山区侧向流对滹沱河冲洪积扇地下水补给与硝酸盐动态的影响

山区侧向补给是华北山前平原冲洪积扇含水层重要补给来源,影响平原区地下水水量和水质动态。近年来受极端气候和人类活动影响,山区对冲洪积扇平原区地下水的侧向补给机制及其对地下水硝酸盐动态的影响仍不明确。本研究以滹沱河冲洪积扇为研究区,利用水文观测、水化学和同位素示踪等方法,估算山区侧向补给通量和硝酸盐输移通量,揭示山区侧向补给与平原区地下水的补给关系,分析山区侧向补给对地下水硝酸盐分布的影响。根据水文地质条件,将采样点划分为4个子区:滹沱河冲洪积扇北部扇顶(Ⅰ区)、扇中(Ⅱ区)、滹沱河附近扇缘区(Ⅲ区)以及滹沱河冲洪积扇南部区域(Ⅳ区)。地下水硝酸盐动态监测数据表明,滹沱河北部的山区断面地下水硝酸盐浓度高于南部断面,平原区北部Ⅰ区和Ⅱ区地下水硝酸盐浓度高于南部Ⅳ区;且沿地下水流动方向,地下水硝酸盐浓度均值呈现Ⅰ区(105.28 mg·L^(−1))>Ⅱ区(99.22 mg·L^(−1))>Ⅳ区(37.10 mg·L^(−1))>Ⅲ区(23.08 mg·L^(−1))的空间分布特征。利用地下水氢氧同位素示踪揭示了山区侧向流对冲洪积扇北部地下水补给影响范围为扇顶和扇中,而冲洪积扇南部因地下水超采改变地下水流场,其影响范围主要为扇顶。利用达西定律计算2022年3月至2023年2月山区侧向流对滹沱河冲洪积扇平原区的补给量为2.10×10^(8)m^(3),硝酸盐通量为239.56×10^(5)kg,且北部山区侧向补给的水氮通量大于南部,这也是影响平原区地下水硝酸盐空间分布的重要原因。山区侧向补给对冲洪积扇平原区地下水量和水质的影响不容忽视,因此,实现源头综合治理,降低山区地下水污染物浓度,对下游平原区面源污染管理,防止地下水硝酸盐污染具有重要意义。

永定河形成时代研究

通过对永定河冲洪积物的研究发现,永定河形成前后的沉积环境明显不同。钻探资料表明永定河形成前本地区沉积环境主要为湖泊相,当时湖水宁静,沉积物主要为泥岩和粉砂。永定河形成时洪水裹携大量碎屑形成巨厚的泥石流堆积,沉积环境为冲洪积相,主要为砂砾石、砂、粉砂和粘土互层,形成巨大的冲洪积扇。通过新5孔钻孔岩芯273块古地磁样品的系统剩磁测试,获得了该钻孔岩芯的古地磁极性序列,对比国际地磁极性年表,认为该钻孔岩芯剖面0～96.59m以正极性带为主,对应布容正极性时,其地质时代为0～0.78Ma;96.59～246.79m则以反极性带为主,对应松山反极性时,其地质时代为0.78～2.58Ma;246.79～413.64m以正极性带为主,则对应高斯正极性时,其地质时代为2.58～3.58Ma,属于新近纪上新世。研究推测永定河最早的沉积物为上新世形成,距今3.33～3.58Ma。

滹沱河冲洪积扇地下水硝酸盐含量的空间分布特征及影响因素

为了解华北平原地下水中硝酸盐的分布状况及影响因素,对石家庄市滹沱河冲洪积扇四个地下水单元的地下水样品进行采集与分析。结果表明:在115个样品中,64.35%的样品水质符合《地下水质量标准》(GB 14848—1993)Ⅴ类标准,地下水质量总体较差,主要的污染指标为硝酸盐和总硬度,超标点位主要分布在西北部两个地下水单元。硝酸盐的浓度范围为0.24~440 mg·L^(-1),其平均浓度与最高浓度分别为GB/T 14848—1993中硝酸盐Ⅲ类标准值的3倍与22倍,属于严重污染;不同地下水单元中硝酸盐浓度差异较大,在研究区内基本呈现从西北到东南、从浅层到深层逐渐降低趋势。除水文地质条件对地下水中硝酸盐含量有重要影响外,污染源类型及其分布也起到了重要作用。通过相关性分析,初步认为研究区西北部两个地下水单元中硝酸盐污染主要来源于点源类型的生活污水及畜禽养殖废水,东南部的两个地下水单元的硝酸盐污染主要来源于面源类型的农业施肥。

