高精度激光扫描技术在黄安村地质灾害测量中的应用

可能发生崩塌、滑坡且对居民区威胁较大的山区地质灾害点,由于地形较复杂,传统的测量方法耗时、耗力,使用三维激光扫描仪进行高精度扫描测量,可以直接反映出灾害体真实的形态特性;经数据分析处理后可以得到整个灾害体地表的变化信息,数据量大,精度高。文中介绍了如何在野外获取高质量点云数据,在内业通过Cyclone8.0、CASS9.1软件制作出地质灾害设计所需要的各种成果资料,为后期评价崩塌、滑坡的稳定性提供可靠的基础数据。     

可可西里盐湖水化学特征及其形成机制

湖泊水化学特征对于识别湖水循环过程及湖泊演化历史至关重要。选择可可西里盐湖流域为研究区,通过对比分析研究区内湖水及其他水体的水化学和氢氧同位素特征,揭示湖泊水化学特征及其形成机制。结果表明：（1）湖水为弱碱性的咸水,水化学类型为Cl-Na型,由大气降水、冰川融水、地下水、河水至湖水,水化学类型由HCO3型向Cl型演化,同时伴随着盐分的增加。（2）氢氧同位素特征表明,研究区内不同水体的补给来源均为当地大气降水,并受到蒸发浓缩作用的影响,氘盈余显示蒸发浓缩是导致湖水盐分增加的主要因素。（3）利用Gibbs图、离子比值及PHREEQC反向水文地球化学模拟,从定性和定量视角进一步揭示了湖水的水化学形成主要受蒸发浓缩作用影响,同时伴随着岩盐、白云石、石膏矿物的溶解和方解石矿物的沉淀及Na-Mg阳离子交换。研究成果可为青藏高原内陆湖泊水化学演化分析提供理论支持,也可为进一步开展可可西里地区多源补给湖泊的水盐平衡研究提供科学依据。     

新疆石河子地区地下水质量与污染评价

采用层级阶梯评价方法对石河子地区2014年的23组地下水水样进行了地下水质量与污染评价。地下水质量评价结果为地下水水质较差,影响潜水质量的主要因素是pH值和耗氧量,影响浅层承压水质量的主要因素为pH值、耗氧量、总硬度、TDS、Al~(3+)、SO_4~(2-)、总Fe和Mn,影响深层承压水质量的主要因素为pH值和耗氧量,当地混合井的开采导致承压水质量劣于潜水质量。地下水污染评价结果:潜水污染等级为1级,浅层承压水污染等级为1级、2级和3级的井数分别占调查总井数(8眼)的75.0%、12.5%、12.5%,深层承压水污染等级为1级、2级和3级的井数分别占调查总井数(10眼)的40.0%、20.0%、40.0%。研究区地下水水质劣化主要受地表水水质及土地利用类型的影响,有机物污染源对其影响不大。     

北京城区典型地热对井地热资源潜力开发研究

地热田对井模式经过10a以上的验证,取得了良好的环境经济效益,但随着出水温度逐年降低,地热资源未来开发远景备受关注。以北京城区122～123对井为例,分析了地热构造条件、热井运行模式,利用相关热储参数和监测数据,计算出目前热能平均开采量为1．03×10^2kJ／a,静态热储量为5．395×10^11d／a,从能量角度出发认为未来仍有近10000a的理论开发潜力。     

河北平原地下咸水资源利用的效应分析

河北平原在严重缺乏淡水的同时,也蕴藏有大量的地下咸水,如何合理开发利用地下咸水已成为缓解河北平原水资源危机和改善生态环境的关键问题。地下咸水的开发利用有直接利用和间接利用两种模式。大量的实验证明,合理开发利用浅层咸水,使咸水水位降低到合理水平,可以：避免地下水的无效蒸发,增加水资源量;增强调蓄能力和抗旱防涝能力;促进浅层咸水淡化,改造盐碱地,改善生态环境;减轻对淡水资源的威胁。经计算,若将地下咸水水位降低到10m,在避免海水入侵的情况下,河北平原将有54×10^8m^3的咸水可以利用。     

干旱半干旱地区地下水水化学特征及成因

以内蒙古乌拉盖地区地下水为研究对象,综合利用水化学计量分析、多元统计分析、空间统计分析及氧化还原分析等,开展区域地下水水化学特征及成因研究。结果表明：研究区地下水水化学特征存在显著的空间变异性;水岩作用是控制水化学演化的主要因素,蒸发浓缩及离子交换作用次之;硅酸岩风化是主控的水岩作用,碳酸盐岩溶解次之,蒸发岩影响较为微弱,这与区域地质背景相匹配;部分地下水存在硝酸盐污染,空间分析表明区域分散的农牧业及生活污水排放成为地下水硝酸盐污染的重要来源,氧化还原分析表明区域存在潜在的反硝化趋势。研究结果可为干旱及半干旱区地下水资源可持续开发利用提供科学依据。     

