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    2002年  27卷  第2期

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    水-岩相互作用研究的回顾与展望
    沈照理, 王焰新
    2002, 27(2): 127-133.
    摘要:
    总结了2 0世纪5 0年代末以来的水-岩相互作用研究历史, 初步划分为3个阶段: 第一阶段, 5 0年代末— 70年代初; 第二阶段, 70年代初— 80年代末; 第三阶段, 80年代末至今.近年来, 环境问题在水-岩相互作用研究中占的比重越来越大, 也使水-岩相互作用研究获得了更大、更持续的发展空间.简要回顾了地下水成因和地壳中水的地球化学循环, 控制水的化学成分的地球化学过程, 以及水-岩相互作用与地质灾害等方面的重大研究成果.认为有望取得创新成果的领域包括: 地下水地质作用及其资源环境效应, 地下水环境演化与全球变化, 和极端条件下的水-岩相互作用研究.
    山西省奇村地热田超采引起的热水动态变化
    邓安利, 孙和平
    2002, 27(2): 134-134.
    摘要:
    地下水水平井流的模型及数值模拟方法—考虑井管内不同流态
    陈崇希, 万军伟
    2002, 27(2): 135-140.
    摘要:
    评述用线汇刻画水平井管可能存在的问题, 并用理想模型证明.提出考虑井管不同流态(线性流与非线性流) 水流阻力的水平井流的模型, 并将内边界取在水平井的出水口处, 避免了采用线汇刻画水平井管时假定其流量分布和水头分布的困难.运用作者提出的等效渗透系数的概念与确定方法, 将水平井-含水层系统视为含有圆柱形透镜体的非均质含水层, 给出新的水平井流的数学模型.求解了一个理想模型, 得出河下水平井开采地下水的动态.
    单斜含水层-泉流系统概念模型研究
    陈崇希, 黎明, 刘文波
    2002, 27(2): 140-140.
    摘要:
    用环境同位素论区域地下水资源属性
    文冬光
    2002, 27(2): 141-147.
    摘要:
    从可持续角度提出了区域地下水资源属性的概念; 分析了含水层系统中地下水质点的时间效应; 利用大量同位素资料分析了不同区域含水层系统中的地下水资源属性和人类活动对地下水资源属性的影响.指出利用环境同位素是研究区域地下水资源属性最直接、有效的方法; 正确认识评价区域地下水资源属性对实现地下水资源可持续性具有重要意义.
    河北元氏丘陵山区农业生态地质类型
    李瑞敏, 侯春堂, 冯翠娥, 申建梅, 刘文生
    2002, 27(2): 148-152.
    摘要:
    农业生态地质类型是农业生态地质调查研究综合性成果之一, 是其调查填图的基本单位.利用把地质环境与农业生态作为一整体系统的思路, 确定了农业生态地质类型划分的原则: 整体系统中的主导因素, 地上农业生态质量差异和宏观识别特征明显.研究区共有农业生态地质类3个、型16个, 而且不同类型上农业生态质量特征差异显著.
    地下水开采——重要的CO2排放源
    贾国东, 段光杰, 钟佐燊
    2002, 27(2): 153-156.
    摘要:
    运用水文地球化学模拟软件计算了大庆市齐家水源地地下水的CO2分压及地下水被抽出至地表与大气CO2达成平衡后CO2自水中的逸出量, 结果表明, 地下水p(CO2)= 1.28× 104 Pa, 显著高出大气p(CO2); 当地下水到达地表环境后将有11.15 mmol/kg的CO2释放进入大气.进一步的讨论得知, 各种岩性含水层的地下水都可以含有较高的p(CO2).因而, 地下水的开采成为了一个不容忽视的CO2人为排放源.这应该引起有关学者的重视.
    河北平原深层碱性淡水形成的水文地球化学模拟——以保定、沧州地区为例
    郭永海, 沈照理, 钟佐燊
    2002, 27(2): 157-162.