石家庄市滹沱河冲洪积扇地下水中BHT和TEP的污染水平及风险评价

为了解华北平原地下水的有机污染状况,在石家庄市滹沱河冲洪积扇采集44个地下水水样,测定了被广泛应用的抗老剂BHT(2,6-二叔丁基对甲酚)和增塑剂TEP(磷酸三乙酯)的污染水平,分析了其分布受水文地质的影响及其对人体健康的风险.结果表明,ρ(BHT)在ND(低于检出限)~7.158μg/L之间,中位值为0.010μg/L,检出率为98%;ρ(TEP)在ND^5.081μg/L之间,中位值为0.177μg/L,检出率为70%.地下水的水文特性(如导水性、富水性和渗透系数)影响BHT和TEP的分布,二者在导水性、富水性较好和渗透性差的滹沱河冲洪积扇中部浅层孔隙水单元的质量浓度较高,分别为0.001~7.158和ND^3.604μg/L.石家庄市滹沱河冲洪积扇地下水中ρ(BHT)和ρ(TEP)均低于国外报道值,但检出率高于国外报道值,其中11%的地下水水样中ρ(TEP)高于OECD(经济合作与发展组织)规定的饮用水风险特征阈值(2.4μg/L).研究显示,石家庄市滹沱河冲洪积扇地区来自于地表的化工产品已淋溶到地下,并对该地区地下水造成了污染.

崩岗洪积扇养分输移规律研究

利用RTK GPS定位技术对崩岗洪积扇的基本理化性质及洪积扇不同位点的养分分布情况进行研究。实验位于湖北通城县一处典型的崩岗洪积扇,研究发现碱解氮、速效钾质量比均随距离扇口距离的增加而有规律的增大,速效磷质量比随距离扇口距离的增加则表现出有增大的趋势,但局部规律性不明显。养分含量与主要影响因素的研究发现各主要养分含量均随取样高程、有机质质量比呈近线性分布,随粘粒质量分数的平方变化呈近线性变化,各主要养分在洪流作用下水平移动均很明显,但在洪流之后,碱解氮容易扩散而再分布,速效钾的再分布现象却不明显。

熵权耦合随机理论在含水层非均质综合指数研究中的应用

传统模型主要侧重于通过含水层的某一单一属性来定性或半定量化表征其非均质性,无法对含水层综合非均质性进行定量描述。引入非均质综合指数(HSI)这一概念来定量化表征含水层多个属性的综合非均质性。其具体的计算过程主要包括以下3个步骤:利用Markov原理建立含水层沉积微相分布模型;通过相控建模原理,利用改进的序贯模拟法建立含水层属性参数分布模型;通过熵权法计算出上述各个含水层属性模型的权值系数,并根据此系数对模型进行叠加,从而求得含水层非均质综合指数。将该方法应用于华北平原栾城地区,对该区的冲洪积扇含水层非均质性进行研究,计算结果表明:沿滹沱河冲洪积扇半径方向的沉积微相变化平缓、含水层参数连续性较好,故其非均质性较弱,HSI为0.74～0.95;冲积扇相互叠加区域沉积微相变化剧烈,属性参数具有较强的空间变异性,故其具有强烈的非均质性,HSI为0.38～0.65,这表明在该研究区内沉积环境对含水层非均质性起着控制作用。非均质综合指数能够在考虑多项含水层属性的基础上,定量化表征含水层的综合非均质性及各属性对综合非均质性的影响,并为后续的污染物运移研究提供基础。

