地表水与地下水相互作用的温度示踪与模拟研究进展 被引量：33

1

作者 马瑞 董启明 +1 位作者 孙自永 郑春苗 《地质科技情报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期131-137,共7页

刻画地表水与地下水的相互作用过程及精确计算二者的交换量始终是个挑战,而新兴的温度示踪方法对于这方面的研究具有独特优势。重点介绍了地表水与地下水相互作用的温度示踪方法原理、应用及相关模拟的研究进展。温度示踪方法的数据获... 刻画地表水与地下水的相互作用过程及精确计算二者的交换量始终是个挑战,而新兴的温度示踪方法对于这方面的研究具有独特优势。重点介绍了地表水与地下水相互作用的温度示踪方法原理、应用及相关模拟的研究进展。温度示踪方法的数据获取成本低且温度适宜密集与连续监测,可对地表水与地下水相互作用过程进行精细刻画;在进行地表水与地下水相互作用的水-热耦合模拟时,温度数据可用于进一步校正模型,降低模型的不确定性,以提高交换量的计算精度。监测河水温度和河床沉积物内的水温,运用温度示踪方法研究河水与地下水的相互作用过程,并将水流及热运移数值模型相耦合,利用多源数据进行模型校正,可精细刻画地表水与地下水的交换量、相互作用带内的水流途径、流速及其变化趋势和控制因素,为地表水与地下水相互作用研究提供新的模型与方法。 展开更多

关键词 地表水与地下水相互作用 温度示踪 水-热耦合模拟 模型校正

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天津滨海地区晚新生代地层自然固结与地面沉降研究 被引量：8

2

作者 杨吉龙 曹国亮 +6 位作者 李红 李静 胡云壮 胥勤勉 秦雅飞 杜东 方成 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期2579-2586,共8页

天津滨海地区地处渤海湾西岸,晚新生代沉积了巨厚的松散沉积物。地下水位下降、地层自然固结、地表载荷的加速增长等复合因素造成了严重的地面沉降。利用在天津滨海新区塘沽地区施工的一眼1 226 m全取芯钻孔,通过原状样品测试分析,系统... 天津滨海地区地处渤海湾西岸,晚新生代沉积了巨厚的松散沉积物。地下水位下降、地层自然固结、地表载荷的加速增长等复合因素造成了严重的地面沉降。利用在天津滨海新区塘沽地区施工的一眼1 226 m全取芯钻孔,通过原状样品测试分析,系统研究了晚新生代土层的物理力学性质、黏性土固结特征,并结合欠固结黏性土层沉降量计算等方法阐述了土层固结状态空间特征,探讨了土层固结特征与地面沉降的相关关系。结果表明：该地区0～100 m深度土层具有低天然密度、高孔隙比、高含水率、高压缩性等特点,表现出软土的性质,在地表荷载增大的情况下,易发生地面沉降;100～550 m的黏性土大都处于超固结和微超固结状态,主要是由于过去地下水的大量开采造成的;550 m以下的黏性土多为正常固结,局部存在欠固结黏性土夹层。钻孔中存在合计约218 m的欠固结黏性土夹层,这些欠固结黏性土夹层在自重应力下的最终沉降量为1 985 mm,沉降量最大的土层对应于第1、6含水组,分别达614 mm和665 mm,这一沉降过程完成所需时间为数十年甚至上百年。 展开更多

关键词 晚新生代 地面沉降 黏性土固结特征 欠固结黏性土压缩

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基于GIS的黄水河流域地下水脆弱性评价研究 被引量：6

3

作者 张保祥 孟凡海 张欣 《工程勘察》 CSCD 北大核心 2009年第8期47-50,共4页

从影响地下水脆弱性的因素出发,结合国内外已有的地下水脆弱性影响因素、评价指标和评价标准,根据研究区的具体情况和可获得资料,确定了北方滨海地区地下水脆弱性的影响因素,建立了地下水脆弱性评价DRAMTICH指标体系和评价标准。以黄水... 从影响地下水脆弱性的因素出发,结合国内外已有的地下水脆弱性影响因素、评价指标和评价标准,根据研究区的具体情况和可获得资料,确定了北方滨海地区地下水脆弱性的影响因素,建立了地下水脆弱性评价DRAMTICH指标体系和评价标准。以黄水河流域为例,进行了地下水脆弱性评价和编图,为当地今后制订地下水资源保护与管理、土地利用及城市规划等政策措施提供决策依据。该方法同样适用于其它类似地区的地下水脆弱性评价。 展开更多

