裂隙水,项目工程的建设完成,基本上完善了河南省地下水监测专业站点,提升了对全省区域地下水、国家重大工程沿线及地下水污染高风险区的监控能力,确保了及时、准确、全面的获取地下水动态信息,从而满足科学研究和社会公众对地下水信息的基本需求。根据监测成果将河南省浅层地下水划分为6个埋深分区,埋深区间在1.41～52.68m,平均埋深11.93m。划出降落漏斗两处,划分浅层地下水化学类型11种,主要为HCO3·Cl-Ca型;水质分析综合评价结果显示以Ⅳ类和Ⅴ类水为主。     

地下水饮用水与灌溉水水质评价方法研究进展

地下水作为饮用水与灌溉水的重要来源,在人们日常生活中以及农业生产中有着十分重要的作用,国内外已经对地下水开展了大量深入的研究。目前,饮用水、灌溉水和地下水水质评价方法基本一致。地下水饮用水与灌溉水水质评价方法众多,但至今没有统一的评价模型,使用不同的评价方法对同一区域地下水饮用水与灌溉水水质进行评价,往往得到的结果有所差异。因此,本文对国内外常用地下水饮用水与灌溉水水质评价方法进行梳理,指出各评价方法的优点和缺点,针对各评价方法存在的缺点,归纳其改进方法;总结地下水饮用水与灌溉水水质评价方法研究进展及未来研究的趋势,并提出展望,旨在为地下水饮用水与灌溉水水质评价方法的完善提供参考依据。     

南水北调来水对密云水库水质及水生生物的影响

2015年9月11日,南水北调水正式进入密云水库,源水区丹江口水库水与密云水库水进行水质汇兑,由于两种水源水质化学特征存在差异,汇兑之后,密云水库水生态存在重构风险。因此,南水入库后,进行汇水区及整个库区的水质、水生态调查监测,明确水库水环境变化,对指导密云水库水质安全管理调度具有重要意义。通过南水入库对密云水库水质、浮游藻类、大型水生植物影响的分析,可以看出：南水入库调水初期,密云水库各水质指标(除pH外)均有所升高;pH呈先下降再升高的趋势,最低达8.2,到2020年恢复到南水入库前水平;2015-2020年密云水库各监测富营养化状态指数值在36～43之间,均为中营养水平,富营养化状态呈逐年改善趋势。库东、金沟浅水区域发生水华的概率大于深水区域;南水入库前后,密云水库浮游植物种类数量变化不大,但优势藻种构成季节变化显著;南水入库后,库区岸边带的沉水植物、挺水植物以及陆生草本植物全部被淹没致死,目前发现潮河入库口和白河入库口存在大量的水生植物,库北岸边带有狐尾藻、大茨藻零星分布。预计库岸带水生植物的大面积恢复还需要多年时间。     

滦河潘家口水库控制流域水量与污染物负荷模型构建及率定

由于水质时空监测资料缺乏,采用水文水质模型模拟的方式揭示污染物负荷的主要贡献是流域管理的重要手段。本文以滦河潘家口水库控制流域为研究背景,根据水文气象、下垫面及水质监测等数据,构建了流域SWAT水文水质模拟模型,采用实测径流和水质监测资料对模型进行参数率定和验证,结果表明：径流模拟的R²和NSE均大于0.50,尤其是潘家口水库入库径流模拟的精度在0.79以上。各水质监测断面TP模拟的R²在0.57以上,TN模拟的R²在0.61以上,说明构建的SWAT水文水质模型能够反映流域水文过程及污染物迁移转化过程,研究结果可为潘家口水库污染物来源分析及水资源管理提供科学依据。     

常州市地下水资源评价与保护对策研究

根据2015-2020年常州市地下水资源量和水质监测资料,分析对研究区地下水开发利用现状、浅层地下水资源量和、动态特征和水质进行评价,评价地下水水质、对未来水质、微生物污染状况及和变化趋势进行预测,总结地下水资源开发利用存在的主要问题,探究水质超标和恶化的原因,提出地下水资源保护、水质改善的对策建议。结果表明：常州市地下水资源量和开采情况总体较好,但地下水水质总体上呈恶化趋势,2017年至今地下水达标率逐年降低,主要超标项目为氨氮、锰,总硬度、铁。应在后期加强保护治理措施,通过优化配置水资源,加强地下水管理、强化重点治理地表面源污染,控制地下水污染源和利用地下水动态监测成果,实施立体开发建设等措施,改善常州市地下水资源开发利用和污染状况。研究结果以期为常州市地下水资源的合理开发、利用和保护提供科学参考。     

库区碎石土边坡稳定性及影响因素研究

针对现阶段库区碎石土边坡安全稳定性评价和治理都缺乏可参考的规范化、系统性的资料,缺乏相关规范标准的问题。本文以某库区碎石土边坡边坡为例,通过FLAC3D分析边坡坡度、边坡高度对边坡致灾范围和影响程度进行分析。得出：坡度一定时,边坡坡高越高,边坡位移越大,边坡稳定性系数越低,但当坡高高于80 m后,边坡的安全系数骤降,从1.44变化降低至1.1,坡度对边坡稳定性的影响是较为突出的;坡高一定时,边坡坡度越陡,边坡位移越大,边坡稳定性系数越低,坡度超过45°后,边坡完全系数急剧降低。