青藏高原东部典型构造岩溶地下水补给来源、模式及开发利用潜力

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作者 马剑飞 李向全 +7 位作者 张春潮 付昌昌 谢小国 王晓刚 李欣泽 张登飞 白占学 王振兴 《中国地质》 北大核心 2025年第1期347-361,共15页

【研究目的】青藏高原东部分布多处构造岩溶发育区,岩溶水文地质结构复杂,补给来源多样、水量丰富。开展岩溶水补给源的分析研究,总结高原构造岩溶循环规律,对指导岩溶水资源开发利用、生态保护和防灾减灾具有重要意义。【研究方法】本... 【研究目的】青藏高原东部分布多处构造岩溶发育区,岩溶水文地质结构复杂,补给来源多样、水量丰富。开展岩溶水补给源的分析研究,总结高原构造岩溶循环规律,对指导岩溶水资源开发利用、生态保护和防灾减灾具有重要意义。【研究方法】本文在现场调查、流量统测、水化学和稳定同位素分析的基础上,分析了青藏高原东部典型岩溶区地下水补给来源,探讨了补给来源和补给过程的影响因素,构建了构造岩溶地下水补给模式,并提出了开发利用建议。【研究结果】青藏高原东部典型岩溶大泉主要补给源是大气降水,通过裂隙溶隙高位直接补给型、高位湖泊持续补给型、汇水洼地持续渗漏补给型、河水渗漏补给型等4种模式得到补给。【结论】存在补给模式差异的原因在于青藏高原东部长期经受内外动力耦合作用,其中内动力控制因素包括岩溶形成演化历史、地质构造和岩性组合;外动力控制因素主要包括气象、地形地貌和冰川运动。根据岩溶大泉水质和水量特征,提出3种开发利用方式:第一种为水质为Ⅰ~Ⅲ类水的岩溶泉,可直接扩大开发利用程度;第二种为微咸水,可与其他水源混合后适当开发利用;第三种为咸水,可适当改造作为旅游开发使用。 展开更多

关键词 青藏高原东部 构造岩溶 地质安全风险调查评价 地下水 补给源 补给模式 岩溶水文地质 开发利用 水文地质调查工程

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滹沱河石家庄段浅层地下水回补过程中磺胺类抗生素污染特征及风险评价 被引量：4

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作者 张书缘 张威 +6 位作者 董一慧 朱玉晨 刘雅慈 王妍妍 王平 李佳乐 孔祥科 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期620-629,共10页

为识别地下水回补过程中磺胺类抗生素(SAs)的污染特征及风险水平,于2020—2021年分2期采集滹沱河补水沿线16口浅层监测井的地下水样品,采用固相萃取-超高效液相色谱串联质谱法,测定分析地下水中20种SAs的浓度水平及分布特征,并利用风险... 为识别地下水回补过程中磺胺类抗生素(SAs)的污染特征及风险水平,于2020—2021年分2期采集滹沱河补水沿线16口浅层监测井的地下水样品,采用固相萃取-超高效液相色谱串联质谱法,测定分析地下水中20种SAs的浓度水平及分布特征,并利用风险熵值法进行生态及人体健康风险评价。结果表明,地下水中SAs总体污染程度较低,回补初期地下水中共检出7种SAs,按检出率大小依次为磺胺甲恶唑(93.75%)、磺胺嘧啶(37.50%)、磺胺氯哒嗪(18.75%)、磺胺吡啶(18.75%)、磺胺甲氧嘧啶(6.25%)、磺胺脒(6.25%)、磺胺醋酰(6.25%),平均检出浓度最高的为磺胺嘧啶(29 ng/L)和磺胺甲恶唑(9.2 ng/L)。在优质南水北调水回补的混合稀释作用下,地下水中SAs检出率和检出浓度呈明显下降趋势。历史污水处理厂排放及农业畜禽养殖污染是造成局部区域下水中SAs污染的主要原因。地下水中磺胺甲恶唑和磺胺嘧啶在回补初期属于中等生态风险,且磺胺嘧啶对人体健康具有中等风险。回补后期各SAs评价均无明显生态风险和健康风险。 展开更多

关键词 地下水回补 浅层地下水 磺胺类抗生素 分布特征 风险评价 滹沱河

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含氟地下水的危害、治理技术现状与进展 被引量：11

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作者 李祥志 曹文庚 +5 位作者 李英 赵志鹏 任宇 肖舜禹 李泽岩 那静 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期457-482,共26页

