海水入侵对生态影响及恢复措施研究——以山东昌邑市为例

海(咸)水入侵是一种缓慢性地质灾害。 它是指由于自然因素和人为因素(主要为超采地下水)的影响,滨海地区水动力条件发生变化,地下淡水与海、咸水间的平衡状态遭到破坏,导致海水或高矿化咸水沿含水层逐渐向内陆侵染, 造成入侵带内水质恶化、生态环境破坏的现象或过程。昌邑市是我国海(咸)水入侵灾害最为严重的地区之一。自20世纪70年代中期以来由于社会经济快速发展,需水量的急剧增加,以及连续多年的干旱少雨,地表水严重不足,大量超采地下淡水资源,诱发了严重的咸水入侵灾害。 一、海水入侵对生态环境的影响 (一)对水环境的影响 20…     

厦门海底抽水试验水文地质参数分析

水文地质参数对海底隧道及道路、桥梁的设计、施工具有重要的指导作用,对施工的安全及建成后的运营成本控制有重要影响。根据厦门第二东通海底砂层的承压完整井抽水试验三个落程数据,绘制出相应的抽水试验曲线,得出抽水井和观测井的动水位及静水位和潮汐水位基本同步波动、略有滞后的规律。依据稳定流裘布依公式和非稳定流配线法分析厦门第二东通海底抽水试验数据,考虑到受海水潮汐影响,对其渗透系数和影响半径的求解方法进行分析和探索,并推广到具有观测井的承压完整井的海上抽水数据处理,可为类似工程实践提供参考。     

膨润土--天然纳米材料的防水机理及其在地下工程中的应用(续)

7咸水和污水环境使用的膨润土防水材料7.1高分子改性膨润土膨润土颗粒须经有机高分子包覆处理,变成有机膨润土才能在咸水(海水)和污水环境下使用。如图2所示,聚合物是靠结构的多样性和存在的活性基团,与咸水(海水)的主要成分Na+、Cl-及其他离子结合在一起,将它们的影响减少到最低。低分子量化合物因咸水(海水)作用,其与Na+、Cl-等离子的反应活性降低。通过选用合适的高分子化合物对膨润土防水材料进行改性,使其因咸水(海水)作用而产生的效能减退降到最低。7.2用在咸水、污水环境下的膨润土膨润土与“淡水”反应后,膨胀为自身质量的5倍、自…     

汕头高铁站深基坑多层承压水抽水试验及数值模拟研究

针对砂土层含水特性问题,结合土层性质,为了探明含水层之间水力联系,通过对第10层、第4～6层和第8层含水层展开抽水试验、恢复试验、回灌试验以及地表沉降监测,分析了抽水试验和回灌试验引起的各含水层水位变化和地表沉降变化,确定水文地质参数,并将数值模拟的水文地质参数与实测结果进行了对比分析。结果表明,第10层抽水时,第8层、第4～6层水位同时降低,而且第10层与第8层及第4～6层的水力联系较为紧密。抽水试验结束后,水位恢复较快,短时间内趋于稳定,地面沉降也呈现明显的恢复趋势,并且靠近抽水中心沉降值较大,而两侧沉降较小。回灌过程中,地表有缓慢抬升趋势,但是短期内沉降不能和水位保持同步恢复,地面沉降呈现塑性特性。抽水试验的实际曲线和标准曲线较为一致,说明所获得的水文地质参数真实地体现了含水层的水文地质特征。本次试验结果为优化基坑降水以及分析基坑稳定性具有一定的指导意义。     

子牙河—海河流域浅层地下水矿化度分布及成因

对天津地区子牙河—海河干流流域浅层地下水矿化度及水化学类型分布进行了调查,发现地下水矿化度由低到高、从微咸水到咸水再到盐卤水渐变特征明显,对其形成原因进行了分析,认为地下水补给不足以及深层地下水开采形成降落漏斗和渤海湾风暴潮等引起的海水入侵是导致该分布特征的主要原因。     

沿海地区承压水开采与海水入侵的研究

以渗流理论和地下水动力学原理为基础，通过沿海两个有代表性的地区的水文地质条件的分析，论述了开采的承压含水层与海水之间的水力联系．从理论上研讨了咸水入侵取水构筑物的时间和海底泄水带的范围．并指明沿海地区承压水的开采和保护水源及相应之构筑物免遭海水入侵的现实意义．     

砂土中海水入侵速度的实验研究

在砂土中对海水入侵进行了实验研究,通过照相的方法,可以记录下不同时刻的咸淡水分界面和海水入侵的横向发展和纵向发展,为海水入侵速度的计算提供了实验数据,根据π原理,找出各影响因素的无量纲关系式,绘出各影响因素对海水入侵速度的影响曲线,最后根据实验数据用拟合的方法得出了海水入侵速度的经验公式。     

