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  • 【期刊】 基于随机模拟的地下水污染物最优水力截获量

    刊名:中国环境科学 作者:闫佰忠 ; 付晓刚 ; 唐仲华 ; 吕文斌 ; 王小明 关键词:随机模拟 ; 蒙特卡罗模拟方法 ; 空间变异性 ; 水力截获 机构:中国地质大学环境学院 ; 中国地质大学环境学院 ; 河北地质大学 ; 河北省水资源可持续利用与开发重点实验室 ; 河北省水资源可持续利用与产业结构优化协同创新中心 ; 河北省地矿局第三水文工程地质大队 年份:2018
    摘要:水力截获技术是净化或抑制地下水污染最为广泛使用的一种方法,而该技术实施过程中,如何确定最优水力截获量是其需要重点解决的关键问题.本文针对传统确定性方法计算最优水力截获量不合理的问题,从水文地质参数的随机性出发,应用基于随机理论的蒙特卡罗方法,通过实例来研究渗透系数的空间变异性对地下水污染物水力截获系统的影响,并寻求估算最优水力截获量的新方法.通过研究表明:基于确定性方法计算出最优水力截获量为110m~3/d时恰好能完全截获污染区的污染物;应用随机模拟研究含水层渗透系数的空间变异性对水力截获系统的影响,发现当以传统确定性方法所计算的最优水力截获量(110m~3/d)抽水时,并不能总是完全截获地下水污染物,其面临的稳定平均风险率高达24%;充分考虑了含水层渗透系数空间变异的Monte Carlo方法较以往传统确定性方法更为可靠,为此本文提出利用随机方法从截获系统可接受风险角度确定最优截获量的新思路.
  • 【期刊】 四川省简阳市地下水水化学特征及灌溉适宜性

    刊名:水土保持通报 作者:闫佰忠 ; 张志强 ; 张强 ; 刘超飞 ; 王超月 ; 付晓刚 关键词:地下水 ; 水化学特征 ; 模糊物元 ; 熵权 ; 水质评价 机构:河北地质大学 ; 河北地质大学 ; 河北省水资源可持续利用与开发重点实验室 ; 河北省水资源可持续利用与产业结构优化协同创新中心 ; 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室 年份:2018
    摘要:[目的]对四川省简阳市地下水水化学特征与灌溉适宜性进行分析和评价,为合理开发该区地下水资源提供科学依据。[方法]利用Gibbs图、离子比值系数及多种统计分析方法,研究其浅表层与中深层地下水水化学特征,并将熵权理论与模糊物元法相结合,借助Matlab建立基于熵权的模糊物元模型,对地下水水质进行综合评价。[结果]研究区浅表层主要分布淡水,中深层主要为微咸水,由浅至深地下水水化学类型由HCO+3-Ca,HCO+3-Ca·Mg型转化为HCO_3-NaCa,HCO_3·SO_4~-Ca-Mg,SO_4-Na·Ca型。研究区地下水水化学成分主要受控于岩石风化作用,主要受岩盐、方解石、石膏、硅酸盐矿物的溶解及阳离子交替吸附作用的影响。浅表层地下水受人类活动影响比较明显;中深层地下水受深层盐卤水越流混合作用影响较明显。[结论]研究区浅表层地下水水质良好,适宜用做灌溉水源,由浅至深,地下水水质逐渐变差,中深层地下水不宜长期用于农业灌溉。
  • 【期刊】 长白山玄武岩区盆地型地热水特征及成因模式

    刊名:地质论评 作者:闫佰忠 ; 肖长来 ; 梁秀娟 ; 江海洋 关键词:地热水特征 ; 同位素组分 ; 成因模式 ; 长白山玄武岩区 机构:河北地质大学水资源与环境学院 ; 河北地质大学水资源与环境学院 ; 河北省水资源可持续利用与开发重点实验室 ; 河北省水资源可持续利用与产业结构化协同创新中心 ; 吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室 ; 吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室 ; 山东省第一地质矿产勘查院 年份:2018
    摘要:利用长白山玄武岩区地热井水化学、同位素数据以及地球物理勘探和地热井钻探资料,对研究区盆地型地热水资源特征及成因模式进行了研究.研究结果表明:研究区盆地型地热水属于低温地热水,漫江地热井和松江河地热井水温分别为31.2℃和29.5℃,化学组分阳离子以Na+为主,依次为Ca2+,阴离子以HCO-3和Cl-为主,水化学类型为HCO3·Cl—Na·Ca;微量组分偏硅酸含量最大,其次为锶和硼酸盐.氚年龄均大于60a;漫江地热井热储层温度平均值为101.91℃,松江河地热井热储层温度平均值为99.71℃;漫江地热井热储循环深度为3.23km,松江河地热井热储循环深度为3.16km;地热成因模式为:热源为上地幔传导热;盖层为下更新统军舰山组(Qp1 j)、中生代侏罗系果松组(J2-3g)、林子头组(J3l)和三叠系长白组(T3c),厚度约2300m;热储层为古生界奥陶系马家沟组(O1 m)、冶里组(O1 y),亮甲山组(O1 l),张夏组(2 z)和古元古界老岭群珍珠门组(Pt1 z),厚度在400m以上;地热水接受大气降水和少量封存水补给,经深部循环(3.15~3.30km),受大地热流传导热的加热,在浅部发生冷热水的混合,沿断裂通道向上运移.
  • 【期刊】 长岭县地下水流场时空变化特征与驱动力分析

