地下水硝酸盐特殊脆弱性评价:以沙颍河流域为例

特殊脆弱性评价是地下水污染防治的基础。该文以地下水硝酸盐污染典型区—沙颍河流域为研究区,基于地下水硝酸盐污染成因分析,建立了以地下水埋深(D)、净补给量(R)、含水层富水性(A)、土壤类型(S)、地形坡度(T)、包气带介质类型(I)、污染物输入强度(P)、土壤有机质含量(O)为指标体系的DRASTIPO评价模型,采用主成分-因子分析法确定指标权重,并对浅层地下水硝酸盐特殊脆弱性进行了评价。2013年8月在研究区采集浅层地下水样品48组,通过分析采样点特殊脆弱性指数与地下水NO3-浓度之间的相关性,相关性系数R2为0.714,表明该评价模型是可靠的。     

粤东典型区地面沉降时空演化特征及成因分析

粤东地区谷饶镇的地面沉降发展时间长、规模大,但是无地面沉降的监测数据,给该地区地面沉降的定性评价带来困难。采用InSAR测量技术,获取了研究区2015—2018年间的地表变形数据,采用克里金方法和空间叠加分析研究了该地区地面沉降的时空演化规律及其影响因素。结果表明:研究区地面沉降速率基本呈减小趋势,整体上呈现持续变形的特征;引起研究区地面沉降的物质条件主要是岩土体松散与土质不均;研究区第四系地层在垂向上主要分为两层压缩土层组,尽管第一压缩土层厚度小于第二压缩土层,但其工程力学性质差,其影响不能忽略;建筑荷载和地下水开采是引起研究区地面沉降的两个重要因素,而造成研究区严重地面沉降及不均匀地面沉降的主要原因是大量开采地下水。     

滇东南岩溶山区地下水脆弱性评价模型DRIVALE及应用研究

以滇东南岩溶山区的砚山县为研究区,构建地下水脆弱性评价模型(DRIVALE),对研究区的地下水环境脆弱性进行评价。DRIVALE模型选用地下水位埋深、表层岩溶、渗透条件、植被覆盖、含水层介质、土地利用和地下水富水性7个因子作为评价指标,运用层次分析法计算各项因子的权重。研究模型使用矢量数据结合遥感影像,采用栅格数据的加权总和方法,运用Arc GIS软件叠加分析功能中的加权总和对各因子进行加权总和分析,评价出研究区的地下水脆弱性。对评价结果进行分级,将砚山县地下水脆弱性分为高度脆弱区、较高脆弱区、中等脆弱区、一般脆弱区和潜在脆弱区5个等级。研究结果表明:(1)砚山县地下水脆弱性普遍较高,受地下水本身的地质条件与自然环境属性的影响较大;(2)运用栅格数据评价地下水脆弱性,评价结果较为精准,但结果较为离散,不便于分区化管理;(3)DRIVALE模型充分考虑了影响地下水脆弱性的地质与自然环境条件等多方面因素,具有广泛适用于滇东南岩溶山区地下水脆弱性评价的潜在性。     

层次分析法在重庆某县地质灾害危险性评价中的应用

文章针对重庆市某县地质环境条件、发育特征等特性,选取了地层岩性、斜坡结构类型、坡度、坡高、降雨量、结构面、人类工程活动等7个因素作为地质灾害危险性评价因子,通过层次分析法确定评价因子权重,并采用专家系统法赋值,建立了该县地质灾害危险性评价模型。通过划分评价单元及利用危险性评价模型,将该县地质灾害危险性分为危险性大区、危险性中等区和危险性小区。研究成果对相似地区地质灾害危险性的划分也提供了一定的借鉴意义。     

基于灾害风险理论的岩溶区建设项目地下水污染风险评价

为研究岩溶地区建设项目的地下水污染风险,引入灾害风险理论确定地下水污染风险是由地下水脆弱性和建设项目污染负荷危险性两方面共同决定,并构建了地下水污染风险指标体系。采用模糊层次分析法确定各指标权重,选择TOPSIS模型进行脆弱性和危险性等级的判断,最后依据风险等级分区矩阵确定地下水污染风险评价等级。以贵州西北地区某火电厂项目进行地下水污染风险评价实例应用,结果表明该项目地下水污染风险等级为"较高",主要因素为该地区地下水含水层脆弱性"较高",评价结果符合实际,具有一定应用价值。     

