地震新技术在调查堤坝渗漏、滑坡中的应用

滑坡和堤坝渗漏是最常见的两种地质灾害,对人们的生命财产危害巨大,确定堤坝渗漏的位置和滑坡体的活动性对其治理和预防十分重要;把散射波地震方法和地层的各项异性参数引入到了常规地震方法中,以期有效地解决此类地质问题.     

中小型堤坝的病险状况及维修加固措施分析

堤坝在修建完毕之后总会由于各种原因导致出现病险情况,如果放置不管很容易在汛情出现时导致灾难的降临,因此对中小型堤坝的病险状况及维修加固措施进行研究分析。以喀拉喀什河堤坝工程为实例,分析该堤坝的病险主要分为河流堤坝裂缝和河流堤坝渗漏两大原因,然后提出完善防渗加固施工体系、灵活修复堤坝裂缝以及建设河流堤坝防渗墙等堤坝维修加固措施。     

基于放射性同位素的堤坝渗漏模型研究

环境同位素的方法研究堤坝渗漏是一种有效的方法,利用环境同位素堤坝渗漏研究中的基本原理,环境同位素作为天然示踪剂,标记着地下水、河水和降水。目前用来定量的描述堤坝渗漏过程的同位素场微分方程模型相对较少,在作一定的假定和简化的前提下,基于力学基本定律和微元法推导堤坝渗漏的放射性同位素微分模型,为定量计算和精确模拟堤坝渗漏提供确定性的数学模型,为分析堤坝渗漏过程提供帮助。     

基于非结构网格三维有限元堤坝隐患时移特征分析

土石堤坝的内部隐患是造成堤坝事故的主要因素,严重威胁到坝体的安全和稳定。由于堤坝隐患会随时间发生形态与尺寸的改变,表现出明显的电性结构变化,因此通过时移电阻率成像方法可以实现对土石堤坝的实时监测,进而达到堤坝隐患快速预警的目的。目前的时移电法堤坝隐患监测技术主要基于一维或二维介质模型,无法准确描述三维堤坝结构的时移电性变化特征,为此,基于高密度直流电阻率法探测理论,利用三维非结构有限元数值模拟正演方法,精细模拟典型堤坝隐患模型直流电场的时移变化特征,分析响应变化规律。数值模拟结果表明,时移监测结果对堤坝隐患变化趋势具有良好的反映,堤坝隐患尺寸、位置和形态的改变能够引起监测异常幅值和位置的规律性变化。本文的研究成果可为堤坝隐患时移监测异常识别和灾害预警提供理论指导。     

天然源面波法在堤坝渗漏隐患探测中的应用

正由于土石坝运行时间较长老化,裂缝、洞穴、松散等多种多样的隐患问题突出。在各类大坝隐患中,渗漏隐患危害较大,主要表现为坝体渗漏、坝基渗漏及绕坝渗漏。因此,定期对大坝进行安全鉴定及除险加固非常重要。目前国内在探测堤坝渗漏隐患方面开展了大量的地球物理方法和勘探设备的研究工作,取得了显著成果,形成了较为完备的技术体系。而本次针对山东省某水库堤坝隐患探测,选择采用天然源面波法,对坝体及坝基进行速度分层,进一步查明水库坝体地层结构、     

河道无序采砂的危害及保护生态环境对策分析

随着经济社会的快速发展,社会对砂石需求量越来越大,在巨大利益驱使下出现盗采、乱采无序现象,严重危及河道行洪、输水、航运、生态环境及堤坝安全,扰乱社会秩序。本文论述了无序采砂危害,提出了遏制无序采砂办法,保护生态环境的有效途径。     

堤外水位升降条件下非稳定渗流模型试验研究

建立堤坝饱和-非饱和渗流测试系统,对在水位骤升和水位骤降条件下堤坝进行试验研究。主要测试堤坝模型内各点的非饱和基质吸力,同时观察记录试验过程中实验室内的气温和湿度,探讨水位升降条件下非饱和区负压的变化规律及其影响因素。研究发现,堤坝模型中各点的吸力不仅与水位变化、各点所处的位置有关,同时也受大气温度、湿度、蒸发等外界环境因素的影响;水位变化因素占优还是蒸发因素占优,决定着堤坝非饱和区负压的变化发展方向     