关键词 地下水脆弱性 DRAMTICH模型 CIS 黄水河流域

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基于温度信息的地表-地下水交互机制研究进展 被引量：7

4

作者 刘传琨 胡玥 +3 位作者 刘杰 姚莹莹 王赛 郑春苗 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期5-10,18,共7页

地表水和地下水在质和量上的交互规律已经成为水文学及水文地质学领域的研究热点之一。由于地表水和地下水存在温度差异,加之温度测量相对简单易行,因此温度信息越来越多地被应用到地表水-地下水交互机制的研究中。不同的温度测量技术... 地表水和地下水在质和量上的交互规律已经成为水文学及水文地质学领域的研究热点之一。由于地表水和地下水存在温度差异,加之温度测量相对简单易行,因此温度信息越来越多地被应用到地表水-地下水交互机制的研究中。不同的温度测量技术有着各自不同的适用范围,点式测温和分布式测温技术相对简易可靠,适用于小尺度的温度测量,而航空和航天遥感测温技术适用于大尺度的温度测量,测量成本也相对较高。温度信息既可以定性刻画地表水和地下水交互的空间和时间分布规律,也可定量分析地表水-地下水的交互强度,还可以结合水位、流量等传统水文观测数据,为地表水-地下水耦合模型的校正提供独立于模型的校正信息。温度测量技术的改进和地表水-地下水交互理论的发展是未来研究的难点、重点。大量研究表明,随着地表水-地下水交互研究的深入和耦合模型仿真能力的提高,温度信息将成为地表水-地下水交互研究中的重要数据来源之一。 展开更多

关键词 温度 地表水-地下水交互 耦合模型 模型校正

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非饱和带溶质迁移离心模拟的可行性研究

5

作者 秦欢欢 喻立珊 郑春苗 《东华理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2018年第1期51-58,共8页

通过开发离心状态下非饱和带溶质迁移一维数值模型,对离心模拟技术用于不同溶质在非饱和带迁移规律研究的可行性进行了探讨。结果表明:(1)离心模拟技术可适用于保守性溶质和吸附瞬时平衡溶质的迁移规律研究;(2)针对有物理或化学过程的... 通过开发离心状态下非饱和带溶质迁移一维数值模型,对离心模拟技术用于不同溶质在非饱和带迁移规律研究的可行性进行了探讨。结果表明:(1)离心模拟技术可适用于保守性溶质和吸附瞬时平衡溶质的迁移规律研究;(2)针对有物理或化学过程的非饱和带溶质迁移,当丹姆尔数DR>100(反应迅速)或0<DR<X(反应缓慢)时,离心模拟技术是可行的;(3)对于有溶质B生成的溶质A在非饱和带的迁移,当反应较慢时,离心模拟能成功预测A的迁移,但对B的预测误差较大。若B是研究重点,则离心模拟不可行;若B不重要,则离心模拟是适用的。 展开更多

关键词 非饱和带 溶质迁移 离心模拟 数值模拟 可行性

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中国城市污泥土地利用限制性因素及前景分析 被引量：15

6

作者 余杰 李宇佳 +4 位作者 牟江涛 赵淑霞 钱靖华 刘青松 高成杰 《环境科学与管理》 CAS 2016年第7期64-68,共5页

污泥土地利用是一种有效的污泥处置方式,然而由于污泥性质、污泥相关法律法规及标准、污泥产品出路等因素,限制了污泥土地利用在中国的应用。文章针对污泥土地利用的限制性因素,提出了相应的措施和建议,分析了污泥土地利用在中国的前景... 污泥土地利用是一种有效的污泥处置方式,然而由于污泥性质、污泥相关法律法规及标准、污泥产品出路等因素,限制了污泥土地利用在中国的应用。文章针对污泥土地利用的限制性因素,提出了相应的措施和建议,分析了污泥土地利用在中国的前景,指出采用符合国家要求的污泥产品进行安全环保的污泥土地利用是一种有效的污泥处置途径,也是今后中国污泥处理处置可选择的一条合理化道路。 展开更多

