季冻区草炭土非线性K-G模型试验研究

季冻区草炭土是沼泽环境中植物残体在氧化分解作用下,堆积形成的含有大量未分解纤维残体的特殊土。草炭土纤维及其含量对其强度和变形特性具有重要影响,目前考虑纤维含量对草炭土强度和变形特性影响的本构关系研究还相对匮乏。K-G本构模型因其模型参数与土的体积模量和剪切模量能建立直接联系,因此在岩土工程非线性理论和数值计算分析方面广泛应用。以不同纤维含量的草炭土为研究对象,进行三轴剪切试验,研究了草炭土的应力应变曲线,得到了草炭土非线性K-G模型参数,分析了各模型参数随纤维含量的变化规律,建立了模型参数与纤维含量之间的线性函数关系。     

高密度电法在草炭土分布特征调查中的应用

为了更好的研究草炭土湿地基本信息,获取草炭土分布特征,选择吉林省东部沼泽草炭土湿地为研究对象,运用高密度电阻率法,对比不同装置下探测结果的差异,再与已知的探槽资料做对比,得出温纳—施伦贝格装置为最可靠、最合理的探测装置。再将该装置运用到其他草炭土地区,得出对草炭土湿地的探测为浅层地质问题,草炭土的视电阻率为50~300Ω·m,深度为1.2~3.9 m,在反演图像中表现为低阻体部分,各地层间层状结构明显,电性界限分明。     

吉林敦化地区草炭土的工程性质

我国广泛分布着一种褐黑色、结构松软、高含水量、高压缩性、高有机质含量 ,抗剪强度高于一般淤泥软土的一种工程地质性质特殊的草炭土。选取吉林敦化地区的草炭土 ,通过野外调查 ,分析了草炭土形成的地形地貌特征及野外特征 ;通过室内物理、力学、化学试验研究 ,对草炭土的成分结构、物理力学、化学性质、地层形成年代等进行了系统分析。     

基于CT扫描的草炭土孔隙结构分析及渗流模拟

草炭土是在地表积水环境下植物残体经氧化和部分分解作用而堆积形成的一种特殊的腐殖质土。含大量植物纤维的草炭土具有高渗透性、高孔隙比、高含水率等不良工程地质特性。为了探究草炭土的孔隙特征与其孔隙内部的渗流规律,本文以吉林省敦化地区草炭土为研究对象,通过CT扫描技术获取草炭土样的CT序列图像。采用试凑法,通过Mimics的mask体积计算功能并结合土体的真实孔隙率确定了图像二值化的最优阈值,并得到了更接近土体的细观结构的三维重构模型。同时基于Lattice Boltzmann Method原理,在PALABOS代码库的基础上改编程序进行草炭土样的单相渗流模拟,研究了恒定压差下的土体的模拟渗透率值与渗流场的性质,并结合Paraview可视化软件分析了流线与流速在孔隙内的分布情况。研究结果表明:草炭土内部孔隙孔径大小不一,大孔径孔隙与小孔径孔隙形态各异,而植物纤维的架空状分布以及根状孔隙是土体内部形成大孔径孔隙通道的主要原因;流体在其内部流动时,优先以大孔径通道渗流,流线也集中于大孔径渗流通道,流体在大孔径通道内部的流速也高于散布的细小孔径,草炭土的渗透率主要取决于其内部大孔径的数量,因此草炭土的渗透率受到土中植物纤维的含量以及分解度的影响,植物纤维的含量越多,分解度越低,草炭土的渗透率越高,反之则越低。     

修复石油类污染地下水的PRB反应介质研究

以石油类污染地下水为研究对象,选用颗粒活性炭、草炭土、粒径为1 mm和3 mm的页岩陶粒、泥岩陶粒、高岭土、聚乙烯醇、细砂和白砂等9种材料进行PRB反应介质筛选及其性能研究。筛选实验结果表明,草炭土去除地下水中总石油烃的效果最好;动态吸附实验结果表明,在吸附1 h时,草炭土去除总石油烃已经达到动态平衡;通过热处理改性,草炭土去除石油烃效果得到提高,在130℃、热处理2 h去除石油烃效果最好;颗分后吸附实验结果表明,在粒径2 mm范围内,草炭土吸附效果均十分显著。在此基础上进行吸附石油烃前后草炭土的微观结构观察及理化性质分析。以上研究表明,草炭土作为PRB反应介质处理石油类污染地下水具有良好的应用前景。     

