杭州市平原区的环境水文地球化学特征

本文首次对杭州市平原区的环境水文地球化学特征,环境水文地球化学条件对地下水化学成分的影响进行了研究。同时,通过水化学分析资料的数据处理,运用多种数理统计方法,结合本区的自然地理、地质和水文地质条件,探讨了地下水化学成分的形成,地下水污染现状及污染原因,并提出了相应的防治措施。     

煤化工危险废物处置场渗滤液渗漏对地下水污染的预测评价

以内蒙某危险废物处置填埋场为例,通过查明危险废物处置填埋场区水文地质条件以建立水文地质模型,采用数值法预测场区渗滤液泄露后污染物在含水层中的扩散、迁移途径和迁移距离。通过预测评价可知,危险废物处置填埋场渗滤液中污染物浓度高,非正常工况下发生泄漏后对下游土壤和地下水的污染较为严重,建议采取主动控制和被动控制相结合的地下水防渗措施,建立覆盖场地的地下水长期监控系统,制定地下水污染应急预案,确保项目运行中煤化工危险废物不对地下水造成严重影响。     

岩溶区某锰矿尾矿回填区地下水环境数值模拟预测

针对岩溶区某锰矿尾矿回填区渗漏污染地下水问题进行影响预测,运用数值模拟方法,模拟了污染物在岩溶含水层中的时空分布情况。结果表明:在30年的模拟期内,污染物在回填区下游的最大迁移距离为300m,有9个地下水保护目标受到影响,包括分散式饮用水源井及泉水,但未影响到回填区北部的集中式饮用水源保护区。研究结果可为岩溶区的地下水污染预测提供一定的借鉴。     

浅层地下水水化学和同位素地球化学特征研究 ——以江汉平原西部为例

为研究平原区潜水和承压水化学成因和演化,以江汉平原西部为例,综合利用统计学、离子比值法和氢氧、锶同位素地球化学等探讨研究区地下水化学特征以及水文地球化学特征。结果表明,研究区孔隙水潜水水化学类型以HCO_3-Ca和HCO_3-Ca·Mg型为主,承压水均为这两种类型。地下水主要受大气降雨的补给,潜水受到了一定程度蒸发作用的影响。溶滤作用是江汉平原西部浅层孔隙水的主要水文地球化学过程,主要离子关系和锶同位素比值结果均表明地下水化学组分主要来源于碳酸盐矿物、硫酸盐矿物的溶解,少量来自于盐岩溶解。潜水和承压水中均发生了少量的阳离子交换吸附,导致Na~+增加,但承压水中的阳离子交换吸附作用小于潜水。     

垃圾渗滤液对地下水环境影响预测评价

阜新市垃圾填埋场位于阜新市区西北部,距市区19km,担负着海州、太平这2个市中心区垃圾填埋的重任,为解决阜新市垃圾处理问题发挥了重要作用。本文通过对垃圾填埋场地下水的环境现状分析,确定渗滤液对地下水是否造成污染以及污染程度,评价防渗措施是否得力,提出改变或改进污染防治措施使垃圾渗滤液达标排放或不排放,使整个垃圾填埋场对地下水环境不产生明显影响。     

武汉长江新城起步区地下水环境特征研究

以湖北省武汉市长江新城起步区为研究区,针对不同含水层的主要离子含量、地下水化学类型、地下水质量等特征进行分析,总结研究区地下水环境特征,并对地下水污染影响因素进行综合分析。结果表明研究区地下水环境整体一般,阳离子以Ca~(2+)为主,阴离子以HCO_3~-为主,水化学类型以HCO_3-Ca·Mg型为主。地下水质量总体为Ⅳ类,局部达Ⅲ类,受赋存地层的原生环境和人类活动双重影响,区内近长江沿岸的孔隙承压水Fe、Mn含量超标,部分农业种植区地下水氨氮超标,部分工业场区地下水总硬度、硝酸盐超标。     

