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基于PCA-SOM的北京市平谷区地下水污染溯源 被引量：12
1
作者 林斯杰 齐永强 +4 位作者 杨梦曦 杨庆 杨梦凡 刘毅 胡清 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1337-1344,共8页
为了解北京市平谷区地下水污染物来源,以平谷区2010—2018年监测数据为基础,使用PCA(主成分分析法)识别了地下水水质指标因子,使用自组织映射识别了污染物的空间分布.结果表明:通过监测指标间的Pearson检验发现,平谷区地下水电导率与ρ(... 为了解北京市平谷区地下水污染物来源,以平谷区2010—2018年监测数据为基础,使用PCA(主成分分析法)识别了地下水水质指标因子,使用自组织映射识别了污染物的空间分布.结果表明:通过监测指标间的Pearson检验发现,平谷区地下水电导率与ρ(Ca^2+)(p=0.936)、总碱度与ρ(HCO3^2-)(p=0.981)、ρ(Mg^2+)与总硬度(p=0.944)指标之间显著相关.地下水化学类型主要以HCO^3-Ca型为主,其次为HCO^3-Mg型.NH4^+、SO4^2-、Cd、Fe(Ⅱ)、NO2指标空间分布离散性和差异性较大,存在局部富集现象.通过因子分析法筛选出影响平谷区地下水水质的8个公因子,首要影响因子为溶滤-富集作用(贡献率为22.398%),次要影响因子为农业、养殖业和填埋场等人为活动作用(贡献率为16.533%),雨水下渗作用(贡献率为8.035%)、工业源人为活动(贡献率为7.466%)对地下水也有一定影响.通过比较各指标的SOM(Self-Organizing Map,自组织映射)特征图像和监测井映射特征图像,发现NH4^+受山前地带林业、种植业和平原地带农业、养殖业的双重影响,Na^+、Mn受平原地带人为活动的影响;同时,NH4^+、NO3^-、NO2三者之间及Fe(Ⅱ)与Fe(Ⅲ)之间来源不同,Cd、Al、氰化物三者具有同一来源.研究显示,PCA-SOM(PCA与SOM相结合)可以对地下水化学组分来源进行定性识别与定量分析. 展开更多
关键词 自组织映射(SOM) 地下水污染溯源 主成分分析法(PCA)
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北京平谷马坊ZK09钻孔新生代地层格架及其地质意义 被引量：3
2
作者 何付兵 崔玉斌 +4 位作者 刘振华 栾英波 牛文治 王凯 马学利 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第25期10151-10159,共9页
基于北京平谷区马坊地区ZK09钻孔新生代地层岩性岩相分析和沉积物古地磁、碳十四、光释光测试,首次建立了北京平原泃河水系中下游冲洪积区完整新生代地层格架。其中,0~180.0 m为中更新世-全新世陆相辫状河和曲流河沉积,180.0~240.5 m为... 基于北京平谷区马坊地区ZK09钻孔新生代地层岩性岩相分析和沉积物古地磁、碳十四、光释光测试,首次建立了北京平原泃河水系中下游冲洪积区完整新生代地层格架。其中,0~180.0 m为中更新世-全新世陆相辫状河和曲流河沉积,180.0~240.5 m为中新世-上新世残坡积、湖积和三角洲前缘沉积。ZK09钻孔新生代不连续地层揭示了北京平原区两次重要的抬升构造事件:第一期构造事件发生于中新世,而不是前人研究认定的早更新世或上新世末,其最终结束了大渤海湾盆地古近纪盆-岭构造系统演化;第二次构造事件发生于中更新世早期,其可能是目前以走滑运动为主的最新构造变动形式起始时间。 展开更多
关键词 ZK09钻孔 古地磁 地层格架 构造事件 泃河水系
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北京小汤山地区第四系高氟地下水与地热水关系研究 被引量：1
3
