北京房山地下水功能区划分

针对北京市房山地下水资源的分布特点,以《全国地下水功能区划分技术大纲》为基础,对地下水的资源供给功能、生态环境维持功能和地质环境稳定功能三个方面进行了深入分析,将房山地下水功能区划一级功能区分为开发利用区、地下水资源保护区、灾害防治区三种,并进一步细分为二级功能区。为满足北京房山区经济社会可持续发展的需要,合理开发利用和保护水资源提供了基础性研究。

空间插值法在区域地下水质量评价中的应用改进研究

由于地下水的储存与运移特性及实际条件的限制,人们在对其进行观测时只能得到有限的监测结果。在进行区域地下水质量评价时,需要借助已知点信息进行空间插值来对未知点水质空间分布特性进行估计,然后评价整个区域地下水质量类别。本文首先指出传统的方法在空间插值中的不足,后提出应根据离子组分的分布特征来选择不同插值模型,同时在进行插值时应根据地下水流场来修正插值各向异性参数来提高插值精度。最后选择北京怀柔应急水源地地区进行验证,结果表明改进后的插值方法较传统插值方法提高了精度,同时改善了区域地下水质量评价结果的合理性和可解释性。

基于Landsat 8 OLI数据内蒙古石哈河地区蚀变信息提取

内蒙古石哈河地区气候条件恶劣,地质构造复杂,矿产资源丰富,具有良好的遥感找矿前提。文章以Landsat 8 OLI遥感影像作为数据源,首先对影像数据进行Flash大气校正等预处理操作,根据蚀变矿物的光谱特征,以蚀变围岩的光谱异常为理论依据,结合波段比值和主成分分析方法提取相应蚀变矿物的主分量图像,再结合密度分割对主分量图像划分蚀变等级,将提取的蚀变异常信息与地质资料进行对比验证。结果表明:波段比值-主成分分析方法提取研究区内的蚀变信息与已知矿点基本吻合,提取铁染蚀变精度为68.75%,效果较好,对以后地质人员的矿产勘查作业具有重要的指导意义。

北京平原区浅层地温能空间信息系统设计与实现

对浅层地温能资源进行有效管理是实现资源可持续开发和利用的基础之一,目前以浅层地温能为专题的管理系统尚不多见.采用GIS控件ArcGIS Engine嵌入Visual Basic.NET的方法为技术平台开发的北京平原区浅层地温能空间信息系统,能有效管理该区浅层地温能的开发和利用.该系统有数据管理、图形显示、查询等一般功能,此外,在空间分析模块中加入了地下水热泵适宜性评价模型.本文重点介绍了北京平原区地下水热泵适宜性评价模型的构建与实现过程,最后在系统中利用该模型对北京平原区地下水热泵进行了适宜性区划,得出了平原区地下水热泵适宜性分区图.因此,该系统能够为北京平原区浅层地温资源的利用管理等提供决策和支持.

基于GIS的地下水热泵系统适宜性评价模型研究——以北京平原区为例

为了评估地下水热泵系统区域发展适宜性程度,以北京市平原区为例,根据其平原区水文地质条件,构建评价模型,对水源热泵系统应用的适宜性进行了分区。模型的实现采用GIS组件ArcGIS Engine嵌入到Vb.net中开发的方式,综合考虑了回灌能力指标、取水能力指标、地下水水质指标、地下温度场、特殊地质环境等多项因子,并对不同因子赋予不同的权重进行叠加最终得到适宜性评价。该适宜性分区为水源热泵技术因地制宜、合理有序的应用提供了科学思路。

基于GIS的岩溶水资源量均衡法评价模块的构建

为了支持北京市岩溶水资源量准确、高效计算,使用均衡法构建区域水资源量计算模块。模块设计以Arc GIS平台为依托,使用C/S模式来构建,模块数据库由空间数据库、属性数据库、影像数据库、元数据库组成。模块主要功能包括:补给量计算、排泄量计算、储存变化量计算、可开采量评价、资源量评价结果专题图制作功能等。经岩溶区试算,证明评价模块的构建为北京岩溶水资源量的准确、高效计算和成果的可视化提供重要的信息技术支持。

北京市平原区地下水有机污染时空分布特征

2007～2008年进行的北京市平原区地下水污染调查,发现该地区地下水有机污染具有检出种类多、检出率高、浓度低的特点.主要的有机污染物为三氯甲烷、四氯化碳、1,2-二氯丙烷、1,2-二氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烯、甲苯和苯并[a]芘.对这8种主要有机污染物的时间和空间分布特征进行了研究.研究显示,平面上,有机污染物分布广泛,主要为点状分布,局部地区集中检出.垂向上,随深度增加地下水有机污染减轻（1,2-二氯乙烷除外）.与枯水期相比,丰水期有机物检出率和浓度更高（三氯甲烷除外）,四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯受枯、丰水期变化影响最小,检出重现性好,污染较严重.与2001年相比,2008年四氯化碳检出率降低,对地下水的污染有所减轻,而三氯甲烷、三氯乙烯、四氯乙烯的检出率变化较小.最后,从污染源、有机物理化特性、水文地质条件等方面对有机污染时空分布特征的成因进行了阐述.

