广花盆地岩溶强发育地区工程桩基钻芯法检测异常原因分析及改进措施

以广花盆地某岩溶区工程为例,分析了场地岩溶发育的基本规律,指出当场地大溶洞和多层溶洞十分发育时,勘察仅依靠简单的钻探手段很难给设计提供准确的岩溶分布信息,从而导致后续钻芯法检测结果出现异常。因此,建议面对类似岩溶强发育场地时,勘察应多结合使用物探手段以扩大探测范围;设计人员应将补充勘察的重点探测范围扩大到不小于10 m;检测前应先结合勘察数据进行分析,然后再优先选取风险较高的桩基进行检测,且宜适当提高钻芯法检测比例。

广花盆地岩溶地面塌陷特征及形成机理研究

通过对广花盆地塌陷灾害调查,分析了广花盆地地面塌陷类型、时空分布特征、影响因素、形成机理.结果表明:本地区地面塌陷主要为隐伏岩溶地面塌陷.岩溶的发育程度、上覆松散岩土层是岩溶地面塌陷形成的基本条件;强烈地下水位变动、振动(震动)荷载等动力扰动是岩溶地面塌陷的动力条件.根据广花盆地地面塌陷的成因特点,提出了通过控制水位变化幅度、减少对土体扰动等预防措施,本研究可为本地区的城市建设提供参考.

大兴安岭北段龙江盆地中生代火山岩激光全熔^(40)Ar/^(39)Ar测年

现龙江组与光华组作为大兴安岭北段龙江盆地中的主要地层单元,二者的时代与含义仍存有争议。通过对二者的建组剖面进行野外调查,采用最新的激光全熔40Ar/39Ar测年对剖面及周边的7件火山岩样品进行了精细的定年研究,结果显示,现龙江组年龄为125.1Ma±1.5Ma～117.0Ma±9.0Ma;光华组为125.4Ma±1.8Ma～121.6Ma±1.4Ma;甘河组为123.1Ma±1.1Ma～82.0Ma±4.0Ma。本区晚白垩世火山岩信息揭示龙江盆地可能发育大兴安岭北段晚白垩世弧山镇期火山岩。野外地质调查结果表明,现龙江组和光华组具有基本相同的火山喷发旋回,结合2个岩组相同的年龄结果,建议合并现龙江组与光华组,恢复为原龙江组,而不再使用从原龙江组上部划分出的光华组。从火山-沉积地层出露特征分析,龙江盆地与其北部的大杨树盆地具有一定的相似性,2个盆地具有相同的地质演化历史,表明龙江盆地可能是潜在的油气调查新区。

广花盆地地面塌陷成因与防治

广花盆地隐伏岩溶发育、上覆第四系砂砾层薄且无稳定的粘性土底板的特殊二元结构是产生地面塌陷的客观条件，地下水活动（以人为抽汲地下水为主）是引起地面塌陷的动力。抽汲地下水降低了地下水位，使上覆土层浮托力减小，水力坡度和流速增大，潜蚀作用加强。此外，抽汲地下水还使地下水紊动并带出大量泥沙，引起地面塌陷。根据广花盆地地面塌陷的成因特点，提出通过控制开采水位降深。

广花盆地地下水化学特征及其演化分析

粤港澳大湾区(简称大湾区)建设已经上升为中国国家重大发展战略,水资源保障能力提升是大湾区建设的重点内容。城市应急备用水源建设是解决区内供水风险、保障特殊时期供水安全的重要手段,查明水环境质量状况及其演化对于备用水源地的科学建设意义重大。以粤港澳大湾区应急备用水源地-广花盆地为研究对象,采集并测试了41口监测井水样的常规化学组分,利用主成分分析、元素比值和Gibbs模型等多种方法,探讨了地下水主要离子来源及控制因子,评估了水质状况。结果表明:地下水的TDS变化范围为51.42-1 293.36 mg·L-1,Cl-为1.81-858.65 mg·L-1,淡水样占比95.1%,微咸水占比4.9%,反映地下水化学具有较大的空间差异;地下水阳离子以Ca2+和Na+为主,阴离子以HCO3-和Cl-为主,为HCO3-Ca、HCO3-Na·Ca、HCO3·SO4-Na·Ca和HCO3·Cl-Na·Ca型水;地下水的ρ(Na+)/ρ(Na++Ca2+)值为0.02-0.59,ρ(Cl-)/(Cl-+HCO3-)值为0.03-0.88,Ca/Na值为0.69-52.66,HCO3/Na值为1.28-41.64,据Gibbs模型和元素化学计量分析表明,其化学组成主要受含水层碳酸盐岩和硅酸盐岩风化控制;Na/Cl系数为0.31-6.39,局部地下水盐化明显,在北部高Cl-质量浓度区,其主要受古咸水与现代淡水混合影响,并有Na+与Ca2+离子交换,在南部的高Cl-质量浓度区,可能是海水沿流溪河咸潮上溯和河流侧向补给地下水所致;氨氮为0.05-7.50mg·L-1,有75.6%的样品超过Ⅲ类水标准,其主要来源为农业施肥、人畜粪便。由此,氨氮污染威胁地下水安全,作为应急备用水源应引起高度重视。