基于Visual Modflow软件的地下水污染物运移模拟研究

根据研究区的水文地质特征,利用Visual Modflow软件构建了地下水数值模型,对研究区地下水污染物运移规律进行分析,对污染物运移轨迹进行模拟与预测。预测结果表明,污染物的扩散范围由最初的近圆形向近椭圆形渐变,长轴方向与水流方向一致。污染物运移5000 d后浓度达到边界值。模拟结果为研究区的地下水环境评价和防范措施提供了科学依据。     

GMS在地下水环境影响评价中的应用 ——以某工业废物处置中心为例

以某工业废物处置中心为例,采用GMS软件中的MODFLOW模块和MT3DMS模块分别求解评价区的地下水流运动数学模型和污染物运移数学模型,研究在非正常状况条件下,不同时间段内地下水特征污染因子运移规律及其在地下水环境中的浓度变化,预测污染因子扩散范围,评价研究区生产运营各阶段对地下水的影响。     

煤化工危险废物处置场地下水污染控制措施研究

简述内蒙古某煤化工园区危险废物处置场的概况,阐述地下水污染源头控制措施主要包括采取安全填埋场填埋、结晶盐暂存区作业方式,末端控制措施包括分区防渗设计及防渗施工质量控制、渗滤液收集导排及其相应处理,并设置地下水监控井以及膜间电学长期渗漏检测等以建立覆盖场地的地下水长期监控系统,制定防止地下水污染的应急预案。即须采取以减少渗滤液产生量为主的主动控制措施、以项目区防渗和渗漏污染物收集处理为主的被动控制措施和地下水污染监控与应急措施,才能有效避免或减轻煤化工危险废物对地下水环境的不良影响。     

某研究区地下水石油类污染的调查与预测

通过试验和数学模型办法,对某研究区地下水油类污染进行调查和趋势预测。地下水中主要污染物有硫化物、氨氮类、油、碱性污染物等,以油类有机污染为主。地下水油类污染预测结果为2008年枯水期地下水油类污染面积4.08km2,丰水期地下水油类污染面积4.56km2,2013年枯水期地下水油类污染面积6.37km2,丰水期地下水油类污染面积7.17km2。计算结果与实际污染情况比较一致,相关系数为0.9969,预测总误差为3.75%。     

陕北定靖平原冲湖积层潜水水文地质特征及开发利用

该文论述了定靖平原的区域地质背景条件和以更新统冲湖积层为主的第四系松散岩类孔隙潜水形成的地质环境、水文地质环境和水文地球化学环境 ;分析了冲湖积层潜水的水文地质特征和富水性规律 ;揭示了高矿化地下水和高氟地下水的形成机理 ;探讨地下水资源开发的具体措施和以淡水为主 ,咸水为辅的综合利用途径 ;建议依据本区水、热资源特征及分布规律 ,遵循治理与开发并重的原则 ,调整农业生态系统结构 ,以水为本建立咸淡水结合 ,农、林、牧协调的农业生态系统     

大庆市贴不贴泡区地下水污染系统

该文以大庆市具有代表性的纳污湖泡──贴不贴泡区地下水污染系统为研究对象。通过对其组成及特征进行分析,提出地下水污染系统可分为局部、浅部和深部污染系统,它是污染质以地下水循环系统为载体,在对流、水动力弥散、吸附解吸和生化反应等的共同作用下形成的。在此处,对流作用对地下水污染系统的形成起至关重要的作用。该研究将为大庆市地下水污染的防治措施的制定提供科学依据。     

煤矿附近村庄地表瓦斯泄露来源及原因分析

某村庄地面出现瓦斯泄露现象，由于该村庄附近有生产煤矿，地表泄露的瓦斯有来自于开采煤层的可能性，为确认瓦斯来源，分析瓦斯泄漏原因以便采取有效措施，进行了地面泄漏气体与井下采空区瓦斯气体相关性取样实验及煤矿开采对地下水影响的分析，结果表明：地面泄漏瓦斯来源不是附近煤矿井下煤层瓦斯，但由于煤矿常年开采及该矿修建南风井时大量浅层水被疏排，导致了该区域水位下降，致使浅层瓦斯气体泄漏到地面。可为类似条件地表瓦斯泄漏原因分析提供参考。     

