基于SWAT模型的辽西走廊海岸带无观测资料流域地表径流模拟

基于SWAT模型和流域水文相似性原理,采用模型参数移植法对辽西走廊海岸带无观测资料流域-狗河流域进行地表径流模拟,取得了良好的效果.该方法不仅有效地解决了水文模型在模型参数移植过程中的不确定性问题,而且为其他无观测资料流域的径流模拟提供了方法借鉴.     

灾害学定义之下的土壤盐碱化风险评价

为改善灌区中低产地的产量、提高其田间管理及粮食综合生产能力、防止土壤盐碱化灾害的扩展,在土壤盐碱化灾害学研究的基础上,建立了土壤盐碱化灾害风险评价指标体系。选用基于熵权的灰色关联评价方法来构建土壤盐碱化灾害风险评价模型,根据标准自然灾害风险原理,建立土壤盐碱化灾害风险指数计算模型。在松原灌区土壤盐碱化灾害风险评价中的应用表明,灌区各灌片盐碱灾害风险值为0.10～0.36,属于中度风险和重度风险区,风险值由小到大排序为：前郭片、安字片、有字片、龙海片、水字片、大布苏片、潜字片、套浩太片、戎字片、红星片、洪字片。该模型与灌区实情符合较好,客观性较强,表明所建模型可用于土壤盐碱化灾害风险评价。     

基于灰色关联熵的地下水环境演化模式判别模型研究

在耗散结构理论中,系统的信息熵越大,其有序度越低。地下水环境是符合耗散结构系统特征的动态有序系统,其演化进程中信息熵减少的特征可用来判别系统的演化方向。将地下水资源量作为决定其有序程度的序参量,按照地下水系统的实际开采量与可开采量之间的协同程度来指示系统的有序程度。将该两个序列之间关联系数的量化结果用信息熵来表述,构建基于灰色关联熵的地下水环境演化模式判别模型,通过不同时段系统的信息熵变化特征判别其演化方向。该模型在衡水市的应用研究表明,20世纪70年代以来深层地下水系统演化的信息熵变趋于减小,地下水系统功能逐渐退化,处于重建新的稳定态的演化过程中,地下水系统的状态和功能与原始的稳定态相比将存在极大的差异。该评价结果与地质环境监测反映的地下水环境的演化趋势一致。     

基于PS-InSAR技术的廊坊北部地区地面沉降监测研究

采用PS-InSAR技术对覆盖廊坊北部地区的33景Envisat ASAR影像进行处理，获取该地区2007～2010年平均形变速率场与季度时序沉降信息，并与沉降影响场数据进行耦合分析。结果表明： 1)宋庄-燕郊与五百户-大口屯等地区沉降发育较显著，季节性变动特征明显；2)山前与杨各庄-马坊地区呈高沉降梯度，平原区较高沉降梯度区多与-16 mm/a、0 mm/a等值线形态一致，差异性沉降特征显著；3)因第四系厚度、结构显著差异与断裂活动影响，北、东部断层两侧多表现为较高或渐变的形变梯度；4)差异性沉降展布与水源地、水位降深区具较好空间响应，且较严重沉降多为中深层承压水超采与城镇化建设所致。     

基于层次聚类法的柳江煤矿对地下水水质影响分析

煤矿开采过程中的矿井涌水与人为疏水均在不同程度上改变区域地下水循环模式,最终改变地下水水质。以柳江盆地地下水为研究对象,基于层次聚类分析与离子比例法探讨柳江煤矿对当地地下水水质的影响。利用层次聚类分析可将地下水分为三类(A、B、C类),三类水主要阳离子均为Ca~(2+)、Mg~(2+)。A类水阴离子以SO_4~(2-)为优势阴离子,最高达707.3 mg/L,主要沿盆地中心煤系地层分布;B类水以HCO_3~-为主要阴离子,分布于盆地东西两侧;C类水以较高的NO_3~-为特征,最高达537.2 mg/L(以NO_3~-计),集中分布于盆地南部花岗岩-变质花岗岩出露区。离子比例法与Q型聚类分析探讨水中SO_4~(2-)及其他主要化学成分,表明地下水中SO_4~(2-)主要来自煤系地层中硫化矿物的氧化作用,通过顶底板导水裂隙进入其他含水层,同时促进含水层中的溶滤作用与阳离子交替吸附作用。NO_3~-含量高的C类水除了其本身引起的水质恶化以外,一旦进入封闭含水层,可在还原状态下作为氧化剂促进硫化矿物的氧化作用,从而可能进一步引起地下水水质的恶化。     

松原灌区土壤盐碱灾害风险评价及水盐调控研究

土壤盐碱灾害已经成为全球最严重的、最受关注的环境地质灾害之一,它对社会、环境造成的恶劣影响及对人体健康和经济发展之危害程度难以用经济损失来衡量,其导致的灾难性后果往往具有广泛性、潜在性、稳定性和持久性.因此,针对该类灾害的防灾减灾任务迫在眉睫.开展土壤盐碱灾害风险评价及调控研究是防治和减轻土壤盐碱灾害的重要途径,它不仅是对灾害风险评价体系的扩充和细化,也为制定减轻土壤盐碱灾害措施提供科学依据和支撑.     

