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淮河流域平原区高铁锰地下水环境健康风险评估

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华东地质 2023年第2期44卷 119-127页

作者：许乃政陶小虎龚建师檀梦皎中国地质调查局南京地质调查中心江苏南京210016 自然资源部流域生态地质过程重点实验室江苏南京210016

基于近期获得的水文地球化学分析数据,应用指示克立格法开展了淮河流域平原区高铁、锰地下水环境健康风险评估,并分析了高铁、锰地下水的形成原因。结果表明:铁、锰是影响研究区地下水质量的主要化学组分,铁、锰在地下水中的空间分布上... 详细信息

基于近期获得的水文地球化学分析数据,应用指示克立格法开展了淮河流域平原区高铁、锰地下水环境健康风险评估,并分析了高铁、锰地下水的形成原因。结果表明:铁、锰是影响研究区地下水质量的主要化学组分,铁、锰在地下水中的空间分布上表现出明显的变异性。铁、锰超标概率峰值具有相似的空间分布格局,铁、锰高风险地区呈岛状分布,深层地下水的环境健康风险明显降低。含铁浅层地下水高风险地区面积为1257.15 km^(2),面积占比0.07%;含铁深层地下水高风险地区面积为476.93 km^(2),面积占比0.03%。含锰浅层地下水高风险地区面积为35883.16 km^(2),面积占比19.19%;含锰深层地下水高风险地区面积为1269.30 km^(2),面积占比0.07%。淮河流域高铁锰地下水是原生成因,铁、锰离子主要来源于含水层中含铁、锰矿物的还原性溶解。高铁锰地下水的风险评价结果,可为区域供水区划提供指导。

关键词：铁锰地下水环境健康风险指示克立格法淮河平原

淮河流域高砷地下水的形成演化过程及其环境健康风险

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中国地质 2021年第5期48卷 1418-1428页

作者：许乃政龚建师檀梦皎叶永红周锴锷朱春芳束龙仓孟丹中国地质调查局南京地质调查中心江苏南京210016 自然资源部流域生态地质过程重点实验室江苏南京210016 河海大学江苏南京210098 首都师范大学北京100048

砷(As)有确定的环境健康风险,饮用高砷地下水是人类遭受As暴露风险的主要途径,研究As在地下水中的分布、迁移、富集规律是世界范围的一个重要环境公共卫生问题。淮河流域是中国新发现的高砷地下水分布区域,本次以流域内典型高砷地下水... 详细信息

砷(As)有确定的环境健康风险,饮用高砷地下水是人类遭受As暴露风险的主要途径,研究As在地下水中的分布、迁移、富集规律是世界范围的一个重要环境公共卫生问题。淮河流域是中国新发现的高砷地下水分布区域,本次以流域内典型高砷地下水域为天然实验场,通过分析地下水水文地球化学数据,解析高砷地下水的形成演化过程,追溯砷污染物的来源及溶出释放过程,评估其潜在污染风险。结果表明:As、F是影响研究区水质的主要无机化学物质,浓度分别为(5.75±5.42)μg/L、(1.29±0.40)mg/L,超过世界卫生组织饮用水推荐准则值的测试样品比例分别为23%、31%,呈现高暴露污染风险。根据水化学图解与矿物饱和指数计算,研究区地下水受蒸发作用、岩盐溶解、水岩相互作用等过程的共同影响。高砷地下水总碱度主要分布在400~700 mg/L,化学类型主要为HCO_(3)-Na型,高砷地下水更大程度受到蒸发作用、阳离子交换作用的影响。高砷地下水的As可能源自含水层原生砷的溶出释放,含砷矿物氧化溶解与还原活化可能是高砷地下水形成的主要机制。

关键词：高砷地下水水文地球化学水岩相互作用砷的来源与活化淮河流域地质调查工程太河县安徽

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淮河流域高碘地下水环境健康风险评估

干旱区资源与环境 2023年第12期37卷 78-84页

作者：朱春芳许乃政龚建师檀梦皎陶小虎王赫生周锴锷中国地质调查局南京地质调查中心南京210016

淮河流域是我国高碘地下水的主要分布区之一,高碘已成为继高砷、高氟后淮河流域又一饮水安全问题。文中应用指示克里格法对在淮河流域采集的地下水样品4997组开展健康风险评估,研究高碘地下水的空间分布,给出碘含量超过阈值的概率风险... 详细信息

