新疆和田地区地下水“三氮”污染特征及健康风险评价

为探明新疆和田地区地下水“三氮”污染的现状及其对当地居民健康的影响,对采集的76组地下水水样中的NH₄⁺—N、NO₂^-—N和NO₃^-—N的浓度进行检测,通过统计分析地下水“三氮”的污染特征,采用健康风险评价模型在饮水暴露途径下,进行地下水“三氮”对不同人群的非致癌风险评估。研究结果表明：和田地区地下水中NO₃^-—N的污染程度最大,超标率为2.63%,对不同人群人体产生的非致癌风险指数范围为0~8.438×10^-1（成人）和0~2.360（儿童）;其次为NH₄⁺—N,超标率为1.32%,对人体产生的非致癌风险指数范围为0~3.689×10^-2（成人）和0~1.032×10^-1（儿童）;NO₂^-—N无超标点,非致癌风险指数范围为0~8.573×10^-3（成人）和0~2.398×10^-2（儿童）。研究区地下水中NH₄⁺—N和NO₂^-—N对人体产生的非致癌风险均在可接受范围内,NO₃^-—N对人体产生的非致癌风险应引起重视,且对儿童的影响大于成人。本次研究可为当地地下水污染风险防控提供理论依据。     

基于1960-2018年实测径流与水文学方法的开都河生态流量分析

为科学地确定河流生态流量,保障流域水安全与生态环境健康,基于开都河大山口水文站1960-2018年的实测径流数据,采用Tennant法、典型水文频率年法、最枯月平均流量法和Q_p法等4种水文学方法计算了河流的生态流量,通过对比分析确定基于Tennant法的计算结果最为适宜。计算结果表明：开都河大山口水文站10-翌年3月的平均生态流量应不小于15.60 m³/s,对应最小生态环境需水量为 2.47×10⁸ m³;4-9月的平均生态流量应不小于46.15 m³/s,对应最小生态环境需水量为7.30×10⁸ 　m³,全年生态流量平均不小于30.88 m³/s,对应最小生态环境需水量为9.77×10⁸ 　m³。该生态流量目标可满足开都河大山口至博斯腾湖河段的河道径流损失,保证河流基本生态功能与水生态安全。计算分析结果可为开都河河流生态流量管理提供支撑。     

沙颍河干流与地下水水量交换研究

以沙颍河干流界首至阜阳段为研究区,建立河流与地下水水量交换的数值模型,研究其主要河流与地下水之间的水量交换关系。在研究中发现：排泄河流是地下水的主要排泄方式之一,地下水与地表水的水量交换主要表现为地下水补给地表水。河流与地下水的交换水量与河流水力传导系数C直接相关,基本呈指数关系。当C值为100 m²/d,沙颍河干流高洪水位期间,河流对地下水的补给强度为4.77×10^-6m³/（s·km）,在距离河流小于1000 m范围内的潜水水位受补给影响明显;在枯水季节,地下水对河流平均补给强度为7.26×10^-3m³/（s·km）。枯水季节地下水对河流的补给强度较大,过度开采可能引起地下水对沙颍河的补给量减少,对枯水季节沙颍河河道流量产生重大负面影响。     

强夯法在飞机坝防洪工程地基加固中的应用研究

本文介绍宜宾飞机坝防洪工程粉土类地基强夯法现场试验加固效果及检测结果.强夯加固地基检测结果表明1600kN.m夯击能有效加固深度达到8m,地基土的干密度明显增加,平均值从天然地基的1.48g/cm3增加到强夯后的1.57g/cm3,增幅达到6.1%;粉土层的孔隙比平均值从0.852减小到0.724;地基土的压缩模量平均值从5.42MPa提高到8.27MPa;渗透系数算术平均降低到天然地基的1/10以下,均值从2.5×10-4cm/s降低到3.5×10-6cm/s.强夯后,地基土满足了防洪堤地基的承载力和渗透稳定要求.     