基于小波变换的北京地区1724～2009年降水量多尺度分析

基于小波分析方法。对1724～2009年北京气象站年降水量序列的变化特征进行了分析。结果表明，北京地区年降水量在其计算时域内各时间尺度分布不均匀，具有明显的局部化特征；其中，19～23a的时间尺度，震荡中心分别在1889年和1979年；35～37a左右的时间尺度主要发生在1920—1928年、1950～1960年和1983～1991年：83。87a的时间尺度在整个计算时域上均有发生。1769～1859年间表现明显。分析结果显示北京地区年降水量具有21a、35a和86a左右的主周期，其中86a左右的周期振荡最强，为第一主周期。计算的趋势表明，未来10余年北京仍属于降水偏少的时期。

玉泉山泉九龙山-香峪向斜的水文地质意义

玉泉山岩溶水是北京市城市用水的主要水源。玉泉山泉水的补给,多数人认为来源于鲁家滩区、河北镇区以及军庄区岩溶水共同补给。岩溶水从军庄区(含永定河水的渗漏量)到达玉泉山要越过中间九龙山-香峪向斜。目前其向斜内钻孔所揭露的奥陶系碳酸盐岩顶板最大埋深1 669 m。就军庄区岩溶水是如何穿越九龙山-香峪向斜并补给玉泉山泉的,目前存在以下两种认识:岩溶含水层导水观点、军庄(永定河)断裂导水的观点。本文通过地质结构、地下水流场、岩溶发育机理以及水质组分含量的分析认为,军庄区岩溶水通过岩溶含水层越过深陷向斜到达玉泉山一带的径流路径存在较大的疑问,进而提出了首先通过上覆永定河松散层潜流过向斜轴部,而后在南部岩溶含水层隆起的红庙岭八大处背斜轴通过断裂破碎带二次进入岩溶含水层并向玉泉山补给的另一种可能路径。

三种地下水水质评价方法的对比分析

介绍了单因子评价法、F值评分法和模糊综合评判法等地下水水质评价方法的基本原理,随机抽取北京市2009年丰水期水样14例,运用三种方法进行水质评价,并对评价结果进行了对比分析。分析结果表明:单因子评价法能直观反映单项组分的超标情况,清晰判断出主要污染指标,但不能全面的反映水质的整体状况;F值评分法根据相应的分级标准确定水质类型,在指标水质分级明显、超标指标较多或者没有超标指标的情况下可以较合理的反映水质状况,但是它极突出最大污染因素,某种情况下一定程度上高估水质污染程度。模糊综合评判法充分考虑了水质分级界线的过渡性,评价结果更精确,但是计算比较复杂。

资源一号02C卫星数据在北京岩溶水资源勘查评价工程中的应用

以资源一号02C(ZY1-02C)卫星数据为数据源,以GIS为数据处理平台,以遥感地质理论和水文地质理论为指导,将遥感技术应用于北京岩溶水资源勘查评价工程中。通过水文地质遥感解译和综合分析,优选了一处新的供水水源地,建立了适用于北方岩溶区的含水岩组和泉点的遥感解译标志,提出了基于GIS的水文地质分析方法,扩展了国产资源卫星数据的应用领域。

典型区域地下水硝酸盐污染及来源分析

地下水的硝酸盐污染日趋严重。本文通过对典型区域地下水取样调查以及水化学和氮同位素分析,确定了研究区域地下水硝酸盐污染程度并对污染源进行了分析,结果表明:研究区地下水中的无机氮化合物主要以NO3-形式存在,浅层地下水中NO3--N含量变化范围在2.94～28mg/L之间,有4个水样的NO3--N含量超过了我国《地下水质量标准》(GB/T 14848-93)规定的饮水标准20mg/L,约占总样品数的10%,中层地下水中的NO3-N含量相对较低,在0.02～4.85mg/L之间,浅层地下水和中层地下水都表现为农业井的NO3-N含量稍高于饮水井的NO3-N含量;研究区地下水水化学类型较复杂,显示地下水受工业、农业及人类活动的影响较明显;研究区地下水同位素样品的NO3--15 N值域为5.9‰～10.2‰,指示地下水中的NO3-主要来自动物粪便、污水和土壤有机氮,西部的污灌区主要受污水的影响,且表现为浅层地下水受影响的程度明显大于中层地下水,东南部地区主要是受土壤有机氮的影响,农业井存在局部的化肥和动物粪便的点状污染。

