济南泉水保护的成效与发展对策

通过分析泉水现状,对近年来济南市关于泉水保护管理所做的主要工作进行了总结,对泉水保护的问题进行了分析研究,有针对性地提出对策,并就如何建立科学完善的泉水保护管理体系进行探讨。     

济南城市工程地质条件分区及轨道交通建设适宜性研究

在对大量的工程地质钻探与测试资料进行研究分析的基础上,将济南绕城高速以内、面积526 km2的济南城市建城区划分为5个工程地质分区进行研究.围绕尚在论证阶段的城市轨道交通建设,以对济南泉水的出流和流量有无影响为准尺,分区研究济南城市轨道交通建设适宜性.研究结果表明:在明湖路以南、顺河路以东,文化路以北、历山路以西的区域进行轨道交通建设,对济南泉水产生明显影响,是城市轨道交通不适宜区;经十路和文化路之间地带(包括经十路、文化路)进行轨道交通建设,对济南泉水产生的影响程度较小,是轨道交通建设较适宜区;其他区域进行轨道交通建设,对济南泉水产生的影响程度小,是轨道交通建设适宜区.     

济南泉水来源区域探讨

济南泉水源自区域降水,随降水的丰枯而变化。通过对济南泉群涌水量与区域降水的回归分析,得出济南泉水与济南东南部岩溶漏水山区的降水关联程度最为密切,说明济南泉水的主要补给区可能是济南泉群东南部岩溶漏水山区。根据区域内已有的降水和涌水量,预测预报济南泉群第二年枯水期应有的自然涌水量,为济南保泉供水提供有益的探讨。     

花岗岩带状热储水化学与锶同位素地球化学特征

江西省明月山地区位于宜春市西南部,地热资源丰富,揭示其水化学特征有利于地热资源保护和合理开发利用。收集并检测了39个水样本,采用水化学分析方法、相关分析法、水化学特征系数法分析了不同类型水样水化学组分含量特征及相关关系、水化学类型、钠氯系数、γMg/γCa系数和脱硫系数,同时根据锶同位素比值及浓度特征探明不同类型水的区别,阐明了研究区内水岩作用。结果表明：(1)不同类型的水样水化学组分之间存在一定的差异,TDS、pH、K~+、Na~+、HCO3~-、SO42-、F~-在地下冷水与地热水中均有不同程度的升高,地表水主要为Ca(HCO3)2和NaHCO3型水,地热水以NaHCO3型水为主,泉水以Ca(HCO3)2为主,地下冷水两个样品均为NaHCO3型水。(2)γNa/γCl和γMg/γCa的比值表明研究区地下水成因主要受大陆溶滤水演化的影响,脱硫系数表明研究区内地下水含水层封闭性较差,控制研究区内地热水水化学演化的主要因素为岩石风化作用。     

丽江古城黑龙潭泉水断流原因分析

黑龙潭泉水是岩溶地区地下泉水,是丽江古城的水源,水关系到整个丽江古城的保护与发展。近年来出现频繁断流,对丽江古城的水资源开发、利用、配置、保护和治理带来较大影响。使得生活用水和城市景观用水造成一度紧张的态势,严重地制约着社会、经济的可持续发展。通过对区域水文地质、泉水断流情况以及区域降雨量与泉水出流量之间的相关分析,提出黑龙潭泉水断流的原因,为保护丽江古城水资源的配置和调度提供科学技术依据。     

水化学环境变异下黏土物理力学特性研究进展

水化学环境变异对黏土力学特性具有很重要的影响。分别从物理力学试验分析和理论描述2个方面论述了水化学环境变异对黏土力学特性影响这一方向课题的研究现状。通过分析归纳可知:目前对于以蒙脱石含量为主的膨润土的研究较为透彻,得出了较为一致的规律并且揭示了其影响机理;对于高岭土和一般性黏性土在水化学环境变异下的响应规律揭示不清,机理阐明不清,需要进行系统完整的试验研究;同时,目前的土力学理论框架难以考虑水化学变异的影响,需要建立新的能考虑化学-力学耦合的土力学理论框架。最后,总结这一研究方向亟待解决的科学问题和后期的发展前景。     

济南泉水来源区域探讨

济南泉水源自区域降水，随降水的丰枯而变化。通过对济南泉群涌水量与区域降水的回归分析，得出济南泉水与济南东南部岩溶漏水山区的降水关联程度最为密切．说明济南泉水的主要补给区可能是济南泉群东南部岩溶漏水山区。根据区域内已有的降水和涌水量，预测预报济南泉群第二年枯水期应有的自然涌水量，为济南保泉供水提供有益的探讨。     