作者 刘宗明 孙少游 +2 位作者 马静晨 郭帅 李翔 《地球学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期63-72,共10页
北京小汤山地区第四系深层地下水氟含量普遍超标,严重制约区域供水。在收集整理基础地质、水文地质、地热地质资料基础上,开展第四系高氟地下水与地热水之间关系研究工作。研究表明:小汤山地区位于复式背斜的核部区域,该区热储层与第四... 北京小汤山地区第四系深层地下水氟含量普遍超标,严重制约区域供水。在收集整理基础地质、水文地质、地热地质资料基础上,开展第四系高氟地下水与地热水之间关系研究工作。研究表明:小汤山地区位于复式背斜的核部区域,该区热储层与第四系地层直接接触并形成水力“天窗”,受构造应力影响在热储层发育大量张性裂隙,加之上覆第四系盖层结构松散且厚度较薄,导致该区成为地热富集带;在高温高压环境下,地热水中氟化物含量普遍较高,地热水上涌同第四系深层地下水发生热流-冷流的混合作用,导致第四系深层地下水中氟化物含量升高,形成第四系高氟地下水。 展开更多
关键词 城市地质 高氟地下水 地热水 热储层
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北京山区泥石流的单沟预报 被引量：6
4
作者 陈文鸿 余斌 +4 位作者 柳清文 路璐 马超 孙帅 师春香 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2023年第1期94-100,115,共8页
为给北京山区单沟泥石流灾害预警预报提供理论依据,基于近十几年北京山区单沟泥石流文献资料,从泥石流灾害形成机理出发,结合目前降雨站点数据,分析诱发泥石流的地形、地质和降雨等相关因素,采用适用于北京山区泥石流预报模型P=RT^(0.2)... 为给北京山区单沟泥石流灾害预警预报提供理论依据,基于近十几年北京山区单沟泥石流文献资料,从泥石流灾害形成机理出发,结合目前降雨站点数据,分析诱发泥石流的地形、地质和降雨等相关因素,采用适用于北京山区泥石流预报模型P=RT^(0.2)/G^(0.5),得出适用于北京山区单沟泥石流蓝、黄、橙、红Ⅳ级预警模型和相应临界值。研究得出的北京山区泥石流单沟Ⅳ级预警模型能很好地预报短期灾害发生,在龙潭沟等流域的验证中,可以较好地根据降雨的变化情况得出泥石流沟道不同时间段的泥石流易发程度,该模型为该区泥石流易发等级的快速识别提供了科学有效的方法。 展开更多
关键词 泥石流 预报模型 沟床起动 北京山区 单沟
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EVS耦合三维地质模型在地下水污染修复中的应用 被引量：8
5
作者 孟美杉 顾海波 +3 位作者 孙杰夫 孙小华 王立发 刘清俊 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期378-380,共3页
随着科技的发展,三维可视化模型已经被广泛应用于不同行业。在地质领域,通过三维地质建模可以更直观地观察到地下情况,同时便于展示和查看,大大提高了运行效率。如描绘矿区岩体发育特征(王素芬等,2021)、溶洞及地质体的空间分布和变化现... 随着科技的发展,三维可视化模型已经被广泛应用于不同行业。在地质领域,通过三维地质建模可以更直观地观察到地下情况,同时便于展示和查看,大大提高了运行效率。如描绘矿区岩体发育特征(王素芬等,2021)、溶洞及地质体的空间分布和变化现状(于淼等,2021)、城市地下空间立体化开发情况(邢怀学等,2022)等。 展开更多
关键词 三维地质建模 Earth Volumetric Studio(EVS) 地下水 污染修复
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北京城市副中心海绵城市建设对地下水环境影响评价 被引量：7
6
作者 姜媛 杨庆 +2 位作者 李海军 邓若晨 任永强 《环境监测管理与技术》 CSCD 2022年第3期30-34,39,共6页
