妫水河入官厅水库水污染成因及减排措施评估

为保障妫水河入官厅水库入流水质达标,分析水质成因,分步制订水质改善措施。采用MIKE21耦合植物作用的Ecolab生态水质模型,对妫水河下游入官厅水库断面至东大桥断面、支流三里河水域进行模拟。通过对丰水期和枯水期监测数据及模拟结果进行分析,流域上游来流水量及水质、区间污染源及河流湿地等自净作用是影响官厅水库入流水质的主要原因,其中:妫水河入流污染负荷对水库入流水质贡献率最大,丰枯水期氨氮、总磷和总氮的贡献率分别为18.32%～45.76%、9.31%～31.17%和29.34%～67.56%;区间入河污染源氨氮、总磷和总氮削减率分别为19.41%、31.31%和24.94%;丰枯水期河道自净对氨氮、总磷和总氮削减率分别为44.85%～61.29%、51.40%～77.92%和8.40%～23.06%。为改善官厅水库入流水质,在流经城市区的妫水河下游及三里河修建了河流湿地公园,对区域污染源进行截污,使得入库水质可达到Ⅲ类水。为长远确保官厅水库的水质,控制来流水质和加强流域治理是关键,同时营造岸带湿地,对水质改善有积极的作用。研究结果及方法可为水库污染防治及负荷量削减提供理论依据。     

云南省云县大控蚌温泉的特征及成因

大控蚌温泉位于云南省云县,地处滇藏地热带。温泉区附近断裂发育,主要的热储层岩性为临沧花岗岩。泉水共有五个主要泉眼,水温88.3～96℃。地下热水中主要阳离子为K~+、Na~+、Ca~(2+)和Mg~(2+),主要阴离子为Cl~-、SO_4~(2-)和HCO_3~-,水化学类型为HCO_3~-Na型;热水矿化度0.625～0.702g/L,pH值为6.7～9,偏硅酸含量为161.1～261mg/L,F-含量为5.85～16.1mg/L。根据δ~2 H和δ~(18) O稳定同位素分析得知温泉水源为大气降水;估算出热水补给高程约为1 800m;估算补给区温度约为3.6～7.2℃;热储温度约为143～181℃;循环深度约为2 858～3 496m。综合分析得出大控蚌温泉成因模式为大气降水在周围山区补给区入渗补给,地下水向深大断裂带汇集,在经历深循环过程获得深部热流加热后沿导水断裂带上涌,在上升的过程中与浅部冷水发生混合,最终以高温沸泉和喷泉出露地表。     

均匀设计在地裂缝参数敏感性分析中的应用

为研究参数不确定性对于地裂缝扩张及发展的影响,利用FLAC~(3D)建模,模拟在地裂缝两侧土体不同时抽取地下水情况下地裂缝变化情况。以地裂缝两侧水平位移、垂直位移、地裂缝活动量为参数敏感性分析的目标,并通过均匀设计法对断裂粘聚力、断裂内摩擦角等5个参数进行了多次交叉运算,快速准确地判断了参数敏感度大小。研究表明,参数变化对地裂缝活动量及上盘垂直位移影响较大;内摩擦角为影响地裂缝最敏感的因素。研究结果为今后地裂缝的治理提供了参考依据。     

液液萃取-C18固相膜萃取-气相色谱/质谱联用测定地下水中半挥发性有机物

采用液液萃取法和C₁₈固相膜萃取法对水样进行前处理,利用气相色谱/质谱联用技术进行分析测定,通过回收率实验和精密度实验对两种前处理方法进行比较。在加标回收实验中，液液萃取法的加标回收率普遍低于65%，不符合US EPA标准（70%~130%），而C₁₈固相膜萃取法的加标回收率都在70%~120%之间，符合US EPA标准；在精密度实验中，液液萃取法的相对标准偏差在30%以内，而C₁₈固相膜萃取法的相对标准偏差均不超过20%，两者均符合US EPA标准（<30%），但是C₁₈固相膜萃取法的实验效果更好。从实验中得出，C₁₈固相膜萃取法是地下水样较好的前处理方法。利用所研究的方法分析了北京市某生活区的地下水样，在该水样中检出了63种有机化合物，包括1种酯类、1种醇类、2种酸类、2种酚类、2种氯代烃、25种苯系物、4种烯烃、14种烷烃和12种多环芳烃。     

