北京北天堂地区城市垃圾填埋对地下水的污染

本文介绍了由于城市垃圾填埋而引起的地下水资源污染问题。以北京南部北天堂垃圾填埋场的污染状况为例进行调查 ,对其进行污染综合评价 ,通过建立数学模型模拟污染物在几种条件下的地下运移情况及补救效果 ,对污染控制进行了模拟。

关于北京小流域泥石流早期预警系统的初步认识

泥石流预警系统是保障泥石流山区人民免受财产与人身损失的一个重要保护手段,但预警系统的构成由于泥石流的类型与地质、地形以及水文地质条件等的不同而有所差异。南方有效的泥石流预警系统并不一定适用于北京的泥石流类型,本文根据北京3个县区10个泥石流小流域现场调查获得的信息,提出了北京山区泥石流预譬需实施山洪与泥石流梯级预警的初步认识,供业界同仁商榷。

基于数字图像处理的裂缝测量系统——以北京108国道宝水段公路监测为例

传统的人工裂缝测量方法具有耗时,耗力.危险、花费高等缺点,为改进传统监测方法,研发了基于数字图像处理的裂缝测量系统。该系统解算过程包括像素标定,图像分割.灰度转换、阈值分割、滤波除噪等,通过以上步骤提取出裂缝的相关数字特征,进而计算得到裂缝的最大宽度、最小宽度,平均宽度和长度。将该测量系统应用于108国道宝水段公路监测,结果表明该裂缝测量系统操作方便,测量结果精度较高,具有一定的创新意义和实用价值。

基于地面实测光谱的湿地植物全氮含量估算研究

随着再生水越来越多的应用于城市湿地,湿地植物生长状态的大面积监测对于利用再生水的湿地恢复与重建具有重要意义。目前遥感技术已成为植物生长状态大面积监测的重要手段。本研究以北京市典型再生水城市湿地奥林匹克公园南园湿地为研究区,以反映植物生长状态的重要指标全氮(TN)为研究对象,在测定研究区湿地植物芦苇(Phragmites australis)和香蒲(Typha angustifolia)的叶片光谱及TN含量的基础上,对数据进行预处理并建立二者的关系模型,包括单变量模型(比值光谱指数(SR)模型和归一化差值光谱指数(ND)模型),与多变量模型(逐步多元线性回归(SMLR)模型和偏最小二乘回归(PLSR)模型),并利用交叉验证决定系数(R2CV)和均方根误差(RMSECV)对模型精度进行检验。结果表明,不同湿地植物类型相比,利用芦苇反射光谱建立的各种预测模型的精度都高于香蒲;不同回归模型相比,多变量回归模型的精度较高;多变量回归模型中,PLSR模型的精度高于SMLR模型,其R2CV可达0.80,RMSECV仅为0.24,是建立湿地植物光谱与TN含量关系的最优模型。研究成果不仅为湿地植物生长状态遥感探测提供参考借鉴,而且可以为利用再生水的城市湿地监测与管理提供有力的科学依据。

渗滤液污染羽中沉积物氧化还原缓冲能力研究

通过土柱模拟实验研究含水层沉积物的氧化还原缓冲能力及其在不同氧化还原带中的变化.结果表明,随着污染的加重,沉积物的氧化容量(OXC)减小,而还原容量(RDC)升高.在未受污染的沉积物中,Fe3+是OXC的主要组成,约占OXC的70.5%;TOC是RDC的主要组成,约占RDC的98.7%.在厌氧环境中大部分无定型态和部分晶体态Fe3+被还原,还原产物主要以FeCO3和FeS形式沉淀;在产甲烷带/硫酸盐还原带和铁还原带中,Fe2+的沉积使得可离子交换态Fe2+含量由原样中的0.5%分别升高至3%和1.84%.因此Fe3+是含水层中主要的氧化还原缓冲剂,Fe3+还原、Fe2+沉淀和Fe2+的离子交换等作用大大减小了厌氧渗滤液污染羽的扩展,对进入含水层的还原性污染物有重要的缓冲作用.

北京市泥石流易发区降雨预警阈值研究

泥石流灾害合理的雨量预警阈值不仅与历史泥石流灾害发生时的降雨量有关,且与研究区域的气候、地形地貌、地质、植被等密切相关。论文采用雨场分割法和GIS技术研究了影响泥石流启动的降雨和地质背景两大因素,在对北京市泥石流灾害易发分区的基础上,结合北京地区已发生的82起泥石流的易发性分区和雨量值,提出了不同泥石流易发等级条件下的雨量预警阈值。研究成果已经在2015年7月17日北京房山区西区沟泥石流预警中成功应用,为泥石流区域预警预报提供了一种新的思路。

