石川河流域土壤侵蚀时空变化研究

为了研究黄土高原南部植被覆盖较高地区在退耕还林后的土壤侵蚀变化特征,利用RUSLE模型,结合GIS、RS技术,定量估算了2000～2013年石川河流域的土壤侵蚀量,分析了不同植被覆盖条件和不同土地利用类型的土壤侵蚀时空变化特征。结果表明:①土壤侵蚀等级与降雨侵蚀力、地貌和土地利用类型关系密切;②土地利用类型变化显著,耕地所占比重由51.44%减少到48.37%,草地所占比重由24.51%减少到12.48%,林地所占比重由19.45%增加到33.20%;③土壤侵蚀模数由退耕还林初期(2000年)的1 473.7 t/(km~2·a)减少到2013年的806.12 t/(km~2·a),总侵蚀量减少到217.91×10~4 t。土地利用类型的水土保持效益从大到小分别为林地、草地和耕地,说明还林还草工程后石川河流域土壤侵蚀呈总量减少、侵蚀强度降低的趋势,还林还草工程取得了水土保持效益。石川河流域的土壤侵蚀强度可以代表相似水热条件地区的土壤侵蚀情况,相同纬度地区的土壤侵蚀还有进一步下降的空间。     

堆载预压下天津滨海吹填土的固结特性

吹填造陆已成为沿海地区解决土地匮乏的有效方法。为使吹填土迅速排水固结以缩短工期,以天津滨海新区的吹填土为研究对象,在无外力自重固结下,通过静水沉降以及室内试验等方法研究吹填土的基本性质和沉降特征,并对固结度、沉降速率进行定量分析,评价吹填土的固结程度,得出天津吹填土的固结和沉降特性。结果表明: 等幅水头逐级加压在一定程度上有效地抑制了低渗透性土体即“泥皮”的形成; 当水头高度为45 cm 时,土体固结度接近100%; 距离排水管越近,固结情况愈好; 堆积荷载增大,渗流速率变小,土体趋向固结。     

蒙脱石—水体系中水与矿物晶胞参数的不适应度对体系电导率的影响

在水体系中,蒙脱石矿物表面结合水膜厚度大小,取决于矿物层间阳离子及矿物的晶体化学特征.当层间阳离子种类相同时,首先取决于水与矿物结构参数的不适应程度.结合水膜厚度,影响蒙脱石层间阳离子在土—水体系中的电导率.本文通过对不同地区、不同类型蒙脱石—水体系电导率测定,讨论水与蒙脱石晶胞参数不适应度对体系电导率的影响规律.     

锦屏一级水电站左坝肩边坡数值模拟

锦屏一级水电站左岸边坡工程地质条件复杂,特别是由控制性软弱结构面切割形成的楔形体对左岸边坡的稳定性影响较大。工程中已采用系统预应力锚索支护和抗剪洞回填对楔形体进行加固处理。为了解两种支护措施及其施工工序对楔形坡稳定性的影响,采用数值模拟方法,对支护措施在不同工况条件下,边坡继续开挖进行模拟计算。通过不同工况数值模拟对比分析发现,系统锚索支护对限制塑性区发展起到了良好的效果,抗剪洞回填对限制楔形体底滑面的错动有非常明显的效果,及时进行锚索支护和回填抗剪洞是锦屏一级水电站左岸边坡在施工期乃至运行期间稳定运行的有力保证,通过控制性软弱结构面的位移变化趋势判断边坡稳定性是可行的。     

非均质各向异性黏土光滑条基承载力上限解

黏土地基中土体强度的非均质和各向异性是比较突出的现象。在已有工作的基础上,根据目前常用的不排水条件下饱和黏土非均质和各向异性强度模型,采用已被证实计算光滑条基极限承载力相当高效的多块体离散模式,编制了考虑强度非均质和各向异性时黏土地基上光滑条基地基承载力计算的多块体上限解计算程序,实现了非均质各向异性黏土地基上光滑条基地基极限承载力的多块体上限解法。为验证多块体上限解法的应用情况,将计算结果与已有的上限解、滑移线解等做了广泛的对比发现,该处计算非均质和各向异性黏土地基上光滑条基极限承载力的上限方法是相当有效的。为方便应用,基于多块体上限方法给出了非均质和各向异性条件下地基承载力系数 的计算曲线。探讨了 随土体强度非均质和各向异性的变化规律。通过分析非均质条件对地基破坏面的影响,揭示了非均质对地基承载力影响的内在原因。     

