莱西地区施肥对地下水硝酸盐污染的过程

通过实地调查和渗水、硝化、吸附、弥散等室内外试验,获取了所需水文地质参数。利用VS2D/T(Variably Saturat-ed 2-D Flow and Transport Model)模型,建立了莱西地区包气带水流-溶质运移模型,分析了莱西地区施肥过程中对地下水的硝酸盐污染。研究结果表明,氮肥中的硝酸盐对地下水的补给量占当次施肥量的24%和43%,进入到地下水中硝酸盐的平均浓度分别约为130mg/L和177mg/L,远高于当地地下水中硝酸盐63.5mg/L的平均浓度,说明不合理的施用氮肥是造成莱西地区地下水硝酸盐污染的1个主要原因。通过模拟不同灌溉和施肥模式下对地下水的硝酸盐污染,得出灌溉方式的改变对于减少施肥造成的地下水硝酸盐污染的作用最大。     

环境水文地质研究中的C1~-示踪法

用CI一分析法可确定地下水污染途径，分析污染强度、海水入侵范围与程度、水动力场特征等问题。通过实验证实包气带中CI不易被吸附，不参与化学反应，包气带及地下水中极易迁移，形成天然的和人工的地下水运动示踪剂。     

海水中挥发性酚的吸附富集—光度测定法的研究

众所周知,酚类化合物是芳烃的含羟基衍生物,其羟基的原子直接与苯环相连。依据联在苯环上羟基的数目分为一元酚、二元酚、三元酚等。酚类化合物又可依据其能否与水蒸气一起挥发,又分为挥发性酚与不挥发性酚。沸点在230℃以下的一元酚称为挥发性酚,沸点在230℃以上的酚类(如多元酚)称为不挥发性酚。目前水环境中酚的污染主要是指酚类化合物对水体的污染,往往是以毒性最大的苯酚、甲酚等挥发性酚为污染指标。产生含酚废水的工业企业很多,并且在种类与数量上日趋增加。由于生产工艺,使用原料等因素的不同,各     

秋季黄海和东海海域沉降颗粒物及其地球化学组成

水体中的颗粒物对于海水中物质的迁移有着重要的作用,已有的研究表明,海水中溶解态元素和颗粒物之间的相互作用决定了微量元素和常量元素在海洋中的分布[1].虽然近岸水体只占全球海洋表面的小部分,但河流搬运的陆源物质最终将通过近岸水体进入外海,目前普遍认为海岸带在物质迁移过程中起着极为重要的过滤器作用[2~3].黄海和东海作为具有宽阔陆架的边缘海,每年大量来自陆地的物质在这里沉积、迁移,其海域内的沉降颗粒物不仅是陆源入海物质的主要组成部分,也是人类活动入海污染物的主要载体.     

渤海湾海河口区磷的分布特征

目前海洋污染以沿海工业大城市附近的港湾、河口区以及浅水海区较为显著。作者通过对渤海湾河口区污染状况的调查，研究了有机污染要素磷在海河口区的分布特征及其迁移规律，进而探讨磷在河口区有机污染中所起的作用以及与其他污染指标项目之间的关系。     

平度市高氟地下水分布特征及形成机制研究

氟是人体必需的生命元素,但长期饮用高氟地下水则会导致氟摄入过量引起骨骼畸形及氟斑牙。研究地下水中氟的分布、成因和影响因素,对高氟地下水的治理具有重要意义。本文通过对平度市高氟区实地调查和水、土样品监测,分析了地下水氟化物的时-空变化特征,系统研究了地下水中氟化物的成因及影响因素。研究结果表明:平度市地下水氟化物含量变化范围为0.19～13.35 mg/L,平均值为3.85 mg/L,超过饮水卫生标准(F~-=1.0 mg/L)的高氟水占81.8%,分布具有东北低,西南高的特点;高氟地下水的形成与其所处水文地球化学环境有关,研究表明,蒸发-浓缩、吸附-解吸和离子交换作用是高氟地下水形成的主要机制;高氟地下水只能在一定pH范围内存在,Ca~(2+)含量是抑制氟在地下水中的迁移和富集的主要因素,Na~+、Cl~-、HCO~-_3与F~-呈显著正相关,HCO~-_3通过对Ca~(2+)的影响间接控制氟化物的含量。     

