山东省东汶河沂南地区地下水水化学特征及形成机理 被引量：31

1

作者 魏善明 丁冠涛 +3 位作者 袁国霞 汪丽芳 聂玉朋 杜金亮 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1973-1983,共11页

地下水作为人类重要的水源之一,已经受到了人类活动的明显影响而造成污染,深入研究地下水化学特征及形成机制,对于地下水资源的合理利用具有重要意义。东汶河沂南地区分布着多种类型的含水层,并且农业、养殖业发达,是进行人类活动影响... 地下水作为人类重要的水源之一,已经受到了人类活动的明显影响而造成污染,深入研究地下水化学特征及形成机制,对于地下水资源的合理利用具有重要意义。东汶河沂南地区分布着多种类型的含水层,并且农业、养殖业发达,是进行人类活动影响下的地下水水化学形成研究的理想地区。本文综合利用Piper三线图、离子比值法及数理统计(相关性分析、因子分析、聚类分析)等方法,对东汶河沂南地区地下水水化学特征及形成机理进行研究。研究结果表明,本区地下水水化学类型总体以HCO_(3)-Ca、HCO_(3)-Ca·Mg型为主,TDS含量在243~1473mg/L之间。地下水中HCO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)、Ca^(2+)和Mg^(2+)等离子主要来自于碳酸盐类矿物及硫酸盐类矿物的溶解,而Na^(+)、K^(+)、Cl^(-)、NO_(3)^(-)则主要来自于岩盐溶解和人类活动污染。水岩作用对地下水水化学的影响超过了62.024%;受人类活动影响明显的水样占到了总水样数的13.6%,对地下水水化学的贡献率则达到了20.318%。河谷平原地区受到农业及养殖业等人类活动的污染明显。 展开更多

关键词 岩溶 水文地球化学 水岩作用 污染 地下水资源 东汶河沂南地区

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山东省淄河流域地下水化学污染源解析 被引量：8

2

作者 赵艳丽 王敏 李常锁 《人民长江》 北大核心 2022年第12期37-43,49,共8页

为分析山东省淄河流域的地下水水化学特征及污染源,选取枯丰水期各45个具有代表性的水样检测数据,综合运用统计分析、Piper三线图、舒卡列夫分类、离子相关性分析、Gibbs模型、离子比例系数和主成分分析等方法进行系统性分析。结果表明... 为分析山东省淄河流域的地下水水化学特征及污染源,选取枯丰水期各45个具有代表性的水样检测数据,综合运用统计分析、Piper三线图、舒卡列夫分类、离子相关性分析、Gibbs模型、离子比例系数和主成分分析等方法进行系统性分析。结果表明:淄河流域内阳离子浓度呈Ca^(2+)>Mg^(2+)>Na^(+)>K^(+)的关系,阴离子浓度呈HCO^(-)>SO_(4)^(2-)>NO^(-)>Cl^(-)的关系;水化学类型共出现10种,主要以重碳酸硫酸型为主,其次为重碳酸钙型;水化学组分主要受岩石风化作用控制,碳酸盐、硅酸盐的溶解为离子主要来源。研究区可提取出3个主成分,累计贡献率达81.803%,分别代表化工污染源、农业生活污染源和地质背景来源,结果符合实地情况。研究结果可为淄河流域的地下水污染治理提供参考。 展开更多

关键词 地下水 水化学特征 离子来源 主成分分析法 淄河流域

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平阴-东阿水文地质单元岩溶地下水化学特征分析 被引量：6

