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基于遗传算法优化BP神经网络的岩溶泉水位预测研究

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水资源与水工程学报 2022年第4期33卷 50-57,63页

作者：陈奂良李常锁高帅孙斌林广奇山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队山东济南250014 山东省地下水环境保护与修复工程技术研究中心山东济南250014 山东省地质矿产勘查开发局地下水资源与环境重点实验室山东济南250014

我国北方岩溶大泉是集自然、文化和旅游等多种属性的重要自然资源,对北方岩溶地区经济社会发展有着重要的促进作用。为了精确预测岩溶泉的动态变化趋势,为岩溶泉资源保护提供支撑,基于2016-2018年趵突泉泉域的大气降水量、岩溶水开采量... 详细信息

我国北方岩溶大泉是集自然、文化和旅游等多种属性的重要自然资源,对北方岩溶地区经济社会发展有着重要的促进作用。为了精确预测岩溶泉的动态变化趋势,为岩溶泉资源保护提供支撑,基于2016-2018年趵突泉泉域的大气降水量、岩溶水开采量、人工生态补源量等数据,分别构建了6种BP神经网络以及采用遗传算法优化的BP神经网络预测模型,评价了不同预测模型对趵突泉水位的预测效果。研究表明:与BP神经网络相比,将GA算法得到的权值和阈值作为BP神经网络初始值可以很好地提高神经网络预测的稳定性,同时可以大大减少神经网络迭代次数,从而节省大量的计算成本;采用Levenberg-Marquardt训练方法的GA-BP(LM)网络模型具有稳定性高、计算成本低、预测误差小的特征,更适用于岩溶泉水位的预测。

关键词：岩溶泉水位预测遗传算法 BP神经网络训练方法趵突泉

岩溶地下水污染预警:以山东省刘征水源地为例

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安全与环境工程 2021年第3期28卷 130-136页

作者：陈奂良王金晓林广奇张文强滕跃山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队山东济南250013 山东省地下水环境保护与修复工程技术研究中心山东济南250013

岩溶地下水是我国重要的饮用水来源之一,了解岩溶地下水污染状况并结合水文地质条件及时地选择优先的地下水水源地防护地区是保护岩溶地下水的重要措施。开展地下水污染预警可以对地下水水质污染的发展趋势进行及时预测,并在地下水水质... 详细信息

岩溶地下水是我国重要的饮用水来源之一,了解岩溶地下水污染状况并结合水文地质条件及时地选择优先的地下水水源地防护地区是保护岩溶地下水的重要措施。开展地下水污染预警可以对地下水水质污染的发展趋势进行及时预测,并在地下水水质恶化前发出警报。基于ArcGIS软件的插值和叠加分析功能,针对岩溶地下含水层的特点,将岩溶地下水水质数据与水文地质参数、污染源分析相结合,构建了岩溶地下水污染预警评价模型,并最终划分了岩溶地下水污染预警警度等级,用于区分不同地区地下水污染防护优先程度。应用建立的岩溶地下水污染预警评价模型对山东省刘征水源地进行岩溶地下水污染预警实例研究,结果表明:该地区20%区域的岩溶地下水污染属于重警和巨警,并准确地判断出当地地下水污染优先防护区域分布在大武水源地和刘征水源地东西两侧。该研究成果可为岩溶地区制定相应的地下水污染风险管控和修复策略提供参考依据。

关键词：岩溶地下水污染风险污染预警刘征水源地

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山东省海岸带地下水环境动态演化特征研究

人民长江 2023年第4期54卷 42-48页

作者：李波关琴林广奇张海林张翼飞山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队山东济南250014 山东省地下水环境保护与修复工程技术研究中心山东济南250014

为研究山东省海岸带的地下水环境特征,依据山东省海岸带不同类型地下水监测数据,结合区域水文地质条件,从地下水动力场和地下水水化学场两个方面开展了分析。结果表明:地下水水位动态变化与大气降水呈正相关关系,同时还受地形地貌、地... 详细信息

为研究山东省海岸带的地下水环境特征,依据山东省海岸带不同类型地下水监测数据,结合区域水文地质条件,从地下水动力场和地下水水化学场两个方面开展了分析。结果表明:地下水水位动态变化与大气降水呈正相关关系,同时还受地形地貌、地下水开采强度等因素制约;地下水水化学特征由中低山丘陵区向滨海区呈现分带性;近40 a来,阴离子HCO_(3)^(-)含量逐渐降低,Cl-含量逐渐升高,阳离子Ca^(2+)、Mg^(2+)含量逐渐降低,Na^(+)含量逐渐升高;水化学动态特征主要受自然因素和人类活动的影响,受人类活动影响更为明显。

