基于内梅罗指数与主成分分析的洪湖地区地下水水质评价

地下水污染现象在我国地下水资源丰富地区普遍存在.该文以洪湖地区丰水期、枯水期、平水期3个时期的氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、总锰、总铁、高锰酸钾指数和总磷等7个指标为对象,运用内梅罗指数法与主成分分析方法,采用定性分析与定量分析相结合的方式,对8个样点的的水环境质量进行综合评价.结果表明,临近湖岸居民区与道路的潜水样点5,受到来自水陆两方面生产生活污染物的影响,水质最差;位于临近长江的农村居民区内的潜水样点7,主要受到来自居民生活污水的影响,但长江切穿含水层顶板,江水与地下水水力联系紧密,水体自净好,水质相对较好;位于农田附近的承压水样点2,承压水受外界污染少,在内梅罗指数法中综合得分最低,水质相对较好.在丰水期高锰酸钾指数与氨氮为主要污染物,在枯水期总铁与总锰为主要污染物,在平水期总锰与硝酸盐氮为主要污染物.长江对含水层的影响、人类地表活动、区域地质状况等都是可能影响洪湖地区地下水水质的原因.     

非稳定承压水降水引起土层沉降分布规律分析

承压含水层减压降水实质上是一个卸荷过程,其上覆土层沉降可用基于弹性半无限空间Mindlin位移解的推导公式进行计算.分析表明:无限承压含水层非稳定渗流降水时间对土层沉降影响显著;由承压水减压降水引起的土层分层沉降随距地表距离的增加而增大,最大值位于承压含水层顶板处;影响上覆土层沉降的7个参数中,泊松比和承压含水层渗透系数的变化对土层沉降影响很小;上覆土层厚度、承压含水层厚度越大地表沉降值越小;上覆土层弹性模量较小时对地表沉降影响较大,随着弹性模量的增加,其对地表沉降的影响逐渐减弱;地表沉降随单井出水量、承压水水头降深的增大而增加且近似成线性关系;单井出水量、承压含水层厚度、承压水水头降深、上覆土层弹性模量不仅影响地表沉降值的大小,还会影响地表沉降的空间分布.     

苏北平原隐伏玄武岩地下水研究

针对苏北平原地表水污染严重,深层承压水成为主开采层,在大量抽取地下水之后,依然存在高水位地区的问题,对连云港、淮安、扬州、泰州和盐城等地的河水、地下水进行采样,测试分析了样品的氢氧同位素以及水化学特征。结果表明:苏北平原承压水氢氧同位素相对于地表水和浅层地下水贫化,并非来自当地降水下渗以及上部含水层越流补给,补给源具有明显的同位素贫化的特征;地下水接受现代降水补给,承压水中测到明显的来自核试验的氚;地下水水岩反应以硅酸盐反应为主,上新世以来东亚地区发生了多期火山喷发,第四纪地层下的隐伏玄武岩地区可能是深层地下水发生水岩反应并产生偏硅酸的主要含水层,而后这些富含偏硅酸的地下水通过断裂带运移到第四纪承压含水层中。     

越流区承压含水层特殊脆弱性评价模型

在中国一些水资源短缺地区的承压含水层被大量开采。为了针对性地对其进行保护,该文对承压含水层脆弱性评价。通过阐释越流区承压含水层受到污染的原因,以承压含水层顶板处污染物浓度超过最大允许浓度的累计时间作为承压含水层特殊脆弱性指数,基于溶质运移方程,采用数值计算,得到承压含水层特殊脆弱性指数,从而避免了评价因子权重分配的任意性。以济宁市承压含水层脆弱性评价为例,对模型的可靠性进行了测试,其评价结果与该地区两年后总硬度升高值的分布状况吻合较好。     