    摘要:
    以揭示河北平原深层碱性淡水化学形成机制为主要研究目的, 选择河北平原深层碱性淡水发育的保定、沧州地区为典型研究区, 应用水文地球综合分析方法和地下水地球化学模拟技术, 探讨了深层碱性淡水水化学性质、分布规律及形成的自然环境; 依据质量守恒原理建立深层地下水质量平衡反应模型, 研究了从山前至滨海整个水流路径上所发生的水文地球化学作用及水、岩间的质量交换, 从而揭示了深层地下水化学演化规律的内涵及深层碱性淡水水化学形成机制.主要结论是深碱性淡水是由山前补给区HCO3-Ca·Mg水逐步演化而来, 从山前至中部平原, 在地下水环境由开放转为封闭的过程中, 方解石、白云石溶解和沉淀, 钠长石、石膏、岩盐和菱铁矿的溶解, Ca-Na阳离子交换是控制其形成和演化的主要水文地球化学作用.
    天津市深层基岩地下热水系统数值模拟中若干问题的处理
    周训, 陈明佑, 吴胜军, 崔红梅, 付丽, 赵越
    2002, 27(2): 163-167.
    摘要:
    天津市基岩地下热水具有密度随温度变化显著、存在水岩之间热交换的特点, 采用适合于描述深层地下热水水流和热量运移的压力场和温度场控制方程, 通过对渗流场、边界条件的合理概化和对初始条件、热储层缺失区域及倾斜断层等的合理处理, 使所建立的三维数值模型变得更为有效和实用.
    中国北方岩溶区含水岩溶裂隙介质的序列指示模拟研究
    陈鸿汉, 朱远峰, 邹胜章
    2002, 27(2): 168-172.
    摘要:
    针对当前岩溶学研究领域中空隙位置定量预测和数学描述的难题, 选择研究程度高、资料丰富、具有典型代表性的山东济南泉域的含水岩溶裂隙介质, 运用序列指示条件模拟方法研究空隙间的连通性能, 预测岩溶裂隙密集带和强径流带的位置.研究表明, 它既可给出其模拟数值的波动区间, 且不同分位数值模拟图均能明显一致地指示出岩溶裂隙密集带和强径流带位置, 尤其是当样本点较少时, 也可获得几乎与样本点较多时的一致成果, 从而为该方法的推广应用提供了广阔的领域.
    36Cl研究灰岩侵蚀速率的理论与方法
    万军伟, 刘存富, 王增银, 晁念英, 王佩仪
    2002, 27(2): 173-176.
    摘要:
    从理论上研究了方解石中36Cl的5种起源: (1)近地表Ca散裂和散裂成因的中子捕获; (2)由Ca产生的负μ介子捕获; (3)负μ介子捕获以后的中子发射; (4)由快μ介子引起的光致蜕变反应产生的中子; (5)由U裂变和(α, n)反应产生的中子.论述了36Cl在灰岩深度剖面上的4个分布特征: (1)36Cl浓度随深度增加而减少; (2)深度能够自然地区分由不同生成反应形成的36Cl贡献; (3)为了把测量的36Cl浓度与Ca的μ介子捕获及在35Cl上μ介子产生的中子捕获区别开来, 样品必须具有一定N(Ca)/ N(Cl)比值的范围; (4)甚至在最干旱条件下, 灰岩的侵蚀也是不可避免的, 并且在稳定状态下起重要作用.详细描述了36Cl的采样方法和AMS分析技术.研究了测定灰岩侵蚀速率的数学模型, 并且对一些灰岩表面侵蚀速率作了评价.
    遗传算法在边坡数值计算中的应用
    安关峰, 殷坤龙, 唐辉明
    2002, 27(2): 177-180.
    摘要:
    改进了进化方向的遗传算法与有限元数值法, 结合并研制了相应的软件.应用该软件对多类型岩土边坡进行弹性模量、内聚力、内摩擦角等参数反演分析, 显示误差很小, 收敛速度也很快, 这说明改进进化方向遗传算法这种新型的优化算法在多类型岩土参数优化估计中具有独特的优势.
    土壤残油生物降解性与微生物活性
    李广贺, 张旭, 卢晓霞
    2002, 27(2): 181-185.
    摘要:
    利用色谱-质谱联机(GC/MS)、柱层析分析方法、浊度法和微生物脱氢酶法, 确定土壤残油污染物的构成、油污土壤优势降解菌、残油降解过程中微生物活性及其动态变化.研究结果表明, 长期残留在淄河滩土层中的石油烃类主要由沥青质、胶质构成, 占总烃类的6 0 %~80 %.经过90d生物降解试验, 残油降解率仅为2 0 %.污染土层中的主要优势菌为球菌和杆菌, 菌群鉴定为黄假单胞菌(Xanthonmonas)、芽孢杆菌(Bacillus) 等.据微生物脱氢酶动态变化的初步研究结果, 微生物脱氢酶活性变化可作为衡量微生物活性变化的重要指标.
