水铁矿的结构、组成及环境地球化学行为

水铁矿广泛分布于水、土壤、沉积物和生物体中,它具有大比表面积和高表面活性,控制和影响着环境中某些污染物质和营养元素的形态、迁移和转化。此外,它也是环境中其他晶质铁(氢)氧化物形成的前驱体。然而,人们对水铁矿在环境中的作用和重要性的认识还存在不足,主要表现在：(1)水铁矿通常被混淆为无定形铁氢氧化物或水合铁氧化物,环境中的水铁矿因难以分离和进行定量分析而使其含量常被低估;(2)水铁矿结晶弱,结构表征困难,对其在环境中的分布、组成、结构及性质的认识较欠缺。水铁矿以弱晶质的纳米颗粒形式存在,其XRD(X射线衍射)线少且宽、强度弱。根据衍射线的条数可将水铁矿分为结晶较弱的2 线水铁矿(2LFh)和结晶较好的6 线水铁矿(6LFh)。目前,普遍接受的水铁矿化学式为Fe5HO8·4H2O,但大量实验表明H2O不是水铁矿结构的必要成分,且容易被吸附的外来物质取代。有人提出水铁矿是一种二元结构,中心为八面体配位Fe,表面以四面体配位Fe为主,这有待论证。最近,通过PDF(配对分布函数)研究水铁矿的结构表明,理想水铁矿结构包含20%四面体配位Fe和80%八面体配位Fe,化学式为Fe10O14(OH)2。然而, 不少学者对这一新的水铁矿结构模型提出了质疑。对近年来水铁矿的分布、组成、结构和环境行为方面的研究和存在的问题进行了综述和讨论,并且对水铁矿的未来研究方向进行了展望。     

山，水，老村庄——那些鲜为人知的避暑佳处

哪儿凉快哪儿呆去! 在持续高温的盛夏，真不是一句骂人的话。     

实测阻水系数评价奥灰突水危险性方法研究

开采受奥灰水威胁的煤层时,通常都把突水系数作为安全评价的依据,此方法存在一定局限性。采用室内小尺寸水力压裂试验测得煤层底板的阻水系数;用实测的阻水系数对兴隆庄煤矿首采区下组煤(16_上煤、17煤)带压开采时奥灰水的突水危险性进行了评价。结果表明,该方法评价奥灰突水危险性直观、清晰、简洁,值得推广。      

带压开采工作面的突水机理及防治水工作

以东 欢坨 矿 北 一 采区 2188采面 回 采 时 发生 突 水 为 例,通 过 观 测 孔 水 位 、水 质 化 验 、瞬 变 电 磁 对 突 水 水 源 进 B行 了分 析 ;通 过顶 底板 的 破坏 机理 对 突水 通道 进 行了 分析 ,并 通过 实 践找 出了 防 治水 方法 。     

宜万铁路野三关隧道“8.5”突水事故成因分析

2007年8月5日宜(昌)万(州)铁路野三关隧道发生了重大的岩溶突水事故.在岩溶水文地质调查的基础上,对野三关隧道所处流域两个主要岩溶洼地以NaCl为示踪剂进行了充水水源和充水途径的示踪试验.两次示踪试验结果查明水洞坪岩溶洼地是"8.5"突水事故的主要水源,茅口组灰岩中发育的周家包暗河被F18断裂切割,将暗河水导入隧道形成突水事故.稻子坪的水在隧道突水段西以渗-涌水的形式进入隧道.水洞坪示踪实验得出二叠系栖霞-茅口组岩溶含水层中的地下水流速为50 m/h.稻子坪示踪试验得到茅口组灰岩含水层中的地下水流速为45.5 m/h;大冶组灰岩含水层中的地下水流速为10.8 m/h.本示踪结果为宜万铁路野三关隧道的后期恢复施工和防渗工作提供了依据,并为岩溶地区深埋隧道的设计和施工提供了试验和分析工作的实例参考.     