秦岭北麓断裂带晚第四纪活动的地貌表现

本区地貌特征反映秦岭北麓断裂带的活动特点是：①第四纪以来主要发生垂直运动，其活动性质与程度有差异性、阶段性。第一、二级阶地的形态和年代资料表征秦岭北麓断裂带晚更新世和全新世垂直位错幅度和平均速率。②河流阶地在上升盘出口处高度大，而向上游逐渐减小，反映第四纪以来，秦岭断块山地继续发生由北向南的掀斜运动。③被断层切割的冲洪积扇体的结构和堆积层的产状特征，反映出山麓带多发育铲形断层。

内蒙古大青山山前第四纪冲洪积扇填图实践与思考

第四纪地质调查和填图对解决当前人类生存发展面临的生态环境问题具有重要意义,但“填什么,如何填”等相关问题尚处于探索示范阶段。基于在内蒙古大青山山前地区开展的特殊地质地貌区填图工作,查明了大青山山前冲洪积扇的分布特征、期次及影响因素,总结了以冲洪积扇为代表的第四系覆盖区的调查与填图方法。首先,应针对地质地貌的特殊性,初步梳理区域内主要的第四纪地质与环境问题,选取针对性的沉积相模式进行沉积相划分;其次,综合前人资料成果和遥感解译结果编制设计地质图,依靠露头剖面、槽型钻揭露开展野外调查和验证,划分基本填图单元;然后,利用光释光、^(14)C等测年技术,确定填图单元时代,查明区内冲洪积扇发育的时间和期次;最后,选取“时代+成因+沉积相”结合不同岩性花纹的组合表达方式,增强工作区内典型剖面和钻孔的显示度,丰富图面内容和形式。

克拉玛依油田二中西八道湾组洪积扇沉积微相研究

克拉玛依油田二中区八道湾组是典型洪积扇储层,传统的沉积相研究方法无法细分储层,提出了沉积环境分析与岩石相结合的方法进行沉积微相研究.通过岩心观察和粒度分析,认为二中西八道湾组为洪积扇扇中亚相,在系统取心井研究基础上,确定研究区的4种沉积微相类型:辫状水道砂砾岩相、辫状水道粗砂岩相、辫状水道细砂岩相、辫状水道间泥岩相.应用孔隙度与渗透率交汇图结合岩石相划分电性标准,建立沉积微相-岩石相定量识别模式,并根据八道湾组沉积微相-岩石相剖面和平面展布特征,建立了本区的沉积相模式,为油田开发提供了可靠的地质基础.

浑河冲洪积扇土壤硝酸盐污染特征及相关因素分析

土壤硝酸盐是地下水硝酸盐的重要来源,因此土壤硝酸盐特征研究对于土壤和地下水污染控制与修复具有重要意义。为了探讨沈阳浑河冲洪积扇硝酸盐污染特征,在浑河洪积扇横跨浑河设计了5个监测断面、50个取样点,每个取样点按0.8m进行了垂向深度取样和硝酸盐测定。随后,利用Hazen概率曲线确定了浑河冲洪积扇土壤硝酸盐含量的标准值,采用单因子指数法和内梅罗污染指数评价法,对不同断面和不同深度土壤硝酸盐的污染特征进行了分析,并将区域污染特征与区域土地利用类型、区域有机质含量进行关联分析,判定其对硝酸盐污染的影响。研究结果显示,本区硝酸盐浓度标准值约为2.58mg/kg;区域硝酸盐中度污染;排污河的存在、区域土地利用类型和区域有机质含量对区域硝酸盐污染关系密切,在分析硝酸盐污染过程中应予以重点考虑。

