山东枣庄陶枣煤田裂隙岩溶水水质评价研究

矿山闭坑后大量被污染的矿坑水对裂隙岩溶水具有潜在的影响.对陶枣煤田裂隙岩溶水水质评价发现区域内水质较差和极差级别分别占到总数的25.64%和41.03%,说明岩溶水总体水质较差.通过对岩溶水水化学特征分析得知,区内岩溶水阴离子类型有4种,分别为HCO_(3)^(-)型、HCO_(3)^(-)·SO_(4)^(2-)型、SO_(4)^(2-)·HCO_(3)^(-)型和SO_(4)^(2-)型,阳离子可划分为Ca^(2+)、Ca^(2+)·Na^(+)和Ca^(2+)·Mg^(2+)或Mg^(2+)·Ca^(2+)3类型.通过对1991至2017年水化学动态特征分析发现区内地下裂隙岩溶水受煤矿开采影响较大,基于聚类分析法发现区内主要存在2种污染途径,分别为地表水渗透污染和矿坑水串层污染.

济南岩体周边裂隙岩溶水水化学特征与离子来源研究

济南岩体是山东省中部典型的中生代地质体,其周边裂隙岩溶水发育,查明济南岩体周边裂隙岩溶水水化学特征及主要离子来源,对裂隙岩溶水的开发利用具有重要意义。以济南岩体周边裂隙岩溶水为研究对象,通过研究地层岩性、裂隙岩溶发育特征、主要离子含量及变化特征、水化学类型等,利用Pearson相关性分析、Gibbs图解、主要离子比例分析、Mg/Ca摩尔比分析等方法推断离子来源。研究发现:区内裂隙岩溶水中Ca^(2+)、Mg^(2+)、Na+、SO_(4)^(2-)、Cl^(-)、TDS含量,从岩体南、东、西3侧至齐河—天桥一带,再到桃园—鸭旺口一带,为逐渐增加的趋势,HCO_(3)^(-)变化趋势与之相反;水化学类型有5种,存在由岩体南侧HCO_(3)^(-)Ca型,至东、西2侧的HCO_(3)^(-)Ca·Mg型,到齐河—天桥一带的SO_(4)^(-)Ca型,再到桃园—鸭旺口一带的SO_(4)·Cl—Na·Ca型不断溶滤的变化趋势;岩体南、东、西3侧离子主要来源水岩作用的方解石和白云石溶滤,北侧齐河—天桥一带和桃园-鸭旺口一带离子主要来源于蒸发岩溶解。

河北某区域裂隙岩溶水情况及演变模拟分析

作为一种清洁的地下水资源,裂隙岩溶水系统极易受到浅层地表水环境污染,且水质修复难度大。因此,针对研究区域裂隙岩溶水的水文水化学迁移特征的模拟分析,对裂隙岩溶水系统的保护具有重要意义。利用PHREEQE软件及水文分析方法,对河北省某研究区域裂隙岩溶水的水文水化学迁移演变特征进行模拟,分析典型监测点在研究期间内裂隙岩溶水中主要离子在特征条件下的水化学特征演化以及裂隙岩溶水水位变化情况。结果表明:①本研究范围内,裂隙岩溶水中的离子在迁移过程中的水-岩/水-矿相互作用较弱;②本研究范围内,现状条件下裂隙岩溶水补给量几乎等于排泄量,处于均衡状态,水位稳定。研究结果对理解研究区域裂隙岩溶水的水文水化学特征具有一定的参考价值,为研究区域裂隙岩溶水资源的保护提供重要的理论指导。

吐鲁番市某区域裂隙岩溶水情况及演变模拟分析

裂隙岩溶水系统是一种特殊水文和含水系统,作为一种清洁的地下水资源,裂隙岩溶水极易受到地表环境污染且水质修复难度大,因此对研究区域裂隙岩溶水的水文水化学迁移特征的模拟分析具有重要意义。利用PHREEQE软件对吐鲁番某研究区域裂隙岩溶水的水化学迁移演变特征进行模拟,分析典型监测点在研究期间内裂隙岩溶水中主要离子在特征条件下的水化学特征演化以及裂隙岩溶水水位水温变化情况。研究结果表明:(1)本研究范围内,裂隙岩溶水中的离子在迁移的过程中的主要水文水化学成分活度变化趋势较小;(2)本研究范围内,裂隙岩溶水的水温及水位基本保持稳定,受当地气候变化影响和开采影响较小。研究结果对理解研究区域裂隙岩溶水的水化学特征具有一定的参考价值,可为研究区域裂隙岩溶水径流的保护及修复工程提供重要的理论指导。

