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北京平原区现阶段主要沉降层位与土层变形特征 被引量：12
1
作者 雷坤超 马凤山 +4 位作者 罗勇 陈蓓蓓 崔文君 田芳 沙特 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期442-458,共17页
超量开采地下水引发的地面沉降已成为北京平原区最主要的地质灾害之一。精准识别现阶段地面沉降主要贡献层位,查明不同水位变化模式下土层变形特征,对实现地面沉降精准防控,建立合适的地下水-地面沉降模型具有重要意义。本文根据北京市... 超量开采地下水引发的地面沉降已成为北京平原区最主要的地质灾害之一。精准识别现阶段地面沉降主要贡献层位,查明不同水位变化模式下土层变形特征,对实现地面沉降精准防控,建立合适的地下水-地面沉降模型具有重要意义。本文根据北京市7个地面沉降监测站内分层标和水位近十几年观测资料,对不同深度土层沉降变化特征和主要沉降层位进行了精准识别,系统分析了不同压缩层组与含水砂层在不同水位变化模式下的变形特征,探讨了黏性土层产生较大残余变形和滞后变形的原因。结果表明:(1)北京平原区现阶段主要沉降层位集中在第二压缩层组(中深部地层)和第三压缩层组(深部地层),平均沉降占比为31.01%和60.73%,且有增大的趋势。(2)不同深度土层变形量及其在总沉降量中的占比,不仅与相邻含水层水位下降幅度密切相关,而且与该土层的岩性和厚度有关。当可压缩土层厚度大,即使水位下降幅度较小,也可能会产生较大的变形量。(3)不同水位变化模式下,不同压缩层组和含水砂层的变形特征可概括为5类。含水砂层主要表现为弹性变形。不同深度的黏性土层表现出弹性、塑性和蠕变的变形特征,具有显著的黏弹塑性。(4)平原区地下水位总体以2017年为节点由降转升,土层变形特征前后差异性较大。第一压缩层组由弹塑性变形转变为弹性变形。第二和第三压缩层组以黏性土为主时,土层始终表现为塑性变形和蠕变变形。若以砂层为主时,2017年前为塑性变形和蠕变变形,2017年后则存在塑性变形、蠕变变形和弹性变形,黏弹塑性明显。(5)黏性土层存在较大残余变形和变形滞后主要由两种因素引起:其一,非弹性储水率大于弹性储水率。其二,黏性土层中超孔隙水压力消散较慢,存在释水滞后,进而导致土层变形滞后。 展开更多
关键词 地面沉降 主要沉降层 变形特征 残余变形 滞后变形
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基于时序InSAR和GPS技术的北京平原区地表三维形变场特征 被引量：6
2
作者 雷坤超 马凤山 +4 位作者 陈蓓蓓 罗勇 崔文君 刘贺 田芳 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2022年第2期417-431,共15页
文中采用InSAR与GPS技术相结合,获取了北京平原区时序地表三维形变场信息,分析了其分布特征与演化规律。研究表明:(1)北京平原区在抽水引发的第四系附加应力场作用下,地表呈现出显著的三维变形特征,以垂向变形为主,并辅以水平向位移。(2... 文中采用InSAR与GPS技术相结合,获取了北京平原区时序地表三维形变场信息,分析了其分布特征与演化规律。研究表明:(1)北京平原区在抽水引发的第四系附加应力场作用下,地表呈现出显著的三维变形特征,以垂向变形为主,并辅以水平向位移。(2)平原区地面沉降主要集中在东部、北部和南部等地,存在多个沉降中心,总体呈减缓的趋势。其中:东部的朝阳区和通州部分地区是地面沉降发育最为严重的地区,多年沉降速率均超过100 mm·a^(-1),最大沉降速率143.20 mm·a^(-1),最大累计沉降量816.77 mm,且连片发展,不均匀沉降现象明显。(3)在ITRF2005参考框架下,平原区GPS点水平走向基本一致,以SE方向运动为主,优势运动方向NE112.5°~NE113.8°。其中:E向运动速率27.12~36.19 mm·a^(-1),平均值30.78 mm·a^(-1);N向运动速率-10.90~-19.73 mm·a^(-1),平均值-13.57 mm·a^(-1)。反映出整个平原区具有统一的大陆动力学环境下连续变形特征。(4)在欧亚参考框架下,GPS点水平运动速率明显减小,各点之间非一致性变化较为明显,不具备整体趋势性活动特征。特别是几大活动断裂交接部位的地面沉降严重区,往往也是GPS点水平运动速率较大的地区。GPS点水平运动方向总体指向地面沉降或地下水位降落漏斗中心,或由高水位指向低水位地区。这主要是抽取地下水导致第四系含水层系统在水平向产生的变形分量引起的。 展开更多