堤坝隐患探测中ρ_a资料的解释

利用反射系数K法并结合常规的电测深ρa资料解释方法解释堤坝隐患探测中的视电阻率ρa资料,用于区分堤坝中不同性质的隐患,确定引起堤坝渗漏的地质原因以及堤坝内隐患的部位,能进一步提高堤坝隐患探测的分辨能力,为根治堤坝隐患提供可靠的地质依据。     

河湖堤坝在地震作用下稳定性计算分析

以京杭运河扬州段典型堤坝为例,利用极限平衡分析法、地震拟静力数值分析法和地震动力数值分析法计算分析地震作用下堤坝的稳定性,分析这三种方法计算分析地震作用下堤坝稳定性得到的结果的差异及产生差异性的原因,评价该段堤坝地震作用下的稳定性。结果表明:在天然工况下堤坝稳定性状态良好,在基本地震动工况处于明显不稳定状态,可能出现明显局部塑性破坏,罕遇地震动工况下处于严重不稳定状态,可能会出现垮塌性破坏。该研究为河湖堤坝的地震灾害预测提供依据,也为今后类似地区地震作用下堤坝的稳定性分析计算提供借鉴。     

探地雷达在堤坝隐患检测中的应用

堤坝疏松是水利工程中常见的一种工程灾害,它对堤坝安全带来了极大的安全隐患。而探地雷达法具有无损、高效、精准的特点,因此越来越多的被应用于堤坝安全检测中。本文在介绍探地雷达的基本原理上,结合实测地质雷达图像,并通过现场静探验证,分析并指出堤坝疏松区域在地质雷达图像中的异常特征,为堤坝防护治理设计提供可靠的依据。     

南水北调工程对北京地区生态环境变化的影响研究

南水北调引水工程实施后,对北京市的供水面积达700km^2。供水范围内的水位将会有不同程度的上升,10年后北京市地下水资源储存量将增加16.8×10^8m^3,缓解北京水资源短缺的现状。同时,不可避免地改变目前的地质环境状态：地面沉降灾害将减缓;地下水总硬度将会降低等;改变建筑物抗浮能力,造成已有地下建筑物的设防水位和防渗水位的变化、地下室可能出现渗漏问题;砂土液化的范围将扩大;供水区域内非正规固体废弃物填埋、堆放场的固体废弃物受到地下水不同程度的浸泡,产生大量的垃圾浸出液,浸出液中污染物进入地下含水层后,势必对附近的地下水造成了不同程度的污染等环境地质问题。     

地下水位升降对某场地地基土承载力的影响

通过工程实例，分析了对比地下水位升降对地基土的物理力学性质的影响，定量地总结了地下水位上升对地基土承载力的削弱情况。     

基于遗传算法优化的小波神经网络在地下水位预测中的应用

地下水位是衡量生态环境优劣和地下水资源的一个重要指标.地下水位下降,将引发地面沉降、地面塌陷和降落漏斗等.因此,地下水位预测对保护地质生态环境和实现地下水资源严格管理至关重要.由于BP算法存在极易收敛于局部极小点与过拟合等缺点,导致网络泛化能力不足,本文在构建小波神经网络基础上并引入遗传算法加以优化,以解决上述不足,并与BP和WNN对比预测了天津市深层承压水水位.预测结果表明,GA-WNN模型拟合精度较高,模型的预测能力有较大幅度提高.     

