莱州湾东岸海底地下水的水文地球化学特征及其地球化学演化模式

莱州湾东岸的海底地下水主要分布在浅海区的第四纪松散沉积物中,明显有别于海水,目前已被大量开采利用。从内陆向海区分别取地下水样化验分析,其pH值、密度、钠吸附比(SAR)、rCl/rBr等化学特征值呈现出从陆向海逐渐变化的规律,内陆含水层地下水中较高的硝酸盐类污染物,在海底地下水中也有明显的反映,地下水的水化学类型也由ClCa·Na·Mg型转变为ClNa·Mg型和ClNa型。另一方面,海底地下水的主要组分、浓度和矿物相组成也有自己的特点。研究发现,从内陆向海区,地下水的离子强度和矿物质的饱和指数均呈现出一定的变化规律。地下水中的这些离子以及矿物相在空间上的水岩交换变化,使地下水逐渐从淡水演化为微咸水和咸水,构成了海岸带地下水地球化学演化的一般模式。鉴于海底地下水与内陆地下水的紧密联系,今后陆地含水层一旦被污染,地下水向海区的化学输移将带来一定的环境效应。这应当引起我们足够的重视。     

苏北浅滩海底地下水排放及其对海域营养盐通量的贡献

海底地下水排放(SGD)是近海海域的一个重要的营养盐来源。本研究借助多种天然镭同位素对春季苏北浅滩海域的SGD及其携带入海的营养盐通量进行量化评估。研究发现:苏北浅滩海域的~(224)Ra、~(223)Ra和~(226)Ra等镭同位素的浓度水平较高,呈现近岸高、远岸低的分布趋势;根据~(224)Ra/~(226)Ra的"表观年龄模型"估算的水龄的分布情况推断,春季该海域表层水体主体流向为东北向,流速约为0.1m/s,这与前人物理海洋数值模拟结果一致;最终利用226Ra质量平衡模型发现海域的SGD通量为(46±29)cm/d,由其携带入海的溶解态无机氮、磷、硅营养盐(DIN、 DIP、 DSi)等的通量分别为(2.6±3.1)×1~09、(3.0±2.5)×10~6和(5.5±4.2)×10~8mol/d。     

水文重力效应改正中一维地下水模拟算法的对比

基于一维地下水渗透方程详细推导其有限差分解算过程,引入不同于显式差分的隐式差分和中心差分格式,对比分析不同差分格式对地下水模拟结果及其相应地下水重力效应的影响,并对其中的层间参数取值和非线性方程的线性化问题进行探讨。结果表明,在日本Isawa扇形地区超导台站,不同层间参数加权公式能够引起最大约0.15 μGal的重力效应差异,影响在1.9%以内;不同差分格式和线性化方法组合形式能够引起最大约0.12 μGal的重力效应差异,影响在1.5%以内。     

Properties of geogrid-reinforced marine slope due to the groundwater level changes

Evaluation of slope stability, especially in the absence of a proper bed such as marine soils, is one of the most important issues in geotechnical engineering. Using geogrid layers to enhance the strength and stability of embankments is regarded as a commendable stabilization method. On the other hand, groundwater level erratically fluctuates in coastal areas. Therefore, the aim of this research is to study the effects of groundwater level changes on stability of a geogrid-reinforced slope on loose marine soils in Qeshm Island, Iran. At first, geotechnical properties of the site were obtained by comprehensive series of geotechnical laboratory and in situ tests. Then, by simultaneous changes of groundwater level and several parameters such as embankment slope, loading, geogrid length, geogrid number, and tensile strength of geogrid, different characteristics such as embankment safety factor (SF), vertical and horizontal displacements at embankment top and embankment base were studied. It was observed that groundwater level had significant effects on behavior of the embankment. For most of the observations, by decreasing the groundwater level, the displacements decreased and consequently safety factor increased. Increasing the length, number, and tensile strength of geogrid led to the reduction of displacements and an increase in the safety factor.     

宁夏南部“南北古脊梁”岩溶裂隙水流系统分析

运用构造控水分析、水化学同位素等方法,对宁南“南北古脊梁”岩溶裂隙水系统进行了深入的分析与讨论。该区储水空间以岩溶裂隙为主,岩溶水的空间分布明显受SN向大型断裂构造控制。岩溶地下水以大气降水起源为主,并表现为多元水混合而成。水质分布呈现南优北劣的分带特征,北部水一岩相互作用形式为溶滤一蒸发浓缩型,呈高矿化咸水,南部为溶滤一混合型,呈低矿化淡水。根据水动力场和水化学场特征,划分了3个相对独立的岩溶水子系统。     