3

作者 齐欢 《人民长江》 北大核心 2020年第6期57-62,共6页

为研究平阴-东阿水文地质单元地下水化学特征,采用相关性分析法、因子分析法、聚类分析法等方法对研究区26组岩溶地下水样的10项指标进行了综合分析。结果表明:研究区地下水化学类型以HCO3-Ca·Mg和HCO3-Ca为主;地下水在补给区、径... 为研究平阴-东阿水文地质单元地下水化学特征,采用相关性分析法、因子分析法、聚类分析法等方法对研究区26组岩溶地下水样的10项指标进行了综合分析。结果表明:研究区地下水化学类型以HCO3-Ca·Mg和HCO3-Ca为主;地下水在补给区、径流区和排泄区水化学成分呈现明显的差异性。控制岩溶地下水成分的主要因素是NO3^-,SO4^2-,Na^+和Ca^2+,可以反映样本71.20%的信息量;其中,NO3^-和SO4^2-主要受工矿生产和人类活动的影响,贡献率为31.98%;Na^+主要受人类活动的影响,贡献率为22.65%;Ca^2+主要受灰岩的风化-溶滤作用影响,贡献率为20.17%。 展开更多

关键词 水化学特征 岩溶地下水 平阴-东阿水文地质单元

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R/S和Mann-Kendall法在济南市地下水管理模型中的应用 被引量：10

4

作者 齐欢 《中国农村水利水电》 北大核心 2019年第8期20-25,共6页

降水是济南泉水的重要补给来源,对泉水的喷涌起到举足轻重的作用。利用1956-2017年济南市降水量数据,采用R/S法和Mann-Kendall分析预测济南市年降水量的趋势特征,并将预测结果应用于济南市地下水管理模型中。结果表明:济南市未来处于降... 降水是济南泉水的重要补给来源,对泉水的喷涌起到举足轻重的作用。利用1956-2017年济南市降水量数据,采用R/S法和Mann-Kendall分析预测济南市年降水量的趋势特征,并将预测结果应用于济南市地下水管理模型中。结果表明:济南市未来处于降水较多时期,以丰水年为主。生态补源对济南市水源地开采岩溶地下水起到积极的作用;从经济方面考虑,生态补源存在用水量大、费用高、地下水利用率低的问题,因此建议尽量不增采岩溶地下水,同时可以利用丰水期水库放水对河流的补给,科学合理的适当开采岩溶地下水,满足济南市人民饮用优质地下水的需求。 展开更多

关键词 R/S MANN-KENDALL 地下水管理模型 济南市

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玉符河流域地下水位与降水量的时滞分析 被引量：6

5

作者 齐欢 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第35期54-60,共7页

选取2000~2014年玉符河流域4组孔隙含水层、岩溶含水层水位监测数据及同期济南市降水量数据,采用连续小波变换和交叉小波变换对地下水位与降水量的时滞进行分析。结果表明:相同地段不同含水层的水位变化规律较为一致,降水量和地下水位... 选取2000~2014年玉符河流域4组孔隙含水层、岩溶含水层水位监测数据及同期济南市降水量数据,采用连续小波变换和交叉小波变换对地下水位与降水量的时滞进行分析。结果表明:相同地段不同含水层的水位变化规律较为一致,降水量和地下水位存在约1年的连续主震荡周期。自上游到下游,地下水位与降水量的时滞逐渐增大,岩溶水位与降水量的时滞为73.22~117.99 d,孔隙水位与降水量的时滞为75.00~127.52 d。对于相同地段不同的含水层,岩溶水位对降水的时滞整体上小于孔隙水位对降水的时滞。 展开更多