静水条件下振动对测压水位影响实验

将自行设计的井-承压含水层渗流系统置于地震模拟振动台之上，探究静水条件下测压水位的同震响应特征.该实验含12组工况，加载频率f_in分别为0.5，1，2，5，10，15 Hz和加速度a_in分别为1.5，2.5 m/s2的正弦波.研究结果表明:测压水位呈现阶升、阶升—振荡、振荡和阶降—振荡等4种响应变化形态，与天然地震同震响应井水位变化形态具有一定的相似性；12组工况中, 测压水位和孔隙水压力在加载低频(f_in=1，2 Hz)工况时均呈下降变化，中高频(f_in=5，10 Hz)时为上升变化，高频(f_in=15 Hz)时为振荡变化，且加速度峰值也会影响二者的变化形态；测压水位和孔隙水压力的变幅均随输入频率的增大呈先增大后减小的变化规律，其最大变幅分别出现在a_in=1.5 m/s2, f_in=10 Hz和a_in=2.5 m/s2, f_in=5 Hz两种工况中.      

松散承压含水层水位的同震响应实验与数值模拟

为深入理解井水位同震响应机理,本文开展了向完整井-松散含水层系统输入由不同频率和振幅（加速度）组成的正弦波荷载的振动台实验。以实验模型为物理模型,建立了振动作用下松散承压含水层中孔隙水压力响应的流固耦合模型和含水层水流与井流的相互作用模型,并运用多物理场耦合模拟软件COMSOL Multiphysics对实验过程进行了数值模拟。实验中观测到的四种典型水位变化形态与野外场地同震井水位变化形态相似。数值模拟结果显示,本研究建立的数学模型能较好地反映松散承压含水层中孔隙水压力和水位的响应情况。本文研究对解释地下水同震响应机制、岩体渗流稳定性和安全问题具有重要意义。     

云南会泽井水位对2014年鲁甸MS6.5地震同震响应过程模拟

为定量刻画地壳应力-应变改变、含水层孔压扰动及井孔水位变化之间的耦合过程,促进对近场地震水位同震响应机制的理解,利用多场耦合数值模拟方法,获得鲁甸地区（200×200）km²范围内,2014年鲁甸M_S6.5地震造成的同震静态应变场分布、孔压演化规律及会泽井水位响应曲线,并以渗透系数、杨氏模量及孔隙度为变量,设计6组不同模拟情景对影响研究区孔压演化的参数进行分析。结果表明：（1）鲁甸地震造成的同震静态应变场沿断层两侧呈四象限分布,应变场极值点分布在断层北段两侧,远离断层体应变数值逐渐减小;（2）地震造成研究区含水层孔压扰动在50 d内恢复至震前稳定值,孔压的扩散时间受渗透系数及杨氏模量的影响;（3）模拟所得会泽井水位受地震影响瞬时上升0.45 m,并在震后50 d内恢复至震前水位,水位变化趋势为阶升之后缓慢恢复,模拟水位与实测水位变化趋势相近。     

断裂两盘井水位同震响应特征对比分析——以北京八宝山断裂带中段大灰厂两观测井为例

地震常引起分布于断层两盘观测井的水位同震响应动态变化特征不同。而研究断裂两盘观测井同震响应能力、水位变化特征的差异性及其控制因素,有助于揭示断裂带的渗透性演化过程、可深化地下水位对地震响应机理的认识,对于指导地震观测井网布局具有重要意义。本文尝试从北京八宝山断裂带中段（大灰厂）上下两盘井的水位同震响应次数、形态、幅度、记震能力等方面进行对比分析,通过去除趋势项,采用数字滤波求取井孔气压系数,采用Baytap-G程序求取潮汐参数,并反演出7次大地震对大灰厂区两口井所在含水层产生的体应变量,进而判别两盘震前震后渗透性的变化。结果显示,两口井同震响应特征具有明显差异,上盘井对大震的同震响应次数较多、能力较强;这不仅与断裂带起屏蔽作用有关,而且与井所处含水层渗透性呈不同规律变化密切相关。