氘-氚分馏系数法确定氚的电解回收率

天然水中氚含量很低,一般采用电解浓缩-液闪计数法进行测量。电解水样时,氚的电解回收率可由水样的浓缩倍数和氚分馏系数来确定。而电解过程的氚分馏系数和氘分馏系数存在一个近似的关系,即lnβ=ηlnα。采用氚标准水进行电解实验,可得到氚分馏系数,采用光腔衰荡激光同位素法测量电解前后的氘含量可以获得氘的分馏系数。电解条件为低碳钢-镍电极装置,以Na2O2为电解质,电解过程温度为0.5℃。实验得到η为1.27。在电解水样时,可根据lnβ=1.27 lnα可得到氚分馏系数,从而获得本批次每个水样的电解回收率。     

河套盆地晚更新世以来黄河改道对高砷地下水分布的控制机制

针对河套盆地开展了历时多年的水文地质环境地质调查,利用采集的298组浅层地下水样品以及收集并甄选的382个水文地质钻孔记录分析发现:河套盆地内95%的高砷地下水(As质量浓度10μg/L)集中在黄河决口、改道形成的古河道影响带及黄河决口扇裙带。其中,盆地南部首次发现了较为集中的高砷地下水,其分布范围与黄河北岸的晚更新世以来黄河决口、改道形成的4个大型决口扇,在空间上有着良好的对应关系。黄河古河道带及决口扇裙带表现为较强的还原环境及蒸发浓缩作用以及较弱的地表水补给强度。受pH值、含铁氧化物的还原性溶解等因素影响,决口扇裙带浅层地下水中砷的含量略低于平原中部黄河古河道带。结果表明:黄河古河道带及决口扇裙带特定的沉积环境控制着地下水的水文地球化学过程,进而对高砷地下水的分布具有决定性的作用。     

太原东山岩溶水系统锶元素分布特征及其指示意义

东山岩溶水系统是兰村泉域的重要组成部分,查明其补径排关系,对兰村泉域水资源开发利用与保护有重要的指导意义。根据地形地貌、地质构造和地下水流场,将东山岩溶水系统划分为补给区、强径流带、径流带、转换带和汇水区,在此基础上,采集了岩溶水样品,分析了Sr2+含量及87Sr/86Sr比值,并对系统内岩溶水中Sr2+质量浓度及87Sr/86Sr比值在不同水文地质分区中的分布情况及其成因进行了分析研究。结果表明:从补给区到汇水区Sr2+质量浓度逐渐增加,局部地段因降水的稀释作用有所降低;东山岩溶地下水中的87Sr/86Sr比值呈现出明显的不均一性,其仅与水-岩相互作用有关,与径流条件无关;在东山岩溶水系统内,岩溶水Sr2+浓度场与TDS场具有高度的相似性,系统可划分为杨兴河岩溶水子系统和乌河岩溶水子系统。     

京津冀平原浅层地下水漏斗演变规律与影响因素

为研究华北地区河湖生态补水对地下水漏斗演变的影响,以京津冀平原浅层地下水漏斗2003年至2022年的相对变化作为识别目标,从气象因素、地形因素、人为因素和含水层水力学特性4个方面进行考虑,选取8个具体指标构建特征变量数据集,使用逻辑回归（logistic regression, LR）、支持向量机（support vector machine, SVM）和随机森林（random forest, RF）方法建立漏斗演变识别模型,并利用敏感度、特异度和决定系数R2 对拟合效果进行对比评价,结果显示随机森林为最优模型。进而利用模型分析研究区地下水漏斗演变规律,阐明具体因素对漏斗演变的影响作用。研究表明：京津冀平原区浅层地下水漏斗在2010年之前整体呈扩张趋势,之后在部分地区呈现缩减和消失的态势。河湖补水前,地下水漏斗发展主要受开采影响,其重要度约50%;2018年后河湖补水对抑制漏斗扩张发挥了较为明显的作用,重要度达16%。从发展过程来看,地下水开采依然是控制京津冀平原浅层地下水漏斗变化最重要的因素。对比宁柏隆和高蠡清两个典型浅层地下水漏斗的发展变化可知,河道生态补水对宁柏隆漏斗变化的贡献率接近10%,而对高蠡清漏斗变化影响的重要度仅为1%,因此持续的河流生态补水对宁柏隆漏斗水位恢复会产生积极影响,而对于高蠡清漏斗则需要以水源置换压减农业灌溉地下水量为关键手段实现水位恢复。