关键词 地下水位 降水量 时滞分析 交叉小波变换 玉符河

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济南市趵突泉与白泉地下水位相关性研究 被引量：4

6

作者 齐欢 《水文》 CSCD 北大核心 2020年第4期79-84,32,共7页

为查明济南市趵突泉与白泉之间的水力联系,选取2007~2011年趵突泉、白泉以及7个岩溶地下水动态观测井监测数据,采用相关性分析、EOF分析法、小波分析等方法对地下水位动态进行分析。结果表明:趵突泉和白泉之间岩溶含水层整体连通性较好... 为查明济南市趵突泉与白泉之间的水力联系,选取2007~2011年趵突泉、白泉以及7个岩溶地下水动态观测井监测数据,采用相关性分析、EOF分析法、小波分析等方法对地下水位动态进行分析。结果表明:趵突泉和白泉之间岩溶含水层整体连通性较好,受济南岩体的影响,两者之间水力联系相对较弱。趵突泉和白泉地下水位动态空间分布形式相同,变化趋势一致,受水力梯度的影响,趵突泉地下水直接补给白泉地下水。趵突泉水位和白泉水位均存在约12个月的连续主振荡周期,两者之间的响应时滞为39.18d,地下水径流速度为平均433.89m/d。因此,白泉除了主要接受南部山区的大气降水和地表水下渗的补给,同时也接受趵突泉的补给。 展开更多

关键词 趵突泉 白泉 地下水位动态 EOF 小波分析

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基于经验正交函数法的趵突泉泉域地下水位动态分析 被引量：3

7

作者 齐欢 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第19期52-57,共6页

采用趵突泉泉域2006~2008年28个岩溶水位长测点的监测数据,通过相关性分析、经验正交函数分析法对地下水位动态的空间变化特征进行分析。结果表明:①趵突泉水位与其他长测点水位呈现显著和中度相关性,趵突泉泉域含水层整体连通性较好,... 采用趵突泉泉域2006~2008年28个岩溶水位长测点的监测数据,通过相关性分析、经验正交函数分析法对地下水位动态的空间变化特征进行分析。结果表明:①趵突泉水位与其他长测点水位呈现显著和中度相关性,趵突泉泉域含水层整体连通性较好,岩溶发育规律较为一致;②研究区岩溶发育程度中部弱,两侧逐渐增强,且东部区域小于西部区域;③受地形对地下水位动态的影响,趵突泉泉域地下水位动态具有高度的一致性。刘长山-郎茂山-万灵山一线两侧地下水位动态呈相反的变化趋势,主要是由于岩溶弱发育带的影响。 展开更多

关键词 趵突泉泉域 相关性 经验正交函数 地下水位

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济南市生态地质环境质量综合评价 被引量：1

8

作者 马雪莹 柳浩然 +1 位作者 吴璇 姜晓芬 《安徽农学通报》 2021年第7期145-148,共4页

黄河流域生态保护和高质量发展已上升为重大国家战略,济南作为黄河流域的中心城市,对其进行生态地质环境质量各因素间的协同机制的研究具有重要意义。通过对影响生态地质环境质量的自然地理、基础地质和生态条件等因素的分析,构建了一... 黄河流域生态保护和高质量发展已上升为重大国家战略,济南作为黄河流域的中心城市,对其进行生态地质环境质量各因素间的协同机制的研究具有重要意义。通过对影响生态地质环境质量的自然地理、基础地质和生态条件等因素的分析,构建了一套适合于济南市的评价指标体系,并采用AHP层次分析法与线性加权相结合的综合分析方法对济南市生态地质环境各指标权重进行计算和叠加分析,得到济南市生态地质环境质量综合评价分区。结果表明:济南市生态地质环境质量优等区域占全区面积的18.43%,良好区域占52.00%,中等区域占27.58%,且多分布在中南部低山地区。该研究结果为黄河下游(济南段)生态地质环境保护与高质量发展提供了科学依据。 展开更多

关键词 生态地质环境质量 层次分析法 济南市 GIS 黄河流域

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不同地质背景下北方岩溶作用强度研究 被引量：2

9

作者 刘文 徐聪聪 +4 位作者 于令芹 李海翔 卢茜茜 朱钦锋 柳浩然 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期887-897,共11页