吉林地区草炭土物理力学指标相关性试验研究

通过大量土工试验,对鹤(岗)—大(连)公路路基草炭土密度、含水量与天然孔隙比及压缩系数进行相关性研究,发现草炭土密度与天然含水量存在较好的幂函数关系;密度与天然孔隙比及压缩系数存在较好的指数函数关系;含水量与天然孔隙比及压缩系数均存在很好的指数关系。通过对比发现,各参数之间的相关关系与理论公式吻合较好。比较吉林省其他地区草炭土物理力学指标的相关关系,均与鹤大草炭土显示出很好的相似性。结果表明:本文所建立的草炭土密度、含水量分别与天然孔隙比、压缩系数的相关关系,可以为吉林地区草炭土地基参数计算及预测提供重要参考。     

分解度对草炭土结构特征及强度的影响试验

大量资料表明,草炭土是一种分解度不一的腐殖质土.针对这一特性进行了一系列的室内试验,研究草炭土的微观结构及强度随分解度的变化特征.采用灵敏度试验和常规三轴试验测定原状土与重塑土的无侧限抗压强度以及应力-应变变化规律,研究不同分解度草炭土的灵敏度及结构强度变化特征,从力学及微结构等方面对分解度在草炭土结构特征和强度变化中所起的作用进行了深入分析,并利用高压固结试验,对不同分解度草炭土的结构强度进行了测定.分析结果表明:草炭土属于中高分解度土,并且随着分解度的提高,试样的结构逐渐从架空结构发展为絮凝状结构,孔隙逐渐变小,结构灵敏度也由2.029逐渐减小为1.075.通过高压固结试验测得1#、2#、3#草炭土试样的结构强度分别为17 kPa、15 kPa和9 kPa.     

三江平原沼泽土微观特性试验研究

从微观形态、微结构特征、粒度分析、土颗粒间的排列方式、孔隙大小分布、有机质含量以及矿物成分等方面对三江平原的两种沼泽土和北京翠湖湿地土进行了一系列微观结构的对比试验.结果表明:沼泽白土和翠湖湿地土与一般软土性质相似,但沼泽黑土含水率、液性指数、孔隙比、孔隙数量、孔径和孔隙体积远远大于沼泽白土和翠湖湿地土,有机质含量最大,特性明显突出.研究成果有助于提高对沼泽土特性的认识,可为沼泽地陷落体救助和沼泽湿地保护和合理开发等工程建设提供参考.     

沼泽沉积与环境演变研究进展

沼泽是水陆相互作用形成具有半水半陆过渡性质的自然生态系统。我国沼泽研究起步于20 世纪60 年代,期间有关沼泽沉积与环境的研究相对薄弱,90 年代以来虽已在泥炭沼泽孢粉解译全新世环境变化与泥炭沉积动力学方面有初步积累,但对潜育沼泽缺乏系统研究,尤其缺乏近代短时间尺度高分辨率环境变化历史记录研究,这方面与湖泊沉积及其环境演变研究相比已形成一定的差距。主要从学术文献、权威机关与科研机构两个方面对相关的国内外研究现状和进展进行总结,针对国内外研究现状和存在的问题提出了今后研究的重点：建立不同成因的沼泽沉积环境模式,从沉积学角度对沼泽定义及分类提供支撑;注重理论提升与定量化,使沼泽形成过程分析从定性描述走向定量化;注重现代化采样系统的应用与标准沉积剖面的建立;加强内陆潜育沼泽研究,注重现代过程与沉积剖面证据;扩大地理覆盖面,加强时空对比,加强沼泽区域性短尺度、高分辨率环境演化研究;深化沼泽沉积信息与流域环境变迁耦合机制研究。     

桂林晚白垩世红色岩溶建造中溶积钙质泥岩的成因及地质意义初探

本文从土壤学的角度,探讨桂林晚白垩世红色岩溶建造中溶积钙质泥岩的成因及其所反映的岩溶环境和岩溶发育特征。通过溶积钙质泥岩与石灰土两者特征的比较,论证前者为古溶蚀残余成土作用的产物,经沉积-堆积再固结而成。并通过两者形成条件及演化过程的分析,推论桂林在晚白垩世时期主要为炎热多雨的气候环境,岩溶发育,地貌组合形态以峰丛洼地为主。      