上海地区多含水层系统深部承压层降水诱发地层响应规律

软土地区多含水层系统承压层抽水存在越流现象，地下水渗流和区域地层变形响应规律复杂.基于某超深地下工程承压水抽水试验，采用数值方法研究软土地区多含水层系统第二、第三承压层降水的地质环境响应.建立了三维有限差分模型，考虑流固耦合效应和土体小应变刚度特性，模拟了不同埋深承压含水层抽水试验，对比分析各承压层抽水引起的承压水头降深和深层土体变形时空分布特性.结果表明，第二承压层水位降深较小，但引起的地表沉降更大；第二和第三承压层抽水引起降水层的压缩变形分别占地表沉降的56.18%和77.69%.主要原因为浅部土层压缩性高，相同降深条件下引起的土层竖向压缩量更大；且第二承压层与上部弱透水层的水力联系较强，越流作用明显，导致抽水引起的地下水水位降深在深度方向的影响范围更大.研究成果对后续超深基坑降水施工及环境变形控制具有重要的参考价值.     

三维数字技术的深部地下水埋藏条件

论述了北京市中心地区(336 km2、100 m深度内)三维水文地质结构的研究方法,提出建立工程尺度的冲洪积扇区三维水文地质模型的工作原则和方法,并利用385个各类钻孔,形成总长度约520 km的31个剖面,采用三维数字技术,建立北京市中心地区三维水文地质结构模型.将研究域含水层系统划分为5个含水层和8个弱透水层互层的多层系统.结合地下空间开发层次,对深部地下水含水层规模和几何形状、空间分布、水力联系、地下水类型等埋藏信息展开深入研究.结果表明:北京中心地区的西郊深部主要分布单层潜水,是深部区域地下水的主要补给源;东部深部大部分地区主要分布多层承压水,且承压水头普遍较高;中轴线附近,受地层沉积规律演变影响,地下水赋存环境复杂,地下水处于单层向多层水演变阶段;中轴线以西及北部地区,在埋深30~50 m处分布着一层粉质黏土、粘质粉土层,是深部地下水承压性标志层,在工程建设中应加以识别和注意.     

基坑群深层承压水降水及地层沉降的数值模拟

目的研究软土地区基坑群施工遭遇深层承压水的问题,找出降水后的地层沉降规律.方法以上海市轨道交通换乘枢纽汉中路车站为工程背景,基于多层土地下水分布规律,利用岩土数值分析软件Geo Studio2007,对深层承压水降水的现场运行工况进行模拟.结果分析得出基坑群深层承压水降水后水位分布及其引起的地层沉降规律,并与现场实测数据进行了对比验证.结论承压含水层的上覆土层是否发生压缩变形,与含水层上部相邻土层的透水性密切相关;基坑围护结构对于地表沉降存在隔断作用,表现为围护结构两侧地表沉降值呈现突变;相邻基坑围护结构有利于地表沉降的收敛,一定程度上控制了地表沉降;基坑之间地表沉降呈现线性变化的特点.     

基于Visual Modflow的洪湖石码头——小港剖面地下水数值模拟

随着三峡大坝的分期蓄水的逐步实施,显著改变坝下水文状况,必然改变长江中下游地下水与长江之间的关系,从而对中下游地区的生态造成影响.为定量研究洪湖地区地下水与长江之间的补排关系以及地下水与长江的交换量,为三峡工程对中下游地区的生态影响评价提供依据,采用Visual Modflow模拟洪湖地区石码头-小港剖面的地下水动态,为三峡工程的生态影响提供确实依据.在模拟过程中考虑长江水位变化、降水入渗补给、潜水蒸发以及地下水头的初始值可能对模拟造成的影响,使用River、Recharge、Evpotranspiration模块分别模拟河流、降水人渗补给和潜水蒸发.使用2001年～2003年的螺山水位数据、小港临测站的气象数据及地下水每日观测数据对模型进行调校.调校后,模型整体误差下降到0.16 m,误差均方根下降至0.639 m.利用模型分别对2004年～2006年地下水位进行预测,预测误差为0.629 m,误差均方根为0.864m. 模拟显示一年中地下水补给长汀的天数为146 d,时间为每年的12月中旬至第2年的4月底;长江补给地下水的平均天数为220 d,时间为5月初至12月中旬.模拟估算出研究区内平均每年长江对地下水的单宽补给量为37.92 m3,在研究区1 551 m的长江干堤上,长江每年向研究区补给地下水水量为58 819.09m3.     

