周鹏鹏
- 作品数：13 被引量：82H指数：6
- 供职机构：中国科学院地质与地球物理研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国地质调查局地质调查项目北京市科技计划项目更多>>
- 相关领域：天文地球环境科学与工程水利工程更多>>
- 承压水潮汐荷载效应研究进展被引量：3
- 2014年
- 地下水潮汐效应是滨海地区水文地质研究的一个重要方面,潮汐荷载效应是承压水潮汐效应的动力学机制之一。介绍了国内外潮汐荷载效应的研究进程,系统地总结了解析法和数值法在潮汐荷载效应研究中的应用及取得的成果。解析法是潮汐荷载效应研究的主要方法,该方法多通过荷载系数来刻画潮汐荷载效应,能够较清晰、准确地揭示复杂含水层结构、多种影响因素、复杂边界条件下的地下水潮汐效应规律;数值法主要通过三种方法(现有地下水水流数值模型改进法、荷载系数法和半数值法)来实现对潮汐荷载效应的研究。在现有潮汐荷载效应研究中,上述两种方法都很少考虑应力和孔隙渗流的耦合。程序化、高效化和可视化使得数值法仍应作为滨海区复杂水文地质条件下地下水动态的主要研究方法。为此,通用的地下水数值模拟代码(MODFLOW)需要改进,使之能够实现对潮汐荷载效应的刻画。另外,承压水作为滨海区(如:大陆岛)重要的淡水资源,人为开采是地下水动态的主要影响因素之一,滨海区地下水动态研究应综合考虑人为因素和潮汐荷载效应的共同作用。
- 周鹏鹏李国敏卢耀东黎明
- 关键词：解析法数值法地下水动态
- 京津冀平原区地下水水位变化主导因素的定量识别研究被引量：9
- 2018年
- 自20世纪60年代以来,京津冀平原区地下水水位持续下降,制约着京津冀一体化的发展。为了识别地下水水位下降的主导因素,定量表征了影响水位动态的气候条件和人类活动的多项指标(包括降水、气温、水面蒸发、工业总产值、粮食产量、人口数量、地表径流量),并采用非参数统计检验方法(M-K法)阐明了近50年来各项指标的演化规律;在掌握研究区自然社会指标及地下水水位的动态规律的基础上,联合运用灰色系统理论和主成分回归分析方法,定量识别了地下水水位变化的主导因素。结果表明,近50年,研究区降水呈现下降趋势,气温呈现显著的上升趋势,水面蒸发呈现增加趋势,工业总产值、粮食产量、人口数量呈现增加趋势,由于山前水库修建引起的地表径流量呈现减小趋势;上述指标变化影响了研究区的地下水水位动态,其中逐渐加剧的人类活动(包括粮食产量、人口数量)构成了研究区地下水水位持续下降的最主要驱动力,对地下水水位下降的贡献度达到60.6%,气候条件对地下水水位下降的影响作用次之,其贡献度为39.4%。
- 李雪叶思源叶思源周鹏鹏
- 关键词：灰关联主成分回归地下水位变化
- 太原市西山岩溶水系统水文地球化学特征分析被引量：16
- 2008年
- 岩溶含水系统的水化学特征能够反映地下水补径排关系、含水介质特征及水岩相互作用等。本文通过分析太原市西山岩溶含水系统地下水中TDS、Sr2+、HCO-3、SO24-的分布特征、相互关系及指示意义,得出以下结论:从补给区到径流排泄区,TDS随着径流途径、径流时间及循环深度的增加而逐渐增加。Sr2+、Mg2+、Ca2+浓度沿着地下水径流方向具有同步增加的趋势,但Sr-Mg的变化斜率小于Sr-Ca,这主要是碳酸盐岩中白云石与方解石含量及溶解度不同造成,CaO与MgO比值越大,相对溶解度越大。沿地下水径流方向,水化学类型由HCO3型过渡为HCO3·SO4型、SO4·HCO3型、SO4型,SO24-离子浓度逐步增加,总体来看,Ca2+、Mg2+离子总含量与HCO3-、SO42-离子总含量达到平衡,说明在西山岩溶区,水中离子的主要来源除碳酸盐外,硫酸盐的溶解也是一个重要途径,且受煤系地层及煤矿开采活动的影响强烈。
