齐齐哈尔市潜水水化学演化规律分析

为研究齐齐哈尔市潜水水化学成分尤其是硝酸盐氮等无机污染组分的时空演化规律,以区域地下水流场特征和不同时期潜水样品采集测试数据为基础,利用PhreeQC水文地球化学模拟软件建立3组反应路径模型,通过饱和指数计算和质量平衡模拟方法进行水化学时空演化规律分析。模拟结果表明PathA、C所处的河谷平原区相对PathB所在的冲积平原区而言,在潜水水化学类型、矿物溶解沉淀性的时空变化幅度较大,水中常规组分及污染组分NH4+(N3-)、NO3-(N5+)、NO2-(N3+)参与反应的能力比较活跃,"三氮"污染更为严重;水岩环境中铝硅酸盐矿物和石英逐渐趋于溶解,碳酸盐矿物始终处于饱和状态。研究认为,溶滤作用、阳离子交换吸附作用、浓缩作用及人类活动,导致潜水中Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、"三氮"等含量和组成上的时空变化,是引起水化学类型和水岩环境矿物组成发生改变的主要原因。     

石河子市地下水水文地球化学模拟

研究区域地下水的水文地球化学作用对地下水开发利用及保护有着重要的意义。在石河子市选取一个典型剖面运用PHREEQC软件对该剖面地下水进行水文地球化学模拟。结果表明:在研究区典型剖面地下水演化过程中,控制地下水化学成分的主要矿物为方解石、白云石、石膏、CO2以及Ca2+/Na+的交换作用;受水文地质条件差异、地层岩性不同等影响,各矿物发生的水岩作用在不同地段有不同的表现。     

泾源县地下水演化及其地球化学模拟

以揭示泾源县地下水水化学场的形成机理为主要研究目的,在了解泾源县水文地质条件的基础上,分析了地下水水化学演化特征,选择3条模拟路径,应用PHREEQC软件对其进行了水-岩作用的地球化学模拟,定量分析研究了该区地下水的演化过程、形成机理.结果表明:各种矿物在3条模拟路径上具有相同的溶解沉淀趋势.TDS沿模拟路径的变化主要是由SO42-含量的变化引起的.在模拟路径1和3上,钠长石、岩盐、钠蒙脱石、钾长石和CO2发生了溶解作用,白云石、方解石和石膏发生了沉淀作用,同时还发生了Na+、Ca2+之间的阳离子交换作用,在路径2上,发生的是钠长石、岩盐、钠蒙脱石、石膏和钾长石的溶解以及Na+、Ca2+之间的阳离子交换,白云石和方解石发生了沉淀作用.在这些溶解沉淀作用综合作用下,地下水水化学成分发生了变化.     

关中盆地潜水水文地球化学演化机理

在分析关中盆地水文地质背景的基础上,根据地下水的水文地球化学特征,讨论了研究区潜水的形成机理。结果表明:地下水水动力和水化学类型具有明显的水平分带特征,水动力场对水化学类型的分布起着控制性作用;Cl-浓度与TDS的大小可用来表征研究区的蒸发强度;研究区内地下水离子交换作用主要发生在高矿化度的地下水中。PHREEQC模拟结果显示,沿地下水流向,路径1、2以方解石和石膏的沉淀为主,离子交换方式主要是Na+-Ca2+交换;而路径3则以方解石沉淀、白云石和石膏溶解为主,除发生Na+-Ca2+离子交换外,还存在着Ca2+-Mg2+交换现象。     

唐山沿海地区地下水化学特征及演化趋势分析

在广泛收集唐山沿海地区地表水、浅层地下水和深层地下水水化学分析资料的基础上,研究了区内地下水化学类型分布规律、水化学形成的主要作用和演化趋势。结果表明:唐山沿海地区地下水化学类型具有一定的水平分带规律性。由于区内地下水持续大量开采,造成区内浅层地下水咸化和深层地下水硬度增大。同时,对区内深层地下水进行反向水文地球化学反应路径模拟,模拟结果表明:在模拟水流路径上,深层地下水主要发生方解石、白云石、岩盐、萤石溶解反应和石膏沉淀反应,同时伴随着阳离子交换作用,使得Na+和Cl-含量明显增加,Ca2+和SO42-含量减少,水化学类型将由HCO3-Na型向HCO3.Cl-Na型转变。     

