降雨作用对欢喜坡冰水堆积体斜坡稳定性的影响研究

为研究降雨对岷江上游冰水堆积体斜坡稳定性的影响, 本文以欢喜坡为例, 基于现场降雨模拟试验, 完成渗透、含水量及抗剪强度等一系列试验, 运用SEEP/W模块和SLOPE/W模块进行耦合, 以分析降雨强度和降雨历时对该类型冰水堆积体斜坡稳定性的影响, 研究结果显示:(1)欢喜坡冰水堆积体黏土矿物含量高达50%以上, 饱和后含量可达85%以上; 角砾土具有孔隙发育、级配不良的特点, 双环渗透试验与降雨试验结果具有较好的一致性, 综合确定角砾土渗透系数为1.315×10-3 cm·s-1, 属中-弱透水介质。(2)角砾土天然状态下抗剪强度较高, 含水率对其抗剪强度影响明显, 从天然到饱和状态, 黏聚力c衰减率明显高于内摩擦角φ, 黏聚力c衰减可达64.4%, 而内摩擦角φ仅降低22.5%;(3)在一定降雨强度条件下, 斜坡体稳定性系数随降雨持时的增加不断降低; 降雨持时相同时, 降雨强度越大, 坡体稳定性降低幅度越大, 但稳定性出现陡降的时间拐点提前。     

考虑非饱和土基质吸力的丁家坡滑坡变形机制及稳定性评价

丁家坡滑坡位于云阳县黄石镇中湾村,对拟建的云阳—开州（云开）高速公路安全具有潜在的威胁。为了查明丁家坡滑坡特征,开展了野外工程地质测绘、钻探与试验测试,采用Geo-studio完全耦合计算模式分析了不同降雨工况下滑坡渗流场、应力场、位移场的变化,考察了基质吸力在滑坡稳定性评价中的作用,并计算了不同降雨历时、降雨强度下滑坡的稳定性系数。结果表明:（1）丁家坡滑坡的斜坡地形、松散的岩性、潜在的临空面等因素决定了滑坡的形成与发育,坡体渗透性较好,降雨作用激励滑坡的变形,目前该滑坡处于蠕滑阶段;（2）降雨入渗后,坡体孔隙水压力增加,基质吸力减小,有效应力和抗剪强度降低,在土-岩界面形成剪应力集中,产生应变和位移,滑坡变形破坏;（3）高强度短历时的降雨使坡体浅层迅速饱和,易形成浅层滑,低强度长历时的降雨使坡体浸润较深,易造成深部滑动,其潜在滑动面主要为土-岩界面;（4）在非饱和状态下土体基质吸力对滑坡的稳定性具有重要影响;（5）目前滑坡处于基本稳定状态,一旦发生降雨,滑坡稳定性将降低,降雨历时越久、降雨强度越大,滑坡越易失稳。相对于滑坡Ⅱ区,滑坡Ⅰ区对云开高速公路安全的影响更大,应该重点对滑坡Ⅰ区进行防护治理。该研究可为工程设计、施工及滑坡的预警预报提供依据。     

间歇型降雨对堆积层斜坡变形破坏的物理模拟研究

为研究间歇型降雨作用下缓倾堆积层斜坡的变形破坏特征,以樱桃沟滑坡为例,进行了降雨作用下斜坡变形破坏的物理模拟研究。试验结果表明：前期降雨作用下坡体变形特征表现为前缘滑移沉陷、中部滑移、后缘沉陷、坡体裂缝生成,且前缘裂缝扩张明显,后期降雨作用下坡脚区域首先发生滑塌,然后依次向后缘传递发生逐阶滑塌破坏;降雨入渗易在基岩面上储存,形成暂态地下水位、高孔隙水压力区域和坡向渗流场,基岩面附近土体饱水时间长,软化程度高,抗剪强度弱化显著,边坡易沿基覆界面土层发生滑坡;坡体滑动易发生在降雨间歇期,触发特征表现为雨后坡体暂态饱和区水分和坡表积水持续下渗,导致地下水位上升滞后于降雨,造成坡体内浮托力、渗透力和孔隙水压力增大,有效应力降低,诱发滑坡。     