近海水生系统与沉积物中痕量金属的形成机理

痕量金属和有毒金属通过面源(如大气沉降)和点源(如河流、地下水和倾废)污染过程参与近海水生系统的生物地球化学循环.根据近年来主持的多项沿海生态地球化学调查与评价项目的理论与实践,概括了痕量金属在水生系统中迁移、转化的生物地球化学模式,并对模式意义作了概要的解释.近海水生系统中痕量(有毒)金属形成取决于系统内发生的生物、...     

渤海湾海河口区耗氧有机物的分布特征

渤海湾海河口区是北京、天津二大城市工业及生活污水排放入海处，是一比较典型的海域。1972年以来曾对渤海湾进行过综合性的环境污染调查和研究，但由于受调查范围和项目的限制，对河口区特别是大沽口、北塘口区有机污染物的迁移转化研究甚少，尚不足以就有机污染对河口生态环境的潜在影响作出科学判断。目前，有机污染已成为海河口区特别是其附近大城市的主要污染问题之一。本文以化学耗氧量(COD)、生物耗氧量(BOD5)、溶解氧(DO)等项目作为耗氧有机物污染程度评价的主要指标(还有氮、磷、本集另有专文讨论)，对海河口区有机污染物的迁移、转化及生态效应进行了调查研究，为有机污染评价提供数据并作初步探讨。     

石油类污染物在潜水含水层中的运移

结合新疆某电厂工程,基于研究区环境水文地质条件,建立数学模型,分析电厂生产过程中石油类渗漏可能对地下水污染的影响,对污染物在潜水含水层运移和变化进行了数值分析.结果显示,石油类污染物运移方向与地下水流方向基本一致,因弥散作用导致污染羽面积不断扩大.污染物浓度迁移曲线呈正态分布,在污染源下游400 m处,污染物运移9年时浓度达最大值0.16 mg/L.预测20年后石油类污染物渗漏对潜水含水层的影响范围扩大到36 400 m2,最大运移距离为1 297 m,其污染物运移已超过地下水平均水流所波及的范围.     

莱州湾南岸浅层地下水特征的空间变异性研究

以整个莱州湾南岸区域作为研究对象,运用经典统计学和地统计学相结合的方法研究了该区2007-2009年浅层地下水埋深及矿化度的空间变异特征,并绘制了其空间分布图.结果表明:地下水矿化度和埋深在东西和南北两个方向都呈二阶趋势效应,具有强的空间自相关性,说明主要受自然因素影响;kriging插值表明:离海岸线距离越近地下水矿化度越大,地下水埋深表现为西南部较深,而东南部和西北部较浅,地质构造、河流及海水入侵等自然因素作用是形成该空间格局的重要因素.地下水特征的空间结构性和定量化研究对莱州湾南岸地区地下水资源评价和区域水盐迁移调控有着直接的现实意义.     

深基坑支护结构设计的平面应变有限元法

采用平面应变有限元法讨论深基坑工程多支撑支护问题 ,与传统的静力平衡法、弹性抗力有限元法相比具有优越性 ,该方法将支护结构与土体作为 1个系统研究 ,充分考虑桩土间的协调作用 ,模拟桩土接触界面 ,能计算出不同开挖阶段坑底及地表的变形、支护结构的应力及弯矩 ,在基坑支护结构设计中具有重要应用价值。     

Dynamic Analysis of A 5-MW Tripod Offshore Wind Turbine by Considering Fluid–Structure Interaction

Fixed offshore wind turbines usually have large underwater supporting structures.The fluid influences the dynamic characteristics of the structure system.The dynamic model of a 5-MW tripod offshore wind turbine considering the pile–soil system and fluid structure interaction(FSI) is established,and the structural modes in air and in water are obtained by use of ANSYS.By comparing low-order natural frequencies and mode shapes,the influence of sea water on the free vibration characteristics of offshore wind turbine is analyzed.On basis of the above work,seismic responses under excitation by El-Centro waves are calculated by the time-history analysis method.The results reveal that the dynamic responses such as the lateral displacement of the foundation and the section bending moment of the tubular piles increase substantially under the influence of the added-mass and hydrodynamic pressure of sea water.The method and conclusions presented in this paper can provide a theoretical reference for structure design and analysis of offshore wind turbines fixed in deep seawater.     