基于地下水安全的井渠结合灌区节水潜力分析——以永定河流域张家口段为例

农业节水潜力是确定节水灌溉发展方向以及解决水资源短缺问题的关键参量。为探究永定河流域张家口段井渠结合灌区的节水潜力,将农业节水潜力分为管理节水潜力与工程节水潜力两类,通过引入地下水安全性检验方法,避免井渠结合灌区实现节水潜力后存在地下水超采风险,建立了满足地下水安全的井渠结合灌区节水潜力分析方法。结果表明：永定河流域张家口段大中型灌区现状灌溉用水总量为1.62×10⁸ m³,以常规方法估算的地表水节水潜力为0.805 9×10⁸ m³,考虑地下水安全的地表水节水潜力修正为0.795 4×10⁸ m³,其中管理节水潜力和工程节水潜力分别为 0.610 5×10⁸和0.185 0×10⁸ m³,分别占比76.7%和23.3%,管理节水潜力所占比重较大。永定河流域张家口段大中型灌区的管理必须改变以往重工程建设轻灌溉管理的理念,才能更大程度地挖掘管理节水潜力。研究结果可以在保证井渠结合灌区地下水安全的前提下,对灌区的管理节水潜力与工程节水潜力的占比进行科学评价,对未来灌区灌溉工程规划和建设等方面具有现实的参考意义。     

水泥土搅拌法在西郊水库渗水层处理中的应用

泾惠渠西郊水库工程建设中发现左右坝肩两侧393.50～399.50m高程范围内地层主要为含砂轻、中、重粉质壤土及轻粉质砂壤土,渗透系数k=(2.61～6.24)×10-4cm/s,属中等透水地层。工程采用水泥土搅拌桩连续墙的方法进行处理,达到预期效果。渗透系数由处理前的(2.61～6.24)×10-4cm/s减小到处理后的(0.69～6.52)×10-7cm/s。防渗墙土体的其它指标也得到改善和提高。     

渭河流域上游气候变化及其对径流的影响

气候要素变化对水文循环有很大的影响。依据包括气温、降水量、风速、日照时间、蒸发量等气候要素在内的渭河上游25个气象站1960-2017年的数据及4个水文站1960-2010年的径流数据,利用气候诊断法、相关分析法、双累积曲线法分析各气候要素与径流量的时空变化特征及其相关关系,探讨自然气候和不同强度人类活动对区域径流量变化的贡献率。结果表明：渭河上游区域年均温上升速率为0.29 ℃/10a,年降水量、年均风速、日照时间、蒸发量的减少速率分别为-14.36 mm/10a、-0.05 (m·s^-1)/10a、-19.91 h/10a、-4.64 mm/10a,林家村、北道、武山、渭源水文站径流量分别以-5.074×10⁸、-2.895×10⁸、-1.201×10⁸、-0.033×10⁸ m³/10a减少;气候要素季节变化与年变化基本一致,但空间变化有所差异;各气候要素表现出20～30 a的主周期变化,同时也存在突变特征。相关分析表明,径流量与气温、日照时间和蒸发量呈显著负相关,气温升高0.1℃、日照时间增加1 h、蒸发量增加10 mm,径流量分别减少1.09×10⁸、0.03×10⁸、0.53×10⁸ m³;与降水量正相关关系显著,降水量增加10 mm,则径流量增加0.61×10⁸ m³;与风速关系较差。气候变化对径流量减少的贡献率在各区域及年代均不同,人类活动强度大的干流下游区域在5%～25%之间,强度较低的上游及源头区域在11%～43%之间,这与区域人类活动程度及气候要素的异常变化有密切关系。     

基于多元统计方法的新疆巴里坤盆地地下水水化学特征及其影响因素分析

多元统计方法能同时对多个变量进行分析研究,是一种可用于地下水水化学特征相关分析的有效工具。基于12组水样的9项指标,运用多元统计方法系统分析了新疆巴里坤盆地地下水水化学特征及其影响因素。结果表明：该地区内主要分布低矿化度的HCO₃·SO₄-Ca·Na型水（占总取样点的33.3%）和HCO₃·SO₄-Ca型水（占总取样点的25.0%）,地下水中各离子的空间变异性为中等以上。地下水水化学特征主要受以Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cl^-、SO₄^2-、总硬度（TH）、溶解性总固体（TDS）为主要荷载变量的蒸发浓缩作用和以HCO^-₃为主要荷载变量的溶滤作用影响,两种作用的贡献率分别达76.17%和14.87%。研究结果可为当地地下水资源的保护和可持续利用提供科学依据。     