大沽河下游地区地下咸水恢复方案的数值分析

本文首先分析了咸水分布区的自然地理条件和水文地质条件 ,然后对研究区的水文地质条件进行了概化 ,建立了相应的地下水质数值模型 ,最后通过地下水模拟软件Visual MODFLOW 3 1对不同的治理方案进行了数值分析。研究结果表明 ,单一的抽水方案对于高浓度咸水的去除非常有效 ,但是低浓度咸水残留量较大 ;而抽水优化方案不但能够同时去除高浓度和低浓度的咸水 ,并且更加彻底和快速。     

超深大基坑工程深厚承压水的抽水试验研究

以上海市某超深大基坑工程为例,对坑底以下深厚承压水进行研究分析,通过现场承压水单井及群井抽水试验获得的观测数据,与数值模拟的拟合曲线进行对比,评估现场抽水试验所得数据的可靠性.现场抽水试验过程中的地表沉降监测数据及试验完成后的回灌试验数据表明,地表沉降恢复量主要集中在抽水试验停抽后的短时间内.     

基于电性变化进行黄河水下三角洲饱和粉土触变过程研究

为了研究黄河水下三角洲饱和粉土触变过程特性及探索进行粉土特性研究的新型原位试验手段,在黄河口潮坪区不同位置沿深度方向取50cm长土样;现场测试了垂向振动作用和外力停止后恢复过程不同深度区间,土样电阻率随时间的变化。基于对该地区饱和粉土电性影响因素分析,研究了垂向作用力下粉土体触变过程中土体变化的时空规律。垂向振动作用过程中,粉土体沿深度方向发生分层变化,上部土体变软直至流体状态从而导致电阻率降低,下部土体密实度增加从而导致电阻率增大,达到一定的振动次数后电阻率保持稳定。这些现象表明:土体状态并不随振动的持续进行而发生连续变化。外力停止后,测试电阻率随时间的变化特征显示土体在保持新状态一段时间(2h)后才逐步向初始状态恢复,恢复过程也不尽相同,大约6h后可恢复到初始状态。对试验样品的横切观测表明了所研究结果的正确性。     

城市地下水资源评价中应特别注意的若干问题探讨

基于深圳某中心区核心地块地下水资源评价的成果分析 ,探讨了影响地下水储量及长期抽取地下水对环境影响的若干因素 ,强调了抽水试验井的成井工艺和洗井工艺及长期沉降观测在地下水资源评价中的重要性 ,提出了在水位降深不变的情况下 ,抽水井的涌水量随时间有缓慢减少趋势的观点以供探讨。     

海潮影响区抽水试验静止水位取值的探讨

滨海地区地下水受潮汐影响而波动,在该地区进行抽水试验,其静止水位取值是一个难点.本文以宁波市蛇蟠涂围垦区S1号孔抽水试验为例,通过建立孔内地下水与潮水的峰谷值水位联动关系,利用易获取的潮水位峰、谷值数据来推算地下水位的峰、谷值,从而计算地下水的静止水位.研究表明,S1号孔内水位大致呈正弦曲线形态波动,与临近闸口的潮水位...     

未穿透覆盖层的自流井渗流模型与解析解

针对未打穿覆盖层的泉水井抽水引起下卧承压地下水渗流问题建立了数学模型,应用Laplace-Hankel变换及其逆变换求解得到定水头边界条件下承压层水头降的解析解。通过算例分析了承压含水层水头降发展和分布规律以及影响因素,结果表明:阻越流系数对承压含水层的水头降速率和幅度均有明显的影响,阻越流系数越小,承压水头下降的速率和幅度值都越小,且水头降越快达到最大值和稳定流状态;靠近承压含水层顶面水头降最大,随着深度增加而减小,距井越近水头降沿厚度分布越不均匀;承压含水层各向异性对抽水引起的水头降影响较大,K_r/K_v越小承压水头下降的速率和幅度均越大;承压含水层的宽度和厚度均对水头降有很大影响,宽度越大,水头降越明显,而厚度越大,水头降越小。     

基于生态约束模拟评价浩勒报吉水源地的地下水可开采量

浩勒报吉水源地位于内蒙古自治区鄂尔多斯市,通过集中开采白垩系砂岩地下水用于给工业项目供水。大规模开采地下水若干年后,周边出现了湖泊萎缩、乔木枯萎现象,对生态环境产生了不利影响,水源地因此被关闭。本文考虑植被、湖泊的生态保护目标对地下水位降深进行约束,建立区域尺度三维地下水流模型,重新评价了水源地的可开采资源量,优化了群井开采布局方案。根据生态水文地质调查分析,确定湖泊生态保证率应达到80%、植被生态保证率应达到80%~90%。模拟结果表明,浩勒报吉水源地的可开采量应为2.7万m³/d,在当地民井的用水需求之外,可供工业用水集中开采的地下水量为2.1万m³/d,低于以往的评价值。     

