主成分分析法在判定新立矿井海水渗入中的应用

为了判定新立矿井海水渗入情况,在详细的水文地质调查、取样测试的基础上,应用主成分分析法将7个水质测试指标进行了降维处理,分析了主成分的实际意义,并根据综合主成分指标进行了水样的分类。结果表明,7个指标可以综合为两个主成分,Cl^-,Mg^2＋,Na^＋和SO4^2-四个变量在第一主成分上具有类似的、较高的载荷值,反映海水的浓缩效应,K^＋在第二主成分上显示较高的载荷值,反映离子交换吸附效应;矿坑涌水中K^＋、Na^＋等指标即可反映海水渗入的物理、化学特征,通过涌水水质的监测可以判定海水渗入情况。     

Diagenetic formation of gypsum and dolomite in a cold‐water coral mound in the Porcupine Seabight,off Ireland

Authigenic gypsum was found in a gravity core, retrieved from the top of Mound Perseverance, a giant cold‐water coral mound in the Porcupine Basin, off Ireland. The occurrence of gypsum in such an environment is intriguing, because gypsum, a classic evaporitic mineral, is undersaturated with respect to sea water. Sedimentological, petrographic and isotopic evidence point to diagenetic formation of the gypsum, tied to oxidation of sedimentary sulphide minerals (i.e. pyrite). This oxidation is attributed to a phase of increased bottom currents which caused erosion and enhanced inflow of oxidizing fluids into the mound sediments. The oxidation of pyrite produced acidity, causing carbonate dissolution and subsequently leading to pore‐water oversaturation with respect to gypsum and dolomite. Calculations based on the isotopic compositions of gypsum and pyrite reveal that between 21·6% and 28·6% of the sulphate incorporated into the gypsum derived from pyrite oxidation. The dissolution of carbonate increased the porosity in the affected sediment layer but promoted lithification of the sediments at the sediment‐water interface. Thus, authigenic gypsum can serve as a signature for diagenetic oxidation events in carbonate‐rich sediments. These observations demonstrate that fluid flow, steered by environmental factors, has an important effect on the diagenesis of coral mounds.     

新驿煤矿下组煤矿井涌水量预测研究

在系统收集水文地质资料的基础上,运用"大井法"和水文地质比拟法对开采16煤的涌水量进行了预测,利用突水系数法,对八采区16煤底板奥灰突水危险性进行了评价,得出了突水系数分区图。经综合分析对比,采用大井法的预测结果:即开采16煤正常涌水量为482m3/h,最大涌水量为540m3/h;奥灰突水量初期为1 083～10 640m3/h,一般为660～4470m3/h;如对奥灰采取疏排降压方案,疏降排水量预计为770m3/h。此结果可作为矿井回采阶段防治水设计的参考。     

渤海表层悬浮泥沙的空间模态及其时间变化

针对整个渤海海域悬浮泥沙分布全貌研究的不足,基于2000-2004年连续5年的354个SeaWiFS反演的渤海表层悬沙浓度资料,经多年月平均得到其季节变化特征;通过经验正交函数分解,给出其空间模态及时间系数,揭示渤海表层悬浮泥沙的空间分布特征及其随时间的变化。渤海表层悬沙浓度除秦皇岛海域外近岸高,离岸低,辽东湾东岸浓度远大于西岸;冬季浓度最高,春秋次之,除河口海域外夏季浓度最低;河口海域冬夏季均为浓度高值区。经验正交分解显示第一空间模态反映渤海悬沙浓度的总体分布特征,其显著变化周期为12个月,显示渤海表层悬沙的季节变化特征。第二空间模态反映黄河入海径流对渤海表层悬沙浓度分布格局的影响, 其周期为6个月,代表黄河口海域悬沙浓度的变化周期。第三模态显示渤海不同海域悬沙浓度的增加或减小过程并不同步,存在明显的位相差异。     