淮河流域是我国高碘地下水的主要分布区之一,高碘已成为继高砷、高氟后淮河流域又一饮水安全问题。文中应用指示克里格法对在淮河流域采集的地下水样品4997组开展健康风险评估,研究高碘地下水的空间分布,给出碘含量超过阈值的概率风险图。结果显示:碘是影响流域地下水质量的主要原生劣质指标,表现出明显的空间变异性,高碘地下水在淮河流域呈3个明显的风险区域分带,浅层(≤50m)地下水高碘风险区(F>0.9)面积22780.60km^(2),面积占比12.18%;深层(>50m)地下水高碘风险区(F>0.9)面积13686.88 km^(2),面积占比7.32%。淮河流域高碘地下水系原生成因,影响与控制地下水中碘形态的重要因素是氧化还原环境、天然有机质含量,此外人类活动农业灌溉也促进了碘的迁移。应用指示克里格法从健康风险评估角度划分淮河流域高碘地下水风险区,对有效预防与控制地下水高碘问题,实行加碘盐分区供给以防碘摄入过量,保障安全饮水提供了科学的参考依据。

关键词：淮河流域高碘地下水指示克里格法环境健康风险

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淮河流域地下水资源概况及开发潜力

中国地质 2021年第4期48卷 1052-1061页

作者：龚建师王赫生李亮周锴锷叶永红朱春芳徐乃政陶小虎檀梦皎束龙仓赵贵章中国地质调查局南京地质调查中心江苏南京210016 河海大学江苏南京210024 华北水利水电大学河南郑州450045

淮河流域人均水资源量为475 m^(3),不足全国人均水资源量(2100 m^(3))的1/4,且地下水质量较差,水资源供需矛盾突出,严重制约区域社会经济高质量发展。本研究以水循环理论为指导,利用多期地下水资源调查数据,分析了淮河流域地下水资源量... 详细信息

淮河流域人均水资源量为475 m^(3),不足全国人均水资源量(2100 m^(3))的1/4,且地下水质量较差,水资源供需矛盾突出,严重制约区域社会经济高质量发展。本研究以水循环理论为指导,利用多期地下水资源调查数据,分析了淮河流域地下水资源量、影响因素及可持续开发利用潜力。分析结果显示:淮河流域水循环过程主要受人工开采影响,导致地下水位持续下降,有效蒸发减弱;淮河流域地下水天然资源量为326.97亿m^(3)/a;流域地下水质量总体一般,平原区孔隙水中Ⅰ~Ⅲ类水占比不足30%,与历史数据对比,水质呈劣化趋势;流域浅层地下水开采潜力呈现南部大于北部、山区大于平原的特征。淮河流域内,江苏全域、安徽沿淮地区浅层地下水开采潜力较大;豫东、鲁西南局部地区浅层地下水已超采,无开发利用潜力;其余地区浅层地下水盈余量较小。研究结果为区域地下水资源科学开发利用提供了地学依据。

关键词：淮河流域地下水资源开发潜力水文地质调查工程

淮北平原浅层地下水多年动态变化及监测统测评估

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中国地质 2022年第6期49卷 1778-1791页

作者：王赫生龚建师陶小虎赵贵章郭鹏哲周锴锷焦团理檀梦皎朱春芳许乃政李亮叶永红中国地质调查局南京地质调查中心江苏南京210016 自然资源部流域生态地质过程重点实验室江苏南京210016 华北水利水电大学河南郑州450045 安徽省地质调查院(安徽省地质科学研究所) 安徽合肥230001

【研究目的】变化环境下地下水时空规律的研究有助于水资源精细化管理和区域水资源安全保障。【研究方法】本文基于淮北平原区典型气象站1953—2019年月降雨数据,采用小波分析及M-K检验法,研究多年尺度降雨周期性变化及趋势规律;结合39... 详细信息

