多参数X荧光测量现场地球化学勘查金矿技术研究与应用

两种微机化携带式Ｘ荧光仪器已经研制成功,它们可以在现场同时测量２至６个元素,获得勘查金矿的多种参数。将Ｘ荧光测量原理与金矿地球化学理论相结合,本文建立了多参数Ｘ荧光测量现场勘查金矿技术。这种技术由携带式Ｘ荧光仪器多元素测试技术,资料整理与异常评价方法构成。由于现场Ｘ荧光测量不仅捕获金的地球化学指示元素,也获取构造与蚀变信息,大大提高了找矿的成功率。     

敦煌石窟群围岩波动力学参数特征研究

在敦煌石窟群及其附加建筑物稳定性评价中，由于受文物保护的限制，仅能采用地震法弹性波测试。本文对其围岩波速、波主振频率、衰减系数，共振频率、围岩低通滤波特性及波传播的各向异性特征进行了较深入研究。结合现场调查与动力法测试参数的对照，给出了石窟围岩稳定状态的动参数值。     

空心包体孔壁应变计及某些层状岩体中应力分布特征

现场岩体应力测量和岩体工程应力分析一直是岩石力学研究非常活跃的领域之一,而软弱岩体的现场应力测量与分析又是其中一个亟待解决的难题。针对软弱、破碎岩体现场应力测量技术上的困难,从1983年至1984年,中国科学院武汉岩土力学研究所白世伟、方昭茹等人研制出空心包体式孔壁应变计。空心包体式孔壁应变计是现场地应力测量的一种新式传感器,它利用套孔应力解除法原理通过电阻式应变片测量应变来实现地应力测量,能够在一个钻孔中进行空间应力状态的测量。该传感器利用软塑料空心筒和水下低温粘贴固化剂技术,因此比其它传感器更适合软、碎岩体。该传感器采用均布圆筒表面的出浆孔和完整的安装定向系统,保证了粘贴的方便,也保证了测试的准确可靠,经系统验证,该方法测量地应力的综合误差小于18％。     

附加质量法在水布垭堆石体密度测定中的应用

介绍了附加质量法测定堆石体密度的基本原理、仪器设备及现场测试过程,并结合水布垭大坝一期填筑工程堆石体密度测定工作,分析了该方法的有效性。测试结果表明,该方法不但具有现场测试快速、轻便、无损和精度高等优点,而且适用于不同粒径组成的堆石体,在堆石体密度测定中具有广阔的应用前景。      

中国自然资源航空物探遥感中心

近年来,我国新增航磁测量数据在大规模持续增长,传统的关系型数据库难以有效地按采样点粒度存储“一点多值”的数据,对亿级数据量的读写存在效率瓶颈,并且存在分布式动态扩展的局限。通过对比分析多种非关系型数据库的特点,以MongoDB作为数据库载体,开展存储模式设计、索引构建和测试分析,结果表明,该存储模式高效、灵活、可扩展,在大数据量、多并发条件下的读写性能表现优异,能够支撑航磁测量大数据的存储管理和业务应用需求。针对其他传感器不同但组成特点类似的数据,如航空重力测量数据、航空伽马能谱测量数据、航空电磁测量数据等,亦可采用该存储模式,最终形成行业通用的解决方案。     

64通道高速振动数据同步采集系统的设计

现代振动测试中使用的传感器数量和种类越来越多,针对实际测试的需要,设计一种可以配接电荷输出型和电压输出型传感器的64通道同步数据采集系统。该系统有实时采集和瞬态采集两种应用模式;带有程控放大、程控滤波、自动调零功能;整体系统采用主从式结构设计方法,具有结构简单、成本低、可靠性高等优点。     