【研究目的】地下水氟污染在世界范围内都被认为是一项重大公共卫生危害。据统计,全球有约2亿多人正面临氟中毒风险,至少有28个国家出现过饮用高氟水造成的氟中毒事件。高氟地下水主要分布于干旱缺水的欠发达地区,普遍缺乏可替代的饮用... 【研究目的】地下水氟污染在世界范围内都被认为是一项重大公共卫生危害。据统计,全球有约2亿多人正面临氟中毒风险,至少有28个国家出现过饮用高氟水造成的氟中毒事件。高氟地下水主要分布于干旱缺水的欠发达地区,普遍缺乏可替代的饮用水源,使地方性氟中毒问题长期得不到有效解决。因此,研发经济可行的氟化物去除技术成为解决高氟地下水问题的关键。【研究方法】基于文献调研结果,以现阶段全球含氟地下水的污染现状为基础,综合考虑研究深度、理论和应用可行性、去除效率、可再生性等多种因素,对国内外含氟地下水研究和应用案例进行总结分析。【研究结果】介绍了世界范围内含氟地下水的成因和分布,系统总结了现有主流含氟地下水处理技术的优劣、除氟机理和应用进展,并对存在问题和未来发展趋势进行了分析和展望。【结论】每种技术都有各自的处理优势和一定的局限性,在选择和应用时需要综合考虑含氟地下水的水质情况和目标需求。同时,当前的地下水除氟技术在研发过程中也存在服务目标针对性不强、综合处理效率不佳以及吸附容量应用与理论值偏差较大等问题。多种处理工艺的耦合应用可以更好地发挥不同处理技术的优势,取得取长补短的效果,正受到人们日益关注。此外,多污染物的联合去除以及结构可人工调控的新型吸附材料的设计研发也是未来重要发展方向。 展开更多

关键词 氟 致病元素 危害性 地下水 去除技术 污染修复 水文地质调查工程

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穆兴平原北部地下水年龄及更新性 被引量：4

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作者 苏晨 程中双 +1 位作者 郑昭贤 陈宗宇 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期328-336,共9页

地下水年龄结构是了解一个地区地下水资源开采可持续性的重要基础。穆兴平原地下水开采量增加以及地下水环境恶化,对该地区可持续发展有一定制约,为此在2016年采集CFCs样品31组和3H样品60组,估算了研究区地下水年龄。结果表明,穆兴平原... 地下水年龄结构是了解一个地区地下水资源开采可持续性的重要基础。穆兴平原地下水开采量增加以及地下水环境恶化,对该地区可持续发展有一定制约,为此在2016年采集CFCs样品31组和3H样品60组,估算了研究区地下水年龄。结果表明,穆兴平原北部地下水年龄为21年到大于65年,由西北部和穆棱河向平原中部及乌苏里江逐渐变老,更新性变差,主要受到大气降水和地表河水补给,但是由于地表覆盖一层黏性土,地下水中缺失小于10年的水;不同井深样品中二者及NO_3^-浓度的变化,表明在60 m以上地下水的防污性能较差,而在100 m以下则较好,饮用水源井深需超过100 m。 展开更多

关键词 放射性氚 氟利昂CFCs 地下水年龄 更新能力 穆兴平原

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基于GRACE的青藏高原地下水储量时空变化研究及干旱性监测 被引量：2

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作者 黄兆欢 李晓婧 +3 位作者 霍志彬 朱吉祥 王昀 褚洪义 《中国矿业》 北大核心 2024年第S01期178-185,共8页

随着全球气候变暖,了解和掌握青藏高原地下水储存变化对水资源管理和利用具有重要意义。本文基于GRACE重力卫星数据开展青藏高原2002年4月至2022年8月地下水储量变化研究,并进行干旱性监测。研究结果表明:青藏高原平均地下水储量在近20... 随着全球气候变暖,了解和掌握青藏高原地下水储存变化对水资源管理和利用具有重要意义。本文基于GRACE重力卫星数据开展青藏高原2002年4月至2022年8月地下水储量变化研究,并进行干旱性监测。研究结果表明:青藏高原平均地下水储量在近20年期间呈小幅上升趋势,平均增加速率为0.33 mm/a;在空间上表现为柴达木盆地和藏北高原呈漏斗状增加,其他区域都减小的特征。青藏高原年际降雨快速下降或上升时,地下水储量会在当年下降或次年出现相应的上升。年内时空变化格局存在明显区域差异性,青藏高原北部主要受降雨影响,增加强度和范围随夏秋降雨增多逐渐增大,且地下水储量变化响应降水时间自西向东逐渐延长;而青藏高原南部地下水储量表现为夏秋减少、冬春增多的特征。WSDI能够有效监测青藏高原干旱事件,干旱主要分布在青藏高原北部,东北及东南区域。 展开更多

