高含冰(水)量冻土的单轴抗压强度变化特性研究

沿用已有的制样方法, 在统一了制样过程中冰、水比例及冰颗粒尺寸的基础上, 开展了高含冰(水)量粉质砂土的单轴抗压强度系统性测试. 结果表明: 高含冰(水)量冻土的单轴抗压强度随应变率的增加而非线性增大; 随温度升高而减小, 减小趋势与总含水量有关. 随含水量的增加, 强度先是非线性增大, 然后逐渐趋于重塑冰的强度, 这有别于早期类似研究的结果. 同时, 也对试样中加入冰颗粒以保证试样高含冰(水)量的制备方法合理性产生了质疑.     

基于分层核磁测试新技术的未冻水变化规律研究——以砂土冻融过程为例北大核心CSCD

土体冻融过程中的未冻水动态变化与冰-水相变过程密切相关,是冻融过程中非饱和土研究的重要基础。利用在线控温以及分层扫描的核磁共振新技术直观测试冻融过程中非饱和砂土的未冻水含量。结合T_(2)分布曲线(曲线上不同的T;值对应着孔隙水类别特性,曲线下方的面积对应试样水分含量)在冻融过程中的峰值大小和峰面积数据反演土体中含水量的大小与赋存的位置,而曲线的峰形态以及弛豫范围(各峰起始值以及终止值)等信息反演不同类型水分(吸附水与毛细水)以及土体结构的分布。在处理试验结果时,首先依据测试得到的冻结温度划分试样冻结区与未冻区。冻结区与未冻区未冻水含量及其孔隙变化差异明显,究其原因是冰水相变与水分迁移。在土样冻结区域冰水相变占主导地位,水分主要由未冻区向冻结锋面附近的e、f层迁移。首先以中大孔隙中毛细水迁移为主,其次以小孔隙中的吸附水迁移为辅。依据水相变成冰体积增大和孔隙体积占比数据分析可知,冻结区微小孔隙会在冻结过程中连通形成中大孔隙;而在未冻区水分迁移占主导地位。未冻区受固结作用中大孔隙压缩形成为小孔隙。试验过程中冻结锋面附近的e、f层孔隙变化最为剧烈。     

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.     

分子动力学模拟研究未冻水对冰晶体力学性质的影响

冰力学性质的研究在冻土工程、冰工程中都占据极其重要的地位,冰中未冻水含量的变化会导致冰整体性质随之改变。目前,在微观分子尺度上针对冰中未冻水含量控制因素方面的研究尚不充分。本研究通过分子动力学方法模拟了5种温度、3种应变速率、4种晶粒尺寸、3种升温速率下单晶冰与多晶冰的单轴拉伸与压缩试验,研究了不同影响因素下冰晶体力学性质及内部的微观结构变化,揭示了分子尺度上未冻水在冰晶体变形过程中的产生过程与变化规律,以及未冻水比例对冰晶体力学性质影响的内在机理。模拟结果显示,单晶冰力学性质与未冻水比例间的关系不显著,与冰晶体六元环结构的破损程度直接相关。此外,力学性质受温度、应变量、应变速率等多因素影响,且在拉伸和压缩过程中单晶冰均表现出明显脆性破坏,其强度随温度降低和应变速率加快而增强。相比之下,多晶冰力学性质与未冻水比例变化密切相关,且未冻水比例主要受温度、晶粒大小及其界面状态控制。而且,多晶冰对温度和应变速率更敏感,说明晶界处的结构变化对其力学性能起重要作用。与弹性变形不同,晶界滑移、晶粒旋转、非晶化和再结晶等过程主导多晶冰的塑性变形。     

我国冰川的雪冰化学研究

冰川的主要补给来源是大气固态降水(或雪)。雪或冰不是绝对纯粹的物质,在其晶体内或晶体与晶体之间含有各种不同的矿物质和有机质,统称化学物质。这些物质主 要来自海洋水或地壳风化尘埃。研究冰川的雪冰化学元素和氢氧同位素含量及分布规律,可揭示冰川形成的气候环境。在我国,章申等最早对珠穆朗玛峰绒布冰川和希夏邦马峰野博康加勒冰川进行了雪冰化学的研究。之后,王平等在阿尔泰山友谊峰地区的哈拉斯冰川、天山托木尔峰西琼台兰冰川,骆鸿珍在乌鲁木齐河源1号冰川,王平(1984)在哈密八大石冰川、祁连山敦德冰川和冷龙岭冰川、横断山脉的贡     

