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泰安旧县水源地地下水位动态特征及可开采量研究

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中国岩溶 2023年第5期42卷 940-955页

作者：魏凯王延岭赵志伟吴亚楠翟代廷闫佰忠山东省地质矿产勘查开发局第五地质大队山东泰安271000 山东省地矿局岩溶塌陷防治重点实验室/泰安市岩溶塌陷防治重点实验室山东泰安271000 河北地质大学水资源与环境学院河北石家庄050031

泰安市城区水资源供需矛盾突出,地下水资源开采引发了岩溶塌陷等地质环境问题,亟需查明岩溶塌陷生态水位约束下水源地的允许开采量,确定水源地最优取水方案。以旧县水源地1980—2021年的地下水位、年降水量、地下水开采量、岩溶塌陷等... 详细信息

泰安市城区水资源供需矛盾突出,地下水资源开采引发了岩溶塌陷等地质环境问题,亟需查明岩溶塌陷生态水位约束下水源地的允许开采量,确定水源地最优取水方案。以旧县水源地1980—2021年的地下水位、年降水量、地下水开采量、岩溶塌陷等数据为基础,探讨人类活动对水源地地下水位的演变的影响因素,分析发生岩溶塌陷的地下水临界水位。基于Modflow-GWM软件构建泰安城区-旧县岩溶水系统流动与管理耦合模拟模型,探讨防止岩溶塌陷发生的地下水允许开采的资源量。结果表明:(1)孔隙水水位年内动态受降水影响明显,呈现“降水-补给”型特点;岩溶水水位变化呈“枯低丰高”的特征,水位动态变化属降水入渗-开采型;(2)旧县水源地地下水位自1980—1990年呈现大幅下降,1990—2003年岩溶地下水位基本呈现波动下降,2004年后水源地地下水位上升较为明显;(3)研究水位动态与岩溶塌陷关系得出,防止发生岩溶塌陷的水源地临界水位为108 m,处于岩溶含水层顶板以上2 m;(4)通过地下水管理模型,确定在临界水位时模拟区岩溶水可开采量为8.2~8.5万m^(3)·d^(-1),其中旧县水源地可开采资源量为3.2~3.5万m^(3)·d^(-1)。

关键词：地下水水位人类活动影响人工开采岩溶塌陷地下水优化模型

基于综合指数法的泰莱盆地岩溶塌陷风险性评价

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中国岩溶 2020年第3期39卷 391-399页

作者：吴亚楠王延岭周绍智唐丽伟焦玉国山东省第五地质矿产勘查院山东泰安271000 山东省地矿局岩溶塌陷防治重点实验室山东泰安271000

泰莱盆地岩溶地面塌陷始发于20世纪60年代,至今岩溶塌陷地质灾害仍不断发生,造成了日趋严重的经济损失和社会影响。本文将泰莱盆地作为整体研究对象,在对工作区地质环境条件进行充分分析的基础上,选取了包括岩溶塌陷影响因子及能反应社... 详细信息

泰莱盆地岩溶地面塌陷始发于20世纪60年代,至今岩溶塌陷地质灾害仍不断发生,造成了日趋严重的经济损失和社会影响。本文将泰莱盆地作为整体研究对象,在对工作区地质环境条件进行充分分析的基础上,选取了包括岩溶塌陷影响因子及能反应社会影响的易损因子(包括灾损敏感因子和抗损强度因子)在内的共计12项指标作为岩溶塌陷评价要素,建立了研究区风险性评价体系;然后,利用层次分析法(AHP)计算各评价要素的权重,结合已有资料绘制各指标分级图并分别赋值;最后,利用MAPGIS软件叠加计算风险性指标,依据风险性分级标准进行研究区岩溶塌陷风险性评价分级区划。结果表明:高风险区主要分布在泰安市城区火车站、訾家灌庄、东羊娄—旧县一带;莱芜市大王庄镇孤山—后枯河及铁矿区孟公清、泉河一带,这些区域多位于水源地周边或矿山企业排水区,高强度的抽排地下水是岩溶塌陷发生的最主要的致塌因素。