关键词 污泥 土地利用 限制因素

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基于熵权与GIS耦合的DRASTIC地下水脆弱性模糊优选评价 被引量：15

7

作者 张保祥 万力 +1 位作者 余成 孟凡海 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期150-156,共7页

地下水脆弱性评价与编图是保护地下水环境工作的基础,DRASTIC模型是目前国际上最普遍应用的地下水脆弱性评价方法。在利用G IS进行地下水脆弱性评价的基础上,引进基于熵权的模糊优选评价方法,构建了基于熵权与G IS耦合的DRASTIC地下水... 地下水脆弱性评价与编图是保护地下水环境工作的基础,DRASTIC模型是目前国际上最普遍应用的地下水脆弱性评价方法。在利用G IS进行地下水脆弱性评价的基础上,引进基于熵权的模糊优选评价方法,构建了基于熵权与G IS耦合的DRASTIC地下水脆弱性模糊优选评价模型。将该模型应用于黄水河流域,计算出了各评价参数的熵权和各叠加分区基于熵权的隶属度,据此将地下水脆弱性划分为高、中、低3个等级。结果表明,评价过程中避免了人为因素的干扰,更能真实地反映客观情况,为地下水脆弱性的评价提供新的思路和方法。 展开更多

关键词 地下水脆弱性 DRASTIC模型 GIS 熵权模糊优选

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基于谐振子遗传算法的高效地下水优化管理模型 被引量：3

8

作者 吴鸣 吴剑锋 +3 位作者 施小清 刘杰 陈干 吴吉春 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1485-1492,共8页

在传统遗传算法和模拟谐振子算法的基础上,结合两者的优点,提出了一种新型快速高效的谐振子遗传算法。通过一个理想的水资源管理模型的算例和一个华北平原典型区地下水资源优化的实际算例,从寻优结果和寻优效率两个方面对谐振子遗传算... 在传统遗传算法和模拟谐振子算法的基础上,结合两者的优点,提出了一种新型快速高效的谐振子遗传算法。通过一个理想的水资源管理模型的算例和一个华北平原典型区地下水资源优化的实际算例,从寻优结果和寻优效率两个方面对谐振子遗传算法、传统遗传算法和模拟谐振子算法进行了对比分析。在两个地下水管理模型中,与传统的遗传算法和模拟谐振子算法相比,新型的谐振子遗传算法搜索效率达到模拟谐振子算法搜索效率的2倍以上,得到的最优解比遗传算法所得到的最优解分别增加供水量1.1×103 m3/d和0.47×108 m3/a,说明谐振子遗传算法具有更强的全局搜索能力和更好的寻优效率。 展开更多

关键词 谐振子遗传算法 遗传算法 模拟谐振子算法 地下水管理模型 全局搜索能力 寻优效率 华北平原

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基于GIS的地下水易污性评价系统 被引量：6

9

作者 张保祥 张心彬 +1 位作者 黄乾 孟凡海 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期26-31,共6页

介绍了基于MapGIS开发的地下水易污性DRAMTICH评价系统,说明地下水易污性评价软件(GW-VAS)的基本框架、主要功能、组成部分、系统特点以及使用方法。该系统还对DRASTIC等其它常见的地下水易污性评价方法进行了综合集成,克服了单一方法... 介绍了基于MapGIS开发的地下水易污性DRAMTICH评价系统,说明地下水易污性评价软件(GW-VAS)的基本框架、主要功能、组成部分、系统特点以及使用方法。该系统还对DRASTIC等其它常见的地下水易污性评价方法进行了综合集成,克服了单一方法缺乏对比性的不足,提高了评价结果的客观性、科学性和实用性。并将该方法应用于黄水河流域,利用传统的权重评分法和本文开发的方法进行了对比,结果表明,系统通用性好,方法实用性强。 展开更多

