浅层地热在皖南古民居中应用前景探讨

本文主要以黟县地区水文和地质资料以及实地调研为依据,提出了井水直接供冷、水源热泵技术、土壤与空气直接换热供冷、农家乐水(地)源热泵系统三联供以及沼气池、太阳能、地源热泵综合应用的五种浅层地热利用在皖南古民居应用的原理以及实现的可能性,对今后皖南地区古民居的可再生能源的利用以及节能提供理论支撑。     

南通市地下水压缩开采对水质咸化的控制效应

为了准确评价南通市地下水压缩开采对水质咸化的控制效应,根据南通市的水文地质条件,概化出了南通市的水文地质概念模型,建立了南通市地下水渗流与溶质运移三维耦合数值模型,分别预测了现状开采和压缩开采条件下2018-2034年逐年地下水水位和地下水中氯离子质量浓度的变化趋势。预测结果表明:现状开采条件下2034年底南通市第Ⅲ承压含水层中氯离子质量浓度大于250 mg/L和270 mg/L的面积分别达到355.17 km^2和30.67 km^2,2030-2034年咸化速率为9.59 km^2/a;压缩开采条件下2034年底氯离子质量浓度大于250 mg/L和270 mg/L的面积分别为329.21 km^2和1.76 km^2,2030-2034年咸化速率为7.52 km^2/a,压缩开采方案能有效控制第Ⅲ承压水的咸化问题。     

地下水人工回灌和停采对地面沉降控制的影响分析

地面沉降是全世界主要的工程地质灾害之一,而地下水超采是造成地面沉降的主要原因之一。为研究地下水人工回灌和停采对北京平原地面沉降的影响,采用三维地下水模型和情景设计法,设计3个情景(保持现状、人工回灌和地下水停采)对北京平原区域及沉降中心的沉降速率进行模拟。结果表明:保持现状、人工回灌和地下水停采等情景下北京平原在2015、2020和2030年的区域地面沉降分别为24 mm/a左右、12. 7～23. 2 mm/a及12. 4～23. 7mm/a,沉降中心地面沉降分别为39. 30～158. 62 mm/a、21. 09～165. 83 mm/a及16. 5～162. 95 mm/a;人工回灌和地下水停采对研究区地下水水位和含水层储存量的恢复以及地面沉降的控制有显著的促进作用,但地下水停采的效果要优于人工回灌的效果;只有综合考虑社会经济发展和地面沉降控制,才能既控制地面沉降的恶化,又保证北京平原社会的可持续发展。     

大武岩溶水源地地下水水化学特征及其影响因素

选取北方典型岩溶裂隙含水系统,利用水文地球化学方法和统计学方法分析其地下水水化学特征及其影响因素,结果表明:沿着地下水主径流路径,地下水水化学类型种类逐年增加,除水岩作用外影响水化学类型的Ca~(2+)、Cl~-、Na~+、SO_4~(2-)多来源生活污水、工业废水和生活垃圾,且地下水中挥发性有机污染物的检出及NO_3~-、VOCs时空输入的多变性,表明区内地下水水化学持续受到人类活动的影响;利用比例系数法和因子分析法等获知影响地下水水化学的主要过程为水岩相互作用、阳离子交替吸附作用及溶滤作用,综合分析水化学类型和聚类分析可解译出监测点接收的物质组分及来源、地下水水化学动态变化过程及影响因素。     

浅埋式滴灌苜蓿耗水规律和产量 对不同灌水定额的响应

为确定适宜多砾石砂土浅埋式滴灌苜蓿的灌溉制度, 试验设定 5 种灌水定额( 22. 5、 30.0、 37.5、 45.0 和 52.5 mm) 并以地面灌为对照组( CK) , 研究灌水定额对浅埋式滴灌苜蓿耗水规律和产量的影响。结果表明: 不同灌水定额下各茬苜蓿的耗水强度为第 2 茬> 第 1 茬> 第 3 茬, 且均在孕蕾期达到峰值。各茬苜蓿的总耗水量表现为第 2 茬> 第 3 茬> 第 1 茬, 且耗水量分别在分枝期、初花期及孕蕾期最高。灌水定额大于 45.0 mm 时, 耗水强度增加趋势不明显且与地面灌( CK) 相近。45.0 mm 灌水定额与地面灌( CK) 间的耗水量差异不显著( P < 0.05) 。高灌水定 额( 45.0、52.5 mm) 与地面灌( CK) 之间的总耗水量、总产量以及总水分利用效率差异不显著, 与低灌水定额( 22.5、 30.0、37.5 mm) 差异显著( P < 0.05) , 且各茬苜蓿此三项指标的差异性一致。总产量与总水分利用效率在灌水定额 为 45.0 mm 处达到最大, 与地面灌( CK) 相比分别增加了 9.05% 、14.54% 。选用 45.0 mm 灌水定额和 54.0 mm 灌溉定额作为多砾石砂土浅埋式滴灌苜蓿灌溉制度较为合适。     