广花盆地地下水三氮时空分布特征及影响因素分析

广花盆地是广州市唯一的地下水应急水源区。三氮(氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮)是研究区地下水的主要污染物,通过分析其时空变化特征,探讨主要影响因素,可为广州市制定地下水保护与利用规划提供理论基础和科学依据。为准确掌握研究区地下水中三氮的分布,利用广花盆地80个地下水监测井2012—2016年的监测数据,分雨季和旱季分析了研究区松散岩类孔隙水、基岩裂隙水和岩溶水中三氮的时空分布特征,并利用相关系数定量分析了降雨量与氮含量之间的相关性,采用灰色关联法计算了耕地面积、化肥施用量、降雨量与氮含量之间的关联度,以及从垂向和水平两个方向探讨了氮含量变化的原因。结果表明,2012—2016年广花盆地0~100 m深度地下水的氮污染较严重,氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的超标率分别为47%、29%和5%。由于松散岩类孔隙水、基岩裂隙水和岩溶水均属浅层地下水,相互联系紧密,其含氮污染物的分布极为相似,氮含量按从大到小排列均为硝酸盐氮、氨氮和亚硝酸盐氮,超标率按从大到小排列均为氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。受氧化还原环境的影响,随地下水埋藏深度的增加,广花盆地地下水中的氮含量逐渐减少,其中氨氮和亚硝酸盐的含量逐渐增大,硝酸盐氮的含量逐渐减小。受土地利用类型的影响,研究区地下水中三氮的空间分布差异较大。其中城乡居民区地下水的污染最严重,其污染主要来源于废污水的排放。近5年耕地地下水中氮的含量随时间呈减少趋势,主要是受耕地面积减少所致。总体而言,近5年研究区地下水中氮的含量随降雨量增大而减小,并随雨季和旱季的交替而增减,雨季地下水中氮的含量较旱季小。

广花盆地地下水水质评价及变化趋势分析

为分析广花盆地地下水水质变化趋势,基于广花盆地80个地下水监测井2010~2015年的监测数据,运用单项组分法和综合要素法评价了广花盆地的地下水现状,并分析了主要超标指标的时空分布特征。在此基础上,分别采用Spearman秩相关系数法和主成分分析法评价了广花盆地主要超标指标和地下水综合质量近六年的变化趋势。结果表明,广花盆地地下水的主要超标指标为氨氮、亚硝酸盐、锰、高锰酸盐指数和铁,各超标指标的浓度均呈下降趋势,但趋势不显著;受降雨影响,丰水期水质总体较枯水期好;受工业污染和人类生活污水影响,靠白云区一侧地下水水质总体较花都区差;受广州市农业污染、工业污染和人类生活污水逐年减少的影响,广花盆地地下水综合质量越变越好。研究成果可为广花盆地地下水资源的合理开发利用提供参考。

广花盆地浅层地下水环境质量评价

为给广州市地下水质量评价提供一种客观、准确和有效的参照方法,基于80个采样点2016年雨季和旱季18项指标的监测数据,运用灰色关联法评价了广花盆地浅层地下水的综合质量。在此基础上,依据广花盆地地下水的实际状况,与综合要素法的评价结果进行了对比。结果表明,广花盆地浅层地下水在雨季和旱季的质量均较好,但在旱季更优;无论雨季还是旱季,花都区的地下水质量均优于白云区;花都区地下水在旱季的质量优于雨季,与其相反,白云区地下水在雨季的质量优于旱季。灰色关联法和综合要素法的评价结果存在差异甚至部分结论完全相反,比较而言灰色关联法的评价结果更符合实际。

吉南光华岩群地层特征及区域对比

通化光华一带出露有一套变质玄武岩—含榴黑云变粒岩—石榴二云片岩的岩石组合,被称之为光华岩群,经笔者重新厘定,自下而上可划分为双庙岩组、同心岩组,前者为一套变质气孔状玄武岩(斜长角闪岩),后者为黑云变粒岩及石榴二云片岩、砂岩,为一套杂砂岩及泥岩建造,其形成时代为古元古代早期,与集安岩群时代相当,分别属古元古代早期裂谷盆地的边缘相和盆地边缘相沉积。

广花盆地东北部岩溶地质特征及对城际铁路隧道影响分析

广花盆地作为我国典型的覆盖型岩溶发育区,在该区域进行城市工程建设易造成地面塌陷等地质灾害。以珠三角城际铁路新塘经白云机场至广州北项目为依托,通过研究广花盆地东北部区域地质资料,结合钻探和孔内摄像等方法,对覆盖层、基岩类型、溶洞发育位置和尺寸等数据进行统计分析,揭示不同碳酸盐岩、褶皱、断层破碎带、岩性接触带等分布特征,并进行全线岩溶风险分级评价。研究结果表明,受岩性和广花复向斜控制,该地区岩溶平面上整体呈与构造线走向平行的条带状分布,垂向发育程度随深度的增加而减弱;受流溪河沉积控制,南部邻河阶地覆盖层厚度大于北部支流地段。因线路大角度穿越构造走向线,平面难以绕避岩溶强烈发育区,根据岩溶和覆盖层特征,推荐机场T3站至机场T2站段采用盾构法,T2站至广州北站段采用明挖法,并采取合理岩溶加固措施来有效降低岩溶塌陷风险,保证工程安全。

广花盆地地下水动态自动化监测网络设计与实现

地下水监测是一项长期性、基础性、公益性的工作,其动态监测的自动化为实时准确地获取地下水水文基本信息提供了更先进便捷的技术保障。该文介绍了广花盆地地下水监测工作的历史与现状,以及2013年至2015年监测区地下水动态监测成果;分析比较自动化监测网络建设前后的监测数据量,对广花盆地的地下水自动监测的建设与管理进行了研究与探讨。为今后继续推进地下水动态监测的自动化建设提供了有价值的参考。