关键词 INSAR GPS 地面沉降 水平形变 三维形变场
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北京玉泉山泉恢复方案 被引量：5
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作者 沈媛媛 郭高轩 +5 位作者 欧志亮 辛宝东 南英华 王丽亚 王树芳 刘久荣 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS 北大核心 2021年第4期645-655,共11页
在分析玉泉山地区水文地质条件基础上构建地下水流系统数值模型。通过地下水系统均衡分析,提出泉水恢复的主要影响因素为河流渗漏补给和地下水的人工开采。以玉泉山泉恢复出流为目标进行泉水恢复方案研究,结果表明:现状地下水系统呈负均... 在分析玉泉山地区水文地质条件基础上构建地下水流系统数值模型。通过地下水系统均衡分析,提出泉水恢复的主要影响因素为河流渗漏补给和地下水的人工开采。以玉泉山泉恢复出流为目标进行泉水恢复方案研究,结果表明:现状地下水系统呈负均衡,要实现泉水复涌需要同时采取地下水减采和人工回补措施。为此,分别提出以2030年和2050年为泉水恢复时间,以及不同人工回灌条件下的泉水恢复方案:若在永定河山峡段增加河道渗漏量0.8亿m^(3)/a,同时地下水压采至现状的71%,玉泉山泉有望在2050年恢复出流;若地下水压减至现状的45%,则泉水将在2030年恢复出流。考虑到城市发展建设现状,地下水系统恢复的过程中需考虑恢复的适宜水位。 展开更多
关键词 北京 玉泉山泉 泉水恢复 数值模拟 南水北调
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水环境中药物与个人护理品(PPCPs)的环境水平及降解行为研究进展 被引量：12
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作者 张照荷 陈典 +3 位作者 赵微 袁国礼 李俊 焦杏春 《岩矿测试》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期649-666,共18页
药物和个人护理品(PPCPs)是一种存在于各种介质中的新污染物,具有生物富集、致癌致畸性,近年来在水环境中被广泛检出,其种类和浓度也有逐渐增多和加重的趋势,加之与人类生活密切相关,可以通过家庭垃圾、医院废水、垃圾填埋场、污水处理... 药物和个人护理品(PPCPs)是一种存在于各种介质中的新污染物,具有生物富集、致癌致畸性,近年来在水环境中被广泛检出,其种类和浓度也有逐渐增多和加重的趋势,加之与人类生活密切相关,可以通过家庭垃圾、医院废水、垃圾填埋场、污水处理厂等方式直接污染地表水,并进一步污染孔隙水、地下水等,致使生态环境和人体健康存在风险。因此,广泛了解PPCPs在各种环境介质中的浓度水平对于防范生态健康风险具有重要意义。近年来,对PPCPs浓度的调查研究取得了较大进展,自1976年美国堪萨斯城首次报道药物以来,各国陆续报道了不同介质中PPCPs的存在,弥补了各研究区污染物及浓度的空白,有利于开展综合治理工作。PPCPs在水环境中常见的降解方式有水解、光解及生物降解,同时在降解过程还会受到pH、温度、共存离子等影响,而且在各种降解过程中生成的产物也有所不同。污水处理厂因为去除工艺的限制,使得地表水中许多PPCPs虽然经过了废水的生物降解环境,但是光降解仍然可能比暴露在阳光下的生物降解更强。其中,抗生素在水环境中主要发生光降解;布洛芬、碘普罗胺、咖啡因等更易发生生物降解;而自然界中PPCPs发生水解的概率较低,酯类和酰胺类是其中最常见的易水解的官能团,除此之外,四环素类等因为吸附到沉积物中,也会发生水解反应。目前,对于PPCPs浓度水平的研究很多集中在单一水体,而海水、雨水等介质缺乏监测和分析,同时对于降解行为的研究大都没有关注到降解过程和降解产物,使得一些降解产物的高毒性被低估。因此,全面了解各种水环境介质中PPCPs浓度可以较为准确、系统地获知各地区PPCPs的污染情况,对于PPCPs治理与削减工作具有重要的现实意义;而探究PPCPs在水环境中的降解行为,有利于了解其在环境中的残留和代谢情况,厘清中间产物和最终产物的性质,以便针对性地对PPCPs的环境生态效应进行评估分析,降低风险。 展开更多