基于DRASTIC的丽水市地下水防污性能评价

地下水防污性能反映地下水系统遭受污染的可能性,可以为土地利用规划、地下水资源保护规划、地下水水质监测等提供科学依据。此论文结合丽水市的水文地质条件,对DRASTIC评价模型进行了改善,建立了符合丽水市的DRAMTIC评价模型。该模型由大气降雨入渗补给量、地下水埋深、包气带介质、水力传导系数、含水层厚度、地下水开采强度、地形坡度等7个因子组成,以乡镇单元等为界线划分不规则评价单元,评分体系由单因子区域分布规律确定,采用主成分—因子分析法分析各因子的权重体系;利用差分法对各因子加权叠加的综合指数进行等级划分,应用GIS技术得到丽水市地下水防污性能评价图。该模型的评价结果客观科学,能有效的为规划部门及地下水资源管理部门服务。     

枣庄市新城区岩土震害预测

根据工程地质背景的分析,确定了枣庄新城区主要的岩土震害类型为砂土液化和不稳定边坡失稳。使用层次分析法和粗糙集理论,对岩土震害影响因子的主、客观权重值分别进行了计算。对于计算得到的主、客观权重进行预测准确性检验,根据准确性的大小分析确定主、客观权重的偏好系数,利用偏好系数进行计算得到最终的综合权重值。使用GIS对各类影响因子的矢量化危险等级数据进行叠加,得到最终的枣庄新城区岩土震害危险性预测图。该图件可以为枣庄新城区的合理城市规划、工程优化布局、土地有效利用和建筑抗震设计等提供基础参考资料。     

基于改进DRASTIC模型评价拉林河流域地下水脆弱性研究

以拉林河流域作为研究区,结合研究区实际条件对传统DRASTIC模型进行改进,利用层次分析法获得各指标的权重值,并应用ARCGIS的空间分析技术获取研究区地下水脆弱性分区,同时根据单参数敏感性分析方法对评价结果进行验证.结果表明,流域地下水以中等脆弱性和较高脆弱性为主,约占流域面积的85%.在选取的六个评价指标中,土地利用类型、地下水位埋深以及地形坡度这三个指标对流域地下水脆弱性影响最大.研究结果为拉林河流域地下水资源管理和污染防治提供理论依据.     

基于GIS技术的典型岩溶石山区土壤侵蚀危险性评价--以广西平果县果化示范区为例

针对岩溶石山区土壤侵蚀危险性评价问题,以广西平果县果化示范区为例,从分析土壤侵蚀的影响因子入手,建立了示范区的土壤侵蚀危险性评价模型.选取的评价因子为地形坡度、植被覆盖度和土层厚度等3个关键因子,并利用层次分析法确定了评价因子的相对权重,同时以ArcGIS 8 Desktop为平台,利用系统的空间分析工具,通过模型的空间关系识别和叠加分析,实现了示范区土壤侵蚀危险性评价.     

基于改进DRASTIC模型的平原河网地区地下水脆弱性评价

DRASTIC模型易使用,在国内外地下水脆弱性评价方面得到广泛应用,但平原河网地区地势平坦、地下水埋深浅,DRASTIC模型需根据其特征进行改进,目前应用尚不多见。该研究结合平原河网地区水文地质特征,选取地下水埋深、净补给量、含水层厚度、水力阻力及含水层渗透系数5个指标改进DRASTIC模型,基于GIS软件构建平原河网地区地下水脆弱性评价DRAHC模型,并以上海市为例,进行实例计算与评价。结果表明上海市地下水脆弱性总体较高,"较高"和"高"占全市总面积45.27%,"中等"占33.08%,"低"和"较低"占21.65%。各指标的单参数敏感度分析和地图移除敏感度分析结果显示,有效权重与理论权重大小排序基本一致,每个指标去除均对地下水脆弱性评价结果产生较大影响,说明DRAHC模型在平原河网地区应用的合理性。该研究结果能够为上海市地下水资源管理提供依据,为类似区域地下水脆弱性评价提供参考。     

融合自然-人为因子改进回归克里格对土壤镉空间分布预测

掌握土壤重金属的空间分布对于科学制定土壤污染风险管控策略具有重要支撑作用.针对目前重金属空间模拟较少考虑影响因素且平行变量间存在多重共线性,导致预测精度较低问题,选取自然-人为的23个影响因素,采用OK(普通克里格法)、NRK(仅基于自然因子的回归克里格法)和NARK(基于自然-人为因子的回归克里格法)对土壤镉空间分布...     

