Investigation of the elevation of saltwater wedge due to subsurface dams     

Qinpeng Chang  Tianyuan Zheng  Youyuan Chen  Xilai Zheng  Marc Walther 《水文研究》2020,34(22):4251-4261

Subsurface dams are rather effective and used for the prevention of saltwater intrusion in coastal regions around the world. We carried out the laboratory experiments to investigate the elevation of saltwater wedge after the construction of subsurface dams. The elevation of saltwater wedge refers to the upward movement of the downstream saltwater wedge because the subsurface dams obstruct the regional groundwater flow and reduce the freshwater discharge. Consequently, the saltwater wedge cannot further extend in the longitudinal direction but rises in the vertical profile resulting in significant downstream aquifer salinization. In order to quantitatively address this issue, field-scale numerical simulations were conducted to explore the influence of various dam heights, distances, and hydraulic gradients on the elevation of saltwater wedge. Our investigation shows that the upward movement of the saltwater wedge and its areal extension in the vertical domain of the downstream aquifer become more severe with a higher dam and performed a great dependence on the freshwater discharge. Furthermore, the increase of the hydraulic gradient and the dam distance from the sea boundary leads to a more pronounced wedge elevation. This phenomenon comes from the variation of the freshwater discharge due to the modification of dam height, location, and hydraulic gradient. Large freshwater discharge can generate greater repulsive force to restrain the elevation of saltwater wedge. These conclusions provide theoretical references for the behaviour of the freshwater–seawater interface after the construction of subsurface dams and help optimize the design strategy to better utilize the coastal groundwater resources.  相似文献   

Quantifying groundwater sensitivity and resilience over peninsular India     

Nikhil Kumar  Jhilam Sinha  Chandra A. Madramootoo  Manish Kumar Goyal 《水文研究》2020,34(26):5327-5339

Groundwater in India plays an important role to support livelihoods and maintain ecosystems and the present rate of depletion of groundwater resources poses a serious threat to water security. Yet, the sensitivity of the hydrological processes governing groundwater recharge to climate variability remains unclear in the region. Here we assess the groundwater sensitivity (precipitation–recharge relationship) and its potential resilience towards climatic variability over peninsular India using a conceptual water balance model and a convex model, respectively in 54 catchments over peninsular India. Based on the model performance using a comprehensive approach (Nash Sutcliffe Efficiency [NSE], bias and variability), 24 out of 54 catchments are selected for assessment of groundwater sensitivity and its resilience. Further, a systematic approach is used to understand the changes in resilience on a temporal scale based upon the convex model and principle of critical slowing down theory. The results of the study indicate that the catchments with higher mean groundwater sensitivity (GWS) encompass high variability in GWS over the period (1988–2011), thus indicating the associated vulnerability towards hydroclimatic disturbances. Moreover, it was found that the catchments pertaining to a lower magnitude of mean resilience index incorporates a high variability in resilience index over the period (1993–2007), clearly illustrating the inherent vulnerability of these catchments. The resilience of groundwater towards climatic variability and hydroclimatic disturbances that is revealed by groundwater sensitivity is essential to understand the future impacts of changing climate on groundwater and can further facilitate effective adaptation strategies.  相似文献   

青海湖沙柳河流域浅层地下水不同时期补给特征          下载免费PDF全文

杨羽帆  曹生奎  曹广超  雷义珍  刘英  兰垚 《干旱区地理》2020,43(3):633-643

地下水稳定同位素组成的时空变化特征可以反映不同时期、不同区域地下水补给来源的差异。通过青海湖沙柳河流域浅层地下水氢氧稳定同位素组成的时空变化特征以及地下水、河水与降雨之间的补给关系的分析，结果显示：季风时期，地下水主要受降雨入渗和河流侧向补给为主，在补给过程中蒸发作用是影响地下水稳定同位素值的主要因素；非季风期，冰雪融水对低值区的地下水影响显著，同时降水的快速入渗则是该时期高值区地下水的主要补给方式之一。地下水同位素高值区，地下水与河水间补给作用较弱，补给时间超过5个月；地下水同位素低值区，地下水与河水补给关系较为密切，补给时间在1~4个月间。本文所得结论可初步反映干旱半干旱内陆流域地下水稳定同位素特征以及补给方式的基本规律，在一定程度上可为流域地下水及其他水体间的转换研究提供科学依据，并为地下水资源管理和水环境治理提供一定理论指导。  相似文献   