固体聚合膜电解浓集法测量天然水中低含量氚的化学淬灭效应研究

固体聚合膜电解浓集法是浓缩氚含量较低(1 Bq/m~3)的天然水样的常用方法,但因水样自身含有杂质离子或电解装置聚合膜带入杂质进入浓集液,使浓集液偏酸性,在测量过程中易产生化学淬灭效应,导致氚的测量值偏低。本文研究了水样自身存在的杂质离子和聚合膜上残留的杂质离子、样品溶液的pH值及其电导率所产生的化学淬灭效应的影响,实验表明,为减少化学淬灭效应,提高测量低含量氚的准确性,需保证水样溶液呈中性,电导率≤1μS/cm,同时避免杂质沉积在聚合膜上。如果水样溶液的pH值偏酸性、电导率大于1μS/cm,可采用酸碱混合型离子交换树脂去除水样中自身的杂质;对于聚合膜引入的杂质,可在电解后的水样中加入微量氨水将其pH值调节至中性。     

多油层分层参数测试新方法研究与实践

针对传统的压力恢复/压力降落试井方法存在的测试时间长、影响油井产量、难以获得分层地层参数等缺陷,将生产测井的流量流压资料应用到试井领域,提出了变流量法、流量-压力波动曲线法两种多油层试井新方法,实现了在油井正常生产的情况下,求取井下各小层的地层压力、渗透率、污染系数等分层地层参数,较好地解决了多层合采油井的分层参数测试难题。详细地阐述了两种多油层试井新方法的测试原理,并列举了其现场应用情况。      

福建省沿海经济带多目标地球化学调查成果及应用前景

福建省沿海经济带多目标地球化学调查为全国多目标生态农业地球化学调查计划的一部分，将区域地球化学调查引入新的领域。介绍了该项目的土壤地球化学参数、异常分布特征及初步评价结果，对今后在农业、环境评价、矿产勘查等方面的应用前景进行了探讨。     

深穿透地球化学方法对比研究——以内蒙古花敖包特铅锌矿为例

在内蒙古花敖包特铅锌矿区,应用深穿透地球化学找矿方法进行地球化学调查,探索深穿透地球化学找矿新方法。分别进行了金属活动态测量、地球气测量、地电化学测量、土壤全量测量。在埋深70m的隐伏金矿体上方发现了较为明显的地球气、水提取与地电化学异常,与已知矿体位置吻合的程度较高,显示了深穿透地球化学方法在隐伏矿勘查中的良好应用前景。     

Review: Some low-frequency electrical methods for subsurface characterization and monitoring in hydrogeology

Low-frequency geoelectrical methods include mainly self-potential, resistivity, and induced polarization techniques, which have potential in many environmental and hydrogeological applications. They provide complementary information to each other and to in-situ measurements. The self-potential method is a passive measurement of the electrical response associated with the in-situ generation of electrical current due to the flow of pore water in porous media, a salinity gradient, and/or the concentration of redox-active species. Under some conditions, this method can be used to visualize groundwater flow, to determine permeability, and to detect preferential flow paths. Electrical resistivity is dependent on the water content, the temperature, the salinity of the pore water, and the clay content and mineralogy. Time-lapse resistivity can be used to assess the permeability and dispersivity distributions and to monitor contaminant plumes. Induced polarization characterizes the ability of rocks to reversibly store electrical energy. It can be used to image permeability and to monitor chemistry of the pore water–minerals interface. These geophysical methods, reviewed in this paper, should always be used in concert with additional in-situ measurements (e.g. in-situ pumping tests, chemical measurements of the pore water), for instance through joint inversion schemes, which is an area of fertile on-going research.     

基于钻孔形态分析的地应力测量方法研究

地应力作用下的钻孔孔壁会发生一定程度的变形,导致钻孔横截面形状会发生变化,变形后的钻孔几何形态也反映了钻孔受力状态。在经典岩石力学理论的基础上,研究钻孔在平面二维应力作用下的几何形态,建立应力与变形后圆孔几何参数的关系,实现基于钻孔椭圆参数的应力解算,并提出钻孔椭圆参数的测量方法和测量技术,形成一种新的基于钻孔形态分析的地应力测量方法。结果表明,（1）在平面二维应力作用下圆孔变形后的几何形态为椭圆,推导了椭圆参数与应力的关系表达式;（2）利用3个不同方向的孔径值可以实现椭圆参数的解算,研发触头式显微光学孔径测量技术,实现了钻孔形态的测量,从原理上分析了技术实现的可行性,并就该技术进行地应力测量过程中可能存在的问题进行了探讨;（3）通过室内模拟试验,验证了技术原理的可行性,并通过误差分析和实例计算对该方法测量结果的准确性进行了讨论。     