拜耳法赤泥中铁的强磁选预富集-深度还原-弱磁选试验

拜耳法生产Al₂O₃过程中产生的赤泥中含有大量的难回收铁矿物,有效地回收这些铁矿物既是对资源的高效利用,又有利于减少污染物排放。采用强磁选预富集-深度还原-弱磁选工艺对铁品位为39.42%的山东某拜尔法赤泥进行了选铁试验。结果表明：在磨矿细度为-0.074 mm 占80.75%,强磁选背景磁感应场强为1.2 T情况下,可获得铁品位为52.89%、铁回收率为59.85%的强磁选预富集精矿;强磁选预富集精矿在烟煤用量为24.27%（烟煤与强磁选预富集精矿的质量比）,深度还原温度为1 300 ℃、时间为45 min,还原焙烧产物磨矿细度为-0.074 mm占38%,弱磁选磁场强度为72.03 kA/m情况下,可得到铁品位为91.25%,铁作业回收率为96.90%、对赤泥回收率为57.99%的金属铁粉,较好地实现了赤泥中铁矿物的回收。试验确定的工艺简单、稳定、可靠,有较高的工业应用价值。     

基于新安江模型的台风期间福州山区水库入库洪水预报

为对台风期间福州市区的洪涝灾害进行及时预警,采用新安江模型,建立了一套适用于台风期的福州市山区水库的入库洪水预报模型。由于水库资料较难获取,采用赤桥站的降雨径流资料对新安江模型参数进行了率定及验证,并将率定后的参数移植到各个水库进行验证。采用赤桥流域2007-2015年6场台风引发的洪水进行了率定模拟计算,采用2016年的2场台风引发的洪水进行验证模拟计算,将得到的参数移植到各水库子流域,运用八一水库及登云水库的降雨资料及由水库水位和水库泄流过程资料反推得到的同时段的入库流量资料,对新安江模型进行验证。结果表明:新安江模型在赤桥流域具有适用性,且对于雨型单一的降雨模拟效果良好。将赤桥流域率定得到的新安江模型参数移植到其他水库流域进行水库入库洪水预报的方法具有一定的可行性,可收集充分的资料进一步进行验证。     

塔城盆地北区承压地下水化学特征及其形成机制

基于2015年8月在研究区采集的81个地下水化学和同位素数据,分析了塔城盆地北区承压水化学类型分布特征,并结合研究区水文地质条件,采用背景比拟法、Gibbs图、氘盈余模型、离子比值法、氯碱指数及钠吸附比等水化学分析方法,分析了地下水化学形成作用及其演化机制。结果表明:承压含水层普遍赋存水质较好的淡水,水化学类型以HCO_3-Ca型(Ca·Mg型、Ca·Na型)水为主。随地下水径流方向,承压水TDS及水化学类型呈较好的水平分带规律,即从承压水的上游区,沿区域地下水流向,地下水TDS逐渐升高,水化学类型由HCO_3-Ca型水,演化为SO_4·HCO_3~-Ca·Na型和SO_4~-Ca·Na型水。承压水化学特征,主要受水岩作用控制,蒸发作用对其影响有限,而且基本未受人类活动影响。整体上,在上游区,承压水化学组成主要受碳酸盐矿物和正向阳离子交替吸附作用的影响,而在中、下游区主要受石膏溶解影响。在个别径流路径上,正向阳离子交替吸附作用对地下水化学组成的影响超过矿物溶滤作用。     

乌尔禾油砂组成分析

新疆乌尔禾地区油砂储量比较丰富,对其进行组成及结构分析可为油砂分离工业化处理提供参考。本研究以仪器分析为主要手段,测定了油砂的组成及结构。结果表明,油砂含油率为6%~16%,含砂率为82%~92%,含水率较低,在0.5%~2.0%;提取沥青油中碳和氢元素质量分数总和为91%,硫元素质量分数较低,但氧元素质量分数(7%)相对较高,饱和分、芳香分、胶质、沥青质质量分数分别为40%、21%、27%、12%;油砂固相主要由黏土和砂粒组成,主要成分为SiO₂和Al₂O₃,油砂平均粒径为204 μm。     

一种孔隙介质中地下水流并行计算方法

针对孔隙介质中地下水流动问题提出了一种并行数值计算方法,并基于此设计了一套专用于求解大规模三维地下水流动方程的并行计算模块。计算模块基于区域分解的方法实现对模型区域的并行求解,采用了分布式内存和压缩矩阵技术解决大规模稀疏矩阵的存储及其计算,整合多种并行Krylov子空间方法和预条件子技术迭代求解大规模线性方程组。在Linux集群系统上进行了数值模拟实验,性能测试结果表明,程序具有良好的加速比和可扩展性。     

基于主成分分析的地下水水质模糊综合评价

主成分分析法能够降低数据维度,减少分析指标数量。利用主成分分析法分析初选指标,筛选模糊综合评价因子,求取其权重集,建立基于主成分分析的水质模糊综合评价模型,并应用于黄土地区洛河油田浅层地下水的水质评价中。结果表明,采用主成分分析法选择评价因子,既保证了评价结果的可靠性,又减小了参与评价的数据量,提高了评价效率;利用主成分分析法赋权进行模糊综合评价,考虑了评价因子之间的相互作用,水质评价结果比采用超标法赋权的结果更优;洛河油田富县区块浅层地下水水质状况总体较好,在油田开发过程中应采取保护措施,防止浅层地下水污染。