旱区不同层状结构土壤的水分运移过程与模拟

针对位于干旱-半干旱气候带的我国西北部矿区生态修复过程中重构层状土壤水分运移规律不清等问题,通过设置不同层状结构土壤进行水分运移入渗试验,监测土壤剖面水分变化,采用Hydrus-1D模拟降雨入渗过程,从土壤水分、水势和水通量3个方面揭示层状土壤水分运移特征,并基于优化后的模型进行情景模拟,探究夹层特征对浅层土壤水分运移的影响。研究结果表明,夹层明显改变了土壤水分的分配与运移过程,土壤水势在夹层界面连续分布,而土壤水分在夹层界面发生突变;虽然黄土夹层和风化砂岩夹层都阻滞了土壤水分的下渗,但其阻滞原理不同,前者表现为黏质夹层渗透性能差导致夹层以上土壤水分滞留,后者归因于粗质夹层土壤基质势小造成水分持留在上部黏质土壤中;根据不同夹层属性的情景模拟结果,提出在风积沙40 cm深度处设置20 cm厚的黄土夹层有利于提高夹层以上土壤水分以供植被利用。研究探明了风积沙区充填黄土对土壤水分运动的影响,并为土壤类型以风积沙和黄土为主的我国西北部矿区在生态修复中的土壤重构方式提供了参考依据。     

易盐渍区粘土夹层对土壤水盐运动的影响特征

针对黄淮海冲积平原土壤剖面中粘土夹层普遍存在的现象,在典型易盐渍区开展模拟易盐农田常规种植条件下水盐运移的大型土柱实验,基于长达20年的长系列监测数据分析,系统研究易盐渍区不同土体构型和地下水位等代表性条件下的土壤水盐运移规律和粘土夹层的影响特征.研究结果表明:粘土层有良好的保水和隔盐能力,尤其对表土积盐的抑制效果显著...     

三水导电模型及其在低阻储层解释中的应用

三水导电模型系基于岩石的导电路径是由自由流体水、微孔隙水和粘土束缚水并联而成的理论。利用其对塔北地区的部分低阻储层进行了解释。与传统的导电模型相比 ,新的三水导电模型极大地改善了测井识别低阻油气层的能力 ,提高了含水饱和度的计算精度。该模型不但适合于通常的砂泥岩地层电阻率解释并且能很好地描述低阻储层的电性特征     

松辽盆地南部腰英台油田低阻油层的成因及识别

低电阻率油气层是一类电性上比较特殊的油气层,由于在测井结果中不易与水层区分,故被作为一类重要而特殊的油层进行研究。腰英台油田青山口组油层是低电阻率油层,作者分别在勘探和开发阶段通过地质和地球物理方法对其进行了深入的研究。结果表明,引起腰英台油田青山口组低阻油层的主要因素是岩性、岩石结构和地层,直接原因是:存在储层砂岩颗粒细、粘土含量高、孔隙结构复杂引起的高束缚水;较为富集的分散状黄铁矿在油层中形成电子导电网络降低了油层的电阻率;油层中砂泥岩薄互层中的泥岩夹层抑制了砂岩层感应测井响应。对低阻油层的判断可能由于各地区地质特征的不同而采用的方法有所不同;青山口组低阻油层主要是通过地质试验技术、可动水饱和度、自组织特征映射等方法确认的。     

土壤水分运动基本参数测定

为配合甘肃张掖冻胀试验场中渠道入渗及冻结时基土水分迁移机制研究工作,对该场四种典型土:粘土(张冻1)、亚粘土(张冻2)、亚砂土(张冻3)、极细砂(张冻4)的土壤水分运动基本参数进行了初步的实验室测定,包括土壤水分特征曲线S—θ、导水率(水力传导度)K(θ)及扩散率D(θ)。本文简述了试验方法,列出试验结果并进行了初步分析。     