大佛寺煤矿地下含水层对煤层气开采的影响分析

矿井地下含水层的赋存、径流特征不仅影响煤层气的含量大小及煤层开采,而且对煤层气井的排采有重要影响。大佛寺煤矿延安组含煤地层以上自上而下发育含水层七层,隔水层六层,其中与主采4#煤层开采及煤层气赋存有关的含水层分别为延安组下段4上煤-4煤间砂岩含水层、延安组上段4上煤以上砂岩含水层、直罗组下部砂岩含水层、宜君组砾岩含水层及洛河组砂岩含水层。为研究地下含水层对煤层气开采的影响,论文在阐述地下含水层发育特征基础上,利用煤层气开采井取得的水化学指标经分析对比,得出4#煤煤层气井的排采水主要来自煤层顶板4上煤~4煤间砂岩含水层段水的认识;依据该含水层距离煤层的间距、含水层厚度大小及矿井构造发育程度等指标,提出了圈定水文地质条件有利的煤层气开发区段的标准是煤层距顶板充水含水层较远,间距大于10 m,构造上处于背斜部位,不利区段的的标准是煤层距顶板充水含水层间距小于3 m,构造上断层发育或顶板含水层厚度在10 m以上,断层发育。     

BP网络在研究地下水咸淡水界面波动中的应用——以长江河口地区第二承压含水层为例

论文在分析研究区 78口井的水质资料基础上 ,利用人工神经网络技术中的BP算法对长江河口地区第II承压含水层水质参数 (矿化度 )的分布情况进行了分析、研究 ,且探讨了人为因素影响下其咸、淡水界面的运移规律。结果表明 ,应用人工神经网络技术来研究地下水咸、淡水界面的波动是切实可行的     

洪湖地区长江枯水期湖,渠,江水位分析

对枯水期洪湖地区湖泊、渠道水位与长江水位进行了分析,比较了其枯水期的月平均水位、年际变化情况及典型年水位变化。     

一类水污染问题中可扩散界面的适定性研究

针对长江水污染问题中污染水层与未污染水层均为受限制含水层的情况,利用Darcy定理和质量守恒定律建立了一个三维耦合抛物线方程组的数学模型;基于偏微分方程的基本理论,采用积分的方式将三维数学模型降成二维数学模型,通过构造截断函数和一个满足一致性假设的算子,利用Schauder定理证明了该二维数学模型解的存在性,从而证明了长江水污染含水层与未污染含水层之间临界面的可行性,为研究长江水污染问题提供了理论依据。     

人类活动与全球变暖影响下长江口海岸地貌动态与灾害趋势研究

在基于区域文献资料查阅整理及分析的基础上,结合野外实地调查等方法,综合分析了各种人类活动与全球变暖对长江口海岸地貌动态和灾害趋势的重要影响.综合分析表明,以三峡为代表的中上游水利工程投入使用,加上水土保持工程及南水北调工程的实施和进一步展开,长江入海通量将一直呈明显下降的趋势.入海泥沙量减少、人类对河口海岸湿地滩涂的过度围垦以及海平面上升伴随的海岸动力增强等主要影响因素的作用下,长江口海岸也由长期的整体淤积转变为近些年来的整体淤积减缓、局部侵蚀加重.与此同时,长江口各种海岸带灾害也呈现出发生周期短,强度大,种类增多的趋势.因此,人类活动与全球变暖协同作用下的长江口海岸地貌动态与灾害学的深入研究是河口三角洲地区可持续发展的重要支撑.     