济南市卧虎山水库回灌补源对泉域修复分析

近年来,济南市由于地下水过量开采等多方面的原因,导致地下水位下降,泉水水位多次达到预警水位,甚至出现停喷,影响了经济社会的整体发展。为了改善这一现状,济南市实施了卧虎山水库回灌补源工程。经过分析卧虎山水库通过玉符河回灌补源情况,说明卧虎山水库回灌对保持市区趵突泉地下水位有明显的影响。实践表明,实施回灌补源工程对于补充市区地下水,实现泉水持续喷涌,改善济南水生态环境意义重大。     

黄土塬区浅层地下水化学特征及其碳循环意义

对甘肃省灵台县独店镇秋射村黄土剖面浅层地下水的水化学组成、溶解无机碳(DIC)、溶解有机碳(DOC)、颗粒有机碳(POC)等进行了取样分析,对其δ~(13)CDIC和δ~(13)CPOC的特征及其控制因素进行了探讨,并评估了降雨补给过程中的碳酸盐风化碳汇强度。结果表明,研究区地下水的水化学类型为HCO3-Ca·Mg型,其方解石饱和指数SIC大于0,已经饱和,但尚未达到大规模沉淀的程度。研究区黄土浅层地下水的DIC变化范围为5.25~5.45mmol/L,DOC含量为0.59~0.62mg/L,明显低于地表水体;而POC稍高,这是因为黄土颗粒物的混入造成。泉水和井水的δ~(13)CDIC变化范围在-9.19‰~-8.90‰之间,其较高的δ~(13)C与碳酸盐风化-沉积过程中反复的碳同位素交换有关。而δ~(13)CPOC变化范围在-19.99‰~-18.87‰之间,与黄土有机碳同位素特征基本一致。地下水中的HCO-3、Ca2+和Mg2+主要来源于碳酸盐的化学风化。根据风化反应的离子平衡关系,计算得到研究区的风化碳汇为2.82mmol/L,即每有1L的降水入渗到零通量面以下,就会产生2.82mmol的碳汇。     

从济西抽水试验探济南泉域西边界

根据2003年6月进行的济南西部抽水实验资料,分析趵突泉与宋庄两观测井试验期与2002年同期地下水水位变化情况。结果表明,济南市市区地下水与济南西部地下水之间存在密切的水力联系:济南泉域的西边界是马山断裂,大规模开采济南西部的地下水会严重影响市区泉水的喷涌。为实现济南市泉水长年喷涌的目标,应调整地下水开采布局,减少济西地下水的开采量。     

济南市玉符河回灌补源保泉研究

济南市泉群断流 ,泉水持续停喷 .为保持泉群喷涌 ,在回灌补源保泉研究的基础上 ,提出利用卧虎山水库放水 ,相机利用田山引黄供水 ,以玉符河为补源区 ,在河道内兴建拦河坝 ,滞蓄水流 ,将地表水转换为地下水 ,补充泉域地下水 ,从而提高市区地下水位的补源保泉方案 ,可保证泉群常年自然喷涌 .     

卧虎山水库对济南泉水影响的定量分析

分析计算了卧虎山水库建成运行后对其下游济南泉域岩溶水补给量的影响,包括河道水文特征变化对地下水补给量的影响、水库灌区农业灌溉对地下水补给量的影响、利用水库放水进行人工回灌对地下水的影响;进一步分析计算了卧虎山水库对济南泉水流量的影响程度:在不考虑其他因素的情况下,卧虎山水库的拦蓄运行使四大泉群的泉流量削减了11.8%。     

济南泉域地下水保护对策探析

济南泉域是典型的单斜构造,裂隙岩溶发育,地下水丰富,泉水众多。为保护好济南泉域地下水,保持"泉城"特色,从分析泉域地质及水文地质条件、地下水开发利用现状及存在问题出发,提出回灌补源、分质供水、开源节流、禁采限采、经济调节、管理与监测等工程措施和非工程措施。     

济南市保泉供水对策研究

以《济西抽水试验与济南保泉供水研究》成果为基础，以近20多年正反两个方面的经验教训为借鉴，提出济南泉域之外济西地区优质地下水开发潜力巨大，有条件形成多处特大型水源地。以此作为主要替代水源．停采泉域范围内东郊地区地下水，定能在确保城市工业供水的同时，恢复并保持济南名泉持久正常喷涌。     