关键词 地下水易污性 MAPGIS GW-VAS评价系统

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地下水源保护区划分原理及其在龙口市城市供水水源地中的应用 被引量：1

10

作者 张保祥 孟凡海 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2009年第5期102-105,共4页

介绍了地下水源保护区划分方法以及解析单元法基本原理,以地下水流运移至水源井的时间长短为标准,利用解析单元法对龙口市的2个地下水源地进行了保护区划分,并针对不同级别保护区提出了地下水保护的具体措施。对龙口市今后制订地下水资... 介绍了地下水源保护区划分方法以及解析单元法基本原理,以地下水流运移至水源井的时间长短为标准,利用解析单元法对龙口市的2个地下水源地进行了保护区划分,并针对不同级别保护区提出了地下水保护的具体措施。对龙口市今后制订地下水资源管理、土地利用、环境保护及城市规划等政策措施具有重要的指导作用。对其它地区地下水源保护区的划分具有一定借鉴作用。 展开更多

关键词 地下水 水源保护区 解析单元法 划分 黄水河流域

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基于海明贴近度的模糊物元模型在孝妇河水质评价中的应用 被引量：1

11

作者 张欣 张保祥 +1 位作者 孙新收 刘青勇 《地下水》 2008年第6期91-94,共4页

河流污染已成为全球范围内普遍存在的环境问题之一。鉴于河流水质评价中存在的不确定性和模糊性,本文在物元分析的基础上,将海明贴近度和模糊物元分析理论相结合,建立了基于海明贴近度的河流水质评价模糊物元模型。运用该模型对孝妇河... 河流污染已成为全球范围内普遍存在的环境问题之一。鉴于河流水质评价中存在的不确定性和模糊性,本文在物元分析的基础上,将海明贴近度和模糊物元分析理论相结合,建立了基于海明贴近度的河流水质评价模糊物元模型。运用该模型对孝妇河水质进行评价,结果表明:得到的评价样本与标准样本两者相互接近的程度能够比较客观的反映河流的水质状况,与实际情况吻合较好;运用熵权法确定评价指标的权重,考虑了各监测指标的差异程度,减少了计算主观性的干扰,使评价结果更加准确合理。 展开更多

关键词 海明贴近度 熵权 模糊物元 水质评价

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环境同位素在黑河流域水循环研究中的应用 被引量：16

12

作者 胡玥 刘传琨 +2 位作者 卢粤晗 刘杰 郑春苗 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1158-1166,共9页

为了解不同时空尺度上黑河流域水循环机制,总结了近年来黑河流域进行的氘氧稳定同位素以及氚、碳和氡放射性同位素研究(2H,18O,3H,14C,222Rn),得到各类水体(降水、河水、地下水)采样点的分布及分析结果。稳定同位素结果表明上游山区降... 为了解不同时空尺度上黑河流域水循环机制,总结了近年来黑河流域进行的氘氧稳定同位素以及氚、碳和氡放射性同位素研究(2H,18O,3H,14C,222Rn),得到各类水体(降水、河水、地下水)采样点的分布及分析结果。稳定同位素结果表明上游山区降水是全流域主要的水资源产生区,中游地表—地下水交互频繁,下游浅层地下水主要接受河水补给,深层地下水则相对封闭。放射性同位素也表明下游浅层地下水年龄小于深层,与稳定同位素结果相符。总体来说,环境同位素对黑河流域的水循环研究还处于定性研究阶段。今后研究方向应致力于丰富采样的时空尺度,同时采用多种同位素并结合其他地球化学指标以定量研究结果,并将结果应用于水文数学模型的构建和校正。 展开更多

关键词 同位素 黑河 补给来源 地表—地下水交换 地下水年龄

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离心实验在污染物迁移研究中的应用 被引量：2

13

作者 喻立珊 曹国亮 +2 位作者 许模 刘杰 郑春苗 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期227-237,共11页