    刊名:节水灌溉 作者:闫佰忠 ; 肖霄 ; 肖长来 ; 董小辉 关键词:地下水流场 ; 时空特征 ; 驱动力 ; 长岭县 机构:吉林大学环境与资源学院 ; 吉林大学环境与资源学院 ; 白城市水资源管理中心 年份:2016
    摘要:利用长岭县50眼监测井1980-2005年的地下水位监测数据、降水量、蒸发量和人工开采量资料,采用Kriging方法对地下水位进行空间插值,得出地下水流场的时空变化特征。在充分考虑研究区地质、水文地质的情况下,利用因子关联分析和因子贡献度分析方法,对地下水流场时空变化特征的驱动力进行了研究。结果表明:11980-2005年地下水位呈现出整体东南高西北低的特征,地下水位先降低后增加,2000年为转折点。地下水经历基本均衡期、负均衡期和水位回升期,地下水流场在西北部和东南部均出现异变现象。2实际补给量、人工开采量和地下水位具有较好的关联性,二者对地下水位的贡献度呈相反规律。20世纪80年代,实际补给量和人工开采量对地下水位的影响程度相当;90年代,人工开采量对地下水位的影响程度较大。3气象因素(降水量和蒸发量)是研究区地下水流场异变的重要因素,而人工开采是主导因素。4合理的地下水资源开采对于地下水恢复有较好的促进作用,6 000~7 000万m~3开采量对于研究区是合理的。该研究对于认知区域地下水演化和地下水资源优化配置有较好的指导意义。
  • 【期刊】 长白山玄武岩区主要断裂与地热水异常关系

    刊名:水文地质工程地质 作者:闫佰忠 ; 邱淑伟 ; 肖长来 ; 梁秀娟 关键词:断裂 ; 地热水异常 ; 分段均值法 ; 长白山玄武岩区 ; 地表温度场 ; 布格重力场 ; 磁场 机构:河北地质大学水资源与环境学院 ; 河北地质大学水资源与环境学院 ; 河北省水资源可持续利用与开发重点实验室 ; 河北石家庄 ; 吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室 ; 吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室 年份:2017
    摘要:利用长白山玄武岩区Landsat TM5遥感影像数据,对研究区地表温度场进行了解译.综合分析研究区地表温度场、温泉和地热井分布特征、布格重力场和磁场四个因子,采用判别分析方法建立并验证了判别函数,对研究区地热水异常分布进行了识别.采用分段均值法研究了区内7条主要断裂与地热水异常的关系.研究表明,研究区地热水异常主要分布在环长白山天池火山口区域,松江河—抚松县以及二道白河—松江镇一带的抚松盆地和松江盆区,仙人桥地区和长白县-十四道沟一带的长白盆地区;断裂带和地热水异常区的分布有较好的相关关系.北西向的断裂带对地热水异常区分布的影响程度均是南西侧高于北东侧,且在断裂带处存在地热水异常区域;北西西向的断裂带对北东侧地热水异常区分布的影响程度高于南西侧;北东向和近东西向的断裂带受长白山天池火山的影响,在近天池火山口的区域,均存在地热水异常区域.
  • 【期刊】 不同时间尺度吉林市地下水位混沌特性与空间分布