Evaluation and augmentation of safe drinking water supply schemes in Salur Mandal,Vizainagaram district,Andhra Pradesh

In order to assess the groundwater potentiality and augmentation of water supply schemes, estimation of the safe yield, well loss, formation loss, horse power of pump, depth of pump installation and duration of the pumping are essential. These parameters are estimated either by means of in-situ test or laboratory test. But the applicability of result from the laboratory test has limitations while in-situ tests give real representation of individual well of aquifer. The most common in-situ test is pumping test performed on well, which involves measurement of the fall and rise of water level with respect to time. The changes in water level (drawdown/recovery) and its quality are caused due to pumping of water from the well. Such study was carried out in Salur Mandal, Vizainagaram, Andhra Pradesh, India.     

基于LVDT的小应变三轴仪研制及其软土试验应用

研制了基于LVDT（线性可变差动变压器）传感器的高精度小应变三轴仪,详细介绍了该三轴仪的结构、传感器特性及小应变测量的技术细节。三轴仪采用电控调压阀控制轴压和围压,同时可用电机驱动施加轴压,进行各种复杂应力路径的应变或应力控制三轴剪切试验。针对信号干扰等影响微小位移测量精度的问题,提出了恒温、接地、使用高精度直流电源等措施,并利用中值滤波的方法有效提高了LVDT局部位移计的测量精度。利用安装有LVDT位移传感器的三轴仪对上海软土进行K0固结不排水剪切试验,成功获得上海软土在0.001%～0.1%小应变范围内的割线模量变化情况;确认了LVDT位移传感器能够获得比霍尔效应局部位移计更小应变范围的软土割线模量,指出自主研制的设备比黑盒子产品更有利于实现测量精度的提高。     

饱和土体原位大型剪切试验方法与实践

由于室内剪切试验结果存在试样结构性扰动和尺寸效应等带来的不确定性问题,且以往的常规原位大型剪切试验是针对天然状态土体,不能获得饱和土体的强度参数,导致岩土结构稳定性分析和工程设计中大多采用反演方法求取强度参数,而很少直接运用这些试验参数.在本次试验方法研究中,试验仪器仍然采用常规的天然土体原位大型剪切试验仪器,针对土体饱和问题,设计了“制样后饱和法”和“饱和后制样法”2种浸水饱和装置,并采用这2套装置在甘肃省黑方台地区进行了7个饱和黄土原位大型剪切试验.结果表明,2种饱和方法都能够使土样饱和,“饱和后制样法”容易达到饱和,试验历时短,但对试样扰动大,甚至导致试样在制样时破坏,试验成功率低;“制样后饱和法”达到饱和历时稍长,对试样扰动小,试验成功率高.与原位天然大剪试验相比,粘聚力c值由44.65kPa下降至17.35kPa,φ值由14.18°降至11.95°;与室内饱和固结快剪相比,饱和黄土原位大剪的c值增加约4kPa,φ值增加3°左右.     

底端嵌固桩与滑体相互作用的物理模型试验研究

抗滑桩与滑坡体的相互作用是一个复杂系统。利用专门设计的安置有光纤和电测器件的物理模型试验装置,通过改变抗滑桩的几何尺寸、布置间距以及滑体的滑移面角等有关参数,研究抗滑桩与滑坡体之间的相互作用,获得了在不同桩体几何尺寸、间距以及滑体滑移面角? 等参数情况下抗滑桩的受力状况和滑体作用在抗滑桩上的滑坡推力函数q（H）,进一步揭示了抗滑桩与滑体之间的相互作用机制。     

Simple monitoring method for precaution of landslides watching tilting and water contents on slopes surface