罗云山山前断裂中段土门-贾朱村晚第四纪断错地貌特征

罗云山山前断裂位于山西临汾盆地西侧,控制着盆地的西界.通过对该断裂1∶5万地质填图、对河流冲沟阶地及山前断错地貌的调查,介绍了罗云山山前断裂中段土门-贾朱村晚第四纪断错地貌特征.罗云山山前发育D1、D2、D3等3级洪积扇,罗云山山前断裂上升盘冲沟发育T1～T5等5级阶地.D1洪积扇与T1、T2阶地形成于全新世早中期;D2洪积扇与T3阶地形成于晚更新世中晚期;D3洪积扇与T4、T5阶地形成于中更新世中晚期.罗云山山前断裂中段不同部位断错地貌特征差异较大,D1洪积扇的断错在席坊沟一带断距约2.9m;在金殿镇峪口村南西山前断错约3m.D2洪积扇的断错在土门镇南西堡子村约2.5m;在杨家庄村西山前断错约4m;在景村西山前断错约6m;在襄陵镇浪泉沟南西侧山前断错约7.7m.罗云山山前断裂中段山前断错地貌明显,其最新活动时代为全新世.其中,土门段最新活动时代为全新世早期,龙祠段最新活动时代为全新世中晚期.罗云山山前断裂中段晚更新世中晚期以来活动速率为0.18～0.54mm/a,由北向南活动呈增强趋势;全新世早中期以来活动速率为0.4～0.9mm/a,断裂活动主要集中于席坊沟-峪口一带.罗云山山前断裂中段从晚更新世中晚期到全新世活动速率有增大的趋势,这与该断裂上升盘冲沟阶地从晚更新世中晚期到全新世抬升速率有增大的趋势以及临汾盆地从晚更新世晚期到全新世沉降速率也有增大的趋势具有较好的一致性.

洪积扇上全新世古土壤的特点及环境意义——以临汾盆地东坡沟剖面为例

通过对山西襄汾东坡沟全新世黄土剖面地层学和土壤学的研究 ,以及碳酸钙、铁和粒度的测定 ,发现全新世古土壤中碳酸钙经历了明显的淋溶与淀积 ,古土壤上部CaCO3 平均含量 10 .5 8% ,下部为 18.4 7% ,CaCO3 结核的淀积深度约为 1.1m ,铁在古土壤顶部有微弱的淋移和富集 ,粘化作用不明显。成壤作用始于全新世大暖期之初 ,较为强烈的成壤作用发生于大暖期的晚期 (4 10 0aB .P～ 310 0aB .P) ,这一阶段土壤湿度大 ,气候波动小 ,CaCO3 淋溶较强。大暖期结束后 ,冬季风在黄土高原占主导地位 ,土壤的淋溶作用和粘土作用均有一定程度减弱 ,显示气候干旱的趋势。该剖面位于古山前洪积扇前端 ,地形较高 ,降水易分散 ,淋溶作用总的说来不强烈 ,土壤上部CaCO3 残留较多 ,CaCO3淀积深度较浅 ,土壤类型接近黑垆土。

冲洪积扇大型水源地人工补给现场试验研究

麦岭水厂和周庄水厂是许昌市两个大型供水水源地,为持续开发利用地表水和地下水资源,避免未来出现水资源枯竭、地下水位持续下降等问题,在现场开展了双环渗水试验、灌溉回渗试验、渗坑注水试验和浅井注水试验。试验证明,研究区包气带土层具有良好的渗透性,农田灌溉水回渗、河渠和坑塘地表水渗漏是补给地下水的主要方式,利用地表水灌溉农田和利用河渠和坑塘等设施蓄集地表水,让地表水渗流补给地下水,是实施人工补给地下水适宜的方式。

洪积扇砂砾岩储层在基准面旋回控制下的小层对比

以克拉玛依油田三3＋4区克下组洪积扇沉积地层为例，通过岩心、测井和地震资料的综合分析，识别出超短期、短期、中期及长期4个级次基准面旋回并归纳出响应特征，进一步划分出1个长期旋回、2个中期旋回、4个短期旋回及多个超短期旋回。在基准面旋回控制下，引人事件沉积关键面约束对比和切割充填对比方法来解决短期界面缺失的问题，建立了完整的层序地层格架，进而对储层砂体的展布规律进行了预测。

格尔木河流域山前冲洪积扇地下水动态研究

通过分析2012年格尔木河流域山前冲洪积扇区地下水水位动态的变化特征,得到影响该区地下水动态变化的主要影响因素有:河流、蒸发、水库、开采4种因素,并在研究典型钻孔地下水位动态过程曲线的基础上,将该区的地下水动态类型划分为:水文型、径流型、蒸发型、人类活动影响型4种。在此基础上,探讨了格尔木河流域山前冲洪积扇区地下水资源开采的合理方式,为地下水资源的可持续开发利用提供科学依据。