    零价铁降解水中氯代烃的实验室研究
    刘菲, 汤鸣皋, 何小娟, 黄园英, 赵静
    2002, 27(2): 186-188.
    摘要:
    由于氯代有机溶剂的大量使用和使用氯气对饮用水消毒, 致使四氯化碳(CT) 和四氯乙烯(PCE) 成为地下水和饮用水中常见的污染物.利用廉价铁屑对CT和PCE进行还原性脱氯, 对其动力学过程进行初步研究, 并对影响反应速率的因素进行探讨.结果表明, 零价铁对氯代烃有明显的脱氯作用, 相同氯代程度的烷烃和烯烃, 烷烃的脱氯速度快, 反应符合一级反应动力学方程, 反应是准一级反应, 反应速率受到传质速率即零价铁比表面积的影响.
    水井酸处理的周期性负压法
    韩乾坤, 靳孟贵, 常振松
    2002, 27(2): 189-192.
    摘要:
    针对常规水井酸处理法增产效果有限、对地下水污染严重的问题, 提出了水井酸处理的周期性负压法.该方法通过产生周期性负压, 不断向裂隙中压入井筒里活性较强的酸液, 并及时清除裂隙中的反应产物, 因而使用一次周期性负压法, 具有多次常规酸处理加物理洗井的增产效果; 同时它利用周期性负压和少量多次注酸, 限制水井酸处理的污染范围, 降低对地下水的污染程度.使用结果表明: 与常规水井酸处理法相比, 水井酸处理的周期性负压法可使水井酸处理效果平均提高186%, 酸处理后的污水排出量减少59%.另外, 该方法简便易用, 使用成本低, 可广泛推广应用.
    长江三峡工程蓄水对链子崖危岩体T8—T12缝段稳定性影响研究
    胡亚波, 黄学斌
    2002, 27(2): 193-198.
    摘要:
    三峡水库蓄水后, 已治理的链子崖危岩体, 特别是T8—T12缝段岩体将受到江水的长期作用和影响, 直接关系到防治工程的成败.通过大量实地调查和岩体测试, 着重论述水库蓄水对T8—T12裂缝及其充填物的作用和影响; 并以此为基础, 用改进的Sarma法对该段危岩体的稳定性进行重新计算和评价, 得出一系列新的结论: 总体上, 长江水位抬升后, 水对裂缝的溶蚀作用和劈裂作用, 使裂缝整体加宽, 不利于危岩体的稳定; 考虑岩体和承重阻滑键取长期强度和江水位骤然升降, 以及地震影响, 链子崖危岩体整体稳定性将恶化, 但NE20°方向稳定程度好于NW 35 0°.
    改进的Theis井流模型及其解析解——考虑含水层顶板的挠曲作用
    王旭升, 陈崇希
    2002, 27(2): 199-202.
    摘要:
    传统承压含水层井流理论都假定承压含水层顶面总应力不变, 其隐含的意义是忽略含水层顶板的刚度, 从而忽略了顶板弯曲对含水层释水的影响.指出考虑顶板弯曲时, 抽水井周围承压含水层顶部的总应力将减小, 从而产生比传统理论估计更大的地下水降深, 并结合弹性板理论对Theis井流模型作出了改进, 新模型的解析解证明Theis模型计算的地下水水头降深偏低.
    污水渗滤土地处理系统中水力停留时间与出水效果的讨论
    何江涛, 段光杰, 张金炳, 汤鸣皋, 钟佐燊
    2002, 27(2): 203-208.
    摘要:
    污水渗滤土地处理系统中, 水力停留时间与出水效果之间的关系, 直接涉及到系统的大小与出水效果之间的关系.一般认为各污染组分的去除率与水力停留时间之间符合一级反应动力学方程.从微生物生长动力学角度出发, 就此问题做了进一步讨论.结果表明, 各污染组分的出水浓度与水力停留时间之间的关系严格地说, 是一种类指数关系, 它实际是一条直线和一条负指数曲线叠加而成, 而并非纯指数关系.实际应用结果表明, 不同系统的处理效率可以通过一级反应速率常数KT进行对比评价.提高系统的处理效率可以围绕反映系统净化能力的综合指数KT, 从提高系统内微生物活性的角度出发, 以减小系统的占地及投资.