基于时间序列分析的地下水动态研究

根据济南市区多年地下水监测资料,采用多元回归模型研究济南岩溶水地下水位动态特征,地下水位年内动态呈明显季节性变化;随时间的推移,年际动态呈现降雨量对地下水位的影响程度逐渐减小、开采量的影响程度逐渐增加的特点。采用时间序列分析法分离了地下水位序列的趋势项、周期项和随机项,建立地下水位预测模型,计算结果与实测值相吻合。为济南岩溶水的合理利用、泉水保护、地下水的监测管理提供了科学依据。     

基于时间序列模型的济南趵突泉地下水位预测

本文对2012年5月至2017年12月济南泉域趵突泉的地下水位波动规律进行了分析,并采用3种灰色时间序列模型,评价了保泉形势,通过模型的拟合效果检验可知:对于存在周期性波动趋势的地下水位观测值,GM(1,1)模型优势未能得到充分体现,ARIMA与Holt-Winters模型的预测结果较为接近,整体精度较高,表现出明显的预测优势。深入比选ARIMA与Holt-Winters模型的8项拟合优度指标,最终确定利用预测效果最优的Holt-Winters模型,从时间序列的角度对趵突泉地下水位进行分析,并预测2018—2019年趵突泉的年平均水位分别为27.734m和27.605m,泉水位波动的峰值为28.215 m,谷值将出现于2019年的6月份,数值仅为27.124m,逼近27.01m的泉水停喷线,为近7年来的最低水位。预测结果表明:现状降雨与开采条件下,2019年6月趵突泉将面临潜在的停喷的危机,保泉形势不容乐观。     

云南昭通喀斯特区天然水水化学性质及地质成因

为研究云南省昭通市昭通喀斯特区天然水水化学性质及其地质成因,采集9组河水样和27组裂隙水样,运用Piper三线图、阴阳离子比例法及饱和指数法,分析了昭通喀斯特区河水及裂隙水的水化学性质及主要地质因素。结果表明昭通河水与裂隙水中优势阴阳离子分别为HCO₃^-(67.3%和70.0%)与Ca²⁺(60.0%和72.1%);昭通81.6%天然水TH主要在75.0～300.0 mg/L之间。昭通天然水中含F^-量(均值0.1 mg/L)远低于中国饮用水卫生标准值(1.0 mg/L)。以碳酸盐岩为主的含水层中发育的裂隙水化学类型主要为Ca-HCO₃和Ca·Mg-HCO₃。含水层岩性控制着昭通裂隙水化学性质。昭通氟中毒区可在碳酸盐岩且岩性较为单一的含水层中找到优质水源。     

基于ArcGIS的辛安泉地下水水质评价研究

针对山西省第二大岩溶泉——辛安泉地下水水质的污染程度及空间分布问题,实地采集到辛安泉水源地24个采样点的水样,首次利用ArcGIS的地质统计分析功能,选择反距离加权插值方法,并对其结果进行分析。得出了辛安泉水质单项指标评价图和综合指标预测图,从时间、空间上对该泉域的水质作出综合评价:时间上,水质均出现从优良到较差再到优良的过程;空间上,污染区域大体呈现向东扩散的趋势。研究成果可为泉域今后的规划治理和实行具体的水资源管理措施提供一定的理论依据。     

基于遗传算法优化BP神经网络的岩溶泉水位预测研究

我国北方岩溶大泉是集自然、文化和旅游等多种属性的重要自然资源,对北方岩溶地区经济社会发展有着重要的促进作用。为了精确预测岩溶泉的动态变化趋势,为岩溶泉资源保护提供支撑,基于2016-2018年趵突泉泉域的大气降水量、岩溶水开采量、人工生态补源量等数据,分别构建了6种BP神经网络以及采用遗传算法优化的BP神经网络预测模型,评价了不同预测模型对趵突泉水位的预测效果。研究表明：与BP神经网络相比,将GA算法得到的权值和阈值作为BP神经网络初始值可以很好地提高神经网络预测的稳定性,同时可以大大减少神经网络迭代次数,从而节省大量的计算成本;采用Levenberg-Marquardt训练方法的GA-BP(LM)网络模型具有稳定性高、计算成本低、预测误差小的特征,更适用于岩溶泉水位的预测。