北京房山岩溶水应急水源地地下水流数值模拟及预测

为分析北京房山岩溶水应急水源地的持续开采能力,在概化区域水文地质条件的基础上,建立了区域地下水流数值模型,模拟水位与实测水位拟合较好。利用验证后的模型,进行了枯水年条件下三种开采方案的预测评价。结果表明,以现状开采量持续开采至2014年末(2 332×104 m3/a),岩溶水系统处于动态平衡状态,地下水位没有明显变化;若增加一倍开采量,则地下水位下降速率为3.17m/a,泉水流量减小;开采量为7 300×104 m3/a时,地下水位下降速率增大到8.96m/a,且泉水出现断流。维持现状开采量是合理的持续开采方案。研究结果为应急水源地持续开采提供了依据。

基于遥感技术的北京西山岩溶水系统划分

岩溶水是北京地下水重要组成部分,对岩溶水系统进行划分有利于针对各岩溶水系统的特征,采用相应的评价方法、开发方式和保护措施。以2011年SPOT5遥感图像为基础数据,经过前期图像预处理,对地质构造、地形地貌、地表沟系等对岩溶含水层起约束作用的因子进行遥感图像解译和信息提取:结合野外调查修正,和已有工作基础,得到各解译信息的空间分布特征,通过分析各因子与岩溶发育的关系,对北京西山地区岩溶水系统进行二级划分,共划分一级系统4个,二级系统5个。同时,与以往划分结果进行了对比分析,以期对西山地区的岩溶水开发利用、研究提供技术支撑。

北京市房山平原区地下水超采评价

北京市房山平原区地下水超采已引起一系列环境地质问题。为进行地下水资源合理开发、配置与有效管理,依据地下水超采区评价导则,以超采系数、地下水位、地面沉降、地下水质量和地下水污染指标为评价指标,运用GIS对北京市房山平原区地下水超采情况进行了计算与叠加分析。结果表明,房山平原区一般超采区面积215.7km2,严重超采区面积231.5km2,禁采区面积139.9km2。该评价结果为管理部门更加科学、合理、有效的水资源管理提供依据。

基于ArcGIS的地下水浓度场绘制及质量评价

简述了我国北方地区近年来开展的地下水环境地质调查与评价工作,阐述了进行区域地下水浓度场绘制时需要考虑的主要因素、评价方法及基于ArcGIS的计算机实现步骤。结果表明:考虑了水文地质单元分区、地下水流向、溶解组分分布类型的评价方法更合理,结果更符合实际。以北京平原区为例,选取总硬度、总Fe含量进行了区域地下水水化学场刻画,并进行了浅层地下水的TDS单因子和综合质量评价。

北京房山应急水源地地下水数值模拟及河流渗漏量预测

以北京房山岩溶水应急水源地为例,采用等效连续介质体概化地下水流系统,建立地下水流数值模型,评价地下水源汇项,分析地下水系统特征。运用MODFLOW中的河流(渠)子程序包,刻画地表河流和泉水与地下水的交换关系。经参数识别和验证,计算结果与实测数据拟合较好,能够比较准确的模拟水源地岩溶水系统。模拟和预测结果表明,水源地地区地下水与地表水联系密切,应急开采后,地下水系统由向河流排泄转变为河流渗漏补给地下水,可为应急水源地合理开发利用提供科学依据。

北京房山溶洞发育特征

房山区岩溶地貌是北方岩溶的典型代表,其中溶洞发育最多。通过野外调查共发现研究区内岩溶洞穴百余个,其中人可进入、规模较大且具有代表性的有20余个。这些溶洞在空间分布、地层岩性、地质构造、地貌以及洞体结构和形态上,具有一定的共同性。溶洞发育的地方,地下水富集度较高,因此也是岩溶地下水研究的主要途径之一。

基于WellTester的岩溶含水层水文地质参数估算

Well Tester是计算地热含水层水文地质参数的软件,该软件通过对水压力过程曲线进行拟合,进行参数计算。该软件界面友好、操作简单,且具有输出单井报告功能。文章对Well Tester软件各模块及各界进行简要介绍的基础上,以"北京岩溶水资源勘查评价工程"中新建岩溶水井为例,对各个操作步骤进行了介绍。通过对比分析Well Tester软件与经验法的结果,表明该软件可对岩溶裂隙含水层的水文地质参数进行计算,且该软件对成井质量评价有一定指导意义。目前该软件还未广泛应用于岩溶裂隙含水层,为获取较多的水文地质参数,笔者认为该软件在我国具有一定的推广价值。

北京岩溶水系统降水入渗系数研究

大气降水入渗补给地下水是一个复杂的过程,以区域水量均衡法和遥感、地理信息技术为依据,论证降水入渗系数与下垫面因子之间的关系,从栅格尺度(30 m×30 m)建立基于专家经验知识和加权评价系统的模型和统计学关系,得出北京各岩溶水研究区降水入渗系数。研究结果表明:①研究区内岩性与构造因子是影响降水入渗补给条件的关键因素;研究区内的碳酸盐岩区最利于降水入渗补给。②利用2011年大气降水资料,分别使用本文提出的降水入渗系数方法和传统降水入渗系数计算方法相互验证,对2011年大气降水入渗量进行计算,表明建立统计回归模型能有效得出栅格尺度(30 m×30 m)上北京山区岩溶水系统降水入渗系数值。