我国北方型裂隙岩溶水流及污染物运移数值模拟研究进展

简要回顾了近几十年来我国北方型裂隙岩溶水流及污染物运移数值模拟方面的研究成果,评述了裂隙岩溶水资源评价和污染物运移模拟的计算方法和模拟技术,其中对一些与数值模拟相关的重要问题、近年来研究的热点问题,如模型参数识别及其尺度效应问题、数值弥散和数值振荡问题、Non Darcy流和Non Fickian运移问题以及随机方法研究等进行了重点评述,对已有的解决办法进行了比较和对照,并探讨了今后的研究趋势。

徐州张集水源地裂隙岩溶水化学特征及影响因素

根据现场取样分析,对张集水源地裂隙岩溶水水化学特征进行了总结和分区,分析了其影响因素,提出了相应的环境保护措施。结果表明,裂隙岩溶水水化学类型一般为HCO3-Ca·Mg型及HCO3-Ca型,个别点出现HCO3·SO4-Ca型水,总体水质较好,存在局部污染现象;水源地裂隙岩溶水水质受含水层岩性和降水、地表水以及孔隙水越流等补给的影响,在制定水源地保护方案时应予考虑。

中国北方裂隙岩溶水资源开发和保护中若干问题的研究

我国由于人口多、水资源贫乏,裂隙岩溶水成为北方重要的供水水源。本文从裂隙岩溶水和裂隙岩溶含水层的水力特性出发,研究了裂隙岩溶水井的成井深度,裂隙岩溶水资源的特点,补给量和储存量对水资源开发的影响,裂隙岩溶含水层中污染物的运移特征和治理对策以及城市总体规划或选厂址时如何保护裂隙岩溶水资源等问题。本文以解决实际应用问题为目的,从地下水水力学的角度研究中国北方的裂隙岩溶水的开发和保护。

山东淄博裂隙岩溶水中污染物运移的数值模拟及治污措施

本文分别应用5种数值计算方法,模拟了山东淄博裂隙岩溶水中污染物的运移,结果表明总变异消减法(TVD法)和混合特征线法(HMOC法)求解该类水文地质条件比较合适。为了解影响污染物运移的主要因素,为污染物治理提供依据,文中将数值计算和敏感度分析结合起来。通过大量的计算,找出主要因素是污染源和水井抽水。因此治理的主要策略为在移去污染源的基础上采用水力截获法,且水力截获带的水井位置、间距、深度和抽水量等,必须充分考虑当地的水文地质条件。

徐州市张集水源地裂隙岩溶水三维等参有限元数值模拟

基于徐州市张集水源地裂隙岩溶水贮存和运动特征,建立了三维有限元数学模型,利用等参有限元方法求解,并根据大型群孔干扰抽水试验资料,识别模型参数,进一步对裂隙岩溶水资源的开采方案进行了评价,得到结论如下:(1)模型具有较高的精度,适合于张集水源地裂隙岩溶水资源评价;(2)张集水源地的允许开采量为13 71万m3 d,这一数值是有保证的;(3)在年降水量大于846 4mm(该区历史上降水量偏低的10年的年平均降水量)的年份,允许开采量可增大。上述结论为水源地开采提供了依据,同时对条件类似地区的地下水资源评价具有重要的参考价值。

焦作矿区裂隙岩溶水优势流形成机理研究

本文根据优势面分析原理对焦作矿区裂隙岩溶水优势流形成机理进行了比较系统地研究 ,分析了优势结构面控水特征和规律。抽水试验实例以及数值模拟结果均表明裂隙岩溶水运动存在优势流 ,利用综合优势判断裂隙岩溶水优势流方法实用、可行。