CFC在中国高放废物处置库预选区地下水研究中的应用

本文介绍了地下水测年的CFC方法及其原理,并将这种方法实际应用于我国高放废物处置库预选区——甘肃北山地区的水文地质研究,结果表明,研究区内沟谷洼地浅部地下水的CFC年龄在15~26a,基岩裂隙浅部地下水多为不含CFC的老水与含CFC的新水的混合水。在描述了确定混合比方法的基础上,根据样品CFC含量计算了研究区地下水的混合比。与氚相比,CFC是目前年轻地下水测年更好的工具,具有更多的优越性。     

Calibration and use of continuous heat-type automated seepage meters for submarine groundwater discharge measurements

Submarine groundwater discharge (SGD) assessments were conducted both in the laboratory and at a field site in the northeastern Gulf of Mexico, using a continuous heat-type automated seepage meter (seepmeter). The functioning of the seepmeter is based on measurements of a temperature gradient in the water between downstream and upstream positions in its flow pipe. The device has the potential of providing long-term, high-resolution measurements of SGD. Using a simple inexpensive laboratory set-up, we have shown that connecting an extension cable to the seepmeter has a negligible effect on its measuring capability. Similarly, the observed influence of very low temperature (≤3 °C) on seepmeter measurements can be accounted for by conducting calibrations at such temperatures prior to field deployments. Compared to manual volumetric measurements, calibration experiments showed that at higher water flow rates (>28 cm day⁻¹ or cm³ cm⁻² day⁻¹) an analog flowmeter overestimated flow rates by ≥7%. This was apparently due to flow resistance, turbulence and formation of air bubbles in the seepmeter water flow tubes. Salinity had no significant effect on the performance of the seepmeter. Calibration results from fresh water and sea water showed close agreement at a 95% confidence level significance between the data sets from the two media (R² = 0.98). Comparatively, the seepmeter SGD measurements provided data that are comparable to manually-operated seepage meters, the radon geochemical tracer approach, and an electromagnetic (EM) seepage meter.     

张掖盆地地下水硝酸盐污染与人体健康风险评价

地下水是张掖盆地的重要水资源,其硝酸盐污染尚未得到足够重视。对张掖盆地2004、2015年地下水硝酸盐浓度进行了系统分析,并采用美国环境保护署（USEPA）推荐的健康风险评价模型评估了地下水硝酸盐的健康风险。结果表明：自2004年以来张掖盆地地下水硝酸盐污染日趋严重。2015年硝酸盐浓度最高已达到283.32 mg·L^-1,17.61%的采样点硝酸盐氮浓度超过GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》中饮用地下水限量值（20 mg·L^-1）。研究区人群经皮肤接触途径摄入硝酸盐的健康风险在可接受水平,而饮水摄入硝酸盐的健康风险较高,总风险中饮水途径引起健康风险的贡献率占99.40%,远大于皮肤接触途径。儿童经饮水摄入和皮肤接触两种途径的健康风险均显著高于成人,分别为成人的1.544倍和1.039倍。32.39%的采样点地下水硝酸盐对儿童的健康风险超出了可接受水平,14.79%的采样点地下水硝酸盐对成人的健康风险不可接受。甘州区城区、临泽县北部边缘及高台县城区周围硝酸盐浓度最高,这些区域内所有人群都面临硝酸盐引发的高健康风险,其余区域硝酸盐引发的健康风险相对较低。     

台湾屏东县东港溪拦溪对其周边地下水水质及水产养殖的影响

为了解设于屏东县新园乡界河以东港溪上的拦河堰对当地地下水的影响进行一系列研究.首先对台湾西南沿海的屏东县新园乡1989年10月东港溪拦溪建堰前后地下水水质及等水位线数据进行了分析,同时逐月收集东港溪拦溪堰周边的佳冬乡养殖池所用的井水、池水、浮游生物、日本鳗鲡(Anguilla japonica)及虾等数据,进行分析与比较.此外,用以上2个乡的地下水进行了鳗鲡幼苗水族箱养殖试验,并检验分析试验后的鳗鱼.各项分析结果表明,拦溪堰的兴建使新园乡的地下水水位降低,附近污染河川的水渗入了地下,对养殖生物的健康产生不同程度的影响.因此建议,在旱季应减少对东港溪拦溪堰水的抽取量;台湾西部尤其是新园乡的水产养殖活动应予以减少.     

水资源开发利用引起的环境负效应——以玛纳斯河流域为例

通过对玛纳斯河流域环境负效应研究,确定了水资源开发利用过程中引起环境负效应的制约因子,引入地下水动态均衡方法进行半定量分析,明确地下水量的变化为引起环境负效应的直接因素,为定量进行水资源综合开发与利用、防止环境负效应的产生提供方法和依据。