岩溶作用过程可形成碳汇是不争的事实,为进一步探索不同地质背景对岩溶作用的影响机制,选取典型北方岩溶泉域-济南趵突泉泉域补给区为研究区,采用标准溶蚀试片法进行野外现场试验。结果表明,下伏岩性为花岗岩、碳酸盐岩、黄土、页岩的... 岩溶作用过程可形成碳汇是不争的事实,为进一步探索不同地质背景对岩溶作用的影响机制,选取典型北方岩溶泉域-济南趵突泉泉域补给区为研究区,采用标准溶蚀试片法进行野外现场试验。结果表明,下伏岩性为花岗岩、碳酸盐岩、黄土、页岩的各试点平均溶蚀速率分别为:3.49、0.26、0.11、0.09 mg·cm^(-2)·a^(-1);碳酸盐岩、黄土、页岩分布区溶蚀速率大气>地表>壤中,且壤中部分呈随深度增加而降低的趋势,而在花岗岩分布区则呈完全相反。分析发现,土壤水与溶蚀速率相关性远高于CO_(2),是北方岩溶区岩溶作用进行的限制因子。本研究结果有助于认识半湿润气候条件下岩溶碳汇机制,为北方其他岩溶区乃至整个同类型岩溶区相关研究的开展积累了经验。 展开更多

关键词 标准溶蚀试片法 岩性 岩溶作用 北方岩溶 济南趵突泉泉域

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济南岩溶地区小岭重点渗漏带补源试验

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作者 赵有美 刘小平 齐欢 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期161-170,共10页

为了解济南趵突泉泉域重点渗漏带下伏可溶性岩补源渗漏特征、影响因素及对泉水的影响,以小岭重点渗漏带为研究对象,采用野外调查、地球物理勘探、钻探、补源试验、模型评估等方法,分析小岭重点渗漏带下伏可溶性岩石岩性、厚度、岩溶发... 为了解济南趵突泉泉域重点渗漏带下伏可溶性岩补源渗漏特征、影响因素及对泉水的影响,以小岭重点渗漏带为研究对象,采用野外调查、地球物理勘探、钻探、补源试验、模型评估等方法,分析小岭重点渗漏带下伏可溶性岩石岩性、厚度、岩溶发育情况、影响因素及补源渗漏量,评估补源效果。结果表明:小岭重点渗漏带下伏岩层为炒米店组,岩性主要为中厚层微晶灰岩、薄层状灰岩、泥质条带灰岩,厚度自东向西从7.6 m向56.3 m增厚,岩溶发育较弱,受千佛山断裂影响,发育规模大的断裂带两侧岩溶越发育,岩溶发育带越宽,补源渗漏能力越强。在钻孔补源条件下,小岭重点渗漏带断裂两侧精准补源地段炒米店组地层补源渗漏量为20023 m^(3)·d^(−1)。在综合考虑其他补源措施的情况下枯水期补源量为15000 m^(3)·d^(−1)、补源时长1个月对泉水的影响值为2 cm。 展开更多

关键词 重点渗漏带 岩溶地下水 千佛山断裂 补源渗漏量

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基于遗传算法优化BP神经网络的岩溶泉水位预测研究 被引量：15

11

作者 陈奂良 李常锁 +2 位作者 高帅 孙斌 林广奇 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期50-57,63,共9页

我国北方岩溶大泉是集自然、文化和旅游等多种属性的重要自然资源,对北方岩溶地区经济社会发展有着重要的促进作用。为了精确预测岩溶泉的动态变化趋势,为岩溶泉资源保护提供支撑,基于2016-2018年趵突泉泉域的大气降水量、岩溶水开采量... 我国北方岩溶大泉是集自然、文化和旅游等多种属性的重要自然资源,对北方岩溶地区经济社会发展有着重要的促进作用。为了精确预测岩溶泉的动态变化趋势,为岩溶泉资源保护提供支撑,基于2016-2018年趵突泉泉域的大气降水量、岩溶水开采量、人工生态补源量等数据,分别构建了6种BP神经网络以及采用遗传算法优化的BP神经网络预测模型,评价了不同预测模型对趵突泉水位的预测效果。研究表明:与BP神经网络相比,将GA算法得到的权值和阈值作为BP神经网络初始值可以很好地提高神经网络预测的稳定性,同时可以大大减少神经网络迭代次数,从而节省大量的计算成本;采用Levenberg-Marquardt训练方法的GA-BP(LM)网络模型具有稳定性高、计算成本低、预测误差小的特征,更适用于岩溶泉水位的预测。 展开更多