黄河水质地球化学

在对1958—2000年期间黄河水系100个站点水质监测资料进行统计分析的基础上,研究了黄河主要离子的地球化学。结果表明,黄河流域各区河水总溶解性固体(TDS)含量的差异达2~3个数量级,TDS的总平均值为452mg/L,是全球河流均值的4倍。Na+、K+、SO42-和Cl-的含量是世界河流均值的10~20倍。相比之下,河水TDS含量的季节差异却不大,远不及与此呈反比关系的流量的季节差异。黄河洪水期的水量通常是枯水期的4~5倍,但枯水期河水的TDS通常只是洪水期的2倍,完全不同于世界其他大河。黄河的离子化学主要受沉积岩(尤其是富含碳酸盐矿物的黄土)化学风化作用和在干旱气候影响下水中溶解盐的蒸发浓缩和结晶作用的控制。近半个世纪来黄河河道径流量有显著减少的趋势,这与新修建的众多水库的蓄水有关,与此相适应,近半个世纪来黄河水质表现出明显的盐渍化过程,这一过程主要由含盐量高的农田灌溉回水所引起。     

平顶山矿区矿井突（涌）水水源判别模式

对在平顶山矿区所采集的地下水样品进行了多元统计分析,以识别一些来源不清的样品归属,建立该区突（涌）水水源判别模型。选择水中６大离子为变量,对３７个水样进行了Ｑ型聚类分析和阳离子三角形分析;以聚类分析所得的结果为基础,应用判别分析方法建立了该矿区寒武系灰岩水、薄层灰岩水（Ｌ２）和砂岩水３类判别模型,并应用马氏距离作Ｆ检验和归属概率“检验”,结果表明所建立的判别模型是有效的。     

贵州苗匡热矿水地热区水化学特征及热储条件分析

贵州苗匡热矿水地热区大地构造位于江南复合造山黔南坳陷铜仁复式褶皱变形带,区域构造为红石古断裂带与苗匡断裂交汇锐角区,区内出露的地层有前南华系板溪群、南华系、震旦系、寒武系;热矿水水化学类型为HCO_3-Na型,含高氟、锶、锂、偏硅酸;弱碱性水;呈带状中低温热储;区域大地热流供给热量;地下热矿水补给为构造破碎带深远程补给;区域性红石活动断裂带具有导热导水储水性,热矿水被温差、压力差等驱动循环运移至断裂破碎带富集,苗匡次级断裂带在该热储起到连通传导作用;热矿水井口温度45℃,出水量560 m~3/d。研究结果可对该区热矿水勘查开发及利用提供参考和借鉴。     

微压流化式复合生物反应器的同步脱氮

通过对曝气系统的调节,微压流化式复合生物反应器（MP-FHBR）内可以实现好氧区和缺氧区共存,利用这一特点和MP-FHBR中同时存在的活性污泥﹑悬浮生物膜复合生物体系,进行了同步脱氮的试验研究。结果表明,MP-FHBR在好氧-缺氧条件下,实现了同步脱氮过程,TN和COD的平均去除率分别达到77.5%和98.3%。降低DO质量浓度使反应器内形成完全缺氧环境,对MP-FHBR同步脱氮效果没有显著影响,但会降低系统去除COD的效果;而提高DO质量浓度使反应器内形成完全好氧环境,MP-FHBR同步脱氮效果显著下降。在一定范围内提高进水COD/TN有利于提高MP-FHBR同步脱氮效果,COD/TN 由2升高到10,TN平均去除率由58.4%提高到78.8%,而继续提高COD/TN对系统同步脱氮效果的影响并不明显。在反应器允许的条件下,提高污泥质量浓度(MLSS)有利于提高系统反硝化脱氮效果,TN去除率随MLSS的增加而提高。     

塔里木河三源流区气候变化对径流量的影响

结合对近50年塔里木河源流区气象、水文资料的分析,探讨了过去半个世纪塔里木河源流区气候变化及其对河川径流的影响。研究结果显示,在过去50年里,塔里木河三源流径流流量总体呈现增加的趋势,期间有波动过程;对影响径流变化的气温、降水和蒸发等因子分析发现,降水量变化对塔里木河径流量变化影响最为显著,而温度的升高,加速了山区冰雪资源的消融,加大了冰雪融水对径流量的补给,但同时导致蒸发量增大,增加了地表淡水资源的消耗,对山区来水量的增大起到一定的削弱作用。     

城市水生态管理问题分析

随着经济社会的发展,济南市水生态系统出现了一系列问题,如泉水景观萎缩、水资源量收支失衡、水环境污染、用水配置不合理等,针对这些水生态环境问题,提出了济南市水生态管理的一系列有效措施: 以地下水作为居民饮用水,合理使用黄河客水与其它地表水;把南部山区— — 地下水补给区建成水源涵养生态功能保护区; 在强污染负荷条件下,利用生态工程技术恢复稳定健康的水生态系统等。