青藏高原东南部海洋型冰川物质平衡研究进展北大核心CSCD

青藏东南部海洋型冰川具有独特的气候敏感性,普遍呈现加速退缩趋势,这不仅影响区域水资源安全,而且伴生了相应的冰川灾害,是当前青藏高原冰冻圈变化研究的热点区域之一。本文对海洋型冰川物质平衡时空变化特征进行了综述,2000年以来冰川总体处于物质亏损状态,其平均物质平衡介于-0.66~-0.61m w.e.·a^(-1)之间;同时总结了海洋型冰川物质加速变化的驱动因素以及新特征。当前海洋型冰川物质平衡变化研究受观测数据缺乏和模型模拟不确定性等问题限制,尤其现有模型对冰面裂隙增多与扩张、冰崖-冰面湖-表碛相互作用、冰内冰下过程、冰崩、末端冰湖水-冰相互作用等过程的描述过于简化或基本缺失,其机理及影响仍存在较大的不确定性。未来需加强海洋型冰川物质平衡的综合监测,基于多数据和多方法的集成研究提高模型对冰川物质平衡多物理过程的耦合与模拟能力,为开展海洋型冰川物质变化的区域水资源效应和致灾效应研究奠定基础。     

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。     

冰物理——一种最普通的物质仍在提出有趣的问题

水的固态——冰,是人们了解和研究得最多的固体,但它仍有许多有趣的物理问题没有得到最后答案。从几方面来看,冰是一种不寻常的固体。它的固态密度小于液态密度,这样的物质为数不多。当我们考虑氧原子(或将水分子看成一个整体)时,它是晶体;     

地球深部物质科学——在静高压大腔体实验研究方面的某些进展

介绍近年来使用静态超高压大腔体实验技术 ,在模拟地球内部的高温高压条件下 ,对地球物质进行的若干物理和化学性质的实验研究。高压同时高温条件下多种岩石样品的弹性波速就位测量揭示出物质的声软化现象和振幅效应 ;高温高压下陨石和岩石的熔融结晶实验发现了陨石硅酸盐相的不混溶现象以及玄武岩熔体结构的变化 ,在玄武岩转变为榴辉岩的实验中观测到了刚玉相 ;在高温高压水的实验中 ,发现了冰 Ⅶ 的亚稳相和熔融前效应以及超临界水及其稀溶液的一些新性质。这些实验结果为探索地球深部物质的性质和状态以及迁移和演化提供了新的依据。     

东南极Lambert冰川-Amery冰架系统平衡通量分布的计算

通过对Lambert冰川盆地(LGB)考察路线上约1 700 km长的LGB剖面和距冰架末端约50 km、长150 km的A剖面, 分别利用GPS冰流速值及雷达测厚值进行冰通量的计算得出:每年流过LGB剖面的冰通量为43.95 Gta-1, 而通过A剖面的冰通量仅为26. 42 Gt*a-1, Amery冰架底部净融化量为7.8 Gt*a-1. 整个Lambert冰川-Amery冰架系统(LAS)地区的表面净物质平衡总量约为90 Gt*a-1; LGB地区的表面净物质平衡总量为46 Gt*a-1. 通过分析得出, 整个LAS地区及LGB地区均处于物质正平衡状态, 而LAS流域的上游区域S'则处于物质负平衡状态.     

廊坊市非常规水资源开发利用潜力分析

廊坊市是全国严重缺水的地区之一,水资源的短缺已成为廊坊市国民经济持续快速健康发展的“瓶颈”,为了解决水资源的供需矛盾,对廊坊市的微咸水、雨水、再生水等水资源的开发利用进行调查,对非常规水资源开发利用潜力进行分析,提出非常规水资源的开发利用措施,对缓解廊坊市水资源供需矛盾提供建设性建议。     

矿泉水常识问答

矿泉水中的饮用天然矿泉水在地下深循环条件下形成,化学成分稳定,水源卫生,细菌学指标安全。有一定含量的矿物盐、微量元素或二氧化碳气体,作为一种天然饮料,是其他饮用水无法比拟的,无须医生指导,长期饮用也不会对人体产生危害。     