Dynamic Analysis of A 5-MW Tripod Offshore Wind Turbine by Considering Fluid–Structure Interaction

Fixed offshore wind turbines usually have large underwater supporting structures. The fluid influences the dynamic characteristics of the structure system. The dynamic model of a 5-MW tripod offshore wind turbine considering the pile–soil system and fluid structure interaction (FSI) is established, and the structural modes in air and in water are obtained by use of ANSYS. By comparing low-order natural frequencies and mode shapes, the influence of sea water on the free vibration characteristics of offshore wind turbine is analyzed. On basis of the above work, seismic responses under excitation by El-Centro waves are calculated by the time-history analysis method. The results reveal that the dynamic responses such as the lateral displacement of the foundation and the section bending moment of the tubular piles increase substantially under the influence of the added-mass and hydrodynamic pressure of sea water. The method and conclusions presented in this paper can provide a theoretical reference for structure design and analysis of offshore wind turbines fixed in deep seawater.     

海底防沉板—桩复合基础承载特性数值分析

为了研究桩长对海底防沉板—桩复合基础在水平、弯矩和扭转荷载作用下承载特性的影响,以我国南海水深200 m的某工程实例为研究对象,利用Flac3D有限差分仿真软件建立了计算模型。研究了桩长为4 m、6 m和8 m的防沉板—桩复合基础在水平、弯矩和扭转荷载作用下的极限承载力和荷载传递机理。结果表明,桩长超过6 m时复合基础的水平承载力显著增长,在水平加载过程中,防沉板总是先达到极限状态而破坏,桩基础的贡献在加载后期体现,且桩长为4 m、8 m时,桩基础与防沉板的连接处弯矩最大;随着桩长的增加,复合基础的抗弯承载力大幅提高,桩基础对复合基础的抗弯承载力贡献增大,当桩长超过8 m,桩长的增加对提高复合基础的抗弯承载力意义不大;在弯矩加载过程中,桩长对于防沉板、桩基础的荷载分配有显著影响,桩长为4 m时,外荷载主要由防沉板承担,当桩长超过4 m时,外荷载主要由桩基础承担;当扭转荷载不超过2 100 k N·m时,防沉板承担主要荷载,直至防沉板达到极限状态而发生旋转,随后桩基础的承载力逐渐发挥;对于桩长为6 m、8 m的复合基础,其极限状态根据防沉板适用性准则确定。     

黏土中防沉板—桩复合基础地震反应特性研究

为了研究海底防沉板—桩复合基础在地震荷载作用下的动力反应特性,以我国南海深水工程实例为研究对象,利用Flac3D有限差分仿真软件建立了计算模型,土体采用Mohr-Coulomb本构模型,模型底部输入EL Centro地震波,对不同桩长的复合基础进行分析计算.在该特定工程背景下,研究结果表明:随着桩长的增加,防沉板顶部加速度放大系数呈减小趋势;地震荷载下,复合基础发生震陷,沉降量在地震波加速度峰值过后趋于稳定;当桩长为6m时,复合基础的水平振动程度和震陷量最小;由于桩基础把震动能量传输到深部土层中,复合基础周围土体的加速度响应值小于远场土体.在动力时域内,防沉板与桩连接处弯矩最大,需要在此处增设加固装置.     