【研究目的】变化环境下地下水时空规律的研究有助于水资源精细化管理和区域水资源安全保障。【研究方法】本文基于淮北平原区典型气象站1953—2019年月降雨数据,采用小波分析及M-K检验法,研究多年尺度降雨周期性变化及趋势规律;结合395个国家级监测井及地下水统测数据,采用主成分分析法进行监测井优化评价。【研究结果】淮北平原多年降雨量呈现多时空尺度变化特征,南部地区主周期较北部地区偏小,但周期尺度较多,变化更为复杂;西北部的浅层地下水位持续下降,其余区域水位处于有升有降的波动状态;南部区域浅层地下水水位在1970年、2003年及2019年3个时段呈现出先降低再恢复,北部部分区域地下水水位则呈现先升高再降低的特征,研究区水位总体存在下降趋势,但2000年以来水位总体有所回升;经主成分分析优化后的277个监测井(221个水利井和56个自然资源井)能代表395个原国家监测井的总体水位变化情况。【结论】国家地下水监测工程长序列监测数据能够很好地服务于流域尺度水资源评价及管理,但省市级尺度或重点区域还需要进行优化和加密,地下水位统测可有效填补,该工作应在重要河湖两侧、淮河北岸一带、东北部山前平原等高水力梯度区域进行加密。

关键词：地下水水位动态地下水监测小波分析 M-K检验主成分分析土地利用地下水调查工程淮北平原安徽省

基于物元可拓的河南省柘城县浅层地下水质量综合评价

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华东地质 2022年第3期43卷 355-363页

作者：李亮龚建师周锴锷王赫生许乃政陶小虎叶永红中国地质调查南京地质调查中心江苏南京210016 自然资源部流域生态地质过程重点实验室江苏南京210016

该文采用物元可拓法对2008年和2019年河南柘城县浅层地下水质量进行综合评价,并与综合评分法、单指标评价法的评价结果进行对比,分析物元可拓法的可靠性及水质变化趋势。研究表明:柘城县浅层地下水综合质量等级总体好于综合评分法和单... 详细信息

该文采用物元可拓法对2008年和2019年河南柘城县浅层地下水质量进行综合评价,并与综合评分法、单指标评价法的评价结果进行对比,分析物元可拓法的可靠性及水质变化趋势。研究表明:柘城县浅层地下水综合质量等级总体好于综合评分法和单指标评价法评价结果,绝大多数样品点综合质量等级优于Ⅲ类,Ⅳ类、Ⅴ类地下水质量影响因素主要为F~-和总硬度;对比2008年与2019年水质变化,柘城县浅层地下水具有Ⅰ类水向Ⅱ类水、Ⅳ—Ⅴ类水向Ⅲ—Ⅳ类水变化的趋势,与2008年样品的物元可拓指数预测结果一致。物元可拓法将综合关联度与可拓指数相结合,既客观地反映地下水水质总体状况,又定性地分析样本水质的变化趋势,使评价结果更接近于实际情况,评价方法在水质评价领域具有应用价值和研究意义。

关键词：浅层地下水物元可拓可拓指数质量评价河南省柘城县

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涡河流域河南段浅层高碘地下水分布及成因

华东地质 2023年第3期44卷 292-299页

作者：叶永红龚建师许乃政张飞王赫生李亮周锴锷朱春芳陶小虎檀梦皎中国地质调查局南京地质调查中心江苏南京210016 自然资源部流域生态地质过程重点实验室江苏南京210016

通过分析涡河流域河南段249组浅层地下水样,发现浅层高碘地下水分布面积为5818.9 km^(2),占总面积的51.97%,主要分布于研究区北部、东北部,其次分布于太康县的东部地区。第四纪松散沉积物中的碘是浅层地下水中碘的主要来源。气候条件使... 详细信息

通过分析涡河流域河南段249组浅层地下水样,发现浅层高碘地下水分布面积为5818.9 km^(2),占总面积的51.97%,主要分布于研究区北部、东北部,其次分布于太康县的东部地区。第四纪松散沉积物中的碘是浅层地下水中碘的主要来源。气候条件使得浅层地下水中的碘倾向于聚集,地形地貌控制下的地下水流场以及抽取地下水灌溉庄稼的过程,均使浅层地下水中的碘逐渐浓缩而形成浅层高碘地下水。