关键词 岩溶泉水位预测 遗传算法 BP神经网络 训练方法 趵突泉

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济南四大泉群附近补给路径及补给比例研究 被引量：2

12

作者 李常锁 高帅 +7 位作者 殷延伟 逄伟 孙斌 柳浩然 陈奂良 刚什婷 邢立亭 耿付强 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期875-886,共12页

济南地区岩溶大泉是集供水、旅游、生态等功能于一体的重要自然资源,但随着经济社会的快速发展,人类活动影响不断增强,各岩溶大泉受到水质劣化、流量衰减的威胁。为了明确济南四大泉群附近主要补给路径,更加科学合理的保护泉水资源,文... 济南地区岩溶大泉是集供水、旅游、生态等功能于一体的重要自然资源,但随着经济社会的快速发展,人类活动影响不断增强,各岩溶大泉受到水质劣化、流量衰减的威胁。为了明确济南四大泉群附近主要补给路径,更加科学合理的保护泉水资源,文章采用流速流向定量分析、地下水流场分析、水化学同位素分析、聚类分析、三端元混合比计算等研究方法,分析了济南四大泉群主要补给路径,定量计算了各泉群补给路径贡献比例。研究表明,四大泉群的主要补给路径可划分为西部、南部、东南部补给路径,每个泉群受到不同补给路径的混合补给作用,其中趵突泉、黑虎泉、五龙潭、珍珠泉泉群的主要补给来源分别为南部补给路径(流量占比40.21%)、东南部补给路径(流量占比47.42%)、西部补给路径(流量占比47.13%)、南部补给路径(流量占比51.04%),研究工作可为我国北方岩溶大泉成因机制和生态保护提供参考。 展开更多

关键词 趵突泉泉域 流速流向 水化学同位素 补给路径 补给比例

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基于长期监测的济南趵突泉水文地球化学演化规律研究 被引量：1

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作者 柳浩然 张文强 +3 位作者 刘文 马雪莹 关琴 张海林 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1061-1073,共13页

为了做好泉水保护工作,文章基于济南趵突泉60多年水文地球化学监测数据,动态分析趵突泉水文地球化学演化规律。结果显示:济南趵突泉水中HCO_(3)^(-)、Ca^(2+)分别为阴、阳离子优势离子,SO_(4)^(2-)、Cl^(-)、Na^(+)+K^(+)等占比逐渐增加... 为了做好泉水保护工作,文章基于济南趵突泉60多年水文地球化学监测数据,动态分析趵突泉水文地球化学演化规律。结果显示:济南趵突泉水中HCO_(3)^(-)、Ca^(2+)分别为阴、阳离子优势离子,SO_(4)^(2-)、Cl^(-)、Na^(+)+K^(+)等占比逐渐增加,水化学类型以HCO_(3)^(-)Ca型为主,且呈现多元化、复杂化趋势;趵突泉水化学组分主要来源于水-岩作用,主要受碳酸盐岩和硅酸盐岩矿物风化溶解的共同作用,且呈现出向硅酸盐岩风化溶解偏移的趋势,Cl^(-)存在除岩盐矿物溶解外的其他来源并逐年增加,石膏溶解作用产生的Ca^(2+)、SO_(4)^(2-)浓度逐渐增加,指示了石膏溶解作用在不断增强。氯碱指数反映了趵突泉水存在反向阳离子交换作用,且枯水期较丰水期强。矿物饱和指数指示了趵突泉总体处于过饱和状态,且总体上丰水期较枯水期、平水期偏高。研究表明,济南趵突泉水文地球化学特征主要受水-岩作用控制,农业活动、生活污水和人工补源等人类活动因素在不同历史时期对趵突泉水化学组分产生影响。 展开更多

关键词 趵突泉 水文地球化学 演化规律 矿物饱和指数

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