SOTEM与CSAMT对低阻层的分辨能力比较

克服低阻覆盖层的屏蔽以及实现对地下低阻层的有效探测,一直是勘探电磁法面临的重要问题。电性源短偏移瞬变电磁法(SOTEM)采用近源观测,受到越来越多关注。为了分析SOTEM的探测能力,开展了与目前普遍使用的电性源频率域装置——可控源音频大地电磁法(CSAMT)的对比性研究。首先分析了SOTEM和CSAMT在一维层状介质下的理论响应特征,然后,分别设计了不同情况下低阻覆盖层和地下低阻夹层两组地电模型,通过计算相对异常误差,分析了二者的探测能力。研究结果表明:SOTEM比CSAMT对低阻覆盖层更加敏感,对低阻夹层的探测能力更强,更有利于探测地下导电夹层。     

浅析包气带土壤水分势能

研究大气水、地表水、土壤水、地下水四水转化过程,直接关系到国民经济的发展,是开发利用水资源必不可少的一步。包气带土壤水分运动是这一过程中尤为重要的一个环节。阐明包气带土壤水分运动规律,土壤水分入渗、蒸发机理,确定入渗、蒸发量及其影响最大深度,其中起决定性作用的是土水势。本文对包气带土壤水分势能动态规律及其影响因素,从以下三方面加以分析。     

新生代盆地砂岩铀矿局部排泄源、阻水断裂研究

介绍了新生代盆地中阻水断裂及识别标志、局部排泄源及其分类,并对阻水断裂及局部排泄源在新生代盆地砂岩铀矿形成过程中的作用进行了深入的研究。认为阻水断裂上方或存在局部排泄源的阻水断裂上方是新生代盆地砂岩铀矿最有远景的地段。     

冻融过程对景电灌区草窝滩盆地土壤水盐动态的影响

景电灌区为干寒气候,蒸发强烈,季节冻土发育,土壤地下水位以上非饱和带毛细作用发育,在地表蒸发作用下,通过毛细作用,地下水不断地向地表运动,导致大量盐分到达地表.虽然蒸发作用下的毛细水运动在土壤水分垂直运动中占绝对优势,但自上而下的季节冻结和融化过程对土壤中水盐重分布的影响也起着重要的作用.基于冻融作用对水盐迁移驱动力和土壤结构等参数的影响,分析了冻融作用下水盐重分布的综合特征.     

温度对土壤水分运动基本参数的影响

为探讨土壤温度变化对土壤中水分运动过程和运动参数影响机理,在室内实验的基础上结合理论探讨,对不同温度条件下实验土壤的水分特征曲线、导水率、扩散率和比水容量等土壤水分运动基本参数的温度效应进行了研究分析.结果表明:土壤温度对土壤水分性质及土壤结构性质影响显著,二者共同作用使得土壤水分运动过程发生改变,且其影响效应可通过土...     

掌鸠河云龙水库大坝施工期及蓄水初期监测分析

阐述了云南掌鸠河云龙水库粘土心墙坝在施工期和蓄水初期,粘土心墙渗流及应力变化规律及特征值,对心墙的施工质量进行了初步评价。分析了坝体、坝基蓄水前后的渗流变化情况,对粘土心墙的工况和帷幕阻水效果进行了初步评价,并对心墙蓄水前后的土压力进行了定性分析     

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。     

非饱和土壤水分运动参数的确定——以河南驻马店亚粘土为例

土壤水分运动参数的选取和确定是研究包气带中水分贮存和运动的基础.本文以河南驻马店亚粘土为例,进行了非饱和土壤水分运动参数的测定.通过将实测数据与经验模型拟合,将实验结果、计算结果和拟合结果进行了对比分析,发现所用的经验模型与实际数据吻合较好.研究结果表明选用的经验模型是可靠的,从而确定了土壤水分运动最优参数.     