关键词 GRACE 青藏高原 地下水储量 WSDI 干旱监测

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基于解析-数值结合法的傍河水源地开采方案与地下水资源量分析 被引量：7

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作者 李晓媛 王文中 张春艳 《中国农村水利水电》 北大核心 2021年第2期95-101,共7页

合理设计开采方案对傍河水源地地下水资源开发和避免环境地质问题的发生具有重要意义。以承德市四道河典型傍河地下水水源地为研究区,在明确区域水文地质条件的前提下,建立地下水流数值模型,运用仿泰斯公式和映射叠加原理计算出合理的... 合理设计开采方案对傍河水源地地下水资源开发和避免环境地质问题的发生具有重要意义。以承德市四道河典型傍河地下水水源地为研究区,在明确区域水文地质条件的前提下,建立地下水流数值模型,运用仿泰斯公式和映射叠加原理计算出合理的开采井布局,数值法与解析法相结合得到最优开采方案,确定水源地地下水可开采资源量。结果显示,在研究区4个区段内29眼开采井沿河流单排布设,井河距离为25 m,井间距离为150 m的方案为最优开采方案,水源地地下水可开采资源量为4.51万m^(3)/d。滦河对地下水的补给充足而稳定,取水保证程度较高,对区域水环境影响较小。 展开更多

关键词 傍河水源地 数值法 开采方案 可开采资源量

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三姑泉域岩溶地下水水化学特征及形成演化机制 被引量：46

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作者 张春潮 侯新伟 +3 位作者 李向全 王振兴 桂春雷 左雪峰 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期62-71,共10页

三姑泉域岩溶地下水对晋东南地区居民生活及煤炭基地建设起着重要支撑作用。受煤炭资源大规模开采及人类活动加剧的影响,岩溶地下水水化学环境演变剧烈。通过分析三姑泉域的125个岩溶地下水、14个地表水及14个雨水样品,综合利用统计分... 三姑泉域岩溶地下水对晋东南地区居民生活及煤炭基地建设起着重要支撑作用。受煤炭资源大规模开采及人类活动加剧的影响,岩溶地下水水化学环境演变剧烈。通过分析三姑泉域的125个岩溶地下水、14个地表水及14个雨水样品,综合利用统计分析、变异系数分析、氢氧稳定同位素、Gibbs模型、离子相关关系、矿物饱和指数及因子分析,确定岩溶地下水的补给来源,分析三个子系统间岩溶水水化学特征、差异及形成演化机制。结果表明:岩溶水δD值为−77‰~−42‰,δ^(18)O值为−10.6‰~−4.5‰,且沿大气降雨线分布,显示岩溶地下水以大气降水入渗补给为主。子系统Ⅰ与子系统Ⅱ和子系统Ⅲ具有明显不同的水化学特征和水文地球化学演化进程。子系统Ⅰ岩溶水为低TDS软水,73%为HCO_(3)Ca(Mg)型水;子系统Ⅱ、子系统Ⅲ为低TDS软水高TDS硬水,水化学类型复杂,36%~40%为HCO_(3)·SO_(4)Ca·Mg型水,24%~45%为SO_(4)·HCO_(3)Ca型水。因子分析表明,区域岩溶地下水化学形成演化主要受控于水-岩作用、人类活动、地表水和局部裂隙水渗漏的影响。水-岩作用使得岩溶水化学组分以SO_(4)^(2-)、HCO_(3)-、SO_(4)^(2-)、Ca^(2+)、Mg^(2+)为主,采矿活动导致含量增加,农业活动导致NO_(3)-含量增加,污水排放和裂隙水渗漏导致Cl^(−)和Na+含量增加。研究结果可为岩溶水水资源开发和管理提供科学依据。 展开更多

关键词 岩溶地下水 水化学特征 水-岩作用 采矿活动 三姑泉域

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西北干旱区地下水生态功能评价指标体系构建与应用 被引量：13

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作者 王金哲 张光辉 +2 位作者 王茜 崔浩浩 刘鹏飞 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1573-1581,共9页