潞安矿区地面塌陷发育特征与危险性评价

为全面了解潞安矿区地面塌陷的现状及特征,并为地质灾害的防治工作提供理论依据,依据野外调查的资料分析结果,指出了该矿区地面塌陷的发育特征,并在分析地面塌陷形成机制和影响因素的基础上,依据模糊综合评价的理论与方法,建立了矿区地面塌陷危险性评价模型,得出的评价结果与实际情况基本吻合。     

融合多源时空数据的地下水硫酸盐预测模型

准确预测地下水SO₄ ^2-空间变化趋势对改善地下水质量、提高区域地下水管理水平具有重要意义.以2011、2014、2017和2020年叶尔羌河流域平原区土地覆盖数据、土壤参数数据、数字高程数据等多源时空数据和地下水pH值为特征变量,分析其与地下水SO₄ ^2-浓度的相关性,利用贝叶斯优化算法优化随机森林回归,建立BOA-RFR模型,并基于BOA-RFR模型对特征变量进行重要性分析,对模型预测精度进行评价,最后生成地下水SO₄ ^2-预测图.结果表明,pH值、地面高程（GE）和贡献区荒地（BAR）面积占比作为影响地下水水化学组分的重要参数,与地下水SO₄ ^2-浓度均呈现极显著负相关,对地下水SO₄ ^2-浓度预测的重要度均大于25 %;地统计插值方法作为空间分布预测建模的辅助手段,加入辅助样本后的BOA-RFR模型,地下水SO₄ ^2-浓度预测的R²均大于0.96,且多辅助样本构建模型的RMSE和MAE最大值较少样本模型的最小值分别降低了4.7 %和23.8 %;在地下水SO₄ ^2-浓度预测中,高SO₄ ^2-地下水向叶尔羌河流域平原区东北部富集,且面积呈扩张趋势.     

重庆市浅层地下水污染源解析与环境影响因素识别

为了有效防控山地城市复杂地质条件下的浅层地下水污染,明晰地下水污染的影响因素,基于重庆82个浅层地下水监测点的15项水质指标,运用绝对主成分-多元线性回归模型(APCS-MLR),解析不同水质指标的污染源因子,量化因子对地下水质的贡献率;基于地下水脆弱性理论,借助地理探测器识别岩溶区、非岩溶区地下水污染的关键影响因素. 结果表明:①重庆市浅层地下水受人类活动影响大,总大肠杆菌群、Fe、Mn等元素超标率在50%以上;②重庆市浅层地下水污染源因子主要包括淋溶富集-城镇生活污染因子(贡献率42%)、地质环境背景因子(17.83%)、工业污染因子(13.74%)、农业污染因子(6.78%),方差累计贡献率为80.34%;③重庆市浅层地下水污染强度空间分布总体呈现西部都市区及周边>中部>东南部>东北部的空间分布格局. 土地利用类型、坡度、土壤质地等3个因子对全域地下水污染具有较高的解释力,是浅层地下水污染的关键影响因子;④土地利用类型与降雨强度、土地利用类型与水力传导系数、土壤与坡度等双因子交互非线性增强了对重庆市浅层地下水污染的解释力. 研究显示:污染源强与路径因子相结合能更好地解释地下水污染差异化;地理探测器为识别地下水污染影响因子提供了有效的探索方法.      

基于证据权重法地下水中氮浓度影响因素分析

针对地下水中氮素浓度主控因素难以确定的问题,本文以三江平原松花江-挠力河流域为例,采用证据权重法,选取降水量、土地利用类型、人口密度、土壤有机质含量、粘土层厚度、地下水埋深、含水层厚度和地下水类型为证据因子,分别建立地下水中氨氮和硝态氮的预测模型,并分析其对氮素浓度分布的影响程度,取得了较好的预测结果,其中氨氮和硝态氮的预测精度分别达到77.2%和89.1%.分析表明:三江平原地下水中氨氮和硝态氮浓度与降水量、人口密度呈正响应关系;氨氮浓度与含水层厚度呈正响应关系,而硝态氮与含水层厚度则呈负响应关系,说明氨氮受含水层氧化还原环境条件影响较大,硝态氮受含水层对流弥散作用影响较大;当土地利用类型为居住用地时,地下水中氨氮和硝态氮浓度通常较高.     