地下水流有限差分模型开采井内水位的校正试验

许多地下水流数值模拟的初学者往往将有限差分法求得的格点(结点)水位当作相同位置开采井的水位,这是一种错误做法。本文根据前人研究,系统阐明了由有限差分法计算出的格点(结点)水位只能代表该格点(结点)所在均衡区域的某种平均水位,必须减去用普勒凯特(Prickett)公式计算出的校正降深和井损之后,才能得出井内水位的合理模拟值。针对这个问题,设计了室内沙箱阶梯流量抽水试验,采用均匀正方形网格有限差分法进行模拟,并做出井中水位校正。试验结果表明,用有限差分法得到的开采井降深明显偏小,相对误差可达60%,而经校正之后精度显著提高,相对误差一般小于3%。     

复杂巨厚第四纪松散沉积层地区深基坑降水三维渗流场数值模拟——以上海地铁4~#线董家渡段隧道修复基坑降水为例

针对长江三角洲地区分布有复杂巨厚第四纪松散沉积层,且具有较高的承压水位,其深基坑降水的模拟、预测难度大。以上海地铁4#线董家渡段隧道修复基坑降水为例,建立基坑降水三维渗流模型,并采用有限差分数值模拟方法,模拟在多层含水层复合存在、含水层最深底板埋深达150 m、基坑周围挡水连续墙埋深达65 m、抽水井埋深达59 m、抽水井过滤器埋深为44～59 m及30口抽水井联合降水情况下,基坑中心下伏第2承压含水层中部降压段水位降至埋深43.35 m时的地下水复杂流动状态。经后续工程验证,该结果正确、可靠,该理论用于模拟预测此类地区深基坑降水引起的地下水流场变化具有较高的可信度。     

济南轨道交通某深基坑降水与回灌数值分析

基坑降水会改变基坑周围地下水位,进而引起不均匀沉降,影响周围建筑物安全性,实践证明,回灌法是解决此类工程问题的有效手段之一。以济南轨道交通R1线某深基坑降水工程为研究目标,利用Visual Modflow软件分析基坑降水与回灌,分别模拟基坑在止水帷幕与回灌不同工况条件下降水与回灌对周围地下水位与沉降的不同影响效果。仅回灌模拟结果表明:回灌井设在基坑周围10 m处,保持回灌量大于等于抽水量,地下水位控制效果相对较好;回灌结合止水帷幕模拟结果表明:回灌量控制在抽水量的2/3左右,回灌井设在基坑周围30 m处,回灌在整个模型区域地下水位控制效果最好,沉降小于0.1 cm。根据模拟结果得出适用于该工程地下水位扰动最小的回灌方式及最优方案,为工程施工提供理论依据与参考。     

Visual MODFLOW在地下水数值模拟中的应用——以公主岭市黄龙工业园水源地为例

本文采用定性分析与定量计算相结合、随机模型与确定性模型相耦合的方法,确定了公主岭市黄龙工业园水源地的合理开采量。分析了研究区地下水的补排关系和补给能力;应用VisualMODFLOW 3.1对研究区的地下水流进行了数值模拟,并预报了新水源地投产后地下水水位及流场的时空响应变化;模型预报过程中采用Monte-Carlo随机方法模拟预报了研究区的降水量。模型预报结果表明,在区内和邻区不再增建承压水水源地的情况下,承压水可开采资源量为15800m3/d。为研究区地下水资源的合理开发提供了科学依据。     

天津第二粉土粉砂微承压含水层回灌试验研究

天津、上海等地已尝试采用回灌措施控制基坑降水引起的承压含水层水头下降及引起的沉降,然而目前回灌理论尚缺乏研究,在粉土粉砂微承压含水层中进行回灌的可行性也急需研究。因此本文在邻近天津某地铁基坑工程的场地外开展了一系列单井回灌、群抽群灌试验以及单抽单灌现场试验。试验结果表明,在粉土、粉砂为主的土层进行回灌是可行的。采用抽水试验得到的水文地质参数可以用于预测回灌的水位抬升,但是相同流量下,在距中心井较近距离内(约5~7 m内),回灌产生的水位上升值显著大于抽水导致的水位降落值。加压回灌可以显著提高回灌效率。回灌量与抽水量维持在相近水平可以有效控制周边地表及建筑物沉降。当回灌停止后,周边地表沉降有快速发展的趋势,因此在实际工程中,抽水停止后应适当延长回灌时间,逐步减小回灌量,使地下水位逐步回稳,避免抽灌活动结束后沉降的快速发展。采用双井组合回灌技术可有效的控制回灌井回扬时引起的含水层水位的下降。     

漳州新城大厦基坑降水工程实例分析

漳州新城大厦降水场地位于漳州盆地地下热水分布区边缘地带 ,地下水主要为松散岩类孔隙水 ,水位埋藏浅 ,水温高 ,基坑涌水量大 ,水文地质条件极其复杂 ,为了确保地下室在无地下水条件下施工 ,采取了深孔、大井径、短井距、大泵量的合理降水措施 ,取得了良好的降水效果 ,为安全施工提供了保证