面向供水对象转型的引大入秦工程水资源优化配置研究

引大入秦工程（以下简称引大工程）建成初期主要以秦王川农业供水为主,但随着兰州新区的建设发展,其供水对象开始向城市生活用水和工业用水转型,如何实现有限水资源的合理配置是目前研究的重点问题。基于此,依据引大工程供水区（以下简称引大供水区）可持续发展要求,构建以实现经济、社会、生态效益最大化为目标函数,可供水量、输水能力、用户需水量、排水系统排水量与变量非负为约束条件的多目标水资源优化配置模型,使用遗传算法进行求解。结果表明：2025年引大供水区不同用水部门配水量（保证率P=50%、P=75%）分别为生活用水8 323.85×10⁴、8 322.49×10⁴ m³,农业用水15 001.95×10⁴、15 631.53×10⁴ m³,工业用水11 111.00×10⁴、11 100.00×10⁴ m³,生态用水946.88×10⁴、947.02×10⁴ m³,各部门总配水量与优化前供水量4.23×10⁸ m³相比,达到供需平衡;2030年引大供水区不同用水部门配水量（保证率P=50%、P=75%）分别为生活用水12 650.51×10⁴、12 666.53×10⁴ m³,农业用水16 397.77×10⁴、17 019.70×10⁴ m³,工业用水20 498.00×10⁴、20 508.00×10⁴ m³,生态用水948.00×10⁴、948.88×10⁴ m³,不同保证率下各部门总体缺水率分别为12.27%、13.38%。2025—2030年引大供水区的非农业用水结构将大幅提升,农业灌溉用水量降低。研究结果可为引大供水区优化水资源配置决策提供参考依据。     

陕北黄土高原退耕还林还草工程产水效应

以陕北黄土高原为研究区,利用InVEST产水量模型,基于水量平衡和水文过程原理,通过对降水、蒸散发、土壤、植被等自然因子和土地利用/覆被变化因子进行空间叠加与模拟计算,定量评价了研究区退耕还林还草工程的产水效应。结果表明：2000-2010年研究区林地、灌丛、草地面积分别增加了122.7、285.2和3 204.0 km²,耕地面积减少了3 984.5 km²,退耕还林还草工程土地覆被变化显著;2000-2010年研究区产水能力整体下降,延安市境内总产水量减少了8.9×10⁸ m³,榆林市境内总产水量减少了7.2×10⁸ m³,空间分布与退耕还林还草工程实施区域高度一致;土地利用类型转化致使研究区产水量整体减少了11 665.4×10⁴ m³,其中,耕地向林灌草的转化导致研究区产水量减少最为明显,共减少了11 254.2×10⁴ m³,占总减少量的96.5%。通过产水量重要性分级和空间分区,可为生态系统及流域的科学管理、退耕还林还草工程的科学实施提供参考和指导。     

Vis/LaFeO3/PDS复合高级氧化体系降解亚甲基蓝的机制

采用超声辅助溶胶-凝胶法制备对可见光(Vis)有良好响应性的LaFeO₃晶体,将其与过二硫酸盐(PDS)结合,构建Vis/LaFeO₃/PDS复合高级氧化体系,用以降解亚甲基蓝(MB)。结果表明:在PDS浓度为0.5 mmol/L、LaFeO₃投加量为0.5 g/L时,Vis/LaFeO₃/PDS体系30 min对质量浓度为30 mg/L的MB的去除率可达92.4%;复合体系对pH值有较强的适应性,Vis、LaFeO₃、PDS三者复合,通过提高光生电子-空穴对的分离效率,促进Fe(Ⅱ)/Fe(Ⅲ)的氧化还原循环和氧空位向活性氧自由基的转化,提高了空穴(h⁺)、SO^-₄·、单线态氧(¹O₂)等活性物质的产生效率和氧化活性能力的发挥。Vis/LaFeO₃/PDS体系是光催化和过硫酸盐高级氧化技术的高效结合,其协同效应在废水中难降解有机物的治理方面具有较好的应用前景。     

