三轴应力状态下单裂隙突水机理的实验研究

介绍了单裂隙试样在不同三轴应力状态下，其导水性能的变化规律，充填物对裂隙导水性的影响，并得到了突水判据。     

节水条件下土壤氮素的环境影响效应研究

土壤无机氮素的损失主要是铵氮的挥发损失和硝氮的反硝化和淋失.土壤水分和氮素含量的增加,都将增加氮肥淋失的潜在威胁,如处置不当,获得高产可能需要以环境的污染为代价.节水条件下土壤无机氮素的损失量有所减少,但是氮素利用效率也同时受到了土壤水分状况的限制.探讨了作物产量、氮素损失和农业生产要素(水分、氮素)实际投入量之间的关系,建立了节水条件下土壤氮素损失和环境评价概念型模型,通过在北京水利科学研究所永乐店灌溉试验站3年的试验资料对模型进行了参数求解及校验.     

贵州开阳磷矿山体崩塌形成机理与数值模拟

近年来,开阳磷矿区内地质环境和生态环境急剧恶化,山体崩塌等地质灾害频发。本文以开阳磷矿某崩塌为例,利用三维有限元软件MIDAS/GTS模拟地下采矿对斜坡变形的影响关系,分析崩塌的形成机理。研究结果表明地下采矿将会引起坡体产生差异沉降和应力集中,是形成该崩塌的决定性因素。结合地质分析将崩塌的发展过程分为:地下采矿-坡体应力调整-坡表差异沉降-结构面J1错动开裂-结构面J2剪断贯通-坡体失稳等6个阶段。     

2009年65重庆武隆鸡尾山崩滑灾害基本特征与成因机理初步研究

2009年6月5日下午15时许,重庆市武隆县铁矿乡鸡尾山山体发生了大规模的崩滑,约500万m3被结构面切割成积木块状的灰岩山体,沿缓倾页岩软弱夹层发生整体滑动。高速运动的滑体物质在堵塞前部宽约200m,深约50m的铁匠沟沟谷后,形成平均厚约30m,纵向长度约2200m的堆积区,掩埋了12户民房和正在开采铁矿的矿井入口,造成10人死亡,64人失踪,8人受伤,成为近年来少有的一次崩滑灾难性事件。本文在对灾害现场进行大量地质调查的基础上,结合遥感、三维激光扫描等综合手段,对鸡尾山崩滑体特征进行了详细描述,对灾害发生原因进行了初步分析。结果表明,鸡尾山山体垮塌是在不利的地质结构条件下,并受到长期重力、岩溶等作用和采矿活动的影响,因前部起阻挡作用的关键块体被剪断突破而导致的一起大型山体崩滑事件。深入研究鸡尾山崩滑体的形成条件和成灾机理,对我国西南地区存在与鸡尾山崩滑体类似地质条件的灾害隐患点的减灾防灾工作,具有重要的指导意义。     

排水条件下化肥流失的研究——现状与展望

探讨排水对化肥流失的影响;减少排水条件下化肥流失的合理施肥措施及排水方式。根据现有研究成果,从排水条件下化肥流失的野外试验研究和数值模拟研究两方面进行了论述,在此基础上提出该项研究需进一步探讨和解决的问题,为该课题的深入研究提供了有利条件。     

2017年8月28日贵州纳雍县张家湾镇普洒村崩塌特征与成因机理研究

2017年8月28日10时30分许,贵州省纳雍县张家湾镇普洒村后山约49.1×104 m3的山体发生高位崩塌,高速运动的碎屑物质沿途铲刮坡面原有松散崩滑堆积物,最终形成体积约为82.3×104 m3的堆积体,摧毁坡脚的普洒村大树脚组和桥边组居民区,造成26人遇难,9人失踪。通过对灾害发生现场进行详细的地质调查,本文综合运用无人机航拍、地面合成孔径雷达监测等技术手段,对普洒村崩塌体特征进行了详细描述,初步阐述了崩塌发生的动力学过程和成因机理,并对周边受崩塌体失稳影响而产生的欠稳定区岩体特征的危险性进行了分析评价。初步研究结果认为,崩塌源区岩体在下部巷道采煤的影响下产生拉张裂缝,之后在长期重力作用下,山体开始变形、破碎,最终整体失稳破坏。崩塌体从小规模掉块开始到整体失稳破坏、远程运动,直至最终停积,整个过程用时约7分21秒,其中主崩塌体失稳用时约26 s,远程运动距离约788 m,是一处典型的高位崩塌-碎屑流。深入研究普洒村崩塌的形成过程和成灾机理,对我国西南山区存在的与普洒村崩塌体类似条件的灾害隐患点的减灾防灾工作,具有重要的指导意义。     