试论锈水净化、锈水河治理和锈水田改良

本文论述了锈水的成因及危害,探讨了锈水的净化和锈水河,锈水田的治理方法。     

我国饮用水水质评价与实际饮水习惯矛盾探讨

本文通过分析我国生活饮用水的习惯及我国目前的生活饮用水水质评价对象，对今后我国在生活饮用水方面应注意的问题及生活饮用水水质评价对象提出了建议。     

基于水量平衡的农业节水潜力计算新方法

农业节水潜力是进行节水改造方案评估、用水效率评价及水资源优化配置的重要依据。在回顾和总结农业节水潜力评价指标和计算方法的基础上,综合考虑取水、耗水和回归水3个方面,提出了农业理论节水潜力的概念,并利用水量平衡原理对相应计算方法进行了推导。同时根据不同的节水措施,提出了农业耗水理论节水潜力、农业回归水理论节水潜力和农业取水理论节水潜力的概念及计算方法。基于新方法对柳园口灌区农业理论节水潜力进行了计算,结果表明柳园口灌区农业理论节水潜力为4636.59万m3;其中,农业耗水理论节水潜力最大,农业取水理论节水潜力次之,农业回归水理论节水潜力最小。相关结论为该灌区制定合理的节水灌溉措施和水资源高效利用策略提供了理论依据。     

The modes and its implications of water accumulation near the freezing front during soil freezing with considering ice segregation北大核心CSCD

Water accumulation associated with water migration is closely related with the ice segregation,but their coupling relationship is still unclear. To decoupling the relationship of water accumulation and ice segrega⁃ tion,herein,the dynamics of water migration and ice segregation during the freezing and thawing of different soil types under different water supplying conditions have been investigated based on pore water pressure mea⁃ surement and layer-scanning technique. Results showed that apparent water accumulation near the freezing front during the freezing of silty clay and loess tested here,but there exist differences in modes. During loess freezing under closed system,no ice segregation was observed,the pore water pressure increased,and there existed ap⁃ parent liquid water accumulation during the early stage of freezing;while during the freezing of silty clay,there existed ice segregation,the pore water pressure decreased,and no apparent liquid water accumulation occurred during the early stage of freezing. The results implied that there exist two modes of water accumulation near the freezing front during soil freezing：one is the water accumulation induced by water pressure gradient induced by pore ice which results in water flowing from the frozen zone and unfrozen zone to the location near the freezing front;the other is the water accumulation induced by cryo-suction of segregation ice which results in the water flowing from the unfrozen zone to the location near the freezing front. Notably,the contribution from each mode associated with water accumulation of soil freezing depends on whether the ice segregation exists. As no ice seg⁃ regation forms,water accumulation induced water pressure gradient predominates during the early stage of freez⁃ ing. As there exists ice segregation during freezing,water accumulation induced cryo-suction predominates dur⁃ ing the later stage of freezing. Investigating on different modes of water accumulations will be helpful for the ex⁃ ploring the mechanisms of freeze-thaw diseases and the ground ice in the cold regions. © 2023 Chinese Journal of General Practitioners. All rights reserved.     

甘肃张掖盆地含水层岩性,电性及富水性关系研究

本文依据水文地质和测井资料,研究了甘肃张掖盆地含水层岩性、电性及富水性关系和钻孔涌水量分布规律。它为合理利用和开发该盆地地下水资源,提供了新的科学依据。     

纯水、超纯水与饮用纯净水

饮用纯净水按水的纯度概念划分已属各纯水（ 含初级纯水、纯水、高纯水） 范围。制取的水为去离子水、软水、酸性（ 偏） 水,其中尚有无氧的死水。饮用纯净水取自天然,由于制作的过度纯化已不具天然性。因此,饮用纯净水有诸多值得忧虑的问题。天然矿泉水仍有无可比拟的可靠性和珍贵性。     

关于水资源量与质相结合评价若干问题的探讨

以山西省为例，阐述了我国水文水资源工作中水量、水质监测及其评价工作的现状。指出虽然我国的水量监测与评价工作具有良好的理论基础和丰富的实践经验，但在水质监测与评价中还有很大不足，在水质采样频次、评价方法等方面存在着许多值得探讨的问题。同时对水质采样频次、污染物输移量的计算方法、水质与水量相结合的水质评价方法及可利用水量的分析方法等提出了一些看法。     

辽河流域铁岭段水质现状分析

本文依据辽河流域铁岭段的水质监测数据,对辽河流域铁岭段水质现状进行了分析评价,并对辽河铁岭段的地表水水资源保护提出了建议.