南水北调中线总干渠逆止阀处地下水进入量及其对干渠水质影响分析--以焦作某内排段为例

为保障南水北调中线总干渠水质安全,以河南焦作某内排段为研究对象,基于GMS地下水数值模拟系统对逆止阀处地下水流向流线、进入量及其对干渠水质影响进行了模拟分析.由8种水量情景模拟结果得出:逆止阀处地下水进入量主要受地下水和总干渠水位差的影响,二者呈正相关.以SO2-4、NH3-N、NO3-N为分析因子,假定总干渠水质类别为Ⅱ类水,通过最差情况分析得出:地下水经逆止阀进入总干渠后,干渠水中SO2-4、NH3-N、NO3-N浓度值均超标,水质类别降为Ⅲ类水.采用逆推法分析得出:当干渠水中SO2-4、NH3-N、NO3-N质量浓度分别不超过221.676 8、0.067 9、9.083 2 mg/L时,即便污染的地下水通过逆止阀进入到总干渠,也能保证干渠水符合Ⅱ类水质标准.     

基于Visual MODFLOW的某尾矿库地下水污染模拟

以甘肃省合作市某尾矿库库区作为研究区,应用Visual MODFLOW建立了地下水水流模型和溶质运移模型,模拟了4种特征污染物在尾矿库无防渗和尾矿库人工防渗层破损两种非正常工况下的运移情况。数值模拟预测了污染物的影响范围、超标范围和最大运移距离。由预测结果可知:污染物主要沿水流方向运移,对水环境的影响随时间逐渐增大;氨氮和总磷对水环境的影响较大,总砷和六价铬影响较小;两种工况中,尾矿库无防渗对水环境造成的影响更为恶劣。     

聊城市地下水水质特征及评价方法选择研究

为准确反映聊城市地下水现状,本文以聊城市典型监测点监测数据为依据,运用综合评价法和模糊综合评价法对监测点水质进行评价,并探讨2种水质评价方法的评价效果。结果表明:聊城市浅层地下水和深层地下水水质以Ⅲ类和Ⅳ类水为主,主要超标指标为总硬度和溶解性总固体;各超标指标之间具有一定相关关系;综合评价法评价结果数值偏大,并且缺失Ⅲ类水;模糊综合评价法更适合聊城市地下水水质评价。     

Upper bound limit analysis of roof collapse in shallow tunnels with arbitrary cross sections under condition of seepage force

The analytical solutions for predicting the exact shape of collapse mechanisms in shallow tunnels with arbitrary excavation profiles were obtained by virtue of the upper bound theorem of limit analysis and variation principle according to Hoek-Brown failure criterion. The seepage force was included in the upper bound limit analysis, and it was computed from the gradient of excess pore pressure distribution. The seepage was regarded as a work rate of external force. The numerical results of roof collapse in square and circular tunnels with different rock parameters were derived and discussed, which proves to be valid in comparison with the previous work. The influences of different parameters on the shape of collapsing blocks were also discussed.     

Limiting drainage criterion for groundwater of mountain tunnel

Large amount of groundwater discharging from tunnel is likely to cause destruction of the ecological environment in the vicinity of the tunnel, thus an appropriate drainage criterion should be established to balance the tunnel construction and groundwater.To assess the related problems, an limiting drainage standard ranging from 0.5 to 2.0 m3/（m·d） was suggested for mountain tunnels based on survey and comparative analysis. After that, for the purpose of verifying the rationality of the standard, a calculated formula for dewatering funnel volume caused by drainage was deduced on the basis of the groundwater dynamics and experience method.Furthermore, the equation about the relationship between water discharge and drawdown of groundwater table was presented. The permeability coefficient, specific yield and groundwater table value were introduced, and then combined with the above equation, the drawdown of groundwater table under the proposed limiting drainage criterion was calculated. It is shown that the proposed drainage standard can reach the purpose of protecting ecological environment under the following two conditions. One is the permeability coefficient ranges from 10-4 to 10-5 m/s and the specific yield ranges from 0.1 to 0.001. The other is the permeability coefficient varies from 10-6 to 10-8 m/s and the specific yield varies from 0.1 to 0.01. In addition, a majority of common geotechnical layers are involved in the above ranges. Thus, the proposed limiting drainage standard which ranges from 0.5 to 2.0 m3/（m·d） for mountain tunnel is reasonable.