盐碱地地下水水文地球化学特征分析

文章依据水岩作用和矿物溶解沉淀规律,分析了新疆阿克陶县盐碱地潜水、承压水、沟渠水和河水水化学及离子比例系数特征,探讨了水体所处的水文地球化学环境。结果表明,潜水和沟渠水水化学类型为SO4—Na·Ca型,承压水和河水水化学类型为SO4·HCO3—Ca·Na型,反映出所处的水化学环境不同,潜水和沟渠水主要受蒸发浓缩作用影响,承压水和河水主要受岩石风化作用影响。研究区地形条件和干旱的自然环境,导致研究区潜水矿化度不断增大,进一步加大土壤盐碱化程度。     

白城市地下水中氟分布特征及风险评价

高氟地下水导致的氟中毒是一直以来困扰白城市居民的地方病。岩石中的氟在风化、流水搬运、淋滤、蒸发浓缩等作用的影响下富集于该地区的地下水中,致使部分地区地下水中氟超标。首先利用白城市地下水检测数据结合SPSS、Aquachem等软件对研究区潜水、承压水的水化学参数和类型进行对比分析。其次利用Kriging插值法分别绘制研究区潜水、承压水氟含量分布图,对各含水层中氟的分布特征进行对比研究。最后结合USEPA健康风险评价模型进行风险评价研究。结果表明:研究区地下水整体上呈弱碱性,属于淡水,潜水的水化学类型以HCO_3-Ca,HCO_3-Ca+Mg,HCO_3-Ca+Na,HCO_3+Cl-Na,HCO_3-Na+Mg型为主,第四系承压水的水化学类型以HCO_3-Na,HCO_3-Na+Ca,HCO_3-Na+Mg型为主;研究区潜水中氟含量超标区整体大于承压水,研究区潜水的健康风险区分布范围广泛,主要分布在研究区的中部和北部。     

天津市七里海洼应急供水水源地地下水水化学特征分析

在充分收集天津市七里海洼应急供水水源地地下水化学资料的基础上,综合运用Piper图、散点图、Gibbs半对数图等方法对水化学特征及氟离子的形成机制进行研究。结果表明:研究区内水化学类型以HCO_3—Na为主,局部为HCO_3·Cl—Na,其形成主要受到岩石风化和蒸发沉淀两种因素的综合控制;而Ca~(2+)的富集会抑制水中氟的释放。同时,对水源地第Ⅴ含水组地下水进行水文地球化学反向模拟。模拟结果显示:在模拟路径上,该含水组地下水主要发生白云石、方解石、石膏、岩盐、萤石等矿物的溶解反应,同时伴随有阳离子交换作用,矿化度明显升高,水化学类型由HCO_3—Na转变为HCO_3·Cl—Na。     

林甸县地下水中氟的分布规律和水化学特征分析

论述大庆林甸县地下水中氟离子空间分布规律,并利用水化学统计分析和水化学模拟方法揭示其产生机理。结果表明:①研究区内高氟地下水多为中等TDS的弱碱性水,其水化学类型以钠镁、钠钙水为主,氟含量与地下水中主要离子成分配比有一定相关关系;②潜水中氟离子聚积成因主要跟阳离子交换和蒸发浓缩作用有关,而承压水中氟离子的形成机理主要为含氟矿物的溶解。     

红层地区飞仙关隧道特大涌水模型试验

大型隧道涌水常发生于岩溶发育地区,在传统认为缺水、贫水的红层地区实属罕见。飞仙关隧道作为雅康高速公路关键性控制工程之一,在施工至K23+708标段时发生特大涌突水,涌水量高达1.74×10~6 mL/s,经过一个周期性涌水,稳定流量约为3.48×10~5 mL/s。以飞仙关隧道为例,结合前人对隧道涌水的水化学分析成果,采用自主研发的专门用于模拟隧道涌水过程的渗流试验槽装置,将飞仙关隧道K23+658～883段(225m)原型按一定比例缩小为模型,选取飞仙关向斜两个典型剖面进行物理模拟试验。通过对试验涌水量的拟合分析,对比隧道实测涌水特征,验证了顺层顺轴向、顺层绕轴向两种涌水模式,确定了涌水来源与通道。试验结果表明该模型稳定可靠,研究方法及结果对今后类似工程的研究具有指导和借鉴意义。     