海上风电高桩承台基础关键部位受力特性研究

海上高桩承台基础结构承台部分的设计主要依靠高桩码头和桥梁等其他高桩承台结构的经验，基于在建工程，为解决设计时容易设计出过厚承台和多余配筋的问题，本文采用有限元对包括土体在内的整个风机基础进行精细化数值模拟计算，计算结果与规范算法进行对比，得到承台设计时规范算法的安全余量，同时提出配筋优化方向。结果表明：基于弹性材料模型计算结果，有限元计算结果小于规范算法计算结果，基桩最大压力相差22.43%，最大上拔力相差2.08%，弯矩差别最大为57.89%，最小为18.85%；基于弹塑性材料模型计算结果，钢筋最大应力出现在钢管桩桩头，承台顶层钢筋受力较小，设计时可加强钢管桩桩头配筋，减少承台顶层钢筋数量。     

海上风电大直径加翼桩水平承载性能研究

为改善海上风电大直径钢管桩的水平承载性能,基于ABAQUS有限元软件对单桩改进形式的加翼桩结构进行了系统研究,计算分析了软黏土地基中加翼桩在水平荷载作用下桩身弯矩、应力、位移、桩身泥面处倾斜率和极限承载力,研究了加翼桩面积、形状、埋深和刚度等翼板参数对加翼桩水平承载性能的影响规律,根据加翼桩的桩-土作用机理,参考现行规范模式提出适用于软黏土地基大直径钢管桩的P-Y曲线。研究结果表明,加翼桩通过在泥面处设置翼板可降低桩基泥面处倾斜率50%、提高桩基极限承载力60%以上,加翼桩水平承载性能明显优于单桩。     

深层搅拌法在超软弱港口地基上的工程应用

某港口堆场地基上部5．0m系吹填而成，地表下18m范围均属软土，经真空预压初级加固后地基承载力仅在80—90kPa，局部区域上部淤泥土层土性指标较差，含水量大于50％，地基承载力不足60kPa。为了使地基达到230kPa的承载要求，设计采用深层搅拌法加固超软弱地基。通过现场成桩工艺试验和检测表明，桩身水泥土强度在90d龄期时大于1．80MPa，单桩承载力标准值大于150kN，以φ600桩径、桩长13．5m、置换率为0．308和φ500桩径、桩长13．5m、置换率为0．267两种方案布置的复合地基承载力标准值均超过了230kPa的设计要求。试验结果表明，深层搅拌法在港口超软弱地基土应用只要施工工艺适当，完全可以使地基承载力提高2—3．5倍以土，从而节省大量的工程投资。     

V⁃H荷载作用下海洋平台吸力式桩桶桩土承载特性研究

用于海洋平台的吸力式桩桶基础作为一种新型平台基础正逐渐成为人们研究的重点。为研究吸力式桩桶单桩基础的受力特性,对V-H（竖向—水平）联合荷载作用下的吸力式单桩基础桩土的承载特性进行了数值模拟,并将数值模拟的有限元解通过与API规范中对p-y曲线的计算方法进行对比来验证有限元模型的可行性,最后采用分级作用力的加载方式对其破坏包络曲线进行绘制,并推导出相应的函数表达式。研究表明,采用ABAQUS有限元分析软件对吸力式桩桶进行数值模拟是可行的,随着对吸力式桩桶所施加V-H联合荷载的不断增大,吸力式桩桶所能体现的应力和弯矩极限值也在随之增大,其位移变化主要在施加荷载的区域附近,最后在联合荷载作用下所体现的极限承载状态,即包络曲线大致呈四分之一的椭圆形状。     

海上风电单桩基础土相互作用特性影响因素分析

采用有限元软件ABAQUS建立了海上风电单桩基础与土相互作用数值计算模型,将波浪、洋流及风荷载等效成双向对称循环荷载,研究了水平循环荷载作用下不同因素对桩身水平位移、剪力和弯矩的影响规律。研究表明,随着循环荷载比的增加,桩身位移零点和桩身剪力反弯点沿埋深逐渐下移,桩身弯矩最大值点位于浅层土体;不同荷载频率时桩身位移在零点以上变化较大,桩身弯矩随着频率的增加逐渐增大;单向循环荷载作用下桩身位移最大,双向对称循环荷载作用下桩身位移最小;壁厚较小时对桩身水平位移影响较大;在位移零点之上范围内可以考虑设计"上厚下薄"的钢管桩,以减小桩身水平位移;不同桩壁厚时桩身剪力曲线在埋深约6D处出现交点,且泥面处桩身弯矩变化不明显。