用聚类分析模糊综合评判评价地质环境质量

讨论了应用聚类分析、模糊综合评判进行地质环境质量评价的原理、方法和步骤,并将其应用于陕西省地质环境质量评价。根据陕西省地质环境复杂多变,受多因素制约的特征,将全省剖分成３５０ 个样品单元,选取地下水资源、地表水资源、水质、土地资源、地形地貌、岩土体特征、植被、气候、地震、滑坡、泥石流、地方病、水土流失、沙漠化、地面沉降、地裂缝、盐碱化、沼泽化等１５ 个变量作为评价因子,采用Ｑ 型聚类分析方法,将全省分成３７ 个地质环境质量分区,并通过模糊综合评判,将其划分成７ 个地质环境质量等级,客观地反映了陕西省地质环境质量的宏观分布特征。     

地质环境与生态环境雏论

生态环境是地质环境的“屏障”,对地质环境起着保护作用。当生态环境的森林植被遭受破坏或大气降水与气候条件发生变化时,将导致水土流失、地质灾害、土壤退化等一系列地质环境问题。另一方面,地质环境是生态环境的“载体”,对生态环境起着一定的控制作用。成土基岩是除自然地理气候条件外控制森林植被种属与空间分布的最重要因素。地质体特征与水文环境、地质背景与社会经济状况之间均存在着一定的依从联系。生态环境和地质环境是环境体系中的两个方面。生态环境的恶化将导致地质环境的脆弱,地质环境的自然属性控制着生态环境的基本状况。     

填海造陆区水环境演变与对策研究进展

填海造陆区普遍存在次生盐渍化、地下结构物腐蚀等生态环境问题,尤其在中国北方沿海地区年蒸发量远大于降雨量的水循环条件下,此类问题更为突出。在简要回顾了填海现状和发展趋势的基础上,总结了填海后地下水系统和土体环境的演变趋势,并分析了造成上述影响的主要原因。通过对比湿润地区与半干旱地区的气候差异,认为利用集雨措施来引导自然淡化过程从而构建长效淋盐机制是半干旱填海区盐渍化防治的关键。同时指出,因地制宜地规划土体结构、提升排盐能力和种植绿化植物,是搭建和维持填海造陆区健康稳定生态系统的必要之举。     

疏勒河流域中游生态环境变化及成因分析

近三十年来,疏勒河流域中游地区生态环境不断恶化,主要表现为绿色生产严重退化,湿地面积缩小,盐碱地,沙地迅速增加。通过不同时段的遥感解译,分析了不同生态景观的定量变化及成因。恶劣的地理环境加上人类活动对水资源利用量的不断增加是造成该区生态环境日趋恶化的主要因素。保护地下水平衡和合理用水结构,实行水资源优化管理,提高水的利用率是社会经济,环境可持续发展的有力保证。     

西北地区水热条件分析及生态恢复对策

西北地区深居内陆干旱地区，固特殊的地形，地貌，气候条件限制，水热不同地，匹配不完全：高山地带降水充沛，热量相对不足；盆地内部热量资源丰富，但降水稀少，气候干燥，恶劣的气候环境严重的限制了植被，土壤的发育，地表生态系统极其脆弱，大部分地区表现出明显的荒漠化特征。笔者通过分析研究区水热条件，阐述区内主要环境问题，并就此提出生态环境恢复的主要措施和对策。     

高寒植被生态系统变化对土壤物理化学性状的影响

在黄河源区选择典型样地,对土壤有机质(SOM)、全氮(N)等化学性状及土壤机械组成、容重和土壤导水率等物理特性进行分析.结果表明,植被退化导致土壤物理化学性状显著退化.灌丛草甸草地土壤表层有机质(SOM)从179.58 g·kg^-1降到49.48 g·kg^-1,表层碱解N流失率为30%,退化嵩草草甸表层有机质SOM减少53%,碱解N损失率为28.4%.沼泽地有机质SOM减少了15.11 g·kg^-1.退化后的土壤土层厚度变薄,土壤颗粒变粗,土壤水分分布和含量出现变化,土壤出现沙化,土壤容重增大,土壤导水率与植被盖度有很好的相关性.研究表明,高寒植被生态系统的变化引起了土壤理化特性的强烈变化,高寒土壤环境出现退化.     

萨拉乌苏河地区地层中的碎屑矿物及其所反映的中更新世末期以来之气候环境变化

文章根据对萨拉乌苏河地区第四纪地层中的碎屑矿物分析结果,将重矿物按其抗化学风化的能力不同分为不稳定、较稳定、稳定和极稳定四种类型,不同层位的重矿物类型的百分含量不同,从而可求出重矿物的风化系数HW。不同时期地层的HW不同,而HW的大小变化与化学风化的程度有很大关系,一般来说,化学风化作用强,HW相应变小。而化学风化作用的强弱又主要受气候的影响,从而可推测该时期气候环境的变化。