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岩溶水系统喹诺酮类抗生素分布特征及风险评估

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中国农村水利水电 2024年

作者：赵学威邢学睿邢立亭侯森戈济南大学水利与环境学院山东正元冶达环境科技有限公司

近年来，抗生素作为一种典型新兴污染物在岩溶水环境中的风险已引起广泛关注，本文以济南岩溶水系统为例，综合运用水化学分析、聚类—主成分分析、氢氧同位素技术、风险熵法(RQ)和联合概率曲线法(JPCs)，在对济南岩溶水系统级次划分的... 详细信息

近年来，抗生素作为一种典型新兴污染物在岩溶水环境中的风险已引起广泛关注，本文以济南岩溶水系统为例，综合运用水化学分析、聚类—主成分分析、氢氧同位素技术、风险熵法(RQ)和联合概率曲线法(JPCs)，在对济南岩溶水系统级次划分的基础上，分析不同级次地下水流系统中喹诺酮类抗生素的分布特征，评估其对生态和人体健康风险威胁程度。结果表明：(1)泉域内含水层中发育局部—中级—区域三级地下水流系统，抗生素在不同级次地下水流系统中存在显著差异，表现为随循环深度增加而浓度减小的特征，说明其分布受不同级次流动系统控制；(2)单一风险熵法评估显示，局部地下水流系统的生态风险等级较高，且对青少年及婴儿均构成中等程度的健康风险，中间—区域地下水流系统中，只有少数点位存在轻度生态风险，人体健康风险普遍较低，仅对婴儿构成有限威胁；(3)利用多层次风险评估法，充分考虑整个泉域生态系统中多数物种的敏感性差异，发现仅诺氟沙星(NOR)的最大风险乘积处于低风险范围内，其余抗生素的风险可忽略。研究结果为北方岩溶水系统保护提供依据。

关键词：地下水流系统抗生素岩溶水生态风险济南泉域

三种水质动态预测模型在米山水库的应用与结果对比

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灌溉排水学报 2023年第11期42卷 140-144页

作者：黄林显张明芳钱永邢学睿邢立亭韩忠济南大学水利与环境学院济南250022 威海市水文中心山东威海264209 中国地质科学院水文地质环境地质研究所石家庄050061 河北省/地调局地下水污染机理与修复重点实验室石家庄050061 山东正元地质资源勘查有限责任公司济南250101 山东省第六地质矿产勘查院山东威海264209

【目的】分析不同水质预测模型的预测精度,探寻最优的水库水质预测方法。【方法】分别构建了季节性差分自回归滑动平均模型(SARIMA)、霍尔特-温特(Holt-Winters)模型和长短时记忆(LSTM)神经网络模型,利用米山水库2012—2018年的月平均... 详细信息

【目的】分析不同水质预测模型的预测精度,探寻最优的水库水质预测方法。【方法】分别构建了季节性差分自回归滑动平均模型(SARIMA)、霍尔特-温特(Holt-Winters)模型和长短时记忆(LSTM)神经网络模型,利用米山水库2012—2018年的月平均电导率观测数据对模型进行训练,利用2019年月电导率实测数据对模型进行验证,考察3种预测模型的准确性和稳定性。【结果】SARIMA模型和Holt-Winters模型仅能考察水质数据的时序演化趋势,预测精度较低;相比之下,LSTM神经网络模型能同时考察水质数据的时序演化趋势及不同时刻之间的前后依赖关系,具有较强的非线性映射能力,预测精度最高。【结论】LSTM神经网络预测模型仅在电导率值突变处误差相对较大,但整体预测效果较为理想,因此在水质预测中更加具有推广价值。

关键词：时间序列模型 LSTM模型电导率水质预测米山水库

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济南泉域岩溶径流通道特征

科学技术与工程 2017年第17期17卷 57-65页

作者：邢立亭李常锁周娟宋广增邢学睿济南大学资源与环境学院济南250022 山东省地矿工程勘察院济南250014 山东正元建设工程有限责任公司地质环境研究院济南250100

岩溶发育程度的差异性对地下水的储存和运移有重要控制作用。采用示踪试验、泉水位动态观测等方法揭示济南岩溶含水介质特征。试验表明济南泉域岩溶水观测孔中示踪剂运移的浓度历时曲线呈现单峰、双峰、三峰、多峰形态并存,岩溶水径流... 详细信息

岩溶发育程度的差异性对地下水的储存和运移有重要控制作用。采用示踪试验、泉水位动态观测等方法揭示济南岩溶含水介质特征。试验表明济南泉域岩溶水观测孔中示踪剂运移的浓度历时曲线呈现单峰、双峰、三峰、多峰形态并存,岩溶水径流通道有单一管道和多管道并存;泉水位衰减特征表明含水系统以小型管道、裂隙、溶隙、溶孔、网络状溶隙等共同释水,衰减系数的历时变化反映济南岩溶水系统岩溶发育存在垂直分带性。研究表明,济南泉域岩溶发育不均、有多重性,奥陶纪灰岩比寒武纪灰岩的岩溶更发育。为保持泉水持续喷涌,宜选择奥陶纪灰岩含水层进行人工补源。