应对海平面上升与地面沉降迭加引发的地质灾害与生态环境问题

海平面上升已引起各国政府和科技界的高度关注。预计未来30年,浙江沿海海平面将比2009年升高88~140 mm。海平面上升与浙江沿海平原地面沉降迭加将进一步恶化地质与生态系统,引发许多灾害问题,制约沿海区域经济社会的可持续发展。本文主要就如何应对海平面上升与地面沉降迭加引发的地质灾害链与生态环境问题进行了探讨,认为要从地球系统科学角度,重视对陆-海相互作用机制与生态环境效应的研究,着手考虑建立陆海(包括入海河流)统筹的海岸带地质与生态环境监测评价系统。     

水位涨落引起分层边坡滑坡的机理分析

基于分层边坡在水位涨落时发生滑坡的模拟实验,简要描述了实验中的主要现象,计算了实验模拟的分层坡体内与水位变化直接相关的动态渗流场、孔隙水压力场与渗透速度场分布。根据计算结果,对水位变化导致坡体变形失稳的机理进行了分析,为这类分层边坡滑坡的治理提供了依据。     

库水位骤降时的滑坡稳定性评价方法研究

三峡水库蓄水及水位波动,将极大地改变滑坡体内的水文地质条件,库水位骤降和暴雨入渗是导致滑坡的主要因素。库水位骤降时的滑坡稳定性评价是滑坡防治中的一个难题。根据三峡水库水位调控方案和库区滑坡地下水作用的力学模式,利用有限元模拟库水位从175 m骤降至145 m时的滑坡暂态渗流场。建立了渗透力作用下滑坡稳定性评价的不平衡推力法。研究表明：滑坡的渗透系数和库水位下降速度是影响滑坡稳定性的主要因素,当库区堆积层滑坡渗透系数小于0.864 m/d,库水位发生骤降为2 m/d。库水位骤降时滑坡稳定性降到最小的水位通常在175 m水位以下10～20 m处。其研究为库区 175 m水位滑坡治理提供了科学依据。     

枣庄岩溶地面塌陷的影响因素及其发展趋势

从枣庄市岩溶地面塌陷的基本条件入手,分析了枣庄地区塌陷的影响因素,认为降水量的大小直接影响水力梯度的大小,而且其导致的地表积水使得上部荷载增加,抗塌力降低;水位降深越大,水力梯度也将增加,潜水与地下水之间的水头差变大,补给造成的渗流场较强,使地下水动力条件增强,塌陷数量也相应增加。该文根据区内塌陷的成因分析了枣庄岩溶地面塌陷的发展趋势,认为目前情况下不会发生塌陷,但若持续过量开采地下水或遇到强干旱年份,塌陷是极易发生的。     

Study of Water Flow in a Single Clay Crack

A model has been constructed to study water flow in a single clay crack, and a new concept of the critical rise rate of water level in the crack has been put forward. When the water level rises faster than this critical rate, the flow in a crack will increase, and vice versa. The flow in a crack is not in proportion to the water level. The maximium water flow in clay is 30-40 times smaller than that in a rock fissure under the same condition. In the process of water discharge, the flow in a crack will lessen gradually, and the crack will grow narrower by 3.0-4.0cm, with its depth reducing by over 50%.     

敦煌月牙泉湖水位持续下降原因及对策分析

在分析月牙泉湖水文地质条件的基础上，依据实际调查资料和前人研究成果，定量分析了月牙泉湖水位持续下降的原因，认为地表水开采量的不断增加和水资源利用率的不断提高所引起的区域性地下水位持续下降是月牙泉湖水位下降的主要原因，超采地下水所引起的储存资源的减少是导致月牙泉湖地下水位下降的次要原因。遏止月牙泉湖水位继续下降并逐步回升的关键是增加湖区上游地下水的补给量和减少党河灌区开采量，为此提出了农业节水和引哈济党二种治理方案，但就月牙泉湖水位恢复速度和时间及取得的社会、生态及经济效益而言，引哈济党方案优先。     

地面沉降对京津城际铁路工程稳定性影响的数值分析

地面沉降的快速发展对京津城际铁路的安全运行构成潜在威胁,特别是差异沉降较大的地段,对铁路桥梁及轨道稳定性产生较大影响。利用ABAQUS有限元,分析了局部抽水引起的地下水位下降和地面沉降对铁路桥梁桩基承载力和轨道混凝土支承层的影响,探讨了作用方式和影响程度,从而为制定高速铁路地面沉降防治工程措施提供技术依据。