高铁酸钾预氧化-絮凝-吸附工艺处理巢湖源水

针对巢湖水质富营养化污染现状，采用高铁酸钾预氧化-聚合 铝铁絮凝-沸石吸附组合工艺处理巢湖水中藻类、氨氮、磷和COD_Mn。试验结果表明：投加ρ=1.6ｍｇ／L高铁酸钾，氧化5ｍｉｎ后，再加入ρ=40ｍｇ／L聚合铝铁、ρ= 1.2ｇ／L沸石，搅拌2ｈ，出水藻类浓度从7.8×10⁷个／L降至2.1×10⁶个／L，氨氮质量浓度从1.82ｍｇ／L降至0.459ｍｇ／L，磷质量浓度从0.221ｍｇ／L降至0.0558ｍｇ／L，COD_Mn质量浓度从7.59ｍｇ／L降至3.77ｍｇ／L。 藻类浓度显著降低，氨氮、磷和COD_Mn质量浓度达到生活饮用水卫生标准。     

EM投加量与曝气量对净化养殖废水的影响

采用控制变量法,通过实验室模拟试验,测定不同EM投加量与曝气量组合条件下废水中COD_Mn、TN、 NH₃-N、TP的质量浓度随处理时间的变化特征,探索EM投加量与曝气量对养殖废水净化效果的影响。结果表明:EM的最佳投加量为0.5×10^-5(V_原液／V_废水), 去除TN效果最佳的曝气量为0.5L／min;EM对养殖废水的净化处理效果尽管受到诸多因素的影响,但最直接的影响因素是投加量与曝气量。     

基于大涡模型的床面形态与水流相互作用过程模拟研究

为判断动床弯道中二次流和涡结构模型的模拟精度,基于Barbhuiya的90°水平弯道冲刷水槽试验,比较了大涡模型（LES）和RNG k-ε模型对弯道冲淤过程中床面形态模拟的精确程度,发现LES模型结果更加精确。基于LES模型模拟结果,通过使用Q准则识别二次流产生的底部涡结构,分析了涡结构对床面冲刷淤积的定量影响。结果表明：在清水冲刷动床弯道的过程中,Q值介于30~50之间时底部涡趋于稳定存在,Q值大于50时会明显影响床面冲淤;强大稳定的涡结构会使床面形态逐渐稳定,床面冲刷和淤积速率趋于一个定值,床面冲刷和淤积速率不超过2×10^-6 m/s。进一步分析弯道内剪切流速与床面形态的关系,发现弯道内存在两类高剪切流速区域,当第一类区域剪切流速值大于第二类时,床面会出现深度大于0.10 m的明显冲刷坑。研究结果可为弯道中冲淤平衡和床面形态模拟提供参考。     

悬挂式帷幕灌浆在直界水库除险加固工程中的质量控制

1坝基地质概况直界水库大坝坝基为寒武系张夏组灰岩,岩溶、裂隙发育,岩石风化强烈,其透水性为720Lu～20Lu,渗透系数约为1.04×10-2～2.9×10-2cm/s。基岩面以下岩石的Lu值随深度的增加呈现递减的趋势,25m深度以下小于30Lu,渗透系数约为1.9×10-3～6.2×10-3cm/s。基岩单位吸水量大,属强透水层,渗漏严重,从坝后出现多处沸砂推断,坝基岩体内已形成多处连通性的渗漏通道。2帷幕灌浆设计由于直界水库大坝坝基透水覆盖层未进行防渗处理,下部基岩漏水严重,坝基已发生渗透破坏,为确保水库安全运行,对坝基岩体采取悬挂式帷幕灌浆进行防渗处理。帷…     

大沽河河道渗漏对洪水演进的影响研究

在大沽河流域自然地理和地质条件调查的基础上，建立沿程渗漏条 件下的大沽河洪水演进一维河网模型，采用2003年大沽河调水试验期间的实测数据进行参数率定，并分析河道渗漏对洪水演进的影响作用。结果表明：渗漏系数的变化对行洪期间的 河床渗漏量影响很大，河床渗漏量与渗漏系数呈线性递增的关系。另外，当渗漏系数由3.7×10^-7s^-1增加到18.5×10^-7s^-1、37.0×10^-7s^-1、55.5×10^-7s^-1时，洪水锋面从起点(产芝水库)到达江家庄断面所需 时间大约分别延迟0.8h、1.6h、2.4h。     