北京平原区地下水水质监测网优化设计

文章分析了北京地下水水质监测和水质变化的历史和现状。应用DRASTIC评价方法对平原区进行了易污性评价并获得易污性分区图。叠加地下水易污性分区图、地下水价值分区图和地下水源保护区图生成地下水保护紧迫性分区图。编制了地下水污染源分布图。合并地下水保护紧迫性分区图和地下水污染源分布图获得地下水污染风险分区图。以地下水污染分区图指导地下水水质监测网的设计,调整地下水水质监测孔的密度。优化后的北京平原共有监测孔538眼(组),其中分层监测井136眼(组),新设计监测孔343眼。结合地区地下水水质年内变化规律调整监测频率。建议浅层极易污染区每年丰枯期各取1次样,其它地区每年枯水期取1次样。承压水每2年在枯水期取1次样。

泥石流危险性评价:模糊c均值聚类-支持向量机法

泥石流是一种能够造成灾难性后果的严重自然灾害,准确可靠的泥石流危险性评价对于其预警及防治工作来说至关重要。泥石流的危险性评价方法有很多,模糊c均值聚类(FCM)方法是其中一种应用广泛的分类方法;相比其他方法而言,其无需主观确定边界,并且能以各级隶属度矩阵为输出结果,方便应用。支持向量机(SVM)是基于结构风险最小化为目标的机器学习理论,以支持向量为算法支撑,具有一定的鲁棒性,并且适合在小样本条件下进行分类。本文选用FCM和SVM联合的方法,开展泥石流危险性的评价;对北京房山区南窖沟泥石流危险性进行分析,并对比其他评价方法所得结果,证明本文提出的评价方法具有较好的效果。

北天堂垃圾污染场地氧化还原分带及污染物自然衰减研究

通过对北京市北天堂垃圾填埋场周围实际监测数据资料的分析,研究了垃圾填埋污染场地的氧化还原分带和污染物的自然衰减作用.结果表明,北天堂垃圾填埋污染场地存在氧化还原分带现象,依据各氧化还原带标志性物质浓度的分布规律和特点划分了5个氧化还原带,即产甲烷带、硫酸盐还原带、铁还原带、硝酸盐还原带和氧还原带.不同有机污染物在不同的氧化还原带中的衰减不同;挥发酚和氰化物在硫酸盐还原带中的含量相对较高,分别为0.005和0.019μg/L;Cr、Pb、Ni、As、Cu、Cd、Zn和Mn等重金属在产甲烷带中的含量相对较高,分别为25.11、33.82、29.93、3.18、2.3、0.1、283.1、1220μg/L.因此,氧化还原带对污染物的衰减起重要作用.

基于湿地植物光谱的水体总氮估测

利用再生水补充城市湿地是目前湿地恢复与重建的主要方向,然而再水中高浓度的氮、磷含量极易导致水体富营养化。遥感技术已成为富营养化监测的重要手段,但对于植被覆盖水域的富营养化直接探测存在一定的局限性。以北京市典型再生水补水湿地奥林匹克公园南园湿地为研究区,利用湿地植物光谱进行水体富营养化主控因子总氮的遥感探测。测定芦苇(Phragmites australis)和香蒲(Typha angustifolia)的叶片光谱及水体总氮含量,在对数据进行预处理的基础上建立二者的关系模型,包括单变量模型(比值光谱指数(SR)模型和归一化差值光谱指数(ND)模型),与多变量模型(逐步多元线性回归(SMLR)模型和偏最小二乘回归(PLSR)模型),并利用交叉验证决定系数(R2cv)和均方根误差(RMSEcv)进行模型精度检验。结果表明,不同回归模型相比,多变量回归模型精度较高;多变量回归模型中,PLSR模型精度较高,R2cv可达0.72,RMSEcv仅为0.24,是建立湿地植物光谱与水体总氮含量关系的最优模型。不同湿地植物类型相比,利用芦苇反射光谱建立的各种预测模型的精度都高于香蒲。其他环境因子(总磷)也是影响TN含量与湿地植物反射光谱关系的重要因素。研究成果可以弥补现有水体富营养化遥感探测的不足,并为再生水利用的城市湿地水质监测与管理提供有力的科学依据。

基于示踪试验及动态数据的北京小汤山地区地热资源量评价

北京市地热资源丰富,开发历史悠久,用户众多。为科学合理评价地热资源潜力,更好地可持续开发利用地热资源。结合实际开采利用情况,充分考虑了回灌的影响,并以小汤山热田详细勘察资料和长序列的监测数据为基础,采用示踪试验和数值计算方法,给出了典型地热井要保持100 a温度不下降可持续开发利用的地热流体资源量为340 m^3/h;结合地热流体温度监测数据,发现年均净开采量与年均水位下降成对数相关性,且在保持地热流体温度不发生显著变化的前提下,年均水位下降2.0 m,可以保障的最少年均可开采量为365.1×104m^3。结合小汤山热田多年的开发利用资料和经验,提出合理科学可持续的开发利用地热资源,必须坚持“以热定采,以灌定采”模式。

模糊综合评价法在垃圾填埋场选址中的应用

垃圾填埋场选址是一个多层次多要素的复杂过程.通过构建评价指标体系、评价集、隶属函数,采用层次分析法确定指标要素的权重,建立垃圾场选址模糊综合评价模型.并以黄山市生活垃圾填埋场为例,进行了适宜性综合评价.实例表明,该方法提高了评价过程的客观性和合理性,使结果更符合实际情况,是一种实用的综合评价方法.