- 乔小娟李国敏都洁周金龙杜成元孙中惠巫润建周鹏鹏
- 关键词：空间分布特征
- 巴彦诺日公地段花岗岩微裂隙发育特征研究被引量：5
- 2018年
- 花岗岩是高放射核废料地质处置库的主要围岩之一,其水力学特征优劣直接决定了花岗岩体能否有效地阻隔地下水对处置库中核废物的侵袭。围岩微裂隙结构和化学风化程度是水力学特征的直观表现,微裂隙结构量化和化学风化程度计算对高放射核废料地质处置库埋藏深度的比选有一定的科学意义。本文以阿拉善某600 m的花岗岩钻孔内不同深度的岩芯作为研究对象,得到大量的微裂隙显微照片;通过测网法和图像处理技术,获得岩芯数字化的裂隙空间分布图像,并从中提取了微裂隙特征参数(裂隙条数、隙宽、裂隙率、裂隙面密度参数等);然后,对微裂隙特征参数进行了统计分析,描述了裂隙空间分布变异性。花岗岩样品的化学风化程度评价指标有:天然含水率、CIA。同时,利用SEM-EDS探测裂隙部位形貌特征及元素含量等数据。最后,对花岗岩完整性与核废料处置库适宜性进行综合评价。通过本研究,得到了以下结论:(1)研究区的花岗岩微裂隙发育情况随深度增大逐渐变弱。(2)花岗岩受外力作用后微裂隙首先发育在石英中,其次是在长石和黑云母中。(3)临近破碎带,裂隙率、平均隙宽、裂隙条数均增大,同时受后期热液填充的影响,CIA也会表现出高值。(4)破碎带的发育,对周边完整岩体的微观破裂影响距离可以超过10.6 m,后期热液对下方完整岩体的侵染蚀变影响距离可以超过50.27 m。(5)通过综合评价,来自该钻孔不同深度的7个样品中,取自地下598.8 m处的样品所代表的位置最适宜作为核废料处置库深埋区。
- 董艳辉宋凡周鹏鹏王礼恒魏亚强童少青段瑞琪
- 关键词：花岗岩发育特征
- 基于离散裂隙网络模型的核素粒子迁移数值模拟研究被引量：8
- 2017年
- 高放废物地质处置过程中涉及的核素在围岩裂隙地下水中的迁移问题已引起广泛关注,数值模拟是研究核素粒子运移的重要方法。目前裂隙介质中渗流模型主要是等效连续介质模型、双重介质模型和离散裂隙网络模型。对于岩体尺度裂隙地下水的流动,离散裂隙网络模型能充分表现裂隙介质的各向异性、不连续性等特征。因此,针对裂隙介质准确概化及核素迁移模拟等难点,文章结合Monte Carlo随机生成裂隙方法、裂隙渗流有限元算法和高放射性核素衰变方程等方法,依据花岗岩深钻孔裂隙统计数据,采用离散裂隙网络模型对内蒙古阿拉善高放废物地质处置预选区展开了核素粒子迁移数值模拟研究,并讨论了实例预测分析结果。结果显示:针对设定的地质模型,核素粒子从中心运移到边界的迁移路径长度平均为1293.35 m,粒子运移到边界耗费的时间平均为1.70E+11 d。
- 魏亚强董艳辉周鹏鹏王礼恒宋凡
- 关键词：裂隙核素
- 高光谱遥感水文地质应用新进展被引量：13
- 2017年
- 高光谱遥感是一种利用成像光谱仪同时获取地物目标辐射、光谱和空间等多重信息遥感的技术,水文地质是高光谱遥感重要的应用领域之一,通过高光谱遥感图像分析,能够提取大区域包气带及含水系统的水文地质信息,可为水文地质环境的识别及实时监测、地下水资源高效管理、地下水数值模型构建等提供科学数据。通过调研凝练了高光谱遥感基本原理方法及其在水文地质方面的应用研究,重点总结了地下水环境污染和水文信息反演方面的高光谱遥感应用研究进展,分析了高光谱遥感水文地质应用所面临的挑战,并展望了高光谱遥感水文地质应用研究的发展趋势,主要包括:通过土壤和植被的光谱信息实现对研究区包气带土壤重金属污染状况的大面积、短周期连续快速监测;在高光谱图像中提取构造、地层岩性等地质和水文地质特征,以环境指示因子(如植被)为有效补充,获取饱和带地下水环境信息;通过高光谱图像识别植被类型、计算植被覆盖度、分析叶片反射光谱特征并建立模型反演土壤含水量和地下水位,为研究和保护缺水地区生态环境提供数据支撑。