水资源刚性约束下新余市水资源承载力系统动力学仿真分析

加强水资源刚性约束可有效提升区域水资源对社会经济的支撑能力。以新余市为例,充分考虑工业产业特色,建立面向水资源刚性约束要求的系统动力学仿真模型,预测2020-2035年现状延续型、经济发展型、资源节约型和刚性约束型4种方案下当地水资源承载力变化。结果表明：在落实水资源刚性约束制度下,刚性约束型方案更注重工业用水的高效利用,尤其是钢铁、光伏等高污染、高耗水等工业。该方案下2035年水资源供需比β₂₀₃₅为1.03,COD污染比α¹₂₀₃₅和氨氮污染比α²₂₀₃₅均大于1,可承载总人口数为130.2×10⁴,可承载GDP规模为5 578.6×10⁸元。本文运用系统动力学模型,同时考虑用水效率高效利用和社会经济合理发展的刚性约束型方案,可获得区域水资源供需平衡并达到较大的承载能力,以期为新余市有效落实水资源刚性约束制度提供技术支撑。     

山东某大型电厂桩基混凝土防腐蚀性试验

为研究桩基混凝土在腐蚀性地下水环境中的耐久性,依据山东某大型电厂中等～强腐蚀性地下水地质条件,在Cl^-与SO^2-₄共存的地下水环境与只存在SO^2-₄的水环境中进行桩基混凝土防腐蚀性试验。结果表明:在Cl^-与SO^2-₄共存的地下水环境中,混凝土受硫酸盐侵蚀的程度比只存在SO^2-₄的水环境中轻微;掺加防腐剂并没有明显提高混凝土抗蚀能力;抗硫酸盐水泥的抗硫酸盐侵蚀性与普通硅酸盐水泥接近,但抗氯离子侵入性难以满足耐久性要求;采用普通硅酸盐水泥、大掺量掺和料、低水胶比的高性能混凝土能满足桩基耐久性要求。     

新老混凝土粘结面渗透性能试验研究

对96个圆台柱体试件的新老混凝土粘结面渗透性进行了试验研究，分析了界面处理方法、界面剂类型以及粗糙度等对粘结面渗透性能的影响，并对粘结面的渗流特性及层面力学参数，如粘结面等效水力隙宽、渗透系数以及渗透规律进行了初步探讨。结果表明，新老混凝土粘结面的渗透性大于新老混凝土本体的渗透性，粘结面是其渗水的主要通道，界面剂可改善粘结面的抗渗性能。在粘结面渗水高度量测的基础上，根据渗透压力和渗水高度，推导了粘结面的等效水力隙宽及渗透系数的计算公式，粘结面的渗流基本上属于层流渗流，粘结面的等效水力隙宽在0.11～0.27μm之间，渗透系数多数在1.1×10-10～4.8×10-9cm/s之间，个别高达1.8×10-4～2.5×10-4cm/s。     

堰塞湖关键工程措施快速、定量分析方法研究——以2018年“11.03”白格堰塞湖为例

堰塞湖一旦失控溃决,将对下游造成极大威胁。其可供应急处置的时间极为有限,急需采取切实有效的应急处置技术,其中关键工程措施的选择尤为重要。在归纳总结国内外多座堰塞湖应急处置经验的基础上,选择基于物理机制的DB-IWHR溃决分析方法和参数化溃决分析方法结合白格堰塞湖实例开展关键工程措施对比论证。结果表明：物理机制分析方法能够快速、定量地确定堰塞湖关键工程措施——开挖引流槽。2018年“11.03”白格堰塞湖紧急开挖的一条长220 m、深15 m、顶宽42 m、底宽3 m的引流槽,可使堰塞湖库容由8.08×10⁸ m³减小至5.79×10⁸ m³,溃决洪峰流量由39 277.35 m³/s减小至31 000 m³/s。DB-IWHR物理机制分析方法快速实用,可在1 h内完成方案论证,适用于堰塞湖应急处置的快速、定量需求。通过与参数化溃决分析方法对比,表明物理机制分析方法具有更详细的结果,可为堰塞湖应急处置关键工程措施的确定提供科学支撑。