水文地球化学模拟研究与应用

简要介绍了水文地球化学模拟中饱和指数以及质量平衡模拟的概念,并以宁夏泾源县10个地下水样点为例,采用质量平衡模拟方法,运用PHREEQC地球化学模拟软件,计算了各水样点矿物的饱和指数及模拟路径上矿物(气体)的溶解(沉淀)量。结果表明:泾源县地下水水化学成分主要由钠长石、白云石、石膏和岩盐的溶解及方解石和钠蒙脱石的沉淀物组成。通过水文地球化学模拟,可以深入了解某一地区的水化学演化规律,对缓解水资源短缺矛盾,保护水资源与水环境等具有重要的意义。     

新疆哈密地区三塘湖北地下水水—岩作用模拟

新疆哈密地区三塘湖北承压水从上游到下游水化学类型演化特点是SO4·HCO3-Na→SO4-Na·Ca→SO4·Cl-Na·Ca→SO4·Cl-Na或SO4-Na·Ca,具有水文地球化学分带性。用PHREEQC软件中反向模拟的方法对此演化机理做了水-岩作用模拟。模拟结果表明:研究区上游→中游→下游的演化过程中基本以石膏、岩盐等矿物的溶解;钙蒙脱石和硝石等的沉淀为主。从研究区上游往下,水中矿物相迁入、迁出的数量逐渐增大,水-岩作用逐渐增强。得到的结论有:矿物相的溶解析出和阳离子交换作用共同控制着演化,从研究区上游往下水-岩作用增强是由于含水介质颗粒逐渐变细所致。     

文安县高氟地下水的分布特征及关键水化学性质分析

为进一步认清河北省文安县高氟地下水的水化学性质,在水文地质调查以及取样分析的基础上,采用水化学特征分析、多元统计分析和水化学成因分析等手段阐明文安县高氟地下水的分布特征和关键水化学性质.结果表明：文安县深层地下水氟化物含量0.56～4.19 mg/L,总体分布是中北部偏高;其关键水化学特征是pH值7.7～8.7、总碱度高于211 mg/L、总硬度低于90 mg/L,水化学类型为典型的Na-HCO3型;在文安县地下水环境条件下,总碱度、碳酸氢根以及钠离子是促进高氟地下水形成的关键水化学因素;当2.0 mg/L＜F-＜ 3.5 mg/L时,地下水中Ca2＋与F-有拮抗作用.通过氯碱指数和饱和指数分析可知,研究区域高氟地下水的形成主要是水-岩间的阳离子交换反应和氟矿物的溶解-沉淀反应.     

滦河冲洪积扇上部河流与地下水相互作用模拟

利用Feflow软件对滦河滦县段主要污染物硝酸盐氮的区域进行数值模拟,同时对监测井数据进行溶质拟合验证并模拟预测。研究表明,河道两侧地下水在山前上游附近污染不明显,河流在出山口后,沿河流两岸地下水出现了一定程度的污染,下游相对上游污染较严重,预测该地区未来5年中,由于黏土层的阻隔致使地下水污染物扩散逐渐减缓。     

TWO-DIMENSIONAL MODEL OF TRAFFIC FLOW CONTAINING ROAD SECTIONS

Both the cross and road section are basic components in traffic systems. A general cellular automaton model of two-dimensional traffic flow containing road section was established. The model was simulated with respect to various section lengths and the random distribution of section lengths.The effect of road sections on the performance of traffic flow was discussed based on simulation results.     