西北干旱区降水稀少、蒸发强烈,水资源紧缺,自然湖泊湿地、天然植被绿洲和土壤盐渍化程度对地下水生态水位具有强烈依赖性,因此,西北干旱区地下水生态功能评价指标体系构建成为一个重要课题。本文基于对干旱区不同类型生态状况与地下水... 西北干旱区降水稀少、蒸发强烈,水资源紧缺,自然湖泊湿地、天然植被绿洲和土壤盐渍化程度对地下水生态水位具有强烈依赖性,因此,西北干旱区地下水生态功能评价指标体系构建成为一个重要课题。本文基于对干旱区不同类型生态状况与地下水位埋深之间关系的机制研究,构建了以浅层地下水埋藏状况为核心要素的"西北干旱区地下水生态功能评价指标体系",它由地下水对自然湿地景观维持性、天然植被绿洲维持性、农田土地质量维持性及其隶属的6项要素指标构成;在石羊河流域中、下游平原区应用结果表明,该套指标体系可为西北干旱区地下水功能评价提供参考,同时还表征石羊河流域中、下游平原区地下水生态功能脆弱,生态功能较弱和弱的分布范围占示范应用区总面积的87.86%,地下水生态功能强、较强分布范围仅占5.07%。由此可见,进一步提高西北干旱区地下水生态功能保护能力刻不容缓。 展开更多

关键词 干旱区 地下水 生态功能 指标体系 自然湿地 荒漠化

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民勤绿洲天然植被生长与地下水埋深变化关系 被引量：22

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作者 曹乐 聂振龙 +2 位作者 刘敏 卢辉雄 汪丽芳 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期25-33,共9页

甘肃石羊河流域民勤盆地水资源短缺,生态环境脆弱,弄清地下水埋深与天然生态植被生长的关系,是精准调控地下水开采、针对性制定生态保护政策的重要理论依据。利用民勤盆地2000—2017年LANDSAT遥感数据,计算归一化差值植被指数(NDVI)年均... 甘肃石羊河流域民勤盆地水资源短缺,生态环境脆弱,弄清地下水埋深与天然生态植被生长的关系,是精准调控地下水开采、针对性制定生态保护政策的重要理论依据。利用民勤盆地2000—2017年LANDSAT遥感数据,计算归一化差值植被指数(NDVI)年均值,结合85眼监测井的地下水埋深实测数据,分析了植被生长与埋深的关系。结果显示:研究区植被NDVI较低,多年均值约0.1,2012年后NDVI趋于增大,反映人工造林等措施成果明显。地下水埋深总体趋于增大,2008年后增幅减缓,目前埋深西部大于20 m,东部、北部小于20 m。区内适宜植被生长的埋深范围为2.5~3.9 m,多年平均适宜生态水位约2.66 m;埋深小于4 m时,NDVI与埋深表现为高度负相关(R<-0.8),即埋深越小,NDVI越高;埋深大于4 m时,两者无明显关系。较前人成果,文章从长序列时间、盆地空间尺度分析了民勤绿洲区天然植被生长与地下水埋深的变化,得到浅埋区生态水位,进而圈定了生态治理重点靶区。 展开更多

关键词 天然生态植被 地下水埋深 NDVI 民勤盆地 生态水位

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川藏铁路格聂山和察雅段构造岩溶发育规律及岩溶地下水循环模式研究 被引量：10

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作者 李向全 马剑飞 +3 位作者 张春潮 王振兴 付昌昌 白占学 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期34-45,共12页

川藏铁路建设面临高原构造岩溶高压突水突泥重大地质安全风险,开展高原构造岩溶发育规律与岩溶地下水循环模式研究对隧道突水突泥灾害早期预测具有重要意义。文章分析研究了川藏铁路格聂山和察雅段构造岩溶发育规律及岩溶地下水循环模... 川藏铁路建设面临高原构造岩溶高压突水突泥重大地质安全风险,开展高原构造岩溶发育规律与岩溶地下水循环模式研究对隧道突水突泥灾害早期预测具有重要意义。文章分析研究了川藏铁路格聂山和察雅段构造岩溶发育规律及岩溶地下水循环模式。研究表明,研究区构造岩溶发育具有明显的层序规律和高程分带性,一至四级岩溶发育区分别形成于中新世之前、中新世晚期至上新世、上新世和上新世至更新世,高程依次为4900~5300 m、4000~4300 m、3700~3800 m和2900~3200 m。活动断裂对岩溶水分布、富集具有明显控制作用,晚更新世以来的活动断裂沟通岩溶发育区段,形成特有的高原岩溶蓄水构造条件。岩溶地下水系统可分为高位补给区、远程管道径流区和集中排泄区,高位补给区位于一级岩溶发育区,三、四级岩溶发育区为岩溶水集中排泄区,常出露流量大于100 L/s的岩溶大泉。岩溶水流系统可分为浅部水流系统和深部水流系统。岩溶大泉主要接受冰雪融水补给,具有水压高、流程长和深循环的动力特征。低温状态下冰雪融水高CO_(2)饱和浓度和SO_(4)^(2-)产生的盐效应促进了高TDS硫酸型岩溶水的形成。 展开更多

关键词 川藏铁路 构造岩溶 发育规律 地下水 循环模式

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小浪底水库运行后黄河下游侧渗影响范围及对地下水环境的影响 被引量：7