降雨作用下青石镇政府后山堆积层滑坡渗流与稳定性

以黄冈地区青石镇政府后山堆积层滑坡为例,在分析了其工程地质特征及地质结构特征的基础上,采用有限元法研究了非饱和土瞬态体积含水量及孔隙水压力的分布,采用考虑孔隙水压力的Janbu法分析计算了降雨对堆积层滑坡安全系数的影响。研究结果表明:①降雨入渗导致坡体孔隙水压力升高,滑面抗剪强度降低,安全系数也随之逐渐降低,其中在降雨前期,两侧的抗剪强度下降速率比中部快,而到了后期中部的抗剪强度下降速率明显快于两侧;②安全系数变化表现为前19 d以0.008/d的速率缓慢下降,19～30 d以0.03/d的速率缓慢下降,30 d以后下降速度降低,至36 d之后不再发生变化,其中在0～11 d两侧抗剪强度变化对滑坡整体稳定性变化的贡献比中部大,19～36 d中部抗剪强度变化对滑坡整体稳定性变化的贡献要比两侧大;③降雨入渗过程中,地下水从坡体表层和两侧流向坡体中部,负孔压区面积向中部不断压缩,中部地下水变化受到两侧及上层的制约,体积含水量及孔隙水压力变化相对滞后;④该滑坡的防治重点是做好降雨前期坡体后缘地下水截流以及前缘地下水排泄工作,同时,做好地表排水,减少降雨入渗。     

侵入岩脉风化壳对中林村残积土滑坡渗流场和稳定性的影响

岩脉侵入是一种普遍的地质现象,侵入岩脉及其风化壳对斜坡的渗流场和稳定性具有重要影响,但目前国内外在该方面的研究鲜见报道。我国东南沿海约50×104 km2的白垩系火山岩地层中广泛分布侵入岩脉及其风化壳,改变了该地区残积土斜坡的失稳机制。以浙江省文成县中林滑坡为对象,研究花岗岩脉风化壳对其渗流场和稳定性的影响。中林滑坡主要由凝灰岩及其残积土组成,后部有侵入的花岗岩脉及其残积土,利用室内土柱试验获取降雨作用下两种残积土渗透性质的差异,利用不同含水率下的直剪试验获取非饱和抗剪强度参数;利用Geo-studio软件中的Seep/W模块反演土柱降雨试验,获取两种土体的非饱和渗透参数;接着将上述参数应用于中林滑坡的渗流场模拟,获取降雨入渗下坡体的渗流场;将渗流场耦合到坡体稳定性计算中,获取了坡体的稳定性变化曲线及最危险滑面。结果表明,降雨通过侵入岩脉风化壳快速入渗,并顺着基覆面向凝灰岩残积土区侧向渗流,导致侵入区与原始斜坡的交界处以及基覆面附近的地下水位快速升高,孔隙水压力迅速增大,斜坡在该位置最易变形破坏,且失稳深度远大于普通的浅层残积土斜坡,可达6～10 m。该研究成果可为东南沿海地区有岩脉侵入的残积土斜坡的稳定性评价与防治设计提供理论依据。     

降雨入渗对残积土填坡渗流变形数值模拟分析

许多研究已经证实了降雨引起的渗流能降低填土稳定性,特别是对于非饱和残积填土。降雨能使残积填土内形成渗流潜蚀破坏,并使地下水位和孔隙水压力发生变化,导致抗剪强度下降形成潜在破坏面,最终发生破坏。利用有限元数值分析,研究等降雨强度与降雨持续时间对于福建地区残积填土的影响,发现降雨强度变大或持续时间延长都能使残积填土内的地下水位上升,局部区域孔隙水压力增大,渗流速率也发生变化,从而影响残积填土的稳定性。另外,证实了存在降雨临界持续时间,一旦降雨持续时间超过了临界持续时间,地下水位线高度随降雨持续时间变长而降低,安全系数就转而变大。     

降雨对路堤斜坡稳定性影响的时间效应

以某高速公路填筑试验路堤为例,基于非饱和土渗透及强度理论,采用渗流场与应力场、稳定性计算耦合的方法,对两种不同透水特性的路堤在降雨过程中孔隙水压力和稳定性系数随时间变化的特点及规律进行较为深入的探讨。结果表明,（1）透水性能较好的路堤斜坡下部降雨入渗要强于斜坡上部,透水性能较差的路堤斜坡,雨水往往以近似于均匀的形式入渗;（2）透水能力强的路堤斜坡在短暂的超强降雨或者强度较低但持续时间超长的降雨过程中,其最小稳定性系数易于出现滞后现象,一般滞后0.5～3 d,透水能力差的路堤斜坡最小稳定性系数有显著滞后特点,一般滞后7～15 d;（3）总降雨量一定、雨强大于等于50 mm/d条件下透水能力强斜坡能达到的最小稳定性系数随降雨时间增长而降低,而透水能力差的斜坡最小稳定性系数受雨强和降雨时间共同影响。     