高水压条件下大理岩破坏机理试验研究

锦屏二级水电站深埋隧洞中大理岩洞段处于高水压力和高应力环境中, 该段在施工过程中多次发生严重突水灾害。对该段大理岩的高水压条件岩石力学试验表明, 高水压条件下, 岩石应力-应变曲线在峰值应力附近出现明显平缓段, 应力降大, 岩石峰值强度及脆性破坏后破碎程度随水压力升高而升高, 岩石试件以压致拉裂破坏为主。基于高水压条件下裂纹周边应力解析分析, 认为裂隙中高水压力存在降低了裂隙尖端附近高应力集中效应, 与加载方向一定小夹角范围内的微裂隙尖端附近最大拉应力集中程度接近, 这使得岩石中应变能可进一步积累、压致拉裂型微裂隙数量进一步增加, 岩石呈脆性破坏, 并且破碎程度明显增加。研究工作对深埋隧洞突水灾害防治及强降雨诱发高速滑坡灾害预防具有重要的理论和现实意义。     

高温磨粒条件下氟橡胶圈摩擦磨损机理研究

井下高温和磨粒是影响密封件密封失效的常见原因,了解高温条件下的弹性体在磨粒环境中的磨损机理对提高井下密封件寿命有着重要意义。对氟橡胶进行不同高温处理后,开展橡胶的摩擦磨损实验研究,分析在磨粒条件下橡胶的磨损情况和摩擦磨损机理。实验结果表明,随着橡胶加热温度的升高,摩擦系数曲线平衡所需的时间逐渐减少。未高温处理的橡胶表面的磨损形式以犁沟为主。100 ℃时橡胶的磨损表面受到高温的影响而发生改变,犁沟减少。200 ℃时氟橡胶圈表面以凹坑为主,并且磨损最严重。304不锈钢表面的磨损随着橡胶的加热温度的改变而变化,磨损面中心区域的磨损形式由犁沟向凹坑转变,而磨损面的内侧由凹坑向犁沟转变。     

封闭条件下抛石路堤降温效果及机理的试验研究

在多年冻土地区道路工程的修筑与维护中, 如何保证多年冻土不退化所采取措施的长期可靠度问题日益为人们所关注. 通过室内试验研究了实际工程中半开放半封闭抛石路堤受到风沙或积雪填埋后,在不同温度变幅条件下的降温效果. 实验结果发现: 在满足一定厚度时, 封闭条件下的块石层仍具有良好的降温效果, 具有可变等效导热系数的特性, 在实验中充分体现了"热二极管效应". 在外界温度变幅较大的条件下, 降温速度和降温效率均大于温度变幅较小的情况. 通过对块石层顶底温差与其顶部温度变化关系, 以及块石层内温度场特征的分析, 证实了封闭块石层内自然对流的真实存在和对流的运动发展趋势. 试验结果为抛石路堤降温的长期可靠性提供了依据.     

四川汶川高家沟泥石流形成条件与启动机理研究

2011年7月3日,汶川县高家沟发生泥石流活动,泥石流堵塞岷江,造成重大损失。本文根据现场调查,对高家沟泥石流形成条件进行了分析,并重点分析了"堵溃"型高位泥石流的形成过程、启动机理及其运动特征,为该类泥石流的预防和治理提供了参考依据。     

基于RFPA2D的采动区水资源流失控制方法研究

在国矿、地方煤矿和个体煤矿相继开采条件下，阜新矿区八家子自然村附近地下水水位下降到地表以下43m，导致民井断水。文章运用RFPA^2D分析系统，以断水现象为例，通过对此系列采矿活动数值模拟分析，阐述了覆岩应力变化与采动裂隙发育的关系。结果表明，采动裂隙的发育（生成、扩张和贯通）及其延伸范围，与开呆方式、开采层位和地下开采条件下地下岩体应力场不断变化密切相关。随着采区不断扩大、位置不断抬高导致采动裂隙扩张和贯通，使不同的水文地质单元联合，为浅部地下水迅速流失和地下水水位快速下降创造了有利条件，造成采动区及其附近区域木资源持续流失、向深部采空区渗流汇集。由于在不同的采矿阶段，水资源流失的程度和地下水水位下降的幅度是不同的，应该采取相应的控制方法，例如，在采掘前和初期应该合理设计采掘工作面、合理预留保护煤柱；在采掘中达到较大采空区时应采取实时控制措施、堵塞渗流裂隙；最后进行综合治理。     