关键词：岩溶塌陷风险性评价综合指数法泰莱盆地

泰安市城区-旧县水源地岩溶地面塌陷历程及影响因素分析

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中国岩溶 2020年第2期39卷 225-231页

作者：吴亚楠山东省地矿局岩溶塌陷防治重点实验室山东泰安271000 山东省第五地质矿产勘查院山东泰安271000

文章总结泰安市城区—旧县水源地内岩溶塌陷的发生发展历程,综合前人研究成果及最新的野外调查统计结果,对影响研究区岩溶塌陷的分布及影响因素进行了剖析,探明了岩溶塌陷的发育条件及诱发因素。结果表明:(1)研究区内岩溶塌陷主要发生... 详细信息

文章总结泰安市城区—旧县水源地内岩溶塌陷的发生发展历程,综合前人研究成果及最新的野外调查统计结果,对影响研究区岩溶塌陷的分布及影响因素进行了剖析,探明了岩溶塌陷的发育条件及诱发因素。结果表明:(1)研究区内岩溶塌陷主要发生在岩溶发育较强、断裂带附近、土层厚度小于30 m的区域;发生塌陷区域的土层结构以二元结构为主,其次是多元结构;塌陷大多发生在汛期,尤其是在大型降雨之后;(2)强烈的地下水开采活动引发的岩溶水大幅度波动是塌陷发生的最主要诱发因素,且岩溶地下水位在基岩面附近波动时最易引发塌陷;外界对土体的扰动也对塌陷有一定的影响,泰安城区旧镇铁路交汇处的塌陷与列车行车震动有密不可分的联系。综合分析以往岩溶塌陷的研究方向和程度,建议今后的研究重点应为塌陷过程演化监测与模拟、塌陷预警预报方法探索及数据库建设。

关键词：岩溶地面塌陷发育条件诱发因素旧县水源地

基于岩溶塌陷防控的地下水临界控制水位初探——以山东省泰莱盆地为例

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基于岩溶塌陷防控的地下水临界控制水位初探——以山东省泰莱盆地...

第十七届华东六省一市地质科技论坛

作者：王延岭魏凯翟代廷吴亚楠焦玉国郝骐山东省地质矿产勘查开发局第五地质大队/山东省地矿局岩溶塌陷防治重点实验室(泰安市岩溶塌陷防治重点实验室)

地下水动力条件的变化是触发岩溶塌陷最为关键的动力因素,地下水位的升降是地下水动力条件变化的主要表现形式,是岩溶塌陷形成的主要外动力因素。地下水位的变化受自然和人为因素的影响。本文以山东省泰莱盆地为研究区,通过对典型岩溶... 详细信息

地下水动力条件的变化是触发岩溶塌陷最为关键的动力因素,地下水位的升降是地下水动力条件变化的主要表现形式,是岩溶塌陷形成的主要外动力因素。地下水位的变化受自然和人为因素的影响。本文以山东省泰莱盆地为研究区,通过对典型岩溶塌陷区的岩溶地下水位、岩溶地下水开采量、降水量和塌陷发育历史动态的分析,研究划分了典型地区岩溶塌陷发育阶段。归纳总结塌陷与岩溶地下水位的关系,各塌陷区初次塌陷多发生于地下水位下降至基岩面以下较小幅度时;塌陷高发期地下水位多持续波动于基岩面上下或基岩面以下;而当水位恢复稳定于基岩面以上时,则多进入塌陷相对稳定期。通过对典型地区岩溶塌陷不同发育阶段地下水特征水位的统计分析,结合覆盖层结构特征,探索划定了基于塌陷控制的岩溶地下水水位临界值,并在泰安城区-旧县水源地塌陷区进行了应用研究,以期为岩溶塌陷防控和地下水开采管理工作提供借鉴和参考。

关键词：岩溶塌陷防控临界控制水位泰莱盆地

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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泰安市城区岩溶地下水水化学特征及成因分析