关键词 水环境 药物和个人护理品(PPCPs) 浓度水平 降解行为 影响因素
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基于MODFLOW SUB建立变渗透系数的地下水流地面沉降模型 被引量：14
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作者 孟世豪 崔亚莉 +2 位作者 田芳 罗勇 石鸿蕾 《吉林大学学报（地球科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期550-559,共10页
在基于MODFLOW SUB建立的地下水流地面沉降模型中,设定黏性土夹层内垂向渗透系数为常数,但黏性土夹层在压缩过程中,其垂向渗透系数会随之变化,因而运用该模型预测长期地面沉降可能与实际情况有较大差距.本次研究通过结合沉降过程中黏性... 在基于MODFLOW SUB建立的地下水流地面沉降模型中,设定黏性土夹层内垂向渗透系数为常数,但黏性土夹层在压缩过程中,其垂向渗透系数会随之变化,因而运用该模型预测长期地面沉降可能与实际情况有较大差距.本次研究通过结合沉降过程中黏性土夹层内垂向渗透系数与水头的变化规律对SUB源代码进行改进,建立变渗透系数模型,并以美国地质调查局建立的加州羚羊谷典型结构为基础设计算例,分别对常渗透系数模型和变渗透系数模型进行模拟.结果显示:在开采初期的前20a,两模型具有较好的一致性;随着开采的持续进行,变渗透系模型计算的累计沉降量逐渐小于常渗透系数模型,80a内沉降量减少了约15.6%;随着开采量的增大,两模型产生差异的时间逐步提前且最终沉降差值增大;随着夹层厚度的增大,两模型产生差异的时间逐步滞后但最终沉降差值增大.由此表明,常渗透系数模型和变渗透系数模型在开采初期都具有很好的适用性,可以满足模型精度,但随着开采时间的延续,变渗透系数模型可以更好地反映实际压缩沉降过程. 展开更多
关键词 地面沉降模型 垂向渗透系数 变参数 源代码改进
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“双源”分布区地下水质量及生态价值评估 被引量：4
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作者 徐庆勇 林健 +2 位作者 江岳 杨庆 王晓红 《水资源与水工程学报》 CSCD 2019年第4期63-70,共8页
以“双源”分布区为研究区域,分析风险源是否对地下水源水质造成影响,表明该区域地下水所具有的重大生态价值,为地下水污染治理及对保护的更加高度关注提供依据和支撑。利用地下水实测数据,采用标准中规定的方法,评价了研究区地下水质... 以“双源”分布区为研究区域,分析风险源是否对地下水源水质造成影响,表明该区域地下水所具有的重大生态价值,为地下水污染治理及对保护的更加高度关注提供依据和支撑。利用地下水实测数据,采用标准中规定的方法,评价了研究区地下水质量和非常规指标检出状况,并计算超标指标超标倍数;采用模型评估地下水调节径流、涵养水源的生态价值。总体评价结果表明,研究区地下质量较差,以IV类为主,主要超标指标是砷、锰和铁,其中铁超标倍数最大,达36.9倍;非常规指标中检出率较高的指标是荧蒽、二氯甲烷、萘和蒽,但检出浓度均为微量或痕量,地下水供水安全未受到威胁;分区评价结果表明,各子区超标指标与检出的非常规指标(萘除外)均不是风险源特征指标,研究区水源基本未受到化工类工业风险源的影响。地下水调节径流、涵养水源的生态价值巨大,不容忽视。 展开更多
关键词 化工类工业风险源 “双源”分布区 地下水质量 生态价值评估 农村饮用地下水
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