    刊名:农业机械学报 作者:闫佰忠 ; 肖长来 ; 乔雨 ; 梁秀娟 ; 危润初 关键词:地下水埋深序列 ; 混沌识别 ; 吉林市 ; 时间尺度 ; 0-1测试 机构:吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室 ; 吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室 ; 长沙理工大学水利工程学院 年份:2015
    摘要:0-1测试方法是一种可直接作用于时间序列的二元混沌识别方法,该方法不需要相空间重构,是通过量化指标Kc是否接近于0或1来识别时间序列的混沌特性。通过对Chebyshev映射进行混沌检验,验证了其有效性。运用该方法对吉林市83眼监测井2001—2010年不同时间尺度(5、10、15和30 d)地下水埋深监测序列进行了混沌识别,并进行了混沌程度比较和空间分布研究。结果表明:吉林市不同时间尺度地下水埋深序列均表现出混沌特性。同时,均方位移随时间的渐进增长率K的空间插值结果具有明显的分区特征,即吉林市北部和南部为高值区,城区为相对低值区,并且随着时间尺度的增大,城区K值的相对低值区范围增大。研究表明,0-1混沌测试方法简单有效,并且具有反映数据序列混沌程度的特性。
  • 【期刊】 吉林市城区土地利用对地下水污染空间分布的影响

    刊名:中国环境科学 作者:闫佰忠 ; 肖长来 ; 刘泓志 ; 危润初 ; 梁秀娟 关键词:吉林市 ; 城市土地类型 ; 地下水污染指数 ; 空间分布 ; 统计分析 机构:吉林大学 ; 吉林大学 ; 地下水资源与环境教育部重点实验室 ; 长沙理工大学水利工程学院 年份:2015
    摘要:利用吉林市城区91眼监测井2013年的地下水水质监测数据,采用改进内梅罗污染指数法求取地下水污染指数,同时考虑第二松花江两岸地下水污染的非连续性,采用Kriging方法进行分区插值,然后叠加融合得出城区地下水污染指数空间分布图.结合吉林市城区土地利用类型,采用CM模型和SLM模型提取监测井不同半径范围内的土地利用类型,利用多元回归分析方法确定监测井最可能受污染的范围,最后利用Kendall秩次相关检验法和回归分析方法分析城区土地利用类型对地下水污染空间分布的影响.研究结果表明,吉林市城区地下水污染呈现出明显的空间分布特征;城区地下水受到不同程度的污染,其中江北片区和中心片区较为严重;在考虑地下水流动的情况下,监测井最可能受污染的范围为沿地下水流向方向500m;吉林市城区土地利用类型对地下水污染空间分布有较大影响,其中传统工业用地、居民和商业用地、城市交通设施用地为主要因素,其Kendall秩次相关检验τ值分别为0.248、0.174、0.143;在各研究片区,该3种土地利用类型和地下水污染空间分布也存在较好的相关性.
  • 【期刊】 长春地铁二号线地铁站工程地下水环境安全风险研究

    刊名:人民珠江 作者:闫佰忠 ; 邱淑伟 ; 刘昭 ; 肖长来 ; 付晓刚 关键词:地下水环境 ; 安全风险 ; 突变理论 ; 评价指标体系 ; 地铁站 机构:河北地质大学水资源与环境学院 ; 河北地质大学水资源与环境学院 ; 河北省水资源可持续利用与开发重点实验室 ; 吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室 ; 河北地质大学水资源与环境学院 ; 河北省水资源可持续利用与开发重点实验室 ; 吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室 年份:2017
    摘要:地下水环境作为影响地铁工程建设安全的重要因子,对地铁建设存在诸多不利的影响.选取了含水层岩土物理特征、岩土力学特征、地下水资源储量、地下水特征这4个评价要素和相应的21个评价因子,构建了地下水环境对长春地铁二号线工程地铁站的安全风险评价指标体系,采用突变理论对其进行了评价,并对评价值进行了得分转换.分析结果表明,地下水环境对地铁站安全存在风险,其安全风险属于中险;地铁沿线东侧车站地下水环境风险值高于地铁沿线西侧,地下水环境风险值以平阳街站为分界线,平阳街站以西地铁站地下水环境风险平均值为0.358 9,以东车站地下水环境风险平均值为0.411 7.结果显示,评价指标体系具有很好的评价精度及适用性.
  • 【期刊】 松花江流域水文干旱联合概率分布特征研究

    刊名:节水灌溉 作者:闫佰忠 ; 冯波 ; 章光新 关键词:松花江流域 ; 水文干旱 ; 干旱历时 ; 干旱烈度 ; 概率密度函数 ; 联合概率分布 机构:吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室 ; 吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室 ; 中国科学院东北地理与农业生态研究所 年份:2014
    摘要:利用松花江流域水文站1957-2006年的径流量,采用游程理论、Eviews统计软件以及Copula函数对松花江流域水文干旱特征以及水文干旱联合概率分布特征进行了研究。结果表明:Eviews统计软件能够较好地得出时间序列符合的概率密度函数;G-H Copula函数以及Clayton Copula函数能够较好地拟合2个变量(干旱历时、干旱烈度)的独立分布;Copula函数能够考虑水文干旱的极值,对于分析松花江流域水文干旱联合概率分布是适用的。
  • 【期刊】 改进的模糊数学法在地下水水质评价中的应用