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作者 苏晨 张学庆 +7 位作者 费宇红 李壮 孟素花 崔向向 潘登 杨培杰 郭春艳 田夏 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1669-1680,共12页

文章通过对2019年黄河下游平原区地下水流场的刻画,结合黄河水和沿岸地下水的稳定同位素^(18)O和放射性同位素^(3)H的分布特征,分析了小浪底水库运行20年后黄河下游侧渗影响带的范围及变化。结果表明:小浪底水库运行20年后,现状黄河下... 文章通过对2019年黄河下游平原区地下水流场的刻画,结合黄河水和沿岸地下水的稳定同位素^(18)O和放射性同位素^(3)H的分布特征,分析了小浪底水库运行20年后黄河下游侧渗影响带的范围及变化。结果表明:小浪底水库运行20年后,现状黄河下游影响带在5~25 km,在新乡—开封一带最大,约25 km,在滨州一带最小,约5 km。相对于小浪底水库运行初期,影响带在滨州以西增加0.5~5 km,尤其在新乡—郑州沿线增大最为显著,而在滨州以东影响带略有缩小。黄河影响带主要由介质条件,补给源条件和能量条件等因素控制。小浪底水库运行后,河道下切,河床渗透性增强,降低了河床物质对黄河水的“吸附和净化”能力。黄河水的水质将对沿岸地下水产生更加明显的影响,控制和改善黄河水质是保障黄河下游区生态环境高质量发展的基础。 展开更多

关键词 小浪底水库 侧渗 影响带 水动力场 同位素 水文地质调查过程 黄河下游 河南省

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采煤驱动下晋东大型煤炭基地地下水循环演变特征——以辛安泉域为例 被引量：13

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作者 李向全 张春潮 侯新伟 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期3015-3026,共12页

晋东煤炭基地水资源相对短缺,生态环境脆弱,随着煤炭资源的大规模开采和人类活动加剧,区域地下水循环特征演变剧烈。以晋东煤炭基地辛安泉域为典型研究区,系统研究了采煤驱动下地下水循环演变特征。通过建立泉流量与矿井涌水量、岩溶地... 晋东煤炭基地水资源相对短缺,生态环境脆弱,随着煤炭资源的大规模开采和人类活动加剧,区域地下水循环特征演变剧烈。以晋东煤炭基地辛安泉域为典型研究区,系统研究了采煤驱动下地下水循环演变特征。通过建立泉流量与矿井涌水量、岩溶地下水开采量和大气降水间的多元相关性分析,揭示了岩溶大泉衰减机制及主控因子;通过地表径流切割和氢氧稳定同位素组成混合比例计算,识别了不同水体间的相互转化关系和矿井水的水源组成;结合区域水文地质条件、水化学和稳定同位素特征,构建了采煤影响下的地下水循环模式。研究结果表明:①辛安泉域岩溶大泉流量和岩溶地下水位总体呈下降趋势,1956—2017年泉流量衰减幅度达75%,1972—2017年岩溶地下水位下降最大达29.8 m;且均呈阶段性变化特征,表现为1956—1976年、1977—2002年和2003—2017年3个阶段分别为波动稳定期、快速下降期和缓慢下降期。②矿区东部煤炭开采对岩溶水影响强烈,主要影响途径是采煤活动造成岩溶水补给径流区的上覆含水层结构严重破坏和地表径流量衰减,导致岩溶水补给量减小。随着煤炭开采向西扩展,煤层埋深加大,岩溶水为深埋滞缓区,煤炭开采对其影响减弱。③岩溶大泉流量衰减和地下水位下降的主控因子为矿井涌水量,在快速下降阶段,岩溶水开采也是泉流量衰减和水位下降的重要影响因素。④同位素计算表明,矿井水水源构成主要为裂隙水,其次为孔隙水。地表水渗漏和孔隙水越流是岩溶水的重要补给来源,采煤直接影响地表径流量和孔隙水含水层,进而间接影响岩溶地下水位和岩溶大泉流量。⑤泉域采煤条件下的地下水循环模式可划分为浅部、深部和局部地下水流系统。局部地下水流系统主要受采煤影响,表现为地下水向采空区集中排泄。 展开更多

关键词 采煤驱动 煤炭基地 保水采煤(保水开采) 地下水循环 演变特征 辛安泉域

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西藏波密冰川覆盖区大型河流与断裂带地下水转化关系 被引量：5

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作者 马剑飞 李向全 +3 位作者 张春潮 付昌昌 白占学 王振兴 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期23-33,共11页