北京地区垃圾填埋对地下水的污染及垃圾填埋场选址分区

本文介绍了北京市生活垃圾处理现状及由于垃圾填埋而引起的地下水污染问题。以北京西郊南部北天堂垃圾填埋场的污染状况为例进行研究,通过建立数学模型来模拟污染物在地下水中的运移及补救效果,对污染控制进行了模拟,分析及提出相关建议;并对北京市生活垃级填埋场遗址进行了分区。

垃圾渗滤液在土层中迁移转化规律实验研究

本文利用室内模拟实验对垃圾渗滤液在垃圾填埋场周边地区土层中的迁移转化规律进行研究,分析了渗滤液与介质作用机理,进一步计算了污染质在土层中阻滞因子和水化学迁移率,为评价和预测垃圾填埋场对地质环境影响效应提供理论依据和计算参数。

泥石流多参数动态监测预警技术应用——以北京房山南窖泥石流为例

2012年7月21日特大暴雨诱发的泥石流灾害,给北京山区居民生命财产带来了巨大损失。为掌握泥石流灾害诱发因素,减少泥石流危害,以北京市房山区南窖乡南窖沟为例。在对南窖沟详细调查掌握其形成条件和发育特征的基础上,安装布设了雨量、土壤含水率、泥位计及视频监控系统等12台自动化专业监测设备。同时,对监测数据的传输管理进行归纳总结。重点分析研究了2015年汛期专业监测数据,提出了多参数动态监测模式及多参数联动的泥石流灾害综合预警模型。

概率积分法在采空区地面沉降预测中的应用

为了解决采空区开采而导致上覆岩层塌陷,使地表产生下沉、倾斜、扭曲等严重影响建筑物正常使用及安全问题,本文结合开采沉降的理论基础,采用概率积分法,建立数学模型,结合实测数据合理选择计算参数,并采用基于概率积分法的空间问题为基础编制的计算程序进行地表移动与变形计算[1],经计算主要得到以下成果:采空区上方地表移动与变形值;地表下沉、倾斜、变形等值线图和三维可视化效果图,并初步确定采空区地表影响范围,对后期治理提供可靠地理论依据。

老旧采煤塌陷区动态监测及其稳定性初步分析

采空塌陷严重影响了人民群众的生命财产安全,准确评价采空区的稳定性,提高预警的时效性,采空塌陷的实时监测至关重要。本文以北京市门头沟区王平镇南港村采空塌陷区为工程背景,建立了以GPS、静力水准、深部测斜、多通道微震监测为主的动态监测系统,实现了多源信息融合技术的采空塌陷区位移场、应力场的全天候监测。基于CAD-Surfer-ANSYS方法建立了采空区三维模型,实现了采空塌陷区监测体系的三维可视化管理,并在监测数据初步分析的基础上,采用数值模拟技术对采空塌陷区稳定性进行了初步分析,为采空塌陷灾害防治提供了技术支持。

北京市郊区地下水化学特征分析

本文以北京市郊区为例,通过Piper三线图分析,研究该地区浅层、中层、深层地下水化学分布特征。首先根据地下水系统分区进行取样和实验,检测研究区超标指标共15项,特别是总硬度指标检出超标井数最多。研究结果表明:浅层地下水中水化学类型主要以HCO3-Ca·Mg型为主,并存在着HCO3·Cl-Ca·Mg型或HCO3·Cl·SO4-Ca·Mg型;深层地下水化学类型为HCO3-Na·Mg·Ca型或HCO3-Na型;而中层地下水化学类型介于两者之间。

达摩沟泥石流动力特性分析及致灾机理研究

泥石流是目前山地和丘陵地区较为常见的一种灾害现象,它暴发突然,历史短暂,常在顷刻之间给它所流经的谷地和沟口地带造成极其严重的破坏,带来巨大的灾难。北京市清水镇达摩沟流域在历史上曾经多次暴发泥石流灾害,本文根据达摩沟流域泥石流的灾害历史和发育特征,采用现场调查、室内试验及理论分析等方法,计算分析了达摩沟泥石流动力特性参数指标,总结归纳了达摩沟泥石流灾害致灾机理。

浅析北京市郊区地下水动态特征

根据北京市郊区的水文地质条件及地下水观测资料,采用数理统计方法在对其地下水动态类型及典型井水位动态过程曲线分析的基础上,分析了潜水、承压水和地下水水位多年动态变化特征,为北京市地下水资源的保护、合理利用及北京经济的可持续发展提供科学依据。