关键词：地下水环境水位动态变化水化学特征海岸带山东省

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济南城市建设与泉水生态环境保护协调性评价

人民黄河 2017年第6期39卷 77-81页

作者：孙斌徐军祥彭玉明林广奇山东省地矿工程勘察院山东济南250014 山东省地质矿产勘查开发局山东济南250013

在济南城市化快速发展的背景下,城市规划建设与泉水生态环境保护之间的矛盾日益激化,从水生态文明城市建设角度出发,迫切需要研究二者之间的协调关系。以原生地质地貌条件为基础,建立PDSR协调性评价概念模型,构建城市建设与泉水生态环... 详细信息

在济南城市化快速发展的背景下,城市规划建设与泉水生态环境保护之间的矛盾日益激化,从水生态文明城市建设角度出发,迫切需要研究二者之间的协调关系。以原生地质地貌条件为基础,建立PDSR协调性评价概念模型,构建城市建设与泉水生态环境保护的协调评价体系,利用模糊数学方法和层次分析法,并引入协调级差函数,进行二者协调程度的模糊评价。结果表明:基本协调区主要分布于北部平原区,协调性较差区主要分布于中部低山丘陵与山前倾斜平原过渡地带,协调性较好区主要分布于南部低山丘陵区。评价结果与实际基本吻合,能够真实反映客观情况。

关键词：城市建设生态环境泉水生态环境保护协调性 PDSR模型济南市

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西藏甲玛矿区侵入岩成岩成矿年龄

现代地质 2016年第6期30卷 1234-1243页

作者：李波胡道功林广奇徐聪聪张瑞鹏张翼飞山东省地矿工程勘察院山东济南250014 中国地质科学院地质力学研究所北京100081

西藏甲玛铜多金属矿床位于冈底斯成矿带东段,属于超大型斑岩-矽卡岩型矿床,具有巨大的成矿潜力。铜多金属矿床的成矿作用主要受控于NS向正断层及其受断裂控制的具有埃达克岩地球化学特征的中酸性斑岩体。利用锆石LA-ICP-MS U-Pb测年方... 详细信息

西藏甲玛铜多金属矿床位于冈底斯成矿带东段,属于超大型斑岩-矽卡岩型矿床,具有巨大的成矿潜力。铜多金属矿床的成矿作用主要受控于NS向正断层及其受断裂控制的具有埃达克岩地球化学特征的中酸性斑岩体。利用锆石LA-ICP-MS U-Pb测年方法对矿区含矿与不含矿的中酸性斑岩脉进行了年龄测定,3件样品的岩浆锆石U-Pb年龄为14~16 Ma,表明甲玛铜多金属矿床及矿区与成矿有关的岩脉均形成于中新世早期;利用ESR测年方法,获得含矿石英脉年龄13.9~16.4 Ma,含矿方解石脉年龄5~7 Ma,测年结果表明甲玛矿区主要成岩成矿作用同期,形成于中新世早期,并在中新世晚期受构造运动影响仍然存在较弱的成矿作用。

关键词：甲玛矿床锆石U-Pb年龄 ESR年龄中新世西藏

基于小波变换方法的济南市区泉水影响因素研究

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中国岩溶 2023年第5期42卷 995-1004页

作者：刘春伟齐欢林广奇柳浩然逄伟于令芹马河宽山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队(山东省地矿工程勘察院) 山东济南250014 山东省地下水环境保护与修复工程技术研究中心山东济南250014

济南市区泉水的喷涌主要受大气降水和地下水开采等因素的影响,为查明降水量和地下水开采对济南市区泉水的影响,选取济南市区、济南西郊和济南东郊的水源地十年开采量数据,以及同期市区泉水位动态观测数据和降水量数据,采用交叉小波变换... 详细信息

济南市区泉水的喷涌主要受大气降水和地下水开采等因素的影响,为查明降水量和地下水开采对济南市区泉水的影响,选取济南市区、济南西郊和济南东郊的水源地十年开采量数据,以及同期市区泉水位动态观测数据和降水量数据,采用交叉小波变换、小波相干谱和多元小波相干谱的方法进行分析。结果表明:①市区泉水位与降水量、地下水开采量均存在约1 a的频域周期,市区泉水位滞后于降水量133.22 d,市区泉水位与济南西郊开采量和济南东郊开采量的响应时滞分别为125.43 d和83.85 d,济南市区泉水与济南西郊地下水、济南东郊地下水存在水力联系;②济南市区泉水位与降水量的平均小波相干值(AWC)为0.58,市区泉水位与济南西郊开采、市区开采和济南东郊开采的AWC分别为0.47、0.40和0.32,PASC分别为13.90%、16.81%和10.09%,在研究期开采条件下,降水量和岩溶地下水开采量对市区泉水位的影响明显,市区开采对市区泉水位的影响最大,济南东郊开采对市区泉水位的影响最小;③在两种影响因素的作用下,降水量和济南西郊开采量、降水量和市区开采量两种组合可以作为市区泉水位变化的最大影响因素;在三种影响因素的作用下,降水量和济南西郊开采量、市区开采量组合可以成为市区泉水位变化的最大影响因素。