    刊名:水电能源科学 作者:闫佰忠 ; 乔雨 ; 梁秀娟 ; 王宇博 ; 刘泓志 ; 刘佳 关键词:地下水水质 ; 改进 ; 模糊数学 ; 吉林市 ; 评价 机构:吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室 ; 吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室 ; 吉林大学环境与资源学院 年份:2015
    摘要:为准确评价吉林市城区地下水水质现状并对其进行量化,基于30个野外采样数据的室内试验分析,选取硫酸盐、氯化物、铁、锰、硝酸盐(以N计)、亚硝酸盐(以N计)、氨氮、氟化物、总硬度(CaCO3)9项指标作为水质的影响因子,采用改进后的模糊数学法,利用Matlab编写程序,进行地下水水质评价。结果表明,改进的模糊数学法与内梅罗指数法、传统模糊数学法评价结果基本一致,其中模糊数学法改进前后评价结果拟合程度较高;相比于传统模糊数学法,改进的模糊数学法解决了传统方法中利用最大隶属度决定水质级别存在的问题,计算结果为水质指数,可对同一级别若干水样给予优劣排序,使评价结果更全面、更真实地反映地下水水质情况,在地下水水质评价中具有一定的研究意义。
  • 【期刊】 吉林省近60年降水量时空演化特征分析

    刊名:水电能源科学 作者:闫佰忠 ; 王志忠 ; 刘晓梅 ; 李树 ; 李树森 关键词:降水量 ; 时空演化 ; 趋势 ; 突变 ; 周期 ; 小波分析 机构:通辽市水利规划设计研究院 ; 通辽市水利规划设计研究院 ; 通辽市水利工程建设质量与安全监督站 ; 河北地质大学水资源与环境学院 年份:2018
    摘要:为准确分析吉林省1951~2011年近60年年降水量时空演化特征,基于8个雨量站年降水量数据,采用一元线性回归分析法、预置白Mann-Kendall法(PW-MK法)进行趋势特征分析,结合预置白Mann-Kendall法和滑动t检验法进行突变特征检测,并采用Morlet小波进行周期特征识别。结果表明,1951~2011年吉林省各站年降水量均呈减少趋势,年降水量多年平均值在三大地貌单元上自西向东呈增加趋势,其与雨量站高程存在较强的正相关关系,且年降水量自东向西减少趋势越来越显著,其中西部和中部呈显著性减少趋势,东部呈不显著减少趋势;吉林省西部和中部降水突变年份在1998年前后,东部突变年份在1975年前后;吉林省各站均存在5、10年左右的主周期,其中,西部和中部还存在15、20年左右的主周期,东部还存在15、28年左右的主周期。
  • 【期刊】 长白山玄武岩区地热异常区遥感识别

    刊名:吉林大学学报(地球科学版) 作者:闫佰忠 ; 邱淑伟 ; 肖长来 ; 梁秀娟 关键词:地热异常区 ; 遥感识别 ; 判别分析法 ; 长白山玄武岩区 机构:河北地质大学水资源与环境学院 ; 河北地质大学水资源与环境学院 ; 河北省水资源可持续利用与开发重点实验室 ; 吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室 年份:2017
    摘要:利用Landsat TM5遥感影像多光谱和热红外数据,对长白山玄武岩区地表温度场进行了反演。在此基础上,综合分析了研究区地表温度场、温泉和地热井分布特征、布格重力场及磁场4个因子,采用判别分析方法建立并验证了判别函数,对研究区地热异常区进行了识别。研究结果表明:研究区地表温度异常区主要分布在长白山天池火山口周围,此外,在区内3个中生代沉积盆地(抚松盆地、松江盆地和长白盆地)也有孤立状的高温区域分布,地表温度异常像素所占比例为2.993%;研究区潜在地热资源异常区可分为环长白山天池火山口区域、松江河—抚松县及二道白河—松江镇一带的抚松盆地和松江盆区、仙人桥地区以及长白县—十四道沟一带的长白盆地区,其中环长白山天池火山口区域地热潜在概率值均大于0.9,最大值达到1.0。该研究为地热异常区的识别提供了一条新的思路。
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