宿县矿区主要突水含水层水文地球化学模拟

为定量地揭示矿区水文地球化学环境演化的本质,更为深入探讨水文地球化学环境演化与人类工程活动和地质背景之间的联系及其联系程度,采用宿县矿区主要突水含水层(四含、煤系、太灰)地下水样的常规离子(K~++Na~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)、Cl~-、SO_4~(2-)、HCO_3~-、CO_3~(2-))、pH值以及总溶解固体(TDS)数据,确立了地下水流路径以及其中的矿物相。在此基础上,利用PHREEQC软件建立了水文地球化学模拟模型,对矿区地下水流路径中的水文地球化学演化进行了定量模拟。研究结果表明:矿区四含水力联系密切,黄铁矿氧化与阳离子交替吸附是其水文地球化学演化的主要水-岩相互作用;矿区煤系地下水总体径流条件差,黄铁矿氧化与阳离子交替吸附作用趋于稳定;矿区中东部太灰水动力条件较好,碳酸盐溶解沉淀是水文地球化学演化的主要水-岩相互作用,西部水力联系不畅,阳离子交替吸附作用与黄铁矿氧化作用是水文地球化学演化的主要水-岩相互作用。研究成果有望为华北隐伏型煤矿区矿井水害防治及地下水资源开发利用提供理论支持。     

放水隧洞洞身出现裂缝结构验算及处理方案

塔城地区和布克赛尔县加音塔拉水库放水隧洞洞身段洞壁局部存在一些裂缝，裂缝出现渗水并有析出物，析出物为白色、黄色晶体，对放水隧洞裂缝进行结构验算并对渗水及裂缝析出物进行水质化验，对放水隧洞裂缝采取了相应的处理措施。     

滹沱河地下水超采区人工回灌的水岩相互作用模拟

人工回灌条件下回灌水与地下水混合带的水岩相互作用是决定地下水水质演化和含水层发生化学堵塞的关键过程。为研究人工回灌对滹沱河地下水超采区水质演化的影响,以石家庄市人工回灌场地为例,利用石津灌渠水作为回灌水源,通过室内实验结合反向水文地球化学模拟揭示回灌层位地表水与地下水混合带的水-岩相互作用机理。结果显示：混合带水的TDS（total dissolved solids）变化特征表现为先增大后缓慢降低,且地表水占比越大、含水介质粒径越细,则其变幅越大;混合带水中主要离子质量浓度变化特征受混合、碳酸平衡、溶解-沉淀、阳离子交换及硝化作用控制,其中K⁺、Ca²⁺、SO₄^2-质量浓度主要受溶解-沉淀作用控制,Na⁺、Cl^-、HCO₃^-、NO₃^-质量浓度主要受混合NO₃^-作用控制,Mg²⁺质量浓度主要受阳离子交换作用...     

松花江典型小流域水化学的时空分异研究

自然界水岩相互作用中所形成的水化学特征及其时空分异规律,是近年来地球化学研究的热点.本文依据 《中华人民共和国水文年鉴—黑龙江流域水文资料》1978-1982年的河流水质监测资料,围绕典型的花岗岩和玄武 岩小流域,明确了松花江流域水化学组成的流域风化成因,揭示了流域硅酸岩风化对水化学的控制.探讨了流域水 化学的时空分异规律,发现玄武岩相对花岗岩有更高的碳汇效率,流域HCO- 3 表征的硅酸盐风化的通量主要受区 域流量主导.     

坝基帷幕体防渗效果及其时效多指标评价体系研究

在分析坝址地质条件的基础上,依据近年来区内地下水宏观、微观动态以及析出物等特征。对某水电站大坝6坝段化学灌浆加强帷幕的防渗耐久性作了多手段综合分析和评价。通过扬压力和渗流量与库水位之间的相关性研究表明,两者与库水位相关性较为密切,且呈现阶段性变化;化学灌浆材料中有机质的氧化造成该坝段幕后地下水的pH值低于坝前库水,且含有较高的HCO3^-;饱和指数S1〈1,表明相应部位具有较好的径流条件。由此认为该坝段帷幕体的局部防渗性能已发生了衰减。实例结果表明,该评价体系可行且有效。     

水-岩体系质量传输模拟

文章介绍了水－岩体系质量传输模拟的基本原理和步骤并给出了一个应用实例。该方法以（地下水）径流途径上任意两点间化学组分及氧化还原状态变化为基础，确立质量传输模型并对其求解，从而揭示一定空间范围内水－岩土之间物质交换的内在过程和数量关系。水－岩土体系质量传输模拟在岩土中污染物的迁移转化、岩土化学淋滤、地下水水质的形成与演化及热水成矿等众多研究领域具有重要意义。     