关键词：含水介质衰减系数示踪试验岩溶通道岩溶水

RTKLOV模型评价趵突泉泉域岩溶水脆弱性

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济南大学学报（自然科学版） 2024年第6期38卷 680-689页

作者：王月圆邢学睿张凤娟邢立亭窦舒畅高帅刘锁柱济南大学水利与环境学院山东济南250022 中国冶金地质总局山东局山东济南250101 山东省地矿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

针对不同模型对岩溶地下水脆弱性评价的适应性差的问题,以北方岩溶地区的典型代表济南趵突泉泉域为例,在分析岩溶区水文地质条件的基础上,结合地理信息系统技术,选取降雨入渗系数R、地形坡度T、岩溶网络K、土地利用类型L、上覆岩层厚度... 详细信息

针对不同模型对岩溶地下水脆弱性评价的适应性差的问题,以北方岩溶地区的典型代表济南趵突泉泉域为例,在分析岩溶区水文地质条件的基础上,结合地理信息系统技术,选取降雨入渗系数R、地形坡度T、岩溶网络K、土地利用类型L、上覆岩层厚度O和岩溶水流速V指标构建RTKLOV模型,用于评价岩溶水脆弱性,将评价结果与相关模型进行对比分析。结果表明:RTKLOV模型对岩溶水脆弱性评价适用性好,趵突泉泉城岩溶水脆弱性很低、低、中等、高、很高的面积占比分别为16.1%、14.7%、28.5%、25.4%、15.3%,与研究区实际情况相符;脆弱性指数I d与水样中硝酸盐含量的Pearson相关系数为0.898,相关性好,评价结果准确、可信。

关键词：岩溶地下水脆弱性评价趵突泉泉域

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岩溶区地下水数值模拟分析及开采方案比选

中国矿业 2024年第1期33卷 200-204页

作者：张凤娟杨子龙邢学睿王立艳刘淑芹刘莉山东正元冶达环境科技有限公司山东济南250013 山东地矿新能源有限公司山东济南250100 济南天下第一泉风景区服务中心山东济南250012

数值模拟是解决地下水开采评价问题的有效途径之一。为安全高效开发岩溶塌陷区地下水资源,以山东省临沂市岩溶区为例,根据水文地质调查分析,充分掌握了岩溶区地下水补给规律、运移规律、分布规律,在此基础上,选取合理模拟范围,建立数值... 详细信息

数值模拟是解决地下水开采评价问题的有效途径之一。为安全高效开发岩溶塌陷区地下水资源,以山东省临沂市岩溶区为例,根据水文地质调查分析,充分掌握了岩溶区地下水补给规律、运移规律、分布规律,在此基础上,选取合理模拟范围,建立数值模型,开展多方案地下水动态演化数值预测分析,据此来分析评价最优开采方案。研究结果表明:方案一岩溶塌陷危险性较高,数值观测孔水位在第1279 d、第1644 d、第2019 d和第3105 d时,水位降至灰岩顶板标高39.9 m以下,将引发岩溶塌陷风险;方案二则较安全,数值观测枯水期水位接近灰岩顶板标高,既达到地下水开发利用潜力的标准,又可保证生态地质环境安全,因此,建议采用方案二。开采过程中预警区水位应位于基岩顶板标高以下,以避免岩溶塌陷发生。本文研究结果可为类似塌陷区的科学开采提供参考。

关键词：岩溶区塌陷灾害岩溶灾害防治地下水开采方案比选数值模拟

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龙口市浅层地温能赋存条件及开发适宜性分区

山东国土资源 2020年第12期36卷 32-39页

作者：王光凯雷耀东白云邢学睿申中华山东正元地质资源勘查有限责任公司山东济南250001

浅层地温能作为绿色可再生能源,若能得到广泛应用可大大降低城市建筑能耗、缓解环保压力。本文通过现场热响应试验、水文地质钻探与调查研究,查明了龙口市研究区范围内地层的热物性参数、水文地质条件、地温场特征及浅层地热赋存条件,... 详细信息

浅层地温能作为绿色可再生能源,若能得到广泛应用可大大降低城市建筑能耗、缓解环保压力。本文通过现场热响应试验、水文地质钻探与调查研究,查明了龙口市研究区范围内地层的热物性参数、水文地质条件、地温场特征及浅层地热赋存条件,结合层次分析法与指标法展开适宜性分区,并得到以下研究成果:研究区浅层地温能主要分布于深层黏土、砂层及基岩中;钻孔平均导热系数为2.11W/m·K,平均换热量为42.53W/m;研究区地下水型换热系统适宜区面积为0.995km^2,适宜性中等区面积为29.21km^2,适宜性差区面积为34.795km^2;地埋管型换热系统适宜性中等区面积为59.886km^2,适宜性差区面积为4.94km^2。