离心实验模拟以其可以获得与原型一致的应力水平并且能够大大缩短原型历时而被应用于污染物迁移实验研究。在离心相似理论及离心实验模拟的相似基础上,重点回顾了离心机在饱和带水分、非饱和带水分、保守性溶质、NAPLs、重金属、核素迁... 离心实验模拟以其可以获得与原型一致的应力水平并且能够大大缩短原型历时而被应用于污染物迁移实验研究。在离心相似理论及离心实验模拟的相似基础上,重点回顾了离心机在饱和带水分、非饱和带水分、保守性溶质、NAPLs、重金属、核素迁移以及污染场地修复方面的实验应用。最后讨论了离心模拟中土壤预制和加速度选择的问题,并简单介绍了离心监测方法。可以得出结论:离心机能够成功用于各类物质迁移的实验研究中,离心实验模拟能够为理论和数值等分析方法快速提供真实可靠的参数依据,但离心实验的理论基础和监测方法需要进一步完善,此外也应积极开展更接近实际情况下的离心实验模拟研究。 展开更多

关键词 离心机 污染物迁移 相似率 水分运动 污染场地修复

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二维砂箱溶质示踪实验的图像分析法 被引量：5

14

作者 宋小源 刘杰 郑春苗 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第10期2470-2475,共6页

有色示踪剂在砂箱溶质运移实验中有着广泛的应用,因此,本文介绍了一种通过对数字图像进行分析以确定多孔介质中有色示踪剂浓度分布的方法.在实验过程中,通过建立有色示踪剂浓度与图像颜色要素之间的定量关系,从而能够利用数字图像迅速... 有色示踪剂在砂箱溶质运移实验中有着广泛的应用,因此,本文介绍了一种通过对数字图像进行分析以确定多孔介质中有色示踪剂浓度分布的方法.在实验过程中,通过建立有色示踪剂浓度与图像颜色要素之间的定量关系,从而能够利用数字图像迅速确定某一时刻砂箱内部的示踪剂浓度分布.结果发现,与传统定点采样方法相比,图像分析法可以达到更高的空间和时间分辨率,从而观察到有可能被忽视的重要溶质运移过程,能够为地下水溶质运移实验研究提供了一种经济实用和高空间分辨率的数据采集手段.但由于色彩空间变化范围的限制,图像分析法只能在一定溶质浓度范围内适用. 展开更多

关键词 砂箱实验 图像分析法 溶质运移

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黑河流域中游灌区灌溉引水量与引水结构的变化分析 被引量：3

15

作者 李希 张爱静 +1 位作者 姚莹莹 郑春苗 《干旱区资源与环境》 CSSCI CSCD 北大核心 2015年第7期95-100,共6页

基于1986-2009年张掖市灌溉引水统计资料,对黑河中游各灌区逐年灌溉引水总量和引水结构进行了系统分析。结果表明:1)在灌溉引水总量方面,黑河灌区有明显下降趋势,梨园河灌区呈现轻微上升趋势,而沿山灌区的引水总量与降水量的丰枯变化密... 基于1986-2009年张掖市灌溉引水统计资料,对黑河中游各灌区逐年灌溉引水总量和引水结构进行了系统分析。结果表明:1)在灌溉引水总量方面,黑河灌区有明显下降趋势,梨园河灌区呈现轻微上升趋势,而沿山灌区的引水总量与降水量的丰枯变化密切相关。2)黑河、梨园河与沿山灌区不同水平年的灌溉引水强度(m3/亩)在2000年后均有所下降,年均下降幅度分别为20.9%,32.6%,8.3%。3)就灌溉引水结构而言,黑河灌区受分水制度的影响最大,2000年后地下水年均引水比例上升了15%;梨园河灌区的地下水引水比例轻微上升;沿山灌区则基本无变化。 展开更多

关键词 黑河中游灌区 灌溉引水量 灌溉引水结构 黑河分水

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