川藏铁路波密段穿越冰川覆盖区,分布多条与断裂复合发育的大型河流,水量丰富,可与断裂共同构成构造高压涌水突泥灾害风险源。本文通过多期测流和对大气降水、冰川、河流和地下水水化学、同位素特征分析,研究了大型河流的流量变化特征和... 川藏铁路波密段穿越冰川覆盖区,分布多条与断裂复合发育的大型河流,水量丰富,可与断裂共同构成构造高压涌水突泥灾害风险源。本文通过多期测流和对大气降水、冰川、河流和地下水水化学、同位素特征分析,研究了大型河流的流量变化特征和地表水与断裂带裂隙水的转化关系。结果表明:西藏波密冰川覆盖区河水主要接受冰川融水和大气降水补给。雨季河水的δ^(18)O和δD值小于旱季,说明河水雨季和旱季的补给源结构不同。旱季气温低,以大气降水补给为主;雨季冰川融水量陡增,为主要补给源。断裂影响范围内的古乡沟、比通曲和龙冲曲河水流量较大,均超过4×10^(4) m^(3)/d,但年内流量波动幅度小于非断裂带影响范围的河流。河流可渗漏补给断裂带水。浅层循环断裂带水年龄5~10 a,中深层断裂带水年龄超过4000 a,水岩作用较充分。非断裂带影响范围的河流与基岩风化裂隙水存在较密切的水力联系和较频繁的相互转化。研究成果可为青藏高原东部冰川覆盖区铁路隧道高压涌水突泥灾害的早期识别和灾害防范措施制定提供参考。 展开更多

关键词 冰川覆盖区 地表水 构造裂隙水 转化关系 水化学 川藏铁路

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福建厦门市硝酸型地下水特征、成因及其治理措施建议 被引量：7

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作者 李政红 李亚松 +2 位作者 郝奇琛 李剑锋 朱玉晨 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1441-1452,共12页

地下水硝酸盐污染是世界性水环境问题。地下水硝酸盐绝对含量的增加,引起水质恶化,而其相对含量的增加,改变了地下水的水化学特征。在某些地区NO_(3)^(-)成为地下水中的主要阴离子之一,用“硝酸型水”命名这种新的地下水化学类型,目前... 地下水硝酸盐污染是世界性水环境问题。地下水硝酸盐绝对含量的增加,引起水质恶化,而其相对含量的增加,改变了地下水的水化学特征。在某些地区NO_(3)^(-)成为地下水中的主要阴离子之一,用“硝酸型水”命名这种新的地下水化学类型,目前正在逐渐被学者所接受。本研究通过分析厦门市平原区地下水中硝酸型水分布特征和影响因素,探讨了硝酸型水的水化学指示意义。结果表明,厦门市地下水已受到硝酸盐氮污染。在全区采集的87组地下水样品中,硝酸型水占比36.8%,主要分布于风化残积平原区,东部翔安区和同安区已形成较大面状分布,西部集美区和海沧区分布较少,且呈点状或局部小面积分布。硝酸型水主要存在于氧化沉积环境,具有低pH、低TDS和低硬度特征。风化残坡积含水层的酸性土壤、地下水径流缓慢和浅层地下水埋深浅等特征为地下水NO_(3)^(-)富集提供了有利的环境条件。人类生活污水、垃圾渗滤液下渗、农业施肥等是地下水硝酸盐污染的主要来源。建议开展地下水硝酸盐污染源识别研究,针对不同污染来源采取完善污染管网建设、农村改厕、科学施肥等措施,从源头上防治污染。 展开更多

关键词 硝酸型水 分布特征 影响因素 氮污染 地质调查工程 厦门 福建

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一种岩溶地下水污染风险的源径标值评价方法 被引量：8

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作者 刘长礼 王秀艳 +4 位作者 赵悦文 王帅伟 李宏钊 邸贺 孙伟超 《地球学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期363-372,共10页

以往,国内外提出的关于岩溶地下水污染风险评价方法与防控措施,都是基于地下水脆弱性评价的理论方法,是在对岩溶地区进行流域范围内大面积的脆弱性评价基础上,进行岩溶水污染危险性分区,然后以危险性分区为依据,提出岩溶水污染风险防控... 以往,国内外提出的关于岩溶地下水污染风险评价方法与防控措施,都是基于地下水脆弱性评价的理论方法,是在对岩溶地区进行流域范围内大面积的脆弱性评价基础上,进行岩溶水污染危险性分区,然后以危险性分区为依据,提出岩溶水污染风险防控措施。这种风险评价与防控方法,是针对大区域大范围的岩溶水的。评价出的结果或提出的防控措施,对于具体的岩溶水源地针对性差。本文针对中国南方岩溶地区降雨时期集中、水循环快、分布不均、易受污染等特点,综合考虑水源地(污染目标)、污染源、污染途径、污染造成的损失值等因素,首次提出了岩溶水污染风险的“源-径-标-值”(SPTV)评价方法,从控制污染源、切断污染途径、保护岩溶水源等角度提出污染防控措施,针对性、可操作性都很强,克服了已有方法的缺点,具有较好的推广应用前景。 展开更多