山东国土资源 2022年第9期38卷 23-31页

作者：李晓波赵新村李明毅郄亮李星辰杨宝萍王延岭孙大伟山东省地矿局岩溶塌陷防治重点实验室山东泰安271000 山东省第五地质矿产勘查院山东泰安271000

岩溶地下水是泰安市城区重要供水水源,近年来随着气候环境变化和人为活动的影响,岩溶地下水水化学特征日趋复杂,但其水化学特征及成因尚不明晰。为识别研究区地下水水化学特征、成因机制,本文采用数理统计方法、离子比值、水化学图解等... 详细信息

岩溶地下水是泰安市城区重要供水水源,近年来随着气候环境变化和人为活动的影响,岩溶地下水水化学特征日趋复杂,但其水化学特征及成因尚不明晰。为识别研究区地下水水化学特征、成因机制,本文采用数理统计方法、离子比值、水化学图解等方法,研究了该区岩溶地下水的水文地球化学特征。结果表明:研究区内岩溶地下水水化学类型主要为HCO_(3)-Ca型、HCO_(3)·SO_(4)-Ca型、HCO_(3)·SO_(4)·Cl-Ca型。地下水水化学成分主要受水岩相互作用控制,以溶滤作用为主,地下水中的Ca^(2+)、Na^(+)、HCO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)主要来源于方解石、白云石的碳酸盐岩及石膏、盐岩等蒸发岩的溶解,且存在逆向的阳离子交替吸附作用,导致Ca^(2+)含量增加,Na^(+)含量减少,人为活动影响导致地下水中Cl-、NO_(3)^(-)浓度增加。研究成果为研究区内岩溶地下水的合理开发与保护提供了依据。

关键词：岩溶地下水水化学特征水化学成分泰安市城区

鲁中地区泰安-莱芜断陷盆地地下水水质安全性评价

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山东国土资源 2023年第5期39卷 46-53页

作者：魏凯路兵徐飞山东省地矿局岩溶塌陷防治重点实验室山东省第五地质矿产勘查院山东泰安271000 新泰市自然资源和规划局山东新泰271200

地下水水质安全性评价是地下水资源保护的关键环节。为了阐明鲁中泰安-莱芜断陷盆地地下水水质安全性,本次研究系统评价研究区地下水水质现状、水质变化趋势和地下水污染风险,并以此为基础开展地下水污染预警分级,揭示地下水水质安全性... 详细信息

地下水水质安全性评价是地下水资源保护的关键环节。为了阐明鲁中泰安-莱芜断陷盆地地下水水质安全性,本次研究系统评价研究区地下水水质现状、水质变化趋势和地下水污染风险,并以此为基础开展地下水污染预警分级,揭示地下水水质安全性。评价结果显示,研究区内地下水污染预警等级分为巨警、重警和中警3个级别。其中,巨警区占研究区总面积的21%,表明该区地下水水质极不安全;重警区占研究区总面积的26%,主要分布在巨警区外围约5km范围,地下水水质不安全;其他地区为中警区,占研究区总面积的53%,地下水水质临界安全。该研究可为鲁中地区泰安-莱芜断陷盆地地下水资源保护及合理开发利用提供有力支撑。

关键词：水质安全性污染风险地下水污染预警水源地泰安-莱芜断陷盆地鲁中地区

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济南泉域岩溶含水介质发育特征研究

济南大学学报（自然科学版） 2024年第3期38卷 280-287页

作者：王榕臻邢立亭邓兴于苗袁学圣济南大学水利与环境学院山东济南250022 山东女子学院社会与法学院山东济南250300 山东省地质矿产勘查开发局山东省第五地质矿产勘查院山东泰安271000 山东省地质矿产勘查开发局山东省地矿局岩溶塌陷防治重点实验室山东泰安271000

为了表征和刻画岩溶介质空隙结构的复杂性和非均质性,以济南泉域为例,基于岩心的计算机断层扫描图像、压汞实验结果和节理裂隙测量等数据,采用图像二值化处理、分形维数理论和数理统计方法,识别济南泉域岩溶含水介质结构特征,分析含水... 详细信息