滹沱河冲洪积扇地区地下水硬度升高的机理研究

为研究滹沱河冲洪积扇地区地下水硬度升高的机理,文章对该地区地下水进行了采样监测,联合应用水文地球化学演化理论、多元统计技术和地统计学技术方法研究了滹沱河冲洪积扇地区地下水硬度污染问题。结果表明:滹沱河冲洪积扇地区地下水TH的浓度均值高达462.26 mg/L,地下水采样井中有51.3%的水样超出中国地下水质量标准(450 mg/L)。研究区自西北向东南,TH呈降低趋势,地下水总硬度高值区出现在黄壁庄水库一带及石家庄市区西南部,藁城地区地下水总硬度含量较低。滹沱河冲洪积扇地区地下水TH的升高受到水文地球化学作用、盐效应、酸效应的综合影响,地下水中的钙镁主要来自于方解石、白云岩或石膏的溶解。滹沱河冲洪积扇地区地下水中NO_3^-、Cl^-和Na^+受人类活动影响较大,SO_4^(2-)受到人类活动影响,但程度不高,Ca^(2+)、Mg^(2+)和HCO_3^-受人类活动影响较小,说明该地区地下水TH的升高主要由天然水化学演化控制。研究结果可为控制滹沱河冲洪积扇地区地下水硬度升高提供理论依据和数据的支撑。

黄山山麓第四纪粘土砾石层形成机制和环境的研究

从粒度参数(M_z、δ_1、SK_1和Kg)、频率曲线、累积曲线、概率值累积曲线、δ_1-M_z散点图以及粘土矿物和孢粉分析等方面,探讨了前人作为冰碛的粘土砾石层,其特征与冰碛物或粘土泥石流不同,实为亚热带湿润气候下山洪搬运的洪积锥或洪积扇沉积物.

洪积扇砂砾岩储层岩石相及剩余油分布

野外露头观察和岩心观察，洪积扇砂砾岩储层发育7种岩石相，不同岩石相的含油性和流动性差异明显。研究表明：片流沉积的交错层理一细小砾岩和平行层理砂岩相的含油性和流动性最好，杂基颗粒支撑一中粗砾岩相和含砾块状粗砂岩相含油性和流动性次之，杂基支撑无序一泥质砾岩相和波状层理粉细砂岩相储层含油性和流动性最差；结合生产动态信息，中粗砾岩相和含砾块状粗砂岩相是后期开发调整的目标岩石相。

华山山前断裂中段晚第四纪活动的地貌表现及响应

调查了华山山前断裂中段(石堤峪-杜峪)晚更新世以来,尤其是全新世以来的断层构造地貌,讨论了它们的成因、特点及对断裂活动的响应关系。断层构造地貌主要包括:断层三角面、断层陡坎、洪积阶地、埋藏型洪积扇以及冲沟裂点。对各大沟峪峪口的洪积阶地进行了大比例尺微地貌测量,并在部分沟峪两侧沿断层崖陡坎及冲沟沟床布置了测线。结合T1、T2级洪积阶地位错测量结果及其14C年龄计算得到,华山山前断裂中段6000a-2000aB.P.的垂直滑动速率为1.485mm/a;2000aB.P.以来的垂直滑动速率为3.73mm/a。最后结合野外调查与理论认识,建立了正断层作用下洪积阶地与埋藏型洪积扇的演化模式。本研究结果支持华山山前断裂是1556年华县814级地震发震构造的观点。

新疆玛纳斯河冲洪积扇地区地下水资源管理模型

为了建立新疆玛纳斯河冲洪积扇地区的地下水资源管理模型,首先恰当地建立了适合于该区水文地质条件的地下水流动有限元数值模拟模型系统,并对地下水模拟系统进行了一系列线性化处理,以适应管理方法的要求.然后采用“响应矩阵法”将数值模型和线性规划方法结合,建立了平稳流与非平稳流两类管理模型,对该区整个含水层各分布点的各种水力状态进行全面管理.最后得到一系列满足该区发展目标的决策方案.