裂隙岩溶含水系统溢流泉演化过程的数值模拟

本文利用非连续裂隙网络介质模型,耦合水动力条件和碳酸盐溶蚀动力条件,建立岩溶含水系统演化的数学模型,并用数值法进行模拟分析。在已建数值模型基础上,构造了两组实例模型(降水入渗补给的裂隙岩溶含水系统和河流补给的裂隙岩溶含水系统)来研究裂隙岩溶系统中溢流泉早期演化过程。模拟发现,裂隙岩溶含水系统演化过程中,裂隙不断被溶蚀拓宽,致使系统中潜水位不断下降,许多小泉被疏干;同时不同裂隙之间存在溶蚀差异,在潜水位及优势通道附近的裂隙溶蚀速度快,而其它位置则相对慢得多,差异溶蚀促使系统形成优势溶管,优势溶管逐渐袭夺水流,形成大泉。另外对比两模型发现,降水入渗为主要补给源的裂隙岩溶含水系统,泉管道从汇向源发育;而河流入渗为主要补给源的裂隙岩溶含水系统,泉管道则由源向汇发育。

徐州市张集水源地裂隙岩溶水群孔抽水试验研究

基于徐州市张集水源地详勘阶段任务要求以及张集水源地具体的水文地质条件,提出了张集水源地裂隙岩溶水群孔干扰抽水试验的技术要求和工作方法。试验结果表明,根据该技术要求和工作方法所进行的抽水试验既满足了为水源地地下水资源评价而进行的数值计算要求,又适合农村电网及水井实际,并且节约了经费。结论对裂隙岩溶水大型水源地地下水资源评价与科学管理具有重要的参考价值。

GASAPF方法在徐州市裂隙岩溶水资源管理模型中的应用

本文首次将GASAPF (基于遗传算法的模拟退火罚函数方法 )应用于求解条件复杂的、大面积的徐州市裂隙岩溶水资源管理模型 .徐州市是以裂隙岩溶水作为主要供水水源的工业城市 ,针对徐州市地下水长期无节制开采和管理不善而引起的多种环境地质问题 ,建立了研究区裂隙岩溶水资源的管理模型 ,并运用GASAPF方法求解 ,为今后合理开采研究区裂隙岩溶地下水资源提供了科学依据 .同时通过分析优化结果的合理性 ,进一步证明GASAPF方法适用于条件复杂的大面积地下水资源的优化管理 ,完善和验证了GASAPF方法的实用性 .最后 。

山东淄博市大武水源地裂隙岩溶水中污染物运移的数值研究

在分析研究淄博市大武水源地裂隙岩溶含水层的水力性质和污染物运移特征的基础上 ,对裂隙岩溶水的水头和污染物运移进行数值研究。目前国内外对裂隙岩溶水进行数值计算时 ,通常用等价多孔介质模型 ,但裂隙岩溶介质和多孔介质有很大不同。裂隙岩溶介质的储水和导水空间为裂隙网络 ,导水系数大 ,地下水的实际平均流速比孔隙水大得多 ,但给水度和贮水系数小。当用等价多孔介质模型进行模拟时应考虑这些特点。对于污染物运移的模拟 ,要同时求解水头方程和对流弥散方程 ,可采用MODFLOW和MT3D软件进行模拟。研究区裂隙岩溶水水头的数值计算表明 ,等效多孔介质模型水头的拟合误差能满足国标GB/T144 97- 93的要求。各时段地下水水量均衡计算的精度也满足要求。对流弥散方程的数值计算 ,由于Peclet数高达 95 .6 7,对流占绝对优势 ,可能存在数值弥散和数值振荡 ,因而采用多种方法进行了比较。对于同一问题 ,同时采用上游有限差分法 (UFDM) ,混合的欧拉拉格朗日方法 (特征线法MOC、改进特征线法MMOC和混合特征线法HMOC) ,总变异消减法(TVD)进行计算 ,并比较其结果。结果表明 ,混合特征线法 (HMOC)和总变异消减法 (TVD)比较适合于对流占优势的运移问题计算。由于渗透系数K和有效孔隙度θ对溶质运移结果的影响很大 ,?