超临界水压力-体积-温度（PVT ）新数据的评价

1990 年以来,超临界水的PVT 实验数据和分子动力学模拟数据已延伸到很高的温度和压力。文中详细评价了这些数 据的质量。国际水和水蒸汽性质学会所推出的1995 年版的水的状态方程（IAPWS95）被选作评价的可靠基础,同时辅以 其适当的外延。分析结果表明,Zhang and Duan （2005）的模拟数据和Abramson and Brown （2004）通过声速实验值反演 得到的PVT 数据与目前最精确的水的PVT 数据吻合得很好,但后者有较小的系统偏差。其它几组数据都有较大的系统偏差 或不确定度。其中,Belonoshko and Saxena （1991）的模拟数据P -T 范围很宽,但不确定度很大,而且有显著的系统偏差。 Brdoholt and Wood （1993）的模拟数据也有显著的系统偏差。随着压力的增加,这两组模拟数据的体积偏差都有由正转负 的趋势,其中后者尤为显著,而且在高压下离散性很弱,因而易于校正。Withers et al. （2000）,Brodholt and Wood （1994） 和Frost and Wood （1997）的实验数据都有明显的正偏差,其中前一组的偏差较小,后两组的偏差较大,原则上均可近似地 校正。Larrieu and Ayers （1997）的数据总体不确度较大,其中偏差较小的数据仅限于特定的温度和压力,其它数据的偏差 没有明显的规律。这些结果应当有助于上述新数据的正确使用和进一步优化。     

虚拟水理论方法与西北4省(区)虚拟水实证研究

虚拟水是水资源管理研究中的新概念,是指生产商品和服务所需要的水资源数量;虚拟水战略是指缺水国家或地区通过贸易的方式从富水国家或地区购买水密集型产品(粮食)来获得本地水和粮食的安全。引入了虚拟水的概念,简要介绍了当前国际虚拟水研究进展和计算方法。同时结合西北地区的实际情况和资料的可获得性,计算了2000年新疆、青海、甘肃、陕西4省（区）居民消费的虚拟水数量和人均虚拟水消费情况,并分析了虚拟水战略对西北地区解决水资源短缺问题的政策涵义,最后分析了虚拟水战略的优劣,并提出了西北地区应用虚拟水战略的前景和有关措施.     

居住区水景观设计探讨

本文分析了居住区水景观在居住环境中的功能作用,总结了居住区水景观规划设计的手法,归纳了规划设计中存在的问题,并提出相应的解决措施和意见,从而梳理出一条较清晰的居住区水景观设计脉络.     

水科学研究进展

根据我国公开出版发行的20多种与水有关的科技期刊1995～1998年刊登的关于水科学研究的论文,回顾和评述了近4年来我国在水科学研究,特别是基础研究和应用基础研究方面取得的成果和主要进展。认为研究成果是丰硕的,但各领域发展不平衡;与国际研究前沿仍有相当差距,特别是在不同尺度水文循环及其界面过程方面研究较为薄弱。     

山西七元矿岩溶水赋存运移特征及底板突水分析

七元煤矿位于山西省寿阳县东部,主釆煤层为太原组15号煤,煤层底板之下的奥灰岩溶水对釆煤存在潜在危胁。为此对该矿区奥灰岩溶水的赋存运移特征及15号煤层底板突水情况进行分析,结果显示：井田位于区域奥灰水径流区的中部,,径流条件较好;15号煤层的水位线总体特征为北西部高,东南部低,地下水自西北至东南径流。经计算,采区的突水系数为0.047MPa/m,推测该区碱奥灰岩溶水对15号煤层的开釆没有影响。     

逍遥村水源地岩溶水系统与孔隙水系统关系浅析

概述了逍遥村水源地的自然地理、水文地质概况和逍遥河岩溶子系统的边界条件及主要含水系统。论证了财溶水和孔隙水在子系统内没有水力联系。     

离层静水压突水及其防治

煤层开采后,上覆岩层下沉过程中,上下层状岩层挠曲不同步而形成的离层空间即离层.离层空间中积存的地下水即为离层水.结合济宁二号煤矿离层水突出实例,阐述了离层水的形成条件、影响因素和离层静水压突水机理,提出了离层静水压突水的危险性判别方法和离层静水压突水的防治措施.离层静水压突水的突水机理,是离层静水压力大于离层下位隔水层的承受能力,导致离层水突出.离层积水能否突出,可借用底板突水危险性评价中底板突水系数公式判断.通过超前在工作面顺槽斜向上方积水离层施工疏水钻孔,人为破坏离层的封闭性,可有效避免离层大量积水,进而避免大量离层积水突然溃出的水害事故的发生.实践证明,离层静水压突水可以预测和防治.     