陕北沙漠区浅埋厚煤层开采潜水位及生态响应

煤炭开采造成上覆岩层破裂、移动，破坏了矿区含（隔）水层结构，改变了地表水及地下水循环演化状态，对浅表层生态环境造成严重影响，引发一系列环境地质问题。为深入研究沙漠地区厚煤层开采给潜水位及生态环境造成的影响，以毛乌素沙漠金鸡滩矿为例，对水文地质条件进行了研究，采用数值模拟的方法，模拟了沙漠区厚煤层开采潜水位的变化，并通过采动潜水位监测数据验证了预测结果。调查分析了研究区及周边地表生态环境现状，预测采后潜水位基本满足植物生长需求，对生态环境影响不大。     

四川盆地及周缘页岩气水平井钻井面临的挑战与技术对策

中国石化近几年在四川盆地及周缘页岩气勘探开发取得了重要进展。但该地区页岩气水平井钻井速度低、钻井周期长、成本高、成井质量不高,严重影响了该地区页岩气商业化勘探开发进程。系统总结了四川盆地及周缘的涪陵大安寨、涪陵龙马溪、彭水和建南等地区页岩气水平井钻井面临的主要问题:浅部地层出水空气钻井受限、定向段井眼尺寸大机械钻速低、井漏频繁、气体钻井易井斜以及水平段油基钻井液固井质量差。针对上述问题,从浅层水控制措施、泡沫定向钻井技术试验、井漏的预防与处理、空气钻井防斜打直工具研发、页岩气水平井固井对策以及"井工厂"钻井作业模式攻关与应用等6个方面提出了应对技术措施,为页岩气钻井技术攻关和现场施工提供了借鉴与参考。     

川东南地区页岩储层开采条件对比分析

近年来，四川盆地作为我国页岩气富集区域被持续探索与广泛开发。本文主要从沉积环境、构造地质背景及岩石类型等方面将川东南地区页岩区开采情况进行了详细地对比与分析，发现中美海相页岩沉积环境类似，四川盆地经历的构造演化更为复杂；鄂尔多斯盆地陆相页岩地层较四川盆地更为简单稳定，且埋藏浅，孔隙度小，页岩特征差别较大；川东南威远、长宁及昭通三个区块的页岩特性基本类似，但不同构造单元的裂隙发育程度、连通程度、盖层条件和地下水赋存等均有不小的差异。川东南页岩气田与其他页岩气田均存在一定的差异性，不能完全照搬已有的开采经验，且开采过程中存在引发压裂液及返排液泄露等地下水污染风险的可能。      

宜昌市主城区浅层地下水的赋存特征初探

宜昌市主城区浅层赋存的松散砂卵石孔隙水、碎屑岩裂隙水、砾岩裂隙水、碳酸盐岩裂隙岩溶水,以潜水为主,局部弱承压。地下水位埋深0.50~29.86 m,平均埋深5.63 m。地下水位标高39.00~120.00 m,平均标高72.93 m。地下水水力梯度一般0.16~0.004,平行长江方向、地势低平地段地下水水力梯度较小,垂直长江方向、地势起伏较大地段地下水水力梯度较大。地下水位在丰水期较平水期升高0.50~8.25 m,水位变化主要受季节性大气降水影响。松散砂卵石孔隙含水层与奥陶系南津关组灰岩裂隙岩溶含水层富水性弱—中等,白垩系五龙组砂岩夹泥岩裂隙含水层与石门组砾岩裂隙含水层富水性弱,可视为相对隔水层。区内雨量充沛,浅层地下水循环强烈,地下水多为重碳酸型。     