- 段瑞琪董艳辉周鹏鹏王礼恒符韵梅赵少桦
- 关键词：水文地质环境污染监测
- 阿拉善诺日公地区地下水系统水化学特征分析被引量：5
- 2018年
- 阿拉善左旗诺日公是我国典型干旱区,地下水是该区主要的供水水源。水化学研究对地下水流动过程具有指示意义。以阿拉善诺日公地区地下水为研究对象进行水文地球化学特征分析,研究表明:从北部基岩隆起区到豪斯布尔都盆地中心,地下水水化学特征呈现一定的规律性,水化学类型由低矿化度的Na-HCO_3·Cl、Na-Cl·HCO_3型,逐渐过渡到盆地中心排泄区高矿化度的Na-SO_4·Cl、Na-Cl·SO_4型水,水质状况变差,由淡水逐步过渡到微咸水。区域地下水整体从西北向东南排泄,TDS的升高较好地指示了地下水的径流方向。蒸发作用是本区地下水化学构成的主控因素,同时溶滤作用、离子交换作用及人类活动对地下水化学成分也有影响。本研究为该地区水资源评价及优化配置提供了科学依据。
- 李宝玲乔小娟乔小娟周鹏鹏
- 关键词：地下水系统水化学特征空间分布特征
- 渗透系数各向异性对地下水封洞室涌水量影响的数值模拟分析
- 为了分析洞室涌水量,本文运用数值模拟技术建立了研究区地下水的三维数值模型。在模型中综合考虑了基岩裂隙含水介质渗透系数(K)的各向异性,应用水均衡计算分析了不同K/K比值条件对洞室涌水量的影响。结果表明:随着K/K比值增加...
- 周鹏鹏李国敏石景熙时公玉巫润建
- 关键词：各向异性数值模拟
- 文献传递
- 渗透系数各向异性对地下水封洞室涌水量影响的数值模拟分析被引量：2
- 2011年
- 为了分析洞室涌水量,本文运用数值模拟技术建立了研究区地下水的三维数值模型。在模型中综合考虑了基岩裂隙含水介质渗透系数(K)的各向异性,应用水均衡计算分析了不同Kv/Kh比值条件对洞室涌水量的影响。结果表明:随着Kv/Kh比值增加,洞室涌水量也相应有所增加;Kv/Kh比值的变化对洞室涌水量的变化趋势影响不明显;不同Kv/Kh比值条件下,初期涌水量平均增加速率较为一致,而后随着时间的推移,增加速率出现分异,Kv/Kh比值越大,涌水量增加速率越小;运营期Kv/Kh比值的增加对涌水量的影响较施工期明显。
- 周鹏鹏李国敏石景熙时公玉巫润建
- 关键词：各向异性数值模拟
- 大陆岛地下水动力学特征——以湛江东海岛为例被引量：10
- 2013年
- 东海岛是一具有独特水文地质条件的大陆岛,浅层含水层与大陆以浅海湾相隔,中深层承压水含水层与大陆地下水系统紧密相连。为了深入地认识大陆岛地下水水动力学特征,以湛江东海岛为例,阐述了其水文地质条件,并分析了东海岛浅、中、深层地下水的流场和动态特征。分析结果表明,东海岛为一个典型且独特的大陆岛,岛内和大陆的部分浅层含水层由湛江湾相隔,岛内中、深层含水层和大陆中、深层含水层通过湛江湾相连,且具有统一的水位分布,并保持着密切的水力联系,岛内中、深层地下水由南向北径流补给湛江市区的降落漏斗中心;滨海及海水区域浅层含水层及其下伏的粘土层构成了防止海水入侵中、深层地下水的保护层;浅层地下水流场基本保持天然状态,水位动态特征主要为入渗径流型,水位变化与降雨量相关;中、深层地下水流场以人工流场为主,地下水由南向北径流,水位动态类型主要为开采动态型,水位变化主要受到开采量变化的影响;在近海岸地区,地下水动态表现为潮汐效应型,在潮汐作用下,地下水位动态具有周期性。
- 周鹏鹏李国敏卢耀东黎明
- 关键词：地下水动态地下水流场