江汉平原地下水中硝酸盐的分布及影响因素

基于2011~2014年825个地下水采样点测试结果,采用半方差函数模型和普通克里格插值方法,研究了江汉平原地下水中NO₃-N的空间变异和分布特征.运用证据权重法,选取降雨入渗补给量、地下水位埋深、渗透系数、包气带岩性、土地利用类型、土壤类型和土壤全氮含量7个因子建立预测模型,分析其对硝酸盐分布的影响规律.结果表明,江汉平原地下水NO₃-N含量经Box-Cox变换后服从正态分布,其半方差函数最佳拟合模型为球状模型,空间相关性为87.93%,相关距离为68.02km.研究区地下水NO₃-N含量具有南部高、北部及西部山前平原低的特点.地下水中NO₃-N含量超过10mg/L分布面积所占比例达8.61%.成功率曲线表明模型预测精度为0.91,预测结果较好.江汉平原地下水NO₃-N含量与该区降雨入渗补给量、渗透系数和土壤全氮含量具有良好的正响应关系,与地下水位埋深呈负响应关系.当包气带岩性为砂砾石、土地利用类型为建设用地及土壤类型为冲积土覆盖条件时,地下水极易受硝酸盐污染.     

黄土丘陵区不同水体中氢氧同位素特征及相互关系

为了研究典型黄土丘陵区不同水体氢氧同位素特征及水体间补给转化关系,合理利用干旱半干旱区水资源,通过野外采集2019年6月至11月延安市安塞墩山周围降水、河水、地下水和土壤水样品,运用同位素示踪技术,结合混合模型探索研究区不同水体氢氧同位素特征及水循环转化关系.结果表明:河水、地下水较土壤水富集氢氧同位素;各水体D和18...     

土壤污染调查加密布点优化方法构建及验证

鉴于传统调查布点方法对土壤污染物平均含量的估计精度较高,但对污染区范围的估计精度不能满足修复治理需求的问题,同时,为了准确估计土壤污染区面积及其空间位置,提出了土壤污染详查样点优化方法.在初步调查的基础上,首先利用地统计条件模拟方法预测土壤污染概率,基于污染概率和土壤污染物含量局部空间变异确定加密布点的优先区域,并根据污染物含量的空间变化趋势布设样点,然后根据优化后的土壤污染调查布点方案估计污染区面积和空间位置.最后,以某Cd污染场地为例,验证了布点优化方法的效果.结果表明,土壤污染调查加密布点方法显著提高了污染区面积及其空间位置的估计精度.案例场地土壤Cd污染区面积的预测误差为4.10%,污染区空间位置的精度为86.10%.土壤污染调查布点优化方法在保证土壤污染调查精度的同时,相比于传统调查方法可显著降低土壤污染调查的样本量.     

抽水对地壳形变观测影响的研究

抽水引起地面沉降问题早已引起世界各国的关注,是目前世界上许多取用地下水的国家共同面临的严重环境保护问题。我国地面沉降研究工作的开展已有10多年的历史,主要方法是利用沉降模型进行模拟推测,其弊端较多。由于缺少地下水水位和地面沉降的实际观测资料,难以进行细致的研究。蓟县地震台进行地形变监测已有十几年的历史,在长期的地形变观测中,不仅能监视到抽水引起地面倾角的地变化(经换算可得地面垂直方向的变化),还能监视地面因抽水引起地面水平方向的变化。为具体研究人工抽水与地壳形变的关系进行抽水实验。     

上海市地面沉降防治措施及其效果

上海是我国著名的地面沉降灾害城市,经过45年来防治地面沉降的探索,取得了防治平原区地面沉降灾害的宝贵经验.上海地面沉降历史可分为两大时期,即1921～1965年快速沉降时期和1966～1995年的缓慢沉降时期.20世纪20年代以来,上海的主要地面沉降灾害有:潮水上岸、暴雨导致地面积水、高潮桥下通航受阻、基础设施遭损、地貌形态改变等.自1956年以来,上海采取了如下八个方面的防治措施:建设防汛墙、建设排涝泵站、压缩地下水开采量、开展地下水人工回灌、调整地下水开采层次、地面沉降监测与研究、制订地下水采灌方案及地面沉降法制措施等.如今,抵御住了潮水上岸的洪灾;暴雨导致地面积水程度大大降低.1966～1995年,上海市中心城区沉降量仅116mm(年均4mm),仅为1921～1965年的7%,取得了以中心城区最小的地面沉降量换取全市最大量地开发地下水资源的效果.