地下水数值模拟中P-PCG并行子程序包的改进

在详细分析MODFLOW中P-PCG并行子程序包设计原理的基础上,针对其对层数较少模型加速效果不理想的特点提出了改进方案.在对同一算例数值模型的测试中,P-PCG并行子程序包加速比可以达到1.6,而改进后的P-PCG并行子程序包最大加速比可以达到3.2,明显提高了地下水数值模型的运行速度.     

化工厂及其下游地下水中挥发性有机物分布特征和健康风险评价

采集并测定、分析山东省某化工厂及其下游地下水中14种挥发性有机物含量,运用内梅罗综合指数法对地下水水质进行评价,结合美国环境保护署推荐的风险评价模型,对地下水中挥发性有机物进行人体健康风险评价。结果表明：研究区挥发性有机物的检出率为1.32%～46.61%,主要污染物四氯化碳、1, 1, 2-三氯乙烷、四氯乙烯、氯仿、三氯乙烯的超标率为6.58%～35.53%,其中四氯化碳、 1, 1, 2-三氯乙烷平均浓度分别超过国家标准GB/T 14848—2017《地下水质量标准》中Ⅲ类水标准的142.43、 5.90倍;根据内梅罗综合指数法,将该研究区地下水水质分为4类,其中Ⅳ、Ⅴ类水样占26%,集中于化工厂区域,研究区下游地下水水质均为Ⅰ类,具有明显的空间差异性;通过饮水途径会对成人和儿童造成健康危害的区域面积占研究区面积的14.5%,下游地下水中挥发性有机物对人群不产生健康风险。     

内陆浅层咸水区渗透性变异过程

选取鲁北平原区浅层粉土、浅层咸水和大气降水为供试材料,进行室内雨水-咸水驱替试验,研究驱替过程中的含水介质渗透性变化特征,探讨内陆浅层咸水区水动力、水文地球化学过程对含水层渗透性变异影响.试验结果表明:雨水驱替咸水饱和土柱过程中,随雨水注入,盐分突变,渗透系数由开始的6.49×10-4 cm/s最终降至2.28×10-4 cm/s,并维持相对稳定;第188天后咸水再次驱替土柱,且完全穿透土柱后,含水介质孔隙度由开始的43.02%降至39.73%;在雨水驱替过程中,驱替液黏滞性变化是影响渗透系数变化的因素之一.研究认为,内陆咸水区含水介质黏土矿物含量高,水化学与水动力学条件发生变化,Ca/Mg-Na的离子交换作用、黏粒大量膨胀和释放、扩散引起孔隙度降低是造成含水介质的渗透性下降的主因,咸雨水驱替过程中渗透性的变化具有不可逆性.含水介质水文地质参数的变异对于内陆浅层咸水形成和演化有重要影响.     

气候变化和区外调水对米山水库水质的影响

通过局部加权回归的时间序列分解法和灰色系统GM(1,1)分解模型,对米山水库降雨和电导率动态特征进行分析。结果表明：电导率在2016年调水前主要受气候变化影响,数值呈现稳定中略有波动的状态,在2016年调水后快速增大,并于2017年达到最大值后处于稳定波动状态,此时电导率同时受气候变化和区外调水的影响;GM(1,1)分解模型对自然状态下电导率的模拟值与实测值整体拟合较好,模拟精度较高;将模型外延,得到2016—2019年区外调水造成的米山水库电导率的增加量分别为自然状态下电导率的1.85～2.01、 2.17～2.38、 2.19～2.40、 2.09～2.28倍,说明区外调水对米山水库电导率的变化具有主要控制作用。