关键词：涡河流域河南段高碘地下水浅层地下水地下水流场

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苏北阜宁县地下水水化学特征及成因分析

华东地质 2023年第3期44卷 357-366页

作者：陶小虎王赫生龚建师许乃政檀梦皎胡小雨戴飞虎孟显超朱春芳周锴锷李亮中国地质调查局南京地质调查中心江苏南京210016 江苏省水资源服务中心江苏南京210029 阜宁县自然资源和规划局江苏盐城224400 自然资源部流域生态地质过程重点实验室江苏南京210016

为了查明苏北阜宁县潜水和承压水的水化学成因和补给特征,文章采集区域内地表水、潜水、承压水(第Ⅱ、第Ⅲ、第Ⅳ承压水)的水样,结合数理统计分析、Piper三线图、Gibbs模型和水化学特征系数等手段,分析了不同水体的氢氧同位素关系和矿... 详细信息

为了查明苏北阜宁县潜水和承压水的水化学成因和补给特征,文章采集区域内地表水、潜水、承压水(第Ⅱ、第Ⅲ、第Ⅳ承压水)的水样,结合数理统计分析、Piper三线图、Gibbs模型和水化学特征系数等手段,分析了不同水体的氢氧同位素关系和矿化度分布、主要阴阳离子关系、水化学特征。结果表明:①阜宁县地下水总体为弱碱性,潜水和承压水中阳离子质量浓度都呈现Na^(+)>Ca^(2+)>Mg^(2+)>K^(+),潜水中阴离子质量浓度呈现HCO_(3)^(-)>Cl^(-)>SO_(4)^(2-)>NO_(3)^(-),第Ⅱ、第Ⅲ、第Ⅳ承压水中阴离子质量浓度皆呈现出HCO_(3)^(-)>SO_(4)^(2-)>Cl^(-)>NO_(3)^(-);潜水的总溶解固体(TDS)比第Ⅱ、第Ⅲ、第Ⅳ承压水偏高,局部区域的潜水为微咸水和咸水,第Ⅱ、第Ⅲ、第Ⅳ承压水的水质明显优于潜水。②地下水的补给与大气降水相关,潜水为现代降水补给,第Ⅱ、第Ⅲ、第Ⅳ承压水源于晚更新世或者更早时期的降水补给。③地下水水化学特性受降水影响较小,主要受到水岩作用、阳离子交换作用控制,其中第Ⅱ、第Ⅲ、第Ⅳ承压水的盐分主要来源于硅酸盐岩风化,人类活动对地下水化学组分影响相对较弱。

关键词：阜宁县地下水水化学特征氢氧同位素水化学成因

孤立MMC站在线平滑接入直流电网的控制策略

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电网技术 2018年第3期42卷 804-811页

作者：韩乃峥贾秀芳许建中赵成勇新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)

直流电网已成为未来电网的重要发展方向,然而如何将孤立站平滑地接入运行中的直流电网中仍没有成熟的解决方案。在充分利用换流站的结构特点、不加入额外设备的情况下,通过控制直流线路正、负极直流断路器（DC circuit breaker,DCCB）... 详细信息

直流电网已成为未来电网的重要发展方向,然而如何将孤立站平滑地接入运行中的直流电网中仍没有成熟的解决方案。在充分利用换流站的结构特点、不加入额外设备的情况下,通过控制直流线路正、负极直流断路器（DC circuit breaker,DCCB）的闭合时序,提出了孤立站在线平滑接入直流电网的控制策略。详细分析了每次断路器闭合后子模块电容的充电电路,计算了断路器闭合时的冲击电流。在该控制策略下,由于充电回路中大电阻的存在,断路器闭合时的冲击电流足够小,因此可以实现孤立站的平滑接入。另外,为最大程度得减小解锁瞬间对原系统的冲击,提出了四阶段控制策略。在PSCAD/EMTDC仿真环境下搭建了直流电网模型,仿真验证了所提出控制策略的有效性。

关键词：模块化多电平换流器直流电网直流断路器平滑接入