河南省现代服务业集聚特征及影响因素分析     

孟琳琳  李江苏  李明月  宋莹莹 《世界地理研究》2020,29(6):1202-1212

现代服务业是伴随着科技发展而出现的一种新兴产业，对区域产业结构优化升级、促进经济发展等方面日趋重要。采用空间基尼系数、区位熵分析、EG指数和面板回归等方法，对2007—2017年河南省现代服务业集聚特征及影响因素进行分析，得出以下结论：①河南省现代服务业总体及其8个分行业集聚程度较高，其中科学研究和技术服务业集聚程度最高，教育最低；②河南省现代服务业总体及其8个分行业专业化水平较低，其中郑州市专业化水平最高，并在金融业，文化、体育和娱乐业2个行业表现出较强的集聚优势；③河南省现代服务业总体及其8个分行业空间集聚结构较差，发展还不成熟；④经济发展水平对河南省现代服务业发展影响最大，交通条件、资本支持、信息化水平和人力资本对现代服务业发展具有不同程度的促进作用，工业化水平、政府行为对其产生显著的负影响。  相似文献   

阜阳市浅层地下水总硬度近年变化特征     

赵晓玲  朱玲玲 《地下水》2020,(1):46-47,146

阜阳是安徽省人口最多的市,工农业生产主要取用地下水,总硬度是该市浅层地下水主要超标组分之一。近5年来,该市浅层地下水总硬度平均值呈现缓慢增高的趋势,标准差亦在缓慢增加,近两年总硬度数值间差异明显增大。利用spss软件,分析近年浅层地下水的pH、TDS、总碱度、氯化物与总硬度的相关关系,结果可知:pH、TDS、总碱度、氯化物与总硬度都存在极显著的线性相关关系,其中,仅有pH与总硬度是负相关,其余均为正相关关系,总碱度与总硬度为低度线性相关,TDS、氯化物与总硬度呈中度线性相关。结合阜阳市浅层地下水的埋藏条件、补给来源、监测井的地理位置和地下水开采历史,得出该市浅层地下水总硬度升高主要与人为污染和地下水超采有关,外来的污染物来源主要是农业污染和生活污染。  相似文献   

辽东半岛五龙金矿床航空电磁场特征及找矿意义     

石连成  骆燕  江民忠  王志宏  朱琳  陈伟  韩鹏辉  陈志鹏 《地质学报》2020,94(10):3106-3119

五龙金矿床位于五龙矿集区中部，是矿集区内规模大的石英脉型金矿。为查明矿集区深部构造及指导深部找矿预测，需结合深部地球物理资料综合分析研究。本文基于五龙矿集区航空探测任务，并结合其成矿地质特征，研究了五龙金矿在平面、剖面、空间等维度的航磁、航空TEM、航空大地电磁特征及其找矿意义。研究表明：平面上矿体位于鸡心沟断裂东侧负磁背景场中NE与近SN、NW向弱磁异常带交汇处，中等 强剩余磁异常带的转折端、梯度带，视电阻率低阻区及中低阻梯度带，深部存在团块状视磁化率高值区；剖面上矿体位于“左低右高，上高下低”的视电阻率梯度带上，呈中低阻、低阻特征及强磁场区至弱磁场区的视磁化率梯度带上，呈浅部“上高下低”、深部“下高上低”的中等 弱磁特征；空间上矿体位于鸡心沟断裂东侧的断裂构造低阻带与岩体高阻异常带的梯度带。五龙金矿地质地球物理找矿标志的建立和深部高视磁化率异常区的存在，表明矿区深部1000~2000m空间与五龙金矿体视电阻率、视磁化率特征相似的地段，仍具有较好找矿潜力。  相似文献   

蚀变岩帽的特征、成因以及在华南的分布探讨     

陈静  周涛发  张乐骏  孙艺  WHITE Noel C  李旋旋 《岩石学报》2020,36(11):3380-3396

Sillitoe（1995）蚀变岩帽（Lithocap）的定义为大范围富黄铁矿的硅化、高级泥化和泥化蚀变，在地质环境上位于古地表和浅成中-酸性岩浆侵入体之间。蚀变岩帽往往显示为突出的正地形，有助于寻找隐伏的斑岩矿化体。但蚀变岩帽在地表的范围往往多达几十个平方千米，又常常掩盖下覆斑岩矿床的蚀变矿化特征及其地球化学印记，因此大型的蚀变岩帽又给勘探工作带来一定的挑战。蚀变岩帽相关矿床的勘探需以地质填图为基础，结合近红外光谱分析（SWIR）进行蚀变填图，以及全岩地球化学以及矿物地球化学表现的元素或元素组合异常，来帮助定位热源或深部斑岩体。遥感和地球物理中的激电响应，也可以辅助定位岩体。华南地区的蚀变岩帽主要分布于长江中下游成矿带和东南沿海火山岩带。前人对安徽庐枞盆地中的矾山蚀变岩帽进行了系统研究，确定了矾山蚀变岩帽形成于白垩纪，与围岩砖桥组火山岩年龄一致。同位素和流体包裹体工作证明了形成矾山蚀变岩帽的流体主要为深部岩浆热液中的酸性气体与浅部大气降水的混合，在浅部高渗透率的火山岩及其岩性界面反应，广泛发育了一套硅化和高级泥化蚀变，指示与矾山相关可能存在斑岩和高硫型浅成低温热液铜金矿床。福建紫金山地区有中国最大的高硫型浅成低温热液矿床，主要赋存于紫金山蚀变岩帽中。紫金山蚀变岩帽的地质特征和蚀变分带已经研究的较为详细，但目前深部的侵入体还没有发现。浙江的蚀变岩帽是中国非金属矿产的重要来源，包括明矾石矿、地开石矿和红柱石矿等，这些蚀变岩帽与金属矿化的关系尚未有相关研究。根据目前的资料总结，有较多的蚀变岩帽分布在中国华南，这些蚀变岩帽特征典型，但目前的研究程度尚浅。现有的研究结果表明，华南的蚀变岩帽的成矿潜力巨大，可能存在一条巨型的斑岩-浅成低温矿床成矿带，具有广阔的找矿勘查前景，建议加强蚀变岩帽及相关矿床的找矿与研究工作。  相似文献   