关键词 源-径-标-值 岩溶地区 地下水污染 风险评价

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电感耦合等离子体原子发射光谱法测定地下水及生活饮用水中硫酸根的含量 被引量：6

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作者 刘冰冰 刘佳 +2 位作者 贾娜 张辰凌 张永涛 《理化检验(化学分册)》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1260-1264,共5页

鉴于硫离子对硫酸根含量测定的显著性影响,提出了题示方法。当硫离子质量浓度不大于0.10 mg·L^(-1)时,样品无需预处理直接进样分析;当硫离子质量浓度大于0.10 mg·L^(-1)时,取50 mL水样,加入2 mL硝酸,于75℃加热40 min,使硫离... 鉴于硫离子对硫酸根含量测定的显著性影响,提出了题示方法。当硫离子质量浓度不大于0.10 mg·L^(-1)时,样品无需预处理直接进样分析;当硫离子质量浓度大于0.10 mg·L^(-1)时,取50 mL水样,加入2 mL硝酸,于75℃加热40 min,使硫离子完全转化为硫化氢。用水将消解液稀释至50 mL,按照优化的仪器工作条件测定(硫分析谱线选择180.731 nm)。结果显示:硫酸根的质量浓度在1.00~100.00 mg·L^(-1)内与其对应的谱线强度呈线性关系,检出限(3s)为0.07 mg·L^(-1);对实际样品进行加标回收试验,硫酸根的检出量为15.92~90.80 mg·L^(-1),回收率为96.8%~103%,测定值的相对标准偏差(n=6)为0.85%~2.8%。 展开更多

关键词 电感耦合等离子体原子发射光谱法 硫酸根 地下水 生活饮用水

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海河流域典型区地下水回补适宜性评价 被引量：8

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作者 曹文庚 文爱欣 +4 位作者 南天 王哲 高媛媛 崔亚莉 孙晓悦 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期227-237,共11页

大清河流域是海河流域地下水超采最为突出的地区,为了解决地下水超采问题,本研究开展了流域内山区-平原一体化地下水回补适宜性评价。选取地下水位埋深、渗透系数、距离南水北调中线干渠距离、距离水库距离、降水入渗系数、有效储水空... 大清河流域是海河流域地下水超采最为突出的地区,为了解决地下水超采问题,本研究开展了流域内山区-平原一体化地下水回补适宜性评价。选取地下水位埋深、渗透系数、距离南水北调中线干渠距离、距离水库距离、降水入渗系数、有效储水空间、坡度和地表高程构建GIS-AHP决策模型得到研究区回补适宜性分区图,并使用数值模拟评估回补效果。研究表明:回补适宜区主要分布在拒马河、青龙河、唐河、磁河的近山前河段,占总评价区域的4.5%;同时,根据回补适宜评价结果对河道分段精细化补水,能大大减缓地下水储变量下降速度,回补最佳。因此,基于GIS与数值模拟结合的流域地下水回补适宜评价,有助于大幅提高区内水资源利用效率,提供最优超采治理方案。 展开更多

关键词 地下水回补 适宜性 地下水储变量 GIS-AHP决策模型 数值模拟 大清河流域

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利用环境同位素识别共和盆地地下水补给特征及其环境指示意义 被引量：5

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作者 刘春雷 杨会峰 曹文庚 《西北地质》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期227-236,共10页

共和盆地地处黄河流域生态保护“一带五区多点”空间布局的水土保持区,地下水是盆地的主要供水水源,也是维持盆地脆弱生态系统的关键因子。针对该区域地下水补给路径不清、深层与浅层地下水相互作用机理认识不够深入的问题,笔者利用氢... 共和盆地地处黄河流域生态保护“一带五区多点”空间布局的水土保持区,地下水是盆地的主要供水水源,也是维持盆地脆弱生态系统的关键因子。针对该区域地下水补给路径不清、深层与浅层地下水相互作用机理认识不够深入的问题,笔者利用氢、氧同位素与^(14)C同位素,探讨了区域地下水补给机理及其对生态环境的指示作用。研究结果表明,盆地地下水补给源主要为哇洪山和青海南山山区河流侧向入渗补给;潜水主要为1952年以后降雨入渗补给,循环交替较快。承压水^(14)C年龄最高达19384.7 a,盆地西部边界和东部排泄区地下水δ^(18) O和δD特征相似,^(14)C测年年龄相近,其补给来源主要为形成于距今10000~60000 a冰期时古水,反映共和盆地与西部茶卡盆地没有明显的水力联系。中部承压水受山区降雨侧向入渗和沙珠玉河入渗补给,地下水年龄较盆地西部边界和东部排泄区年轻。该研究揭示了共和盆地地表水、潜水和承压水之间的补给排泄相互转化关系,对盆地水资源开发和生态环境保护具有重要意义。 展开更多