为了表征和刻画岩溶介质空隙结构的复杂性和非均质性,以济南泉域为例,基于岩心的计算机断层扫描图像、压汞实验结果和节理裂隙测量等数据,采用图像二值化处理、分形维数理论和数理统计方法,识别济南泉域岩溶含水介质结构特征,分析含水介质岩溶发育程度及其影响因素。结果表明:研究区内炒米店组、北庵庄组和三山子组a段为岩溶发育程度相对更好的含水层组;炒米店组优势节理集中,岩溶发育优于马家沟群的;炒米店组与三山子组a段的岩溶连通性更优,储水性更好;北庵庄组、三山子组a段的分形维数均明显大于其他层组的,岩溶发育程度分形指数评价均为非常发育;北庵庄组和炒米店组岩石相对溶解度较高,三山子组a段可溶性矿物含量较多,受水流侵蚀更易发育溶蚀裂隙、溶孔或溶洞。

关键词：岩溶发育含水介质特征计算机断层扫描分形理论济南泉域

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山东省岩溶塌陷分布规律及成因机制

中国岩溶 2021年第2期40卷 205-214页

作者：冯亚伟山东省鲁南地质工程勘察院(山东省地勘局第二地质大队) 山东兖州272100 山东省地矿局岩溶地质重点实验室山东兖州272100 中国地质大学(武汉)环境学院湖北武汉430074

选取山东省岩溶塌陷作为中国北方岩溶塌陷的代表,在对其分布规律进行分析的基础上,总结岩溶塌陷成因机制。研究表明:山东省岩溶塌陷受岩溶发育程度、第四系覆盖层结构厚度、断裂构造及地表水系等多种自然因素制约,分布呈现出规律性;在... 详细信息

选取山东省岩溶塌陷作为中国北方岩溶塌陷的代表,在对其分布规律进行分析的基础上,总结岩溶塌陷成因机制。研究表明:山东省岩溶塌陷受岩溶发育程度、第四系覆盖层结构厚度、断裂构造及地表水系等多种自然因素制约,分布呈现出规律性;在人为因素方面,岩溶塌陷多发生在地下水位陡升陡降及在基岩顶板波动时期。从力学角度出发,岩溶塌陷成因机制以真空吸蚀作用及潜蚀作用为主,多种作用为辅;从影响因素角度出发,在具备岩溶塌陷基础地质背景的前提下,其成因机制主要包含大气降水诱发成因、过量开采诱发成因、灌溉回渗诱发成因及地表重大工程修建诱发成因四种。

关键词：山东岩溶塌陷分布规律诱发因素

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基于GIS分析的泰安市地质灾害风险评价

山东国土资源 2023年第6期39卷 44-51页

作者：苏宝成郝骐伊丽赵志伟魏凯泰安市国土空间生态修复中心山东泰安271000 山东省地质矿产勘查开发局第五地质大队泰安市泰山区土地储备和开发中心山东泰安271000 山东省地矿局岩溶塌陷防治重点实验室山东泰安271000

泰安市地处鲁中山区,山地丘陵广泛分布,崩塌、滑坡、泥石流和岩溶塌陷等地质灾害较为发育。本次研究依托新一轮1∶5万地质灾害风险普查,基于ArcGIS平台空间分析功能对高精度DEM、构造、工程地质和水文地质、降雨及植被等数据分析和提取... 详细信息

泰安市地处鲁中山区,山地丘陵广泛分布,崩塌、滑坡、泥石流和岩溶塌陷等地质灾害较为发育。本次研究依托新一轮1∶5万地质灾害风险普查,基于ArcGIS平台空间分析功能对高精度DEM、构造、工程地质和水文地质、降雨及植被等数据分析和提取,利用信息量法和层次分析法分别对崩滑泥石流和岩溶塌陷易发性评价,以降雨作为危险性评价因子,综合考虑人口和经济因素选择用地类型作为易损性条件进行风险区划,最终划分为地质灾害风险高、中、低3个等级,为今后有效开展自然灾害综合防治、衔接国土空间规划和保障经济社会可持续发展提供基础依据。

关键词：地质灾害易发性评价危险性评价风险性评价泰安市