关键词：降水量地下水开采济南泉水多元小波相干谱交叉小波变换小波相干谱

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东营市地面沉降模型的构建与应用

山东国土资源 2017年第4期33卷 63-66,70页

作者：孙斌武显仓林广奇张乐山东省地矿工程勘察院山东济南250014 东营市国土资源局山东东营257000

东营市是山东省内重要的沿海经济开发区,近年来地面沉降灾害制约了东营市的经济社会发展。构建三维地面沉降模型可以实现东营市地面沉降监测资料的信息化、可视化。根据东营市地质条件及矿产资源赋存层位,将三维地质结构模型的标准分层... 详细信息

东营市是山东省内重要的沿海经济开发区,近年来地面沉降灾害制约了东营市的经济社会发展。构建三维地面沉降模型可以实现东营市地面沉降监测资料的信息化、可视化。根据东营市地质条件及矿产资源赋存层位,将三维地质结构模型的标准分层分为13层;而后收集了东营地区深钻540个,深度均在2 000 m及以上,其中有82个能够达到4 000~5 000 m甚至更大深度,按照标准分层,对所有钻孔进行标准化处理,并进一步利用Mapgis K9软件建立了三维地质结构模型,首次实现了以矿产资源层位划分为依据的大深度的东营市三维可视化地质结构模型模拟分析。同时,结合东营市19座地面沉降监测站数据,构建了地面沉降模型,首次实现了地面沉降的动态预演及监测,为东营市地面沉降评估与防治提供了科学依据。

关键词：三维地质结构模型地面沉降东营市

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济南市区泉水与东、西郊岩溶水水力联系研究

中国岩溶 2023年第5期42卷 917-930,955页

作者：于令芹林广奇刘媛媛齐欢孟庆斋马河宽江露露刘春伟山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队山东济南250014 山东省地下水环境保护与修复工程技术研究中心山东济南250014 山东理工职业学院山东济宁272067

为查明济南市区泉水与西郊、东郊岩溶水的水力联系,从地层结构、水动力场角度,结合抽水试验、示踪试验和水化学分析等方法研究泉水与岩溶水之间的关系。结果表明,济南市区和西郊之间的刘长山—郎茂山—万灵山一带存在地下水径流通道。... 详细信息

为查明济南市区泉水与西郊、东郊岩溶水的水力联系,从地层结构、水动力场角度,结合抽水试验、示踪试验和水化学分析等方法研究泉水与岩溶水之间的关系。结果表明,济南市区和西郊之间的刘长山—郎茂山—万灵山一带存在地下水径流通道。刘长山北侧槐苑广场—九中—十四中一带,在埋深350 m处揭露连续的岩溶含水地层,并存在垂向径流通道,市区泉水和西郊岩溶水通过刘长山北侧侵入岩体接触带以下的三山子组含水层连通。市区与东郊之间的燕翅山—七里河一带受舌状侵入岩体的影响,两侧地下水流场存在差异,但山东大学洪楼校区以北埋深485 m处揭露连续的岩溶含水地层,市区泉水和东郊岩溶水可通过侵入岩体接触带以下的三山子组含水层连通。水化学分析结果表明市区泉水与西郊、东郊岩溶水水化学类型一致,具有相同的演化环境。

关键词：济南市区泉水岩溶水岩体接触带径流通道水力联系地下水流场演化环境

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济南东部岩溶水有机污染健康风险评价

山东国土资源 2018年第11期34卷 32-37页

作者：张海林林广奇马河宽刘文山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队山东济南250014

近年来,济南岩溶水有机污染越来越突出,为了探究济南岩溶水有机污染对居民健康造成的影响,保障饮用水安全,该文在系统分析研究区水文地质条件的基础上,采用USEPA推荐的健康风险评价模型,根据实际采样测试数据,分析评价了济南东部3处岩... 详细信息

近年来,济南岩溶水有机污染越来越突出,为了探究济南岩溶水有机污染对居民健康造成的影响,保障饮用水安全,该文在系统分析研究区水文地质条件的基础上,采用USEPA推荐的健康风险评价模型,根据实际采样测试数据,分析评价了济南东部3处岩溶水井点的有机污染对其范围内暴露人群造成的健康风险。结果表明:检出的主要有机污染物为三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯。3个水井的有机污染非致癌风险未超过限值1,在可接受的范围内,四氯化碳的非致癌风险所占比例最大,为89.85%; 3个采样点有机污染致癌风险,超出了其可接受水平的最小限制10-6,但均未超出可接受的致癌风险的最大限制10-4,风险指数均在10-6~5.0×10-5之间,应该引起关注,产生致癌风险的主要污染物为三氯乙烯。有机污染非致癌风险和致癌风险的主要暴露途径为呼吸吸入,其次是饮水吸收,皮肤接触暴露途径风险值最小。

关键词：岩溶水有机污染健康风险评价济南东部