非线性水驱曲线

本文以Ａ油田的开发动态数据为基础，依据冯文光教授提出的非线性水驱曲线模型，首次将混沌动力学非线性反演理论引入水驱曲线研究之中，用非线性理论求取Ａ油田非线性水驱曲线参数，建立非线性水驱曲线方程     

致密砂岩气藏水驱动态采收率及水膜厚度研究

储层水饱和度和采收率是油气藏勘探和开发的重要参数,采用半渗透隔板法测定ＺＢＸＲ气藏储层平均束缚水饱和度为２６％,应用理论公式计算束缚水膜厚度为０．０４３μｍ。实验模拟水驱基质岩块的最终采出程度为４５％左右,相应的水膜厚度为０．１１９μｍ,为提高裂缝性致密气藏的最终采收率,则要控制水沿裂缝侵入以封闭基质中的天然气。     

五大连池矿水成因新解

有关五大连池矿水成因学说有数种，其中主要有“原生矿水补给说”和“火山活动成因说”二种。笔者拟从该火山区基底地质特征及大气降水入渗后所发生的水－岩作用着手，探讨矿水形成、扩散、自喷过程中所发生的各种典型化学反应；矿水成因系在充足的大气降水和过量CO2气体参与下，水－花岗岩－火山岩长期综合作用结果。     

焦作矿区充水特征及突水预测

焦作煤矿是我国著名的岩溶大水矿区，突水危害严重。本文从水文地质入手，在分析矿床充水条件的基础上，对突水机理进行分析研究：确定了中奥陶统岩溶发育带、岩溶水强径流带、构造、水压、隔水层厚度、矿压诸因素对突水的作用和影响，对突水频率、突水强度进行预测，初步提出了减少突水频率、降低突水强度的措施。     

中国2000年水足迹的初步计算分析

水足迹是指在一定的物质生活水平下,维持一定人群消费所需要的总的水资源数量.由于考虑了社会经济系统中虚拟水的消费量,水足迹真实地反映了一个地区人类消费对水资源的占有情况,为水资源科学管理提供了非常有用的信息.引入水足迹的概念和计算方法,分析了中国各省2000年人均水足迹.结果表明,西北部省份水足迹较大,南部和中东部省份水足迹较小,青海省水足迹最大,其值为935.75 m3·(人·a)-1,广西水足迹最小,其值为466.31 m3·(人·a)-1.全国平均水足迹为601 m3·(人·a)-1.分析了几个典型省份水足迹的构成,并探讨了降低水足迹以缓解水资源压力的几条途径.     

裂隙岩体高压压水试验水-岩耦合过程数值模拟

为了解高压水渗流作用对裂隙岩体应力和变形的影响,结合黑麋峰抽水蓄能电站岩体高压压水试验的渗压及变形测试成果,采用多孔连续介质全耦合理论,研究了试验区岩体测点在压水孔加压和卸压过程中的孔隙压力和位移变化过程。通过对测点位移和渗压随时间变化过程的计算值和实测值对比研究,验证了所采用的水-岩耦合数值模型的合理性。研究表明：在压水孔内的水压力和岩体孔隙压力的共同作用下,岩体内的应力大幅度增加;压水过程中,岩体因渗流作用产生了较大的位移,停止压水后的一段时间内,由于岩体中还存在一定的孔隙水压力和水压力梯度,从而导致岩体内仍存在部分变形值,且该部分变形值并非是压水孔卸载后岩体内的塑性残余变形;高压水渗流作用下的岩体耦合效应对工程应力和围岩变形有重大影响,考虑水-岩耦合效应的岩体稳定性评价结果对工程设计更具指导意义     

肥城煤田突水机理分析

针对肥城煤田常出水、出大水的现实,从地质构造理论及矿山压力理论出发,探讨了煤田矿井突水的原因,认为该煤田特殊的构造及矿山压力导致的构造“活化”是矿井突水的主要因素。     

底板岩层阻水能力评价

最近，兖州矿业(集团)公司杨村煤矿分析了煤层底板阻水能力的主要影响因素，提出了底板岩层阻水能力评价的新方案，得出了本矿16上、17煤对十四灰与奥灰水阻水能力的综合评价结果。