以城市副中心北运河西岸湿地(甘棠大桥段)作为典型面状海绵体,利用2018年5月—9月采集的300组地表水和地下水监测数据,分析典型海绵体地下水水化学特征及形成机制,探讨不同含水层之间水力联系,并以Cl-为指示因子,结合其他水化学指标研... 以城市副中心北运河西岸湿地(甘棠大桥段)作为典型面状海绵体,利用2018年5月—9月采集的300组地表水和地下水监测数据,分析典型海绵体地下水水化学特征及形成机制,探讨不同含水层之间水力联系,并以Cl-为指示因子,结合其他水化学指标研究分析典型面状海绵体建设背景下地下水与地表水之间的交互作用及影响程度。结果显示,在垂向上,10 m、20 m含水层地下水之间联系密切,且受大气降水影响明显;在平面上,地表水对10 m、20 m含水层组地下水的影响距离为90 m~120 m,地表水对30 m含水层组地下水的影响距离为80 m~90 m。 展开更多
关键词 地下水 水化学特征 海绵城市建设 环境影响评价 北京城市副中心
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北京城市副中心典型海绵体地表水与地下水交互作用研究
7
作者 姜媛 李海军 +1 位作者 任永强 杨庆 《中国环境监测》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期183-190,共8页
海绵城市建设是推动绿色低碳城市建设及可持续发展的重要保障措施,可以有效解决城市内涝、水资源短缺等问题,对于城市生态文明建设具有重要意义。以北京城市副中心点、线、面3种不同类型海绵体作为研究对象,利用2018年5—9月枯、丰水期... 海绵城市建设是推动绿色低碳城市建设及可持续发展的重要保障措施,可以有效解决城市内涝、水资源短缺等问题,对于城市生态文明建设具有重要意义。以北京城市副中心点、线、面3种不同类型海绵体作为研究对象,利用2018年5—9月枯、丰水期采集到的345组地表水和地下水同步连续监测数据,分析了典型海绵体的地下水水化学特征及其形成机制,探讨了不同含水层之间的水力联系。同时,以Cl-为指示因子,结合其他水化学指标,研究分析了典型面状海绵体地下水与地表水之间的交互作用及影响程度。结果显示:在垂向上,埋深10 m和20 m含水层地下水之间联系密切,且受大气降水影响明显;埋深50 m和80 m含水层组地下水与其他含水层组无明显水力联系。在平面上,线状及面状海绵体地表水对地下水的影响距离为80~100 m;随着地层埋深的增加,地表水对地下水的影响程度减弱。 展开更多
关键词 北京城市副中心 典型海绵体 地下水环境 交互影响
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氢氧稳定同位素的研究进展及在地热流体运移演化中的应用 被引量：2
8
作者 李文 张进平 +6 位作者 孔祥军 袁利娟 林天懿 王立志 沈鹏飞 冯浩 高剑 《中国矿业》 北大核心 2024年第9期66-72,共7页
地热流体作为地下水循环系统的重要组成部分,具有较强的经济价值和社会意义,而氢氧稳定同位素是认识水循环系统的重要信息指标,其组成特征可揭示区域内地热流体运移演化过程的规律变化,对掌握区域内地热流体补给来源,认清地热水循环路... 地热流体作为地下水循环系统的重要组成部分,具有较强的经济价值和社会意义,而氢氧稳定同位素是认识水循环系统的重要信息指标,其组成特征可揭示区域内地热流体运移演化过程的规律变化,对掌握区域内地热流体补给来源,认清地热水循环路径具有重要作用,进而对合理开发利用保护地热资源提供理论支撑具有重要意义。现阶段,常利用丰度、同位素比值(R值)、千分偏差值(δ值)及氘盈余和17O盈余等变量来表示氢氧稳定同位素组成特征,并通过与标准品等参照物的比对,分析氢氧稳定同位素的变化规律及趋势,从而判断海洋水、大气水汽和降水、江河、湖泊水及地下水循环系统中氢氧稳定同位素区域性的演化分异特点,进而分析水循环系统所处温度、湿度、地质条件特征;明确其补给来源及补给比例;判断系统内水蒸发量、滞留时间等要素。而地热流体作为地下水循环系统的一部分,其氢氧稳定同位素的相关研究仍有不足,应加强针对地热流体氢氧稳定同位素的研究,认清其与区域内其他水循环系统的关系,同时注意引用新参数,应用新方法,并坚持开展长期持续性监测研究。 展开更多