城市屋顶雨水回灌裂隙岩溶含水层的国内外案例介绍——兼对济南市屋顶雨水回灌裂隙岩溶含水层问题的思考

通过监测和分析济南市市区降水、屋面雨水水质和径流过程,屋顶雨水属微污染类水,经前期雨水弃流和预处理达到一定质量标准后,通过管井回灌到裂隙岩溶含水层,可用于饮用水供水和保护地下水环境。已做的示踪试验表明,北方岩溶含水介质多属多重裂隙岩溶通道,因此在人工开采条件下,回灌应关注快、慢速流带来的不同水质变化问题,包括屋面雨水与裂隙岩溶介质的水岩作用。澳大利亚的案例说明,裂隙岩溶含水层对不同污染物有着不同的衰变效果。100多年来Mount Gambier市城区雨洪水经非承压石灰岩含水层径流一直排放到作为城市供水的蓝湖,到目前它对蓝湖水质没有表现出任何可量度的损害。但对于济南市的屋顶雨水回灌裂隙岩溶含水层,仍有许多问题需要研究。

时序马尔可夫模型和有限元模型在中国北方型岩溶水资源评价中的应用——以徐州市张集水源地裂隙岩溶水为例

为满足城市不断发展对水资源的需求,本文分析了徐州市拟建水源地——张集水源地水文地质条件,建立了与研究区裂隙岩溶含水层相适应的三维数学模型,并用等参有限元方法求解。考虑到大气降水的多寡及其分配状况是影响地下水资源评价的最终决定因素,而且具有随机分布性质,建立了研究区大气降水的时间序列——马尔可夫模型,其精度高于单一的时间序列模型,与有限元方法结合并用于评价该区的地下水资源,得出水源地地下水允许开采量为16.71×10~4m^3/d。结论对水源地地下水资源可持续开发利用方案的确定提供了科学依据,同时对中国其他类似地区地下水资源正确评价具有重要的参考价值。

时间序列模型和有限元模型在地下水资源评价和开发中的应用——以徐州市裂隙岩溶水为例

针对徐州市地下水长期无节制开采和管理不善而引起的多种环境地质问题 ,建立了与研究区裂隙岩溶含水层相适应的地下水流模型 ,并运用有限元方法进行求解。考虑到大气降水的多寡及其分配状况是影响地下水资源的最终决定因素 ,同时建立了研究区大气降水的时间序列模型 ,并应用于评价该区地下水资源 ,从而在宏观上为徐州市合理开采裂隙岩溶水资源提供科学依据。其结果对我国其它类似地区地下水资源的合理开采具有指导意义。

徐州地区裂隙岩溶水资源问题研究

本文详细研究了徐州地区裂隙岩溶含水层的水力特征,探讨了环境地质问题的成因。针对徐州地区裂隙岩溶水资源问题进行了数值模拟,并建立了规划管理模型,为合理开采徐州地区裂隙岩溶含水层提供了科学依据。模拟结果表明,徐州地区的裂隙岩溶含水系统整体上还具有一定的开采潜力,但由于开采强度极度不均,市区已处于超采状态,需要调整开采布局,以提高区域水资源承载力。

山东黑旺铁矿裂隙岩溶水供排结合的多种数学模拟研究

黑旺铁矿位于山东省淄博市境内，是年开采能力达几十万吨的露天矿。矿层位于中奥陶统的石灰岩中，为一多年平均日排水量达６．１２万ｍ３／ｄ的大水矿山。矿山所排出的水未受污染，但一直未得到很好的利用。矿山下游约１０ｋｍ处为一特大型的大武水源地，该水源地已超采，并且部分遭受污染。因此，该矿水的供排结合研究，对于缓解淄博市的供水矛盾有重要意义。本文在分析地质、水文地质条件的基础上，用逐步回归分析和多维时间序列分析，找出矿坑充水的主要因素，并预测矿坑涌水量；用有限元法计算允许开采量，预报矿山闭坑前后的水位；

大型抽水试验在永城电厂水源地裂隙岩溶水资源评价中的应用

为了保证永城电厂水源地地下水资源的评价精度，对隐伏的寒武—奥陶系灰岩裂隙岩溶水进行了大型抽水试验，大型抽水试验查明了奥陶系灰岩裂隙岩溶含水层组的水文地质条件，为精确评价该含水层组水资源量提供了可靠的依据．