河北省顺平县李思庄滑坡稳定性分析

李思庄滑坡为河北省顺平县境内潜在危险性最大的一残坡积堆积层滑坡,近年由于削坡建房,滑坡稳定性降低,极端降雨条件下存在复活可能。在野外调查确定滑坡结构特征的基础上,采用改进Mein-Larson降雨入渗模型分析不同降雨强度及持时对李思庄滑坡安全系数影响,运用有限差分软件FLAC3D计算分析该滑坡在天然和极端降雨工况下的稳定状态。研究结果表明:天然状态下,边坡潜在滑移面为基岩与残坡积层分界面,边坡安全系数为1.18,未发生失稳破坏;随降雨历时增加,潜在滑移面由基岩与残坡积层分界面转移到湿润峰面,当湿润峰达到基岩与残坡积层分界面,边坡安全系数为0.83,属不稳定状态。并对李思庄滑坡初步提出设置挡土墙和截排水沟的治理建议。      

斜坡土体位移滑坡（塌方）危险和风险

提出了坡积-滑坡土、残积-坡积和人类经济活动填土强度指数易变性调查结果。给出了根据实验方法制定出的,在工程地质勘察资料不充分条件下对危险斜坡和边坡稳定性评价的建议。提出了土体位移风险评价方法,以便论证选择防止滑坡工程设施的工程保护设计方案。     

侵入岩脉风化壳对中林村残积土滑坡渗流场和稳定性的影响

岩脉侵入是一种普遍的地质现象,侵入岩脉及其风化壳对斜坡的渗流场和稳定性具有重要影响,但目前国内外在该方面的研究鲜见报道。我国东南沿海约50万km2的白垩系火山岩地层中广泛分布侵入岩脉及其风化壳,改变了该地区残积土斜坡的失稳机制。本文以浙江省文成县中林滑坡为对象,研究花岗岩脉风化壳对其渗流场和稳定性的影响。中林滑坡主要由凝灰岩及其残积土组成,后部有侵入的花岗岩脉及其残积土,本文利用室内土柱实验获取降雨作用下两种残积土的降雨入渗规律及渗透性质的差异,利用不同含水率下的直剪试验获取两种残积土的非饱和抗剪强度参数;然后利用Geostudio软件中的Seep/W模块反演土柱降雨实验,获取两种土体的非饱和渗透参数;接着将上述参数应用于中林滑坡的渗流场模拟,获取降雨入渗下坡体的渗流场及其变化规律;最后将渗流场耦合到坡体稳定性计算中,获取了坡体的稳定性变化曲线及最危险滑面。结果表明,降雨通过侵入岩脉风化壳快速入渗,并顺着基覆面向凝灰岩残积土区侧向渗流,导致侵入区与原始斜坡的交界处以及基覆面附近的地下水位快速升高,孔隙水压力迅速增大,斜坡在该位置最易变形破坏,且失稳深度远大于普通的浅层残积土斜坡,可达6-10米。本文的研究成果可为东南沿海地区有岩脉侵入的残积土斜坡的稳定性评价与防治设计提供理论依据。     

贵阳市表层耕地土壤硒的地球化学特征

中药材原料在醇提、发酵、醇沉等环节气体间的相互反应生成的挥发性有机气体（VOCs）对环境和人体健康产生影响。本研究采用SUMMA 罐采样-二级冷阱浓缩-GC/MS方法,研究了贵州省典型中药制药企业在提取、浓缩阶段VOCs的排放特征,对比分析了西药企业产排VOCs污染水平,并进行了健康风险评估。结果表明：中药、西药制药企业分别检测出64和106种挥发性有机气体,总挥发性有机气体（TVOCs）浓度为56.45~1361.66g/m3;中药制药企业主要物质为二氯化碳、环己烷、1,2-二氯乙烷,以烷烃、含氧有机物和恶臭类物质为主,占比76.42%,西药制药企业主要物质有二氯甲烷、丙酮、甲苯,异戊烷,烷烃和苯系物占比达到83.72%;中、西制药企业致癌风险值均介于1×10-6~1×10-4之间,具有潜在致癌风险,与西药企业相比,中药企业非致癌风险指数较小;中药制药产排VOCs的OFP在2.93~33.54 ug/m3之间,芳香烃（甲苯）是中药制药产生的VOCs中对臭氧生成贡献最大的关键活性组分。     