A low-cost and simple monitoring method for early warning of landslides is proposed. To detect abnormal deformation of a slope, this method employs a tilt sensor in place of an extensometer on the slope surface. In order to examine the relevance of measuring rotation angle on a slope surface by tilt sensor, model tests were conducted, and rotation on the slope surface was observed together with slide displacement along the surface. The rotation data responded 30 min before failure in a model test, which could be useful as a signal for early warning. However, the behavior of rotation before failure varies from case to case, and thus, criteria to issue warning should be defined more carefully. For a model slope made of uniform loose sand, measurement of slide displacement along the slope surface is sensitive to failure at the toe, while the measurement of rotation on the slope surface is useful to detect the development of progressive failure upward along the slope. Wireless sensor units with microelectromechanical systems (MEMS) tilt sensor and volumetric water content sensor were also examined on a real slope in Kobe City, and a long-term monitoring was attempted. A simple but possible way to define the criteria of judgment to issue warning can be proposed based on combination of data obtained by the tilt sensors and volumetric water content sensors.     

微珠比色法用于野外现场天然水样和化探样品中微量铁的分析

针对野外现场分析的要求,选择微珠比色技术用于江河天然水样和化探样品中铁的分析。以向红菲啰啉为显色剂,硫代硫酸钠掩蔽铜的干扰,方法摩尔吸光系数为1×105L.mol-1.cm-1,精密度(RSD,n=10)为2.5%,适用于0.001μg/g以上的铁的测定。方法用于江河天然水样和化探样品中铁的测定,结果与分光光度法相符。方法在拟定的过程中注意了降低环境污染、降低成本和提高方法的可操作性。建立的方法干扰少,选择性好,对实验环境条件要求不高,满足野外现场分析应用。对于天然水可直接测定;但一般的化探样品由于铁含量较高,需要稀释后再测定。     

基于多源数据的弱透水层水文地质参数反演研究

弱透水层是含水层系统的重要组成部分,其水文地质参数的准确获取一直以来都是研究难点,传统室内试验难以克服应力状态及环境变化对土层参数的影响,因此如何在原位状态下评价其水文地质参数有着重要意义。选取呼和浩特盆地某淤泥层为研究对象,基于抽水试验和溶质运移试验获得的多源数据,采用基于控制体积有限差分法的非结构化网格（Unstructured Grid）方法,建立三维地下水流-溶质运移耦合模型,对弱透水层水文地质参数进行反演。结果显示:模型计算的抽水井中水位和溶质浓度变化规律与实际观测数据能够较好拟合,模型识别出的抽水含水层渗透参数（4.8 m/d）与通过解析法计算得出的结果（4.17 m/d）相近,建立的数值模型符合实际水文地质条件;反演得到淤泥质弱透水层垂向渗透系数为1.2×10?4 m/d、储水率为1.0×10?5 m?1。基于多源数据的参数反演方法可为弱透水层参数研究提供借鉴。     

土体水分蒸发研究进展

土体水分蒸发是土体-大气物质和能量交换的主要过程之一,对土体的工程性质有重要影响,是许多工程和环境问题的直接诱因,但长期被本学科所忽视。基于国内外近些年来其他学科领域围绕土体水分蒸发问题所取得的研究成果,分别从土体蒸发量确定方法、试验方法、蒸发过程、影响因素及理论模型等几个重要方面总结了该课题的研究现状及进展,取得如下主要认识：（1）准确确定土体的实际蒸发量是土体水分蒸发研究的核心课题,目前主要有理论计算法和直接测量法两种途径;（2）开展蒸发试验是掌握土体水分蒸发过程和研究土体水分蒸发机制的重要途径,目前主要有室内试验和原位试验两种。相比而言,基于环境箱的室内蒸发试验方法具有较好的应用前景;（3）土体水分的蒸发过程可划分为3个阶段：常速率、减速率和残余阶段;（4）影响土体水分蒸发的因素归纳起来可分为内部土性和外部环境因素两类,前者主要影响土体水分的传输能力,后者主要影响蒸发能量的供应强度;（5）当前关于土体水分蒸发量的计算和预测模型较多,但往往存在误差大、适应范围窄或参数难于获取等不足。基于上述认识,并结合本学科的研究背景,提出了今后该课题的研究重点和方向,包括减速率阶段的蒸发机制、土性参数与蒸发速率之间的量化关系、黏性土尤其是膨胀土中水分的蒸发和迁移机制、高精度原位土体水分蒸发试验设备的研发和构建通用型的土体水分蒸发理论模型等。