关键词 同位素 地下水年龄 地下水循环 共和盆地

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机器学习在地下水环境背景值与污染风险评价的应用和展望 被引量：12

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作者 曹文庚 付宇 +5 位作者 南天 任宇 张栋 孙晓悦 翟文华 帅官印 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2408-2424,共17页

地下水资源在世界各国水资源中占有举足轻重的地位,对人类生存发展、维系生态系统健康发挥着重要作用。现阶段地下水污染日益严重,地下水环境背景值研究和污染风险评价对地下水污染防治工作具有重要意义。由于地下水污染影响因素复杂,... 地下水资源在世界各国水资源中占有举足轻重的地位,对人类生存发展、维系生态系统健康发挥着重要作用。现阶段地下水污染日益严重,地下水环境背景值研究和污染风险评价对地下水污染防治工作具有重要意义。由于地下水污染影响因素复杂,地下水化学组分空间分布的非均质性、地下水样品采集的小样本问题与大尺度区域的高计算代价,都对传统的污染风险评价方法构成了极大挑战。机器学习作为人工智能的核心,已成为水文地质领域研究的前沿热点,通过智能高效的数据处理和挖掘,在地下水化学组分的分布、变化以及赋存机制等方向已得到探索和尝试。本文全面介绍了近年来在地下水污染研究方面应用的机器学习方法,涵盖了以聚类为主的非监督学习算法,以回归为主的监督学习算法,以提升算法效率为目标的混合算法,以及以神经网络为核心的深度结构算法,展示了不同类型算法在地下水污染研究方面的成果,详细归纳了各种算法的机理,对算法的技术优劣及适用方向进行了探讨;最后对机器学习在地下水污染方面的应用发展趋势进行了展望,建议探索高效集成学习模型,以弥补单一算法的不足,同时发展面向小样本的深度学习建模技术,提高地下水污染评价精度,拓展和丰富新方法新技术在地下水污染研究方面的应用。 展开更多

关键词 地下水污染 机器学习 风险评价 地下水环境背景值 深度学习

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包气带岩性结构对地下水生态功能影响特征 被引量：3

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作者 崔浩浩 张光辉 +3 位作者 刘鹏飞 王金哲 田言亮 王茜 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期52-62,共11页

西北内陆流域下游区天然植被对地下水生态功能具有强烈依赖性,而包气带岩性结构对地下水生态功能具有明显影响,但是在目前的研究中,缺乏定量分析评判。以甘肃石羊河流域下游天然绿洲区为研究区,基于包气带岩性结构野外调查、室内土柱试... 西北内陆流域下游区天然植被对地下水生态功能具有强烈依赖性,而包气带岩性结构对地下水生态功能具有明显影响,但是在目前的研究中,缺乏定量分析评判。以甘肃石羊河流域下游天然绿洲区为研究区,基于包气带岩性结构野外调查、室内土柱试验和Hydrus1-D数值模拟,研究包气带岩性结构与地下水耦合作用的生态效应,分析不同岩性结构包气带获取地下水供给水分和持水能力差异,定量对比不同包气带岩性结构对地下水生态功能影响特征,得到以下认识:(1)在地下水水位埋深增大和减小的情况下,不同包气带岩性结构对地下水生态功能影响不同;(2)当地下水水位埋深逐渐减小时,在相同植被条件下,包气带岩性颗粒越细,其支持毛细水上升高度和速度越大,土壤获得地下水的补给水分越快越多,对地表植被的生长越有利;(3)当地下水水位埋深大幅增大后,旱区包气带的有效持水量具有继续维持陆表植被存活的生态效应,中等岩性颗粒的有效持水量最大,对维持植被的生态效应最明显。与单一岩性相比,多种岩性的组合结构有效持水量较大,生态效应更强。研究结果加深了对包气带在地下水生态功能中调节作用的认识,可以为旱区水资源的精细化管理及生态保护提供科学依据。 展开更多

关键词 干旱区 天然植被 包气带岩性结构 有效持水量 地下水生态功能

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