贵州省赫章县核桃农业园区富硒土地特征及开发建议

针对单一角度采集的图像检测样本存在的高误检率、错误率等问题,文章提出一种特殊的打光方案及相机安装方案,实现对胶囊360°全方位的缺陷检测,利用彩色相机填补了胶囊异色点、黑点,印字、小切口以及混批等缺陷不能检测的空白。在胶囊有序传送的前提下,提出“隔组间排”原理,以更多时间和空间使电磁铁伸缩杆完成踢废动作,平衡“传送效率”“检测效率”“踢废效率”三者之间的矛盾,提高设备的处理能力,实现胶囊的缺陷检测。     

贵州铜仁碧江区耕地土壤硒富集分布特征及影响因素研究

硒是重要的人体必需微量元素,对特色农业发展起着重要的助力作用。碧江区土壤硒元素含量平均值超过贵州省及全国硒含量均值。富硒耕地面积达29426 8万亩,具有较大的富硒资源开发潜力。成土母岩为炭质页岩所形成的土壤中硒元素含量高于其他类型成土母岩所形成的土壤,强酸性土壤中硒元素含量平均值高于其他酸碱度等级土壤,水田中硒元素含量平均值显著高于旱地、果园、水浇地等其他类型土地。成土母质是土壤中硒元素的主要来源及影响因素,pH值、有机质、土壤质地等理化条件对土壤硒元素有一定影响。     

南水北调地下水回补对潮白河冲洪积扇中上部地表形变响应及控制因素

2014年南水进京后,持续开展地下水回补对于遏制和减缓地面沉降发展起到重要作用,但地下水回升由此带来的不同区域、不同层位的地面沉降与回弹机制及其控制因素尚不明确。深入探讨和研究回补时间、回补量、回补地点与水位及地表形变之间的关系,了解地表形变发生机理和识别主控因素,为后续如何科学回补,发挥最大化水资源回补效益、对地面沉降防治和超采区治理具有极其重要意义。本文以潮白河冲洪积扇中上部区域为例,采用永久散射体差分干涉测量（PS InSAR）技术获取研究区地面沉降形变信息,并结合区域分层地下水位动态变化、分层沉降变化等多手段进行耦合,查明研究区地表形变与多因素之间的响应与控制因素。结果表明:南水持续回补导致区域地面沉降减缓,并在牛栏山地区出现地表抬升,抬升范围也随着水位上升逐渐向中下游扩展,2022年最大回弹速率达46.9 mm/a;地表形变具有明显的受断裂所控制的第四系沉积差异特性,以黄庄—高丽营断裂、顺义断裂和南口—孙河断裂所分割的后沙峪凹陷范围内变化明显大于其他地区;地下水位变幅与富水性差异决定水位上升范围与响应变化,而沉积构造作用所造成第四系沉积差异在地下水流向上具有一定控制作用。结果为地面沉降防控和机理研究提供理论和科学依据,同时也为后续开展地下水科学回补和方案优化提供指导和借鉴。     

环境中硒存在形式的研究现状

已发现107种硒的独立矿物，并随着研究的深入，还会有新的硒矿物发现。对硒的形态和结合态的研究富硒区土壤、煤及黑色岩石中硒是受关注的对象。“分子级”水平的硒形态研究，可能是下一步研究的热点。     

贵州省花溪区耕地土壤硒元素分布特征及富硒资源评价

随着我国经济的快速发展,大气污染问题日益严重,旅游城市的空气质量问题也备受关注。本文基于2018年30座热门旅游城市的气温和空气质量数据,从气象条件的角度出发,研究了气温与空气质量之间的关系。采用函数型数据描述性分析的方法对空气质量和气温变化特征进行分析,用函数型回归分析研究气温对空气质量的影响。结果显示：函数型线性模型拟合优度R2=0.898 1,F=11.8212大于临界值2.385 9,函数型检验统计量F=8.723 3大于α=0.05水平下的临界值1.7058,说明气温与空气质量的函数型线性关系显著;气温对空气质量呈谐波正负影响交替出现,这与空气质量平均变化相似,在实际生活中是合理的。     

Use of transfer factors to characterize uptake of selenium by plants

The radioactive selenium isotope ⁷⁹Se can be a component of radioactive waste produced in nuclear power plants. The accidental release of ⁷⁹Se in the environment from power plants or nuclear waste repositories, and subsequent transfer of ⁷⁹Se into soils, plants and food chain, are relevant concerns in Europe. In environmental risk assessment models, the ability of plants to take up Se is often characterized by means of soil-to-plant transfer factors (TF). However, these recommendations take little or no account of the variability in plant Se accumulation among plant species and differences in Se distribution between plant parts. Also, such factors as soil type, form of Se, climatic conditions, as well as the chemical form in which Se is present in the soil, are not taken into consideration.     