关键词 氢氧稳定同位素 地热流体 氘盈余 17O盈余 地下水循环系统
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随机森林回归模型在地下水水质评价的新应用 被引量：20
9
作者 许飞青 李潇 +3 位作者 李凯 于喆 郭亚杉 赵志强 《地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期408-417,共10页
地下水水质评价是地下水研究的一个重要课题,研究更精确、更适用的地下水水质评价模型具有重要意义。近年来应用较多的评价模型存在适用性小、精确度低的问题,其中主要原因在于现有的水质评价标准中,不同因子的等级分类标准不一,同一因... 地下水水质评价是地下水研究的一个重要课题,研究更精确、更适用的地下水水质评价模型具有重要意义。近年来应用较多的评价模型存在适用性小、精确度低的问题,其中主要原因在于现有的水质评价标准中,不同因子的等级分类标准不一,同一因子不同等级取值区间不一致等问题,而现有模型无法克服不同因子自身评价等级不匹配以及无法有效处理多重因子之间的相互影响。针对水质评价存在的问题,本文将研究一个能有效克服上述问题,且精确度较高、适用性更广的水质评价模型。基于北京市地下水监测网中污染源监测网的数据,选取大兴区作为研究区域,以大兴区2018年至2020年持续进行监测的39个点位作为研究点,根据监测点历年监测水样,选取化验数据中影响水质环境较为明显的pH值、Cl^(-)、NO^(-)_(3)、SO_(4)^(2-)、Na^(+)、NH^(+)_(4)、Mn^(-)、耗氧量(COD Mn)、总硬度、溶解性总固体这10项指标作为水质评价因子,利用随机森林回归算法对其进行评价分析,得到研究区2018~2020年地下水水质等级指数,显示出研究区水质质量总体呈先变差后变好的趋势,其中Na^(+)、SO_(4)^(2-)、NO^(-)_(3)对水质等级影响较大。随机森林与常用的支持向量机(SVM)和人工神经网络算法以及高斯过程方法做对比,随机森林算法数据对水质评价具有更高的分类准确性和更高的灵敏度,适用于地下水水质评价。 展开更多
关键词 水质评价 地下水 随机森林 神经网络 回归 大兴区 北京
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基于多源异构数据的大比例尺地上地下一体化城市三维模型集成方法研究 被引量：8
10
作者 韩征 王文文 +1 位作者 李勇 李敏 《地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期676-685,共10页
本文通过对大比例尺城市三维模型和城市地质模型集成过程中存在的问题进行研究,提出了基于多源异构数据的地上地下一体化城市三维模型集成方法。首先将地上、地下三维模型以独立功能区为单位进行单体化处理和重组,并在单体化区域内以高... 本文通过对大比例尺城市三维模型和城市地质模型集成过程中存在的问题进行研究,提出了基于多源异构数据的地上地下一体化城市三维模型集成方法。首先将地上、地下三维模型以独立功能区为单位进行单体化处理和重组,并在单体化区域内以高精度DEM为地层的水平基准,以钻孔岩性矢量为地层的垂向基准,采用钻孔核定法对地质体穿插、建筑体悬空、河流水体交叉等不正确、不合理的三维空间拓扑关系进行处理和校正,从而在不同的地学空间实体之间建立正确的相交、相离或重合的拓扑关系,实现地上地下三维模型的一体化集成。本次选取北京南站附近4.9 km^(2)区域开展试验,使用本方法快速、准确地解决了496处地层穿插错误、385处建筑体悬空错误和2处水体拓扑错误,取得了良好的集成效果,为已建模型的二次利用提供了机会。 展开更多
关键词 城市三维模型 城市地质模型 一体化 多源异构数据 空间拓扑
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