吕泗上升流观测和动力机制模拟分析

基于2000年8月长江口外现场观测的分析,首次发现在长江口外吕泗附近存在着上升流现象.该上升流将下层的冷水和营养盐带向上层,对海区的环境和生态具有重 要的影响.为了解该上升流的动力机制,作者利用基于ECOM_si建立的一个水平球面坐标系的高分辨率湍流闭合的三维环流数值模式研究该上升流现象.该模式计算区域包括东海、黄海和渤海,考虑实际岸线和水深.在综合考虑风应力、开边界体积通量和密度梯度力的情况下,模拟结果再现了吕泗海区的上升流现象,与观测结果较为一致.数值试验结果表明,产生该处上升流的动力机制主要是盐淡水混合产生的斜压效应,风应力的作用较弱,边界水体积通量产生的正压效应不起作用.倾斜的底形与斜压效应、风应力的联合作用使吕泗海区的上升流更明显.     

武汉二七商务区地下水动态模拟及最高水位预测

采用FEFLOW数值模拟软件对武汉汉口片区地下水动态变化进行数值模拟，利用区域模型为二七商务区提供边界条件，从而构建商务区地下水动态变化精细化模型。通过模拟计算得到商务区东面长江抗洪墙一带承压含水层可能出现的最高地下水位为27.5 m，由东向西地下水位呈逐渐降低趋势，在商务区内达到22.0~25.9 m。研究成果可为该地区抗浮设计提供合理的抗浮设防水位，为准确计算地下水浮力提供参考依据。     

洪湖的水资源与水位调控

洪湖作为四湖流域内的主要调蓄型湖泊，是长江中游的主要分蓄洪区之一，具有调蓄、灌溉、养殖、航运、旅游、给水等多项功能。由于近年来洪湖资源开发的强度不断加大，洪湖的水资源状况呈现恶化趋势。本文依据洪湖多年的监测资料，分析了江湖水位关系，评价了洪湖的水资源现状，提出了洪湖水资源持续利用的对策措施。     

抢渡长江的技术分析

对"2002年武汉国际抢渡长江挑战赛"竞渡者抢渡路线问题,进行了较为深入的分析.以向量作为工具,简洁地表述了该问题.依此为基础建立了非线性最优化模型,通过Matlab软件,运用枚举方法,具体给出了在水流速的几种典型情况下,竞渡者应选取的最佳抢渡路径.模型可操作性强,符合实际,对抢渡比赛或类似体育竞技项目有较高的实用价值.模型可扩展性好,可以向诸如航海、航空等方面推广,仅以卫星发射为例,初步探讨了模型在该领域中的应用.     

基于GIS组件技术的洪湖湿地保护与生态恢复监测信息系统的研究与实现

采用GIS组件技术，以Visual C 6．0、Microsoft SQL Sever2000和组件MapX5．02为开发平台，对洪湖湿地保护与生态恢复监测信息系统的设计思路、系统结构和主要功能进行了探讨．通过系统开发，实现了对洪湖湿地水质、生物资源特征等多项指标信息进行动态管理，并能对洪湖湿地进行水质评价、湖区调蓄能力分析、景观空间格局分析和生态环境质量评价，能够为洪湖湿地保护与生态恢复措施的制定与决策服务．     

基于水生态分区的太子河流域水生态承载力研究

为实现太子河流域水生态系统的分区保护,采用系统动力学方法,建立了基于水生态分区的水生态承载力模型,模拟了太子河流域水生态系统的动态变化。结果表明:太子河流域各水生态分区的水生态承载力各不相同。通过对8种情景下水生态承载力的比较分析,认为集产业结构调整、适度经济发展速度、节水及控污于一体的综合方案使各分区水生态承载力的提高效果最为显著。针对各分区面临的不同承载压力,提出相适应的水生态承载力改善措施,为流域水生态系统的可持续发展提供科学依据。     

昌江河水环境评价分析与对策

水是人类生存和发展必不可少的自然资源。昌江河是鄱阳湖五大水系中的饶河水系,已列入省政府环境保护的对象,为摸清昌江河水环境质量,找准水环境存在的突出问题,提出科学、可行的防治对策。作者作了专题调研,并对管理措施提出了探讨。