东帝汶国金属矿产资源潜力与矿业投资环境

东帝汶国的成矿地质条件较优越,矿产资源较丰富。铬铁矿化在马纳图托省、马努法伊省和包考省有明显的找矿信息,成矿环境受环太平洋成矿带超镁铁质岩带控制。其中位于马纳托图省Hili Manu地区的蛇纹石化超基性岩中呈豆荚状产出铬铁矿,Cr2O3含量在36%～51%之间,显示出较好的资源潜力。锰矿化主要分布于包考省、维克克省和马纳图托省,为海相层控型,其中位于马纳托图省Vemasse地区的锰矿床规模较大,品位较高,具有成为中—大型锰矿床的潜力。铜矿化出露于包考省、维克克省、科瓦利马省、马努法伊省、马纳图托省和劳滕省,矿化作用与蛇绿岩套有关,其中位于维克克省Ossu地区的蛇纹岩体,存在与蛇纹石化基性—超基性岩石组合有关的铜/金/银矿化露头,暗示其下可能隐伏着更大的硫化物矿化体。金矿化既有热液脉型,又有浅成低温热液蚀变浸染型,更有河流砂矿型,分布范围广,品位中等到较富,其中马努法伊省Turiscai地区 Sue河、Laclo河及Cler河沿岸砂砾层中存在找寻砂金矿的前景,河流上游存在原生金矿的可能。综上所述,东帝汶国具有明显的找矿前景、矿产资源开发潜力和较好的矿业投资环境,建议加大工作力度,把握机会,适时介入。     

东帝汶国金属矿产资源潜力与矿业投资环境

东帝汶国的成矿地质条件较优越,矿产资源较丰富。铬铁矿化在马纳图托省、马努法伊省和包考省有明显的找矿信息,成矿环境受环太平洋成矿带超镁铁质岩带控制。其中位于马纳托图省HiliManu地区的蛇纹石化超基性岩中呈豆荚状产出铬铁矿,Cr2O3含量在36％～51％之间,显示出较好的资源潜力。锰矿化主要分布于包考省、维克克省和马纳图托省,为海相层控型,其中位于马纳托图省Vemasse地区的锰矿床规模较大,品位较高,具有成为中-大型锰矿床的潜力。铜矿化出露于包考省、维克克省、科瓦利马省、马努法伊省、马纳图托省和劳滕省,矿化作用与蛇绿岩套有关,其中位于维克克省Ossu地区的蛇纹岩体,存在与蛇纹石化基性-超基性岩石组合有关的铜／金／银矿化露头,暗示其下可能隐伏着更大的硫化物矿化体。金矿化既有热液脉型,又有浅成低温热液蚀变浸染型,更有河流砂矿型,分布范围广,品位中等到较富,其中马努法伊省Turiscai地区Sue河、Laclo河及Cler河沿岸砂砾层中存在找寻砂金矿的前景,河流上游存在原生金矿的可能。综上所述,东帝汶国具有明显的找矿前景、矿产资源开发潜力和较好的矿业投资环境,建议加大工作力度,把握机会,适时介入。     

低标号充填体对采矿环境结构稳定性作用机制研究

运用ADINA有限元分析软件,计算分析了3种不同充填高度时的低标号充填体对采矿环境结构稳定性的作用机制。结果显示,分层内随着充填高度增加,结构稳定性具有如下规律：（1）人工顶柱拉应力最大值逐步降低,受力状况逐步得到改善;（2）人工矿柱拉应力首先转化为压应力,然后逐步增大,承载能力逐步得到提高,但达到某一充填高度后,人工矿柱的承载能力增长缓慢,继续充填对提高矿柱承载能力意义不大;（3）人工底柱由受矿柱的挤压作用转变为受充填体的重力作用,拉应力最大值呈现先降低后上升变化规律。综合考虑经济、安全等因素,低标号充填体存在一个最合理的充填高度（2.8 m）。研究结果为采矿环境结构安全施工提供了科学依据。     

城市水环境承载能力研究

针对人类高强度活动区——城市水资源系统特点和存在的水环境问题,探讨城市水环境承载能力和水资源承载能力的概念及内涵;提出了计算城市水环境承载能力的"控制目标反推模型"(COIM模型),该模型主要包括:城市污染物排放量计算、控制断面径流量计算、控制断面水质指标计算、控制目标方程和城市水环境承载能力计算;以郑州市为应用范例,介绍城市水环境承载能力计算模型应用及水环境调控对策制定.     