含脆硬夹层盐岩力学特性试验研究

为研究夹层特征变化对含夹层盐岩力学特性及破坏的影响,克服了现场取样的困难,利用自行压制的含夹层盐岩,在试验室进行了单轴和三轴压缩试验。试验结果表明:夹层和盐岩之间的变形差异对含夹层盐岩的强度、弹性模量等力学特性参数有重大影响。单轴压缩条件下,含夹层盐岩破坏均为由夹层扩展至盐岩的轴向劈裂;含夹层盐岩强度随夹层厚度的增加趋于降低;含双夹层盐岩强度低于含单夹层盐岩;夹层倾角的存在会对含夹层盐岩的强度、弹性模量有削弱作用,并且破坏形式属于滑移和劈裂的综合。三轴压缩条件下,含夹层盐岩的抗压强度、弹性模量、峰值载荷变形量均低于纯盐岩;纯盐岩为侧向膨胀破坏,没有明显的破裂面,而含夹层盐岩中的泥岩夹层部分表现为剪切破坏的特征,盐岩层部分为侧向膨胀。其研究结果为层状盐岩储库的建造和运营提供了有力的试验依据。     

硬壳覆盖条件下土壤冻融期水盐运动规律研究

采用大田试验,研究了水泥硬壳覆盖后冻融期土壤温度、水分、盐分的变化规律,采用室内土柱试验,研究了冻融交替时期土壤中的水盐运动规律,试验表明,土壤水泥硬壳覆盖后土壤的冻结时间减少,冻结深度变浅;明显抑制土壤水分的无效蒸发;明显抑制土壤在融冻时期的土壤返盐,同时由于“冻层滞水”在春季的融化,有淋洗表层土壤盐分的作用,使土壤表层脱盐,土柱脱融试验进一步说明,土壤经冻融过程后,土壤中的水盐发生了重新分布。     

论开平煤田煤系风化带的阻水作用

本文根据勘探及矿井采掘实践中的具体数据和特征显示,论证了开平煤田煤系含水层本身风化带的阻水作用。指出今后煤田地质勘探中,要重视煤系风化带阻水作用的研究。对勘探区(矿井)地下水补给条件的常规认识应有所改变或进一步深化,勘探方法和矿坑涌水量计算也应相应进行改进。     

苑城地堑的阻水性研究

苑城地堑作为百泉岩溶水系统和黑龙洞泉岩溶水系统的地下分水岭存在争议,主要原因是由于苑城地堑的阻水性论证缺少数据支持。本次研究主要通过地面瞬变电磁勘探、磁法勘探、地质钻探、水位与水质分析等多种方法进行综合论证。地面瞬变电磁勘探结果显示,苑城地堑北侧电阻率高,南侧电阻率,南北两侧水力联系弱;通过磁法勘探发现,苑城地堑北部岩浆岩发育异常,南侧未见岩浆岩发育;地质钻探验证了岩浆沿北部断层侵入弱结构面地层中;对地堑两侧的奥灰水位及水质分析结果显示,地堑两侧的水位及水质有差异,进一步说明了地堑两侧水力联系不明显。综合分析认为,苑城地堑具有良好的阻水性能,阻水性能主要源于北部断层的阻水性及岩浆岩的侵入作用。     

塔里木盆地桑塔木油气田低阻油气层形成机理

在综合研究了低阻油气层的测井、地质、测试、化验分析等资料的基础上,深入分析了低阻油气层的形成条件,认为岩性、矿化度、孔隙结构、束缚水含量、导电矿物、填（胶）结物、泥岩夹层和泥浆性能等是直接影响形成低阻油气层的重要因素     

轻型井点降水在郑州凤凰电缆隧道工程中的应用

结合工程实际，阐述了粉土、粉质粘土交互地层中，有机质含量较高、地下水位较浅时，采用轻型井点降水辅助深井真空井降水的方法，有效地疏干了赋存于夹层中的自由水，成功地解决了浅埋隧道施工时，拱部夹层问题，达到了无水施工的要求。     

桥渡阻水处堤防设计方法改进初探

根据防洪规划设计工作的经验,结合实际遇到的桥梁或河滩路堤等建筑物阻水问题,认为建筑物阻水引起最大水面壅面值及相应位置是堤防设计的依据,对洪水壅高值计算和桥渡阻水处堤防设计方法提供了改进意见。