大坝坝址环境水特征及工程地质问题

依据我国15座水电站大坝的调查资料，着重论述了坝址环境地下水特征与作用，及其引起的帷幕失稳与渗漏溶蚀，岸坡坝基侧向稳定以及坝基软岩或软弱夹层软泥化等工程水文地质问题，并分析产生这些问题的某些机理作用。因此，在大坝安全监测中应重视对坝基水质的定期分析与监测。     

北京市通州区水环境规划方案下的水质模拟研究

应用北京师范大学水科学研究院开发的河段水质模拟工具,对未来水环境规划方案下的北京市通州区河段水质进行了模拟预测.以区内主要河段北运河和凉水河为例,分别预测了2010和2020年河段水体中的化学需氧量(COD)和氨氮(NH_3-N)的质量浓度.计算结果表明,通过实行工业达标排放、建立污水处理厂及湿地生态修复,可以提高温榆河通州段水功能区水质目标,保证2020年通州区北运河出境断面水质达标.     

北京市通州区水环境规划方案下的水质模拟研究

应用北京师范大学水科学研究院开发的河段水质模拟工具,对未来水环境规划方案下的北京市通州区河段水质进行了模拟预测.以区内主要河段北运河和凉水河为例,分别预测了2010和2020年河段水体中的化学需氧量(COD)和氨氮(NH3-N)的质量浓度,计算结果表明,通过实行工业达标排放、建立污水处理厂及湿地生态修复,可以提高温榆河通州段水功能区水质目标,保证2020年通州区北运河出境断面水质达标.     

吐哈盆地十三间房地区煤系烃源岩特征及其埋藏演化史

利用大量的烃源岩地球化学数据,从有机质显微组分、有机质丰度、有机质类型及有机质成熟度四个方面,对吐哈盆地十三间房地区煤系烃源岩地球化学特征进行了分析,结果表明,侏罗系西山窑组在研究区内厚度较大,分布较为连续,烃源岩成熟度较高,是研究区内主力烃源岩层段。对研究区烃源岩成熟度史模拟研究结果表明:1十三间房地区烃源岩生烃门限深度为1 800 m,门限温度为95℃,进入生烃门限的时间约为162 Ma;2在西山窑组现今地层温度为50~110℃,Ro达0.6%~1.1%,正处于生油高峰期;3研究区内烃源岩成熟度表现为西高东低、北高南低,其有利勘探区主要位于研究区西北部。     

水—岩相互作用的地球化学模拟研究

水—岩相互作用的研究现在是一个国际性的课题,其反应过程非常复杂,包含了许多物理化学作用、生物化学作用、有机化学作用等。论述了地球化学模拟的一些基本参数和研究进展,展望了地球化学模拟的应用。     

水—岩土化学作用的环境效应

对水－岩土化学作用的环境效应从几个方面进行了实例分析。针对水－岩土化学作用所存在的正负两方面的环境效应,强调指出,在重视研究其负效应的同时,还应更多地通过分析水－岩土化学作用的过程,综合利用地质环境中水－岩土化学作用的规律来达到调控和防治环境地质灾害的目的。分析了水－岩土化学作用环境效应的研究思路及研究方法,并认为这是环境地质研究中值得开拓的新领域。     

弱胶结砂岩水岩作用机制——以庆阳北石窟为例

选取庆阳北石窟赋存砂岩为研究对象，于室内分别设置冻融循环、干湿循环两组单因素风化模拟试验，经历30个周期，共计120d.结合岩样在宏观、局部、微观等不同维度下的劣化特征及表层矿物成分与元素的迁移规律对水岩作用机制全程跟踪评估.试验结果表明:在模拟试验前期，水-岩之间化学作用强烈，两组试验化学蚀变系数均发生陡增;随着试验继续，水-岩之间物理作用逐渐变强，冻融循环转为水体积膨胀对颗粒施加的拉、压应力作用，且率先在含水率最高处诱发裂隙.而干湿循环变为水对颗粒结构的机械冲刷，该过程则受水分运移及孔隙分布方式的共同支配;对于弱胶结砂岩，水-岩频繁作用导致的颗粒耦合关系改变是岩石劣化的关键.     