坦桑尼亚矿产资源及矿业投资环境

坦桑尼亚位于非洲东南部, 是"一带一路"倡议落地非洲的桥头堡, 同时也是中国对非工业合作、产能合作的先行先试国家。在研究坦桑尼亚矿产资源概况、矿业开发现状的基础上, 从政局稳定性、金融环境等方面对中资企业赴坦开展矿业投资的前景进行了分析。研究表明, 坦桑尼亚矿产资源丰富、矿业开发潜力巨大, 而且政局稳定, 金融环境良好, 特别是新总统哈桑执政以来, 传递诸多有利的投资环境信息。虽然存在基础设施落后、基础地质资料缺乏及政府腐败等不利因素, 但投资者可先从资源丰富、开发基础较好的金矿入手, 瞅准机会投资开发潜力较大的石墨、稀土等矿种; 同时, 注重矿业探、采、选、冶上下游一体化的产业链运营模式, 统筹布局, 带动当地经济发展。     

大面积采动矿区水环境灾害特征及防治措施

矿山采动前后,相应伴生水系调整和水体污染,产生水环境灾害。以阜新新邱矿区为研究对象,在对环境地质情况调查分析基础上,主要从水资源流失、废旧地下采场和露天矿坑积水、矿区地表和地下水质污染等方面探讨了矿区水环境灾害的形成及特征。大面积的开采,造成矿区水资源流失严重,矿山停采后,地下水位逐渐恢复;废旧地下采场和露天矿坑形成的积水,在入渗过程中,通过运移累积、吸附转化、溶解解析和离子交换等水岩作用对地下水产生污染;矿区矿井抽排水和河流水质污染物不同程度超标。针对矿山水环境灾害,建议采用矿山地质环境治理、修建防排水及净水设施、水环境监测等手段进行防治,以使矿区环境得到根本改善。     

大兴迭隆起隐伏岩溶水资源评价及开采方案预测

大兴迭隆起地区隐伏岩溶地下水是北京市的重要水源,为保障水源地能持续为大兴、通州地区提供优质的城镇生活用水,需对研究区岩溶地下水进行水资源评价和开采规划预测分析。利用数值模拟法,应用GMS模拟软件对研究区岩溶水系统进行地下水流数值模拟及水位变化预测。建立的岩溶水系统模型分为5层,模拟验证期为12年9个月。由模型评价的岩溶水系统补给资源量为14 425.74×10^4m3/a,可开采资源量为14 310.52×10^4m3/a,其中岩溶含水层可开采量为2 309.36×10^4m3/a。在模型识别验证后,分4种开采方案对水源地进行开采预测,通过对典型观测孔水位过程线拟合和研究区水均衡分析可知,按2020年之前维持现状开采,2020年后停采念坛水源地,2025年后全区按可开采量进行开采的开采方案最为合理,可分批逐次实现水源地的采补平衡。     

淮南潘一矿采煤塌陷积水区水环境健康风险评估

以淮南潘一矿塌陷积水区为例,分析测试了塌陷积水区12个采样点水样中的7种重金属元素（Cr、Cd、Zn、Cu、Pb、Ni和Fe）的含量,采用美国环保局（USEPA）推荐的水环境健康风险评价模型,对重金属由食入途径进入人体所引起的健康风险进行评估和分析。研究发现,研究区水体中重金属致癌风险值为（5.06~8.06）×10^-6/a,根据我国环境保护部推荐的健康风险标准,存在健康风险。其中,Cr的致癌风险占总致癌风险的98.52%。非致癌健康风险值在10^-10/a的数量级,健康风险不明显,而非致癌健康风险的贡献大小顺序为,Cu > Pb > Fe > Cr > Cd > Ni > Zn。其中,Cu的贡献率最大,占非致癌总风险值的48.62%。同时还发现,研究区的重金属致癌风险占总健康风险的99.99%,这表明该区域总的水质健康风险几乎全部由致癌风险构成,而致癌风险中又几乎由Cr组成。     

浅谈城市水资源管理

水作为一种资源,是无可替代的宝贵的最基础的自然资源,也是维持自然界生态平衡和社会发展和谐的一项基本的物质基础。因此,在某种意义上水是人类生存生息的决定困素和具有突出的战略地位,是城市社会安全、经济持续发展的重要制约因素。因此,水资源安全问题成为世界各国空前关注的问题。