地下水中氚同位素分布模型及其应用

为了合理评估当地降雨对浅层含水层的补给特征,为水资源评估提供理论基础,根据水量平衡原理、质量平衡原理和氚同位素衰变原理推导了水量平衡方程式及建立了地下水放射性氚同位素分布模型和地下水更新周期计算公式。基于该研究模型,计算受降雨补给的地下水氚浓度首先需要恢复当地降雨多年氚值系列;然后运用曲线法计算地下水氚值分布。上述模型在焦作煤矿区得以验证和应用,结果显示焦作煤矿区浅层地下水的更新周期为62 a,验证了模型科学及合理性;同时表明地下水中氚浓度与补给降雨有紧密联系,而与排泄水体没有关联。应用地下水氚同位素分布模型能有效评估当地降雨入渗补给情况,而地下水更新周期计算公式可评估地下水开采情况及更新特征,实用价值显著。     

Groundwater Geochemical Variation and Controls in Coal Seams and Overlying Strata in the Shennan Mining Area,Shaanxi, China

Water resource conservation and ecological protection are key coal mining issues in northern Shaanxi Province and the Yellow River Basin. Revealing the characteristics and variation patterns of groundwater quality in the coal series and its overlying aquifers can provide a geological foundation for solving or optimizing these issues. Taking the Zhangjiamao coal mine of the Shennan mining area in northern Shaanxi Province, western China, as an example, water samples were collected for analysis from the: quaternary strata, weathered bedrock, burnt rock, coal series, and coal seam. Test parameters included conventional ion concentrations, total dissolved solids (TDS), and pH. Key water chemistry indicators such as oxidation/reduction index (ORI) and groundwater chemical closure index (GCCI) were used to explain the water quality differences. The Quaternary water, burnt rock water, and weathered bedrock water were dominantly the Ca–HCO₃ type, the coal series water (Yan’an Formation) was dominantly Ca–HCO₃ and Na–Cl types, and the coal seam water was dominantly Na–Cl type. From the shallow groundwater to coal seam water, dissolution and leaching gradually decrease and degree of retention gradually increases. Coal seam water was characterized by high TDS, high GCCI, and low ORI, reflecting a closed hydrogeochemical environment and moderate sulfate reduction. Leaching, salt accumulation, sulfate reduction, and cation exchange jointly control the groundwater chemical characteristics and evolution of the coal series and its overlying aquifers. Salt accumulation and cation exchange reactions of the stagnant coal seam water in the arid and semiarid climates and shallow buried conditions result in increased mineralization; the water quality is vastly different from that of the overlying aquifers, which are dominated by leaching. Groundwater circulation in the coal series and coal seam are of the infiltration–retention type, and the overlying aquifer of the coal series are of the infiltration–runoff type. A comprehensive hydrogeological model was constructed of the Middle Jurassic coal series and its overlying aquifers in the area. The results of this study have implications for the identification of mine water influx sources in the Shennan mining area, and the understanding of controls on the groundwater geochemical variation in Jurassic coal field of western China.

     

铜离子在尾矿库坝体中迁移数值模拟*

为了查明重金属污染物在某尾矿库坝体中迁移情况并做出影响性预测，采用数值实验对该重金属尾矿库进行模拟计算，概化尾矿库坝体条件，建立地下水流动模型与地下水污染物（以尾矿浸出液中铜离子为例）迁移模型，利用TOUGH2软件模拟计算得出各个时刻铜离子污染物在坝体中的分布状态。模拟计算结果表明，铜离子污染物在地下水流场中运移以扇形向周围扩散，铜离子污染物在坝体中的运动规律符合地下水流场特征；随着时间的推移，运移范围在坝体内逐渐扩大；随着运移距离的增大，污染物浓度逐渐减小；在2 750 d时，铜离子出露于坝体进入自然环境，并产生影响。结果为尾矿库周边环境污染防治措施提供了依据。