复杂岩溶矿区降水开采条件下的地表水渗漏定量评价

福建马坑铁矿属国内特大型地下开采铁矿,也是水文地质条件复杂的岩溶充水矿区,其外源性河流——溪马河流经矿区并多处与断层相交,可能通过断层破碎带渗漏补给矿区岩溶水,对矿区深部开采构成明显威胁。在详细分析溪马河与矿区岩溶水关系的基础上,针对可能发生渗漏的地段,设计并建设了地表水流量自动监测系统,不仅解决了山区深切河系人工测量费时、费力、误差大的问题,并通过对获得的监测数据进行计算与分析,掌握了目前生产排水,岩溶水位不断下降的条件下,溪马河各段的渗漏情况,为矿区地表、地下水的联合防治提供了基础性依据。介绍的工作方法可为相似条件矿区提供借鉴和指导。

雄安新区白洋淀湿地地表水和地下水转化关系及其对芦苇分布的影响

查明地表水和地下水作用关系对湿地生态保护与修复具有重要意义。采用地表水和地下水位监测、氢氧稳定同位素分析、湖床沉积物温度示踪等方法,研究了白洋淀渗漏对周边浅层地下水的影响范围和深度,评价了地表水垂向渗漏速率,并探讨了芦苇分布面积和地表水位以及地下水位埋深的关系。结果表明:白洋淀渗漏受地质结构和水力梯度等因素影响,对浅层地下水垂向上影响深度为20 m,水平向上影响范围存在较大空间变异。周边浅层地下水的补给来源为大气降雨和地表水,其中地表水渗漏的补给比例为0~90.5%。淀区渗漏速率0.01~0.59 mm/d,和含水层埋深关系密切,埋深越小,越有利于地表水渗漏。1976—2020年,白洋淀芦苇分布面积和地表水位关系密切。当地表水位为6.3~6.8 m时,芦苇分布面积最大,在水位小于6.3 m条件下芦苇面积随着水位增高而增加,大于6.8 m条件下随着水位增高而减少。芦苇台地下水位埋深和地表水位显著相关,在2020年4—9月芦苇生长期,除雨季前期外多数时段台地地下水埋深均适宜芦苇发育,建议在雨季前期实施生态补水,通过降低台地地下水位埋深促进芦苇生长发育。研究结果可为白洋淀生态补水、渗漏防治和生态保护提供参考。

基于数值模拟的汾河二库对晋祠泉岩溶水系统渗漏补给作用研究

汾河二库的下闸蓄水,改变了晋祠泉域汾河地表水对岩溶水的渗漏补给条件,对区域岩溶水流场变化有着长远的影响。本研究通过系统梳理库区水文地质条件,勾画地表水渗漏补给岩溶水范围,考虑地层岩性、蓄水高度等因素,确定二库不同蓄水水位下晋祠泉域获渗漏量占比;构建晋祠泉三维岩溶地下水流模型,研究二库渗漏对泉域岩溶地下水补给作用,并预测不同蓄水情景下晋祠泉口水位变化趋势。结果表明:晋祠泉域获渗漏量占比随二库蓄水位非线性变化,最低为92.8%,在二库蓄水位达902 m后稳定在93.7%,而渗漏量与二库蓄水高度呈正相关;泉域岩溶水径流区受渗漏补给作用最显著,其次为排泄区、北部补给区;渗漏补给作用下,地下水位回升值受二库水位和补水距离影响;维持设计水位(905.7 m)和2017年水位(895.9~902.4 m)时,预计晋祠泉口水位分别在2021年7月和2023年1月达到泉口高程。

煤矿开采地面沉陷地表裂缝特征及治理措施

煤矿区开采造成地面沉陷地表裂缝、地表水渗漏,由此带来一系列问题。本文以此为基础,利用数值模拟方法,一方面分析了地表移动,另一方面进行了水文地质分析考察。在分析了地表裂缝发育情况的基础之上,对工作面开采过程引发的地面沉陷规律进行了动态预测,并提出了针对煤矿开采地面沉陷地表裂缝的治理方案。

辛安泉域文王山地垒渗漏段现状与治理方案研究

针对长治市文王山地垒渗漏段现状,以及浊漳河被污染地表水有可能通过渗漏段下渗,对辛安泉域地下水形成污染,提出治理方案。并分析该区域地表水被污染的原因,从深层次指出地方经济的发展要着眼于未来,不能够仅仅为了眼前利益而牺牲环境,要以科学发展观为指导,实现人与自然的和谐发展。

世界自然遗产-四川黄龙钙华景观的形成与演化

本文对作者十余年来在四川黄龙(世界遗产地)的钙华研究成果和最新的一些监测发现进行了综述,目的是为公众更好地了解黄龙、保护黄龙提供科学基础。主要结果和结论是:(1)黄龙钙华的形成是由于地球深部高分压的CO2在碳酸盐岩补给区产生富含碳酸氢钙的地下水,当其以泉的形式出露地表时,由于泉水的CO2分压远远高于空气,泉水中的CO2大量逸出,结果导致碳酸钙过饱和而发生沉积;(2)黄龙钙华的颜色以黄色为主色调,主要是在雨季因雨水冲刷土壤向水中混入泥沙的缘故;而在旱季,钙华主要形成于清亮干净的泉水,因此,钙华的颜色呈现出纯净碳酸钙沉积的本色-白色。这也是黄龙洞钙华剖面年层中出现黄-白相间亚层的原因;(3)高精度的铀-钍同位素测年表明,黄龙钙华主体是全新世以来形成的;(4)地表水向地下河的漏失是黄龙地表水日益减少,导致钙华体表面干涸,从而气生蓝藻大量滋生,致使某些钙华变黑的主要原因,因此,有必要尽早采取防渗补水措施;(5)旅游活动已对黄龙钙华景观产生影响,包括上游人为践踏使下游钙华池淤塞,以及磷酸盐污染使硅藻等过度繁殖和钙华沉积速率可能降低等,因此,必须尽早采取相应防控措施。

西线工程的重大工程地质问题

西线调水区目前发现的主要有15条区域性活动断裂,其中5条的活动性较强,对工程影响较大。必须指出的,西线工程区的地形切割是十分剧烈的,水系十分发达,将要建坝取水的5条河流之间的分水岭地带均广泛发育有规模不一的常年性河流,输水隧洞所穿越的是形态复杂的复式分水岭。施工期间,越岭隧洞上方的支流可能会通过断裂或裂隙带向隧洞排泄,从而引起隧洞涌水、涌砂、突泥。除可能出现大变形及涌突水等隧洞地质灾害外,还可能出现岩爆及高地温(将严重削弱TBM的工作效率)等问题,因此,在隧洞掘进方法选择时,应充分考虑地质背景的复杂性及开挖过程可能遭遇的各类重大工程地质问题。