浅层地下水水化学特征与土体盐分相关性研究

为研究南通地区浅层地下水与土体盐分特征的相关性,采集了31件水样、220件土样,并收集了60组水质资料,分析了浅层地下水水化学特征和土体盐分特征。研究表明:浅层地下水自西向东,TDS逐渐增大,主要为咸水和盐水,水化学类型为Cl—Na型,TDS与各离子(K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-)的相关性高;土体盐分特征和地下水基本相似,自西向东逐渐增大,随着深度的加深也逐渐增大,盐渍土类型为氯盐渍土,以弱盐渍土为主,表明土体中的盐分主要来自于地下水;地下水的TDS和土体的总盐量、K⁺、Na⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-的相关性都很高,为此建立多个关于TDS与土体盐分特征的线性预测模型,平均相关系数达0.839,平均预测准确率达到了88.93%,效果良好,从而可在不钻探成井的条件下,依靠采取的土样判断地下水的TDS,节省了钻探成井的费用。     

高光谱-激光共光路联测设计与试验

为解决同时对空中、地面和水下等目标进行精确的距离、方位和光谱属性探测问题,提出了高光谱-激光雷达共光路探测原理和计算模型,以及原理样机设计方法,并进行高光谱-激光雷达共光路探测试验。试验生成了高光谱与激光雷达合成数据,每个点具有坐标信息和光谱信息,对合成前后数据进行对比,可以实现对不同目标识别伪装,并对目标进行精确定位。试验结果表明,高光谱-激光雷达共光路联测方法具有可行性。     

小型地中式称重蒸渗仪系统的研制

为进一步提高称重蒸渗仪的分辨率和准确度,通过配备高精度称重传感器和用于消除环境因素对称重影响的参考桶,研制了小型地中式称重蒸渗仪系统,并应用于水稻蒸发蒸腾量（ET）和棵间蒸发量（E）的观测中。结果表明：该称重蒸渗仪系统对ET和E的分辨率可达0.005和0.003 mm,对应的高峰ET和E观测时段可以实现1 min以内（ET和E可分别达到10和20 s）的水分消耗的识别,低通量阶段也可达到3~5 min/次;参考桶的配备将蒸渗仪系统的15 min、小时和日尺度的ET观测准确度分别提高了3.51%、2.17%和0.77%,E观测准确度分别提高了18.52%、11.81%和2.95%。研究结果表明该套蒸渗仪系统具有分辨率高、准确度好、数据可靠等优势,可用于农业、水文等领域的研究,特别适用于短时蒸发蒸腾和旱地生态系统空气凝结水等微小水量变化的测定。     

南通滨海新区地下水应急水源地风险预测

地下水过量开采一直是江苏沿海地区地面沉降产生与发展的主要影响因素,地下水应急水源地的建设对提升城市供水保障能力、维护社会和谐、稳定具有重要现实和战略意义。为合理利用与保护沿海地区地下水资源,有效地将地下水开采产生的地质灾害影响程度降到最小,以南通滨海新区为例,将地下水资源仅作为应急备用水源并提出两种地下水应急供水方案,利用GMS软件建立了地下水流-地面沉降耦合数值模型,开展两种应急供水方案实施后地质风险的预测。结果表明:在满足南通滨海新区应急供水需求的条件下,两种方案实施后,仅会在应急开采井所在的区域产生地下水位降落漏斗和地面沉降的现象,同时在应急供水结束后,地下水位快速回升,地面沉降出现回弹的现象,总体产生的地质环境风险很小,两种地下水应急供水方案均具有可行性。     

苏北海岸带浅部弱透水层孔隙水咸化过程

由黏性土构成的弱透水层中的孔隙水很大程度上还保留着地下水形成演化的水文环境信息。为探讨海岸带浅部弱透水层孔隙水咸化过程,提取苏北海岸带H1及H2钻孔35 m以浅的弱透水层孔隙水,分析了孔隙水水化学及氘氧同位素特征。结果表明:H1孔与H2孔相距7 km,H1孔孔隙水TDS为3.6~9.9 g/L,H2孔孔隙水TDS为12.5~37.0 g/L;水化学组分中,相对于区域地下淡水体,Br^-明显富集,相对于海水组成,Na⁺、Ca²⁺浓度变化各异;δD、δ¹⁸O值呈现随深度增加再降低的趋势,在10.1 m处最富集;同时孔隙水δD、δ¹⁸O值明显聚集在当地雨水线和海水混合线交点下方。δD-δ¹⁸O、Cl-Br关系指示孔隙水主要起源于原始的全新世海水,后期被大气降水稀释淡化,但位于盐场的H2孔孔隙水受到盐场卤水混合的影响;孔隙水中Na⁺、Ca²⁺的富集或衰减反映了孔隙水咸化过程中发生了明显的水岩相互作用。