哈头才当水源地地下水位模拟与预测

采用MODFLOW软件对哈头才当水源地地下位进行数值模拟,经数值模型识别与验证,所取参数基本合理,水位拟合情况良好,模型能够真实地反映水源地地下水位的变化特征。在模型识别与验证的基础上,给出预测模型的初始条件、边界条件及其源汇项,对2009年10月—2029年10月地下水位进行了预测。结果表明:水源地按照设计开采方案开采,地下水位不会持续下降,计算区内大部分区域水位降深小于6 m,总体降深较小,不会对生态造成明显的影响。     

海陆过渡界面浅层地下水可溶性SiO2的变化特征——以雷州半岛和海南岛滨海地区为例

硅为重要的地球化学元素,滨海地区作为地下水海陆过渡带,对地下水重要化学成分SiO_2的研究有助于进一步掌握海陆界面的水岩过程。在华南典型火山成因的雷州半岛和海南岛进行环岛浅层地下水连续取样和化学测试,分析模拟了可溶性SiO_2的变化、组成以及溶解平衡。结果表明:该地区地下水多为Na—Cl型,偏碱性,处于风化溶滤、蒸发浓缩状态或两者之间的过渡类型;地下水中可溶性SiO_2含量为2.80~106.0 mg/L,各测井变化较大,与周边环境条件有关,源自矿物溶解、海水入侵及其路径上的水岩作用;单个测井同一时段水样可溶性SiO_2含量呈波动变化,不同时段也变化明显;可溶性SiO_2以单分子正硅酸H4Si O4占据绝对优势,硅酸盐各类矿物呈现溶解、饱和、平衡的状态共存并且自身状态相互转化。总体来看,研究区地下水的饱和矿物种类比例偏高,因此,滨海地下水作为海陆过渡界面的高矿化度的开放体系,盐效应有促进不同矿物溶解或者饱和的作用。概而言之,上述可溶性SiO_2的水—岩过程受到多种因素影响,需要进一步加强研究。     

柳林泉域岩溶水化学演化及地球化学模拟

为揭示柳林泉域岩溶水化学演化机理,在对柳林泉域水文地质调查的基础上,从岩溶水阴阳离子组成和矿物饱和指数入手,分析了岩溶水化学特征及其演化过程,通过建立逆向地球化学模型,模拟了岩溶含水层中的水岩作用。结果表明:沿地下水流动路径,柳林泉域岩溶水化学类型由补给区的HCO_3-Ca·Mg型演化为径流区的HCO_3·SO_4-Ca·Mg型,在排泄区演化为HCO_3·SO_4-Ca·Na型。柳林泉域岩溶水化学演化的主要地球化学作用为碳酸盐岩和石膏的溶解作用,且沿地下水流动路径,由补给区的方解石和白云石共同溶解作用,逐渐向径流区的白云石和石膏溶解作用为主演化,排泄区还发生了岩盐溶解作用。去白云岩化作用和Na~+-Ca~(2+)离子交换吸附作用在径流区和排泄区影响岩溶水化学类型。     

基于CCHE的塔什米里克引水枢纽二维水流数值模拟

基于CCHE软件,采用混合掺长紊流模型,建立了新疆典型河流塔什米里克引水枢纽的二维水流数学模型。针对引水枢纽复杂地形边界的网格独特处理方式,使模拟条件更加贴合实际。模型基于试验,选取了引水枢纽典型流量工况下水流运动进行计算,结果显示了引水枢纽附近的水流流态、流速、流线分布,以及典型断面水面线特征,皆与模型试验吻合良好。表明该数学模型中的零方程紊流模型(混合掺长模型)能够有效地计算低水头引水枢纽水流特性问题,且具有一定的稳定性。     

陕西省吴堡县岔上水源地地下水允许开采量评价

根据陕西省吴堡县岔上水源地水文地质条件,确定了研究范围和边界条件,建立了研究区水文地质概念模型和地下水二维非稳定流数学模型,利用基于有限差分法的Visual MODFLOW进行地下水流数值模拟计算。经过模型的识别和验证,获取可靠的水文地质参数,然后对水源地地下水资源进行定量评价。通过对比设计了9种开采方案,选取了最为合理的开采方案,最终得到岔上水源地平枯期允许开采量均为6 880m3/d。根据模型预报结果,水源地目前的设计开采量是可行的。研究结果为研究区地下水资源的合理开发利用提供了依据。