关键词：浅层地温能热物性试验赋存条件适宜性分区龙口市

基于模糊相似优先比法的济南四大泉群补给来源

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科学技术与工程 2021年第3期21卷 918-926页

作者：李江柏邢立亭侯玉松邢学睿邓忠张凤娟孟庆晗武东强济南大学水利与环境学院济南250022 山东正元地质资源勘查有限责任公司济南250101

为维持济南四大泉群持续喷涌,探明泉水的补给来源尤为重要。以补给区岩溶水与泉水水化学特征为依据,利用模糊相似优先比法确定趵突泉、黑虎泉、潭西泉、珍珠泉模糊相似优先顺序,结合泉群出露区地质、水文地质条件以及泉水水质、水温、... 详细信息

为维持济南四大泉群持续喷涌,探明泉水的补给来源尤为重要。以补给区岩溶水与泉水水化学特征为依据,利用模糊相似优先比法确定趵突泉、黑虎泉、潭西泉、珍珠泉模糊相似优先顺序,结合泉群出露区地质、水文地质条件以及泉水水质、水温、水位、电导率数据,对四大泉群补给来源进行研究。可以得出:(1)泉水主要受东南、西南、正南方向岩溶水补给,且四大泉群主要受到寒武系张夏组岩溶水以及寒武系凤山组-奥陶系岩溶水混合补给;(2)趵突泉接受西南、正南、东南方向奥陶系岩溶水补给较多,黑虎泉接受其东部以及正南方向奥陶系岩溶水补给较多,潭西泉接受西南、正南方向寒武系岩溶水补给较多,珍珠泉主要接受东南寒武系岩溶水补给;(3)四大泉群泉水形成模式不同,趵突泉泉群与黑虎泉泉群主要表现为寒武系凤山组-奥陶系岩溶水通过局部侵入岩的天窗喷出排泄,其循环深度较浅,属于侵蚀成泉。五龙潭泉群和珍珠泉泉群主要表现为寒武系张夏组岩溶水通过侵入岩裂隙喷出地表,其循环深度较深,属于接触带成泉。四大泉群补给来源的研究,为泉水保护工作提供了科学依据。

关键词：模糊相似优先比法岩溶水补给来源泉水形成模式济南

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内陆平原区越流系统中水盐运移过程反演

水电能源科学 2021年第1期39卷 46-50页

作者：武东强邢立亭彭玉明董亚楠邢学睿李传磊王健李江柏济南大学水利与环境学院山东济南250022 山东省地矿工程勘察院山东济南250014 山东正元地质资源勘查有限责任公司山东济南250101

为深入研究内陆平原区地下水水化学组分的形成机制,基于55组地下水样品分析结果和7组岩芯样品参数,采用数理统计、离子比例系数法和数值法,反演地下水水盐运移过程。结果表明,研究区地下水阳离子在粘性土中的浓度通量总是先增加后减小,... 详细信息

为深入研究内陆平原区地下水水化学组分的形成机制,基于55组地下水样品分析结果和7组岩芯样品参数,采用数理统计、离子比例系数法和数值法,反演地下水水盐运移过程。结果表明,研究区地下水阳离子在粘性土中的浓度通量总是先增加后减小,50m处的浅层地下水中Na+含量在含水介质中表现为富集,80~110m的地下水中Ca2+含量在含水介质中为区域富集;平原区地下水水化学组分垂向具有分带性,水化学类型以Cl-Na型为主,TDS>5g/L,溶解沉淀作用、脱碳酸作用和阳离子交换作用等水岩作用是内陆平原区地下水化学组分形成的主要原因。研究结果为内陆平原区地下水资源利用与保护提供了依据。

关键词：咸水水化学作用水盐运移内陆平原

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龙口市中心城区浅层地温变化特征

建筑技术开发 2022年第15期49卷 1-3页

作者：王立艳邢学睿申中华马超李成刚山东正元冶达环境科技有限公司济南250100 中国冶金地质总局山东局测试中心济南250100 山东省地矿工程勘察院济南250100

根据龙口市中心城区200 m范围内地温长测孔实测数据,对浅层地温的变化规律进行分析,地表以下至24.44 m范围为变温带,呈现自山前地带向西北平原区变温带影响深度增加;24.44~50 m深度范围为恒温带,从山前地带到冲洪积平原再到黄县凹陷地带... 详细信息

根据龙口市中心城区200 m范围内地温长测孔实测数据,对浅层地温的变化规律进行分析,地表以下至24.44 m范围为变温带,呈现自山前地带向西北平原区变温带影响深度增加;24.44~50 m深度范围为恒温带,从山前地带到冲洪积平原再到黄县凹陷地带,埋深增加,地温降低;50 m以下为增温带,平均地温梯度为2.60℃/100 m,地温梯度由山前地带向黄县凹陷地带增大,相应地温级度从山前地带向西北内陆到凹陷区呈现整体减小的态势。该研究为龙口市浅层地温能开发利用和发展规划提供理论依据和借鉴。

关键词：浅层地温地层地温场地温梯度