Ore Group Classification - A Case Study from Ingaldhal Sulphide Deposit, Karnataka Craton, India

All varieties of base metal sulphide deposits may be classified using base metal ratios viz. Copper Ratio (CR=100Cu/{Cu+Zn}), Zinc Ratio (ZR=100Zn/{Zn+Pb}) and Lead Ratio (PR=100Pb/{Pb+Cu}). Based on this ore group classification an attempt has been made to identify ore groups present in the late Archaean volcanic associated Ingaldhal Sulphide Deposit (ISD) of Karnataka Craton. Using base metal ratios (CR, ZR and PR) five distinct fields are suggested: Cu, Cu-Zn, Cu-Zn-Pb, Zn-Cu and Zn-Cu-Pb/Zn-Pb-Cu with their associated geological and geochemical characteristics. A transitional change in the ore groups is observed from the North Block (Cu rich groups; CR>50) to South Block (Zn and Pb dominated groups; CR<50) and the Main Block is represented by all the five ore groups.This classification may be useful as a pointer in the exploration of polymetallic base metal deposits. Copper rich groups (Cu, Cu-Zn and Cu-Zn-Pb) exhibit high concentration of Bi and Co, and low CaO and Cd whereas the Zn rich groups (Zn-Cu and Zn-Cu-Pb/Zn-Pb-Cu) show high CaO and Cd, and low Bi and Co. The CR of most of the ore groups exhibit a sympathetic relation with Co and Ag. A preliminary attempt has been made for better understanding of ore group genesis of ISD by integrating ore group characteristics with deduced geothermometry.     

Selenium deficiency as a consequence of human activity and its correction

Problems of sustainable development in connection with the change of biogeochemical cycle of selenium and overcoming its deficiency in Russia, Serbia, Belarus and other countries are reported. The history of the biological role of selenium as an essential trace element is discussed. A special program of «Overcoming of selenium deficiency» has been developed by researches of Russia, Serbia and Belarus in view of high morbidity rates for cardiovascular, tumor and endemic diseases affecting the population of both the above and some other countries, including children, prevalence of selenium deficiency among livestock species and aggravation of the environmental situation as a result of man-made processes.     

An assessment of selenate co-precipitation with gypsum

In this study, we assessed the co-precipitation of selenate (SeO₄²⁻) with gypsum (CaSO₄·2H₂O) in controlled laboratory experiments. Batch testing was used to quantify the ability of CaSO₄·2H₂O to co-precipitate dissolved SeO₄²⁻ over a range of dissolved SeO₄²⁻-Se concentrations (0–50 mg/L) and under slightly acidic (pH ∼5.5–6.1) and oxic (Eh ∼416−501 mV) conditions. Aqueous samples were analyzed using inductively coupled plasma optical emission spectrometry, solid samples using X-ray diffraction and Raman spectroscopy, and digests of selected CaSO₄·2H₂O precipitates using inductively coupled plasma-mass spectrometry. The concentration of Se co-precipitated in CaSO₄·2H₂O increased linearly with dissolved SeO₄²⁻-Se concentration. The aqueous analyses and calculations based on the CaSO₄·2H₂O digest data show between 14–19 % of the dissolved Se was removed during the co-precipitation experiments. The strong linear relationship between SeO₄²⁻-Se added to the test solutions and Se co-precipitated in CaSO₄·2H₂O can be used to estimate the concentration of co-precipitated SeO₄^2- if the concentration of SeO₄^2- in the associated porewater is known, and vice versa. Results indicate that <1% of SeO₄²-Se was removed from the test solutions during co-precipitation and the mass of Se in CaSO₄·2H₂O solids was low, ranging between 0−120 μg/g. These results were used in conjunction with field- and model-derived data to show co-precipitation of SeO₄^2- with CaSO₄·2H₂O should be a minor SeO₄^2- sequestration mechanism. The findings of this study should be applicable to mined rock dumps in North America and elsewhere.