    考虑土体强度的建筑基坑突涌问题分析
    谭松林
    2002, 27(2): 209-211.
    摘要:
    基于土体的强度特性, 并假设突涌破坏体为方柱体或圆柱体, 推导出了考虑土体强度的基坑突涌稳定性计算公式, 计算结果表明, 对于一般的粘性土, 考虑其强度后的抗力分项系数比不考虑强度的抗力分项系数增加二倍以上.汉口地区许多基坑开挖并没有出现突涌现象, 表明土体的抗剪强度对抗力起着不可忽视的作用, 因此考虑土体强度的突涌稳定性分析是比较接近工程实际的.
    珠江三角洲地区高速公路软基瞬时沉降计算方法探讨
    马传明, 蔡鹤生
    2002, 27(2): 212-216.
    摘要:
    目前高速公路软基瞬时沉降尚无成熟的计算方法, 从产生剪切变形的主要因素入手, 同时考虑土体结构损伤、砂井加筋作用, 推导出珠江三角洲地区高速公路软基瞬时沉降的计算关系式.根据填土荷载大于或小于Pc的两类情况而得到各自的计算公式, 并利用实测资料进行反馈分析得到经验系数.5个断面的计算表明, 所得计算公式是可信的.
    浙江省仙居县地质灾害调查与区划
    曹恺, 孟高头, 陈亮
    2002, 27(2): 217-221.
    摘要:
    结合地质灾害调查与区划项目中“以人为本”的思想, 在调查仙居县具体地理情况、地质环境的基础上, 分析了对地质灾害起控制作用的因素, 建立了敏感因子评估模型.由于地质灾害致灾因素的复杂性及不确定性, 引进了模糊数学综合评判法, 对地质灾害进行区划, 依据区划结果对仙居县土地规化提出了切实可行的建议.
    河北平原区域地下水资源决策支持系统设计与开发
    李门楼, 胡成, 陈植华
    2002, 27(2): 222-226.
    摘要:
    以河北平原水资源决策支持系统为例, 介绍在地理信息系统平台上, 如何结合地下水资源管理、决策的具体需求, 构建一个可以实现对地下水资源进行管理、决策的支持系统, 并系统介绍了系统平台的选取、决策支持系统结构的组成框架、空间数据库的组成等基本思路, 重点介绍了模型库、方法库的设计与开发技术过程.最后分析了河北平原区域地下水资源决策支持系统的应用, 认为实例对类似地区建立水资源与环境管理的决策支持系统有很好的借鉴作用.
    垃圾堆放场氯代脂肪烃对浅层地下水的污染特征初步分析
    李海明, 陈鸿汉, 钟佐燊, 张达政, 刘菲
    2002, 27(2): 227-230.
    摘要:
    研究区是浅层地下水主要补给区.通过区内地下水监测说明, 受垃圾淋滤液影响的地下水中氯代烃高值点主要集中在研究区中部; 地下水中氯代烃检出值和检出率有季节性变化特征, 与垃圾堆放时间和该井距垃圾堆放场距离有密切关系, 堆放时间越长, 离垃圾堆放场越近, 检出率、检出值越高; 对地下水污染的敏感性和影响氯代烃迁移的机理方面进行了初步分析.
    利用稳态坡形类比法预测基岩岸坡的库岸再造
    马淑芝, 贾洪彪, 唐辉明
    2002, 27(2): 231-234.
    摘要:
    水库库岸再造是水利水电工程中经常遇到的工程地质问题之一.依据库岸地质结构和岩性组合, 划分出工程地质条件相近的库岸段, 与工程地质条件相类似的稳态坡形进行类比, 确定出再造后的稳态坡形的坡角大小, 从而进行库岸再造预测.利用稳态坡形类比法对三峡库区迁建新址的基岩库岸进行了再造预测, 定量预测出三峡水利枢纽工程建成蓄水后, 巫山县城新址基岩库岸最终再造带宽度在40166m之间, 预测结果可以用来指导新城的规划与建设.
    论工业建设项目的环境风险及其评价
    郭永龙, 刘红涛, 蔡志杰
    2002, 27(2): 235-240.
    摘要:
    主要讨论和揭示了工业建设项目所产生环境风险的内涵与特征, 阐述了环境风险如何表征以及它的评价标准———可接受水平的确定, 最后在此基础上, 指出了开展工业建设项目环境风险评价的方法与步骤