贵州苗匡热矿水地热区水化学特征及热储条件分析     

杨晓飞 《地质与勘探》2020,56(1):94-101

贵州苗匡热矿水地热区大地构造位于江南复合造山黔南坳陷铜仁复式褶皱变形带,区域构造为红石古断裂带与苗匡断裂交汇锐角区,区内出露的地层有前南华系板溪群、南华系、震旦系、寒武系;热矿水水化学类型为HCO_3-Na型,含高氟、锶、锂、偏硅酸;弱碱性水;呈带状中低温热储;区域大地热流供给热量;地下热矿水补给为构造破碎带深远程补给;区域性红石活动断裂带具有导热导水储水性,热矿水被温差、压力差等驱动循环运移至断裂破碎带富集,苗匡次级断裂带在该热储起到连通传导作用;热矿水井口温度45℃,出水量560 m~3/d。研究结果可对该区热矿水勘查开发及利用提供参考和借鉴。  相似文献   

The role of antecedent groundwater heads in controlling transient aquifer storage and flood peak attenuation in karst watersheds     

Patricia Spellman  Jason Gulley  Jonathan B. Martin  Jeremy Loucks 《地球表面变化过程与地形》2019,44(1):77-87

Transient storage of floodwaters in aquifers is known to attenuate peak flows in rivers and drive subsurface dissolution. Transient aquifer storage could be enhanced in watersheds overlying karst aquifers where caves facilitate surface and groundwater exchange. Few studies, however, have examined controls on, or magnitudes of, transient aquifer storage or flood peak attenuation in karstic watersheds. Here we evaluate flood peak attenuation with multiple linear regression analyses of 10 years of river and groundwater data from the Suwannee River, which flows over the karstic upper Floridan aquifer in north-central Florida and experiences frequent flooding. Regressions show antecedent river stage exerts the dominant control on magnitudes of transient aquifer storage, with recharge and time to peak having secondary controls. Specifically, low antecedent stages result in larger magnitudes of transient aquifer storage and thus greater flood attenuation than conditions of elevated antecedent stage. These findings suggest subsurface weathering, including cave formation and enlargement, caused by transient aquifer storage could occur on a more frequent basis in aquifers where groundwater table elevation is lowered due to anthropogenic or climatic influences. Our work also shows that measures of groundwater table elevation prior to an event could be used to improve predictive flood models. © 2018 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

基于波形特征的露天钼矿微震事件的识别分析——以卓资山钼矿为例     

赵艳红  包金哲  王树波  翟浩  魏建民  杨智升  张晖  赵铁锁  苏日亚  王磊  王鑫  贾昕晔  刘芳 《震灾防御技术》2019,14(3):662-676

基于前人研究成果以及现场的实测结果，采用卓资山露天钼矿微震监测项目产出资料，提取了5类微震事件的波形特征和时频特征。波形特征显示:微地震的振幅、辐射均匀性和频率变化特征表明微地震是由于岩层受到单力偶和剪切力作用破裂而产生；爆破具有P波初动方向向上、S波不易识别的特点，包含“初震段、主震段、尾波段”三段变化形态；小型边坡滑坡波事件属楔体滑坡，是由多个“加速—缓冲—终止”构成，波形是由包络线呈“V”字形的多组脉冲波列组成；机械开采震动事件具有自振能量不变、脉冲幅度相差很大、持续时间间隔不确定的特点；运输车辆波形振幅具有形态“弱—强—弱”、等频率、包络线呈多段纺锤形的特征。时频空间分布可以分为相对独立、界限分明的两类:一类包含微地震、爆破、机械开采、小型边坡滑坡事件，另一类只包含车辆运输事件。  相似文献