岷江某水库蓄水运行期进水口高边坡变形特征模拟研究

岷江某电站库区前期地质勘查资料表明,枢纽区地下水类型主要有第四系覆盖层孔隙性潜水和基岩裂隙水。水库蓄水后水位抬升127m,对条形山脊两侧边坡地下水渗流场产生较大的影响,不仅改变边坡地下水原有渗流场特征及其补、径、排条件,而且由此产生孔隙水压力,对边坡稳定性产生较大的影响。利用地质原型和开挖边坡地质-力学模型(GMD模型),建立水库蓄水过程中,条形山脊地下水的渗流模型及水岩作用模式。进一步考虑蓄水渗流场的变化,对不同蓄水位高边坡的稳定性进行了数值模拟研究,探讨蓄水过程中,条形山脊高边坡形变场特征及其稳定性状况。三维数值仿真显示,水库溢洪道进水口与EL.885m平台下方L11层位(EL.840~852m)与2#泄洪洞的洞脸边坡左上方(EL.833.59~847.50m),为大变形集中部位。水库进水口一侧边坡在库水位上升过程中,岩体的变形范围将随水位的增高逐渐扩大,量级呈递增趋势。受蓄水位的影响,水库进水口边坡的临江(Y方向)位移往山内方向顺层滑移还是朝山外倾倒拉裂不定,层间剪切错动带成为正负位移的"转换断层"效应。     

北京平原区第四系含水层中水-岩作用的锶同位素示踪

通过采集北京平原区第四系含水层中地下水.并对水样中的Ca2+、Sr2+和87Sr/86Sr比值等进行分析,结果表明,地下水中的Ca2+和Sr2+主要来源于水-岩相互作用,而与地下水补给源的携带关系不大,两者在地下水中经历了相似的水文地球化学过程,可以用于示踪水-岩相互作用过程;地下水样按Sr2+浓度大小可明显分为两组,其中低浓度组对应于相对较高的87Sr/86Sr比值,高浓度组对应于相对较低的87Sr/86Sr比值;87Sr/86Sr比值较大程度上受控于水-岩相互作用,而与海水和当地大气降水中的值有较大不同;地下水中的Sr2+以碳酸盐岩风化来源为主,显示出明显的年代累积效应.永定河流域地下水中的Sr2+浓度总体高于潮白河流域:87Sr/86Sr比值沿地下水流向总体上呈增大趋势.     

白浪河流域地下水化学特征及其控制因素

白浪河流域北部平原第四系含水层中含有高浓度的卤水,近年来有南侵的趋势,影响了南部平原区的供水安全,正确认识白浪河流域平原区地下水的水化学特征及其成因,对于合理管理地下水资源、保障供水安全具有重要意义.以前人研究为基础,通过在白浪河流域采取地下水化学样品,运用Piper三线图、Gibbs图、无机离子示踪剂等多种水化学分析...     

高寒区典型流域地下水化学特征、影响因素及健康风险

为深入理解高寒区地下水化学演化并科学指导地下水资源管理,以典型高寒区流域格尔木河流域为研究对象,对其2019年地下水化学特征及其影响因素进行了分析,基于熵值水质指数、Durov图和钠吸附比对融雪期、丰水期和枯水期地下水水质进行了评价,并利用健康风险评估模型对地下水NO₃^-和F^-的潜在健康风险进行了评估。结果表明：3个时期地下水化学类型变化不大,山区潜水以HCO₃^-型为主,平原区潜水以Cl^-型为主,而承压水以HCO₃^-型为主,高离子浓度的地下水分布在平原溢出带;潜水化学成分融雪期主要受春耕施肥的影响,枯水期受工业废水、生活污水排放的影响,丰水期受水岩作用的影响;流域大部分潜水不适合灌溉,细土平原溢出带少数潜水不适合饮用;F^-对人体健康的非致癌风险大于NO₃^-并已危及儿童,此外,两者对人体健康的非致癌风险枯水期比其他时期更严重。减少生活污水和工农业废水...     

水-岩化学作用下岩体裂纹应力强度因子的计算及分析

水化作用对裂隙岩体的影响主要来自于水压力和化学腐蚀伤两方面的作用.运用地球化学矿物-水反应的溶解动力学,考查水-岩反应化学溶液中不同时间段离子浓度的变化,从理论上探讨化学腐蚀下等效裂纹扩展的定量化分析方法,从而建立水-岩化学作用下等效裂纹扩展的计算公式并计算裂纹尖端应力强度因子.计算表明,水-岩化学作用的存在,对应力强度因子的影响明显,随着水-岩化学作用的不断发展,应力强度因子逐渐增大.     

大坝坝基水质与渗流特征

运用水文地球化学原理,对坝基水质资料进行了分析,结果表明,坝基水化学场是坝基渗流场的重要组成部分,水的pH值、化学成分和化学类型的形成均受制于坝基地下水的径流条件,可依据水质的特征将坝基划分出不同的水文地质单元,即强径流带、缓径流带和孤立水体带。