基于数字图像技术的土石混合体边坡稳定性分析

土石混合体作为自然界中常见的一类岩土体,尤其在我国西南地区存在着不同成因及规模的土石混合体边坡,这些边坡的稳定性问题对于工程在施工及运营期间的安全性有着重要的意义。在传统的边坡稳定性分析中,通常将土石混合体边坡视为均质土坡,忽略其内部块石的存在,这给计算结果带来了很大的误差。运用数字图像处理技术,对西南地区一土石混合体边坡进行分析,建立其细观结构模型。在此基础上,运用有限元强度折减法开展相应的稳定性研究。结果表明,块石的存在使边坡内部应力场分布变得极其不均匀,计算搜索得到的滑动带具有明显的绕石特征,考虑块石时计算得到的稳定系数要较等效均质土坡的稳定系数高。     

新疆巴音郭楞蒙古自治州生态敏感性分析

生态环境敏感性分析对于生态环境功能得到保护和恢复,资源得到高效利用,生态安全得到保障,区域可持续发展能力得到增强具有重要作用。本文根据巴音郭楞蒙古自治州自然地理特征,采用GIS分析和专家集成方法,分别进行了巴州土壤侵蚀敏感性、土地沙漠化敏感性、土壤盐渍化敏感性和生物多样性及生境敏感性评价,最后展开生态环境敏感性综合研究。结果表明:巴州生态环境敏感性共分为极敏感、高度敏感、敏感、轻度敏感以及不敏感5个等级。生态环境极敏感区面积为2.7×10⁴ km²,占全州面积5.7%;高度敏感区为12.7×10⁴ km²,占26.4%;敏感区面积为14.8×10⁴ km²,占30.8%;轻度敏感地区为7.9×10⁴ km²,占16.4%;不敏感区面积为10.0×10⁴ km²,占20.7%。     

一个基于热力学的土体本构模型

修正剑桥模型假设体积塑性功的一半转化为耗散能,一半转化为由塑性变形约束的自由能,但通常体积耗散能和塑性体积自由能并不相等。基于热力学理论,通过引进间隔应力比来表征体积塑性功和塑性体积自由能的比例关系,构建了一个土的体积硬化模型。由于岩土材料耗散函数与所处的应力状态有关,因此,需要应用非关联流动法则,修正剑桥模型是适合应用相关联流动法则的一个特例,也是所提出模型的一个特例。     

新疆和静县巴音铜矿区地质特征矿床成因及成矿模式

巴音铜矿区位于中天山中段的南缘,伊犁地块东南缘,南临南天山缝合带,处在阿吾拉勒山与那拉提山交会处,属那拉提铜、镍、金成矿带,其地质、构造特征比较复杂,成矿地质条件较为有利。通过分析区域成矿背景及矿区地质特征,总结矿床成因及控矿因素,证实该区矿化分为火山-火山热液型、脉岩型和热液脉型3种类型,就成矿机理而言,这3种矿化的形成有着密切的内在联系,在本质上都与该区晚志留世火山活动密切相关。结合区内各种矿化所占的比重和形成时间的先后顺序,其成因类型可概括为:巴音铜矿为以晚志留世海相火山-火山热液型矿化为主,伴有晚期脉岩矿化,局部受海西早期花岗质岩浆热液叠加、改造的中—低温铜矿床。不同类型矿化的主要控矿因素不同,火山岩型矿化的控矿因素主要为火山活动形式、活动阶段及岩性,同时断裂构造也有一定的控制作用;脉岩型矿化系受岩性和脉体本身(出露部位和规模)控制,较好矿化一般出现于脉岩规模较大者中,或脉岩的局部膨大部位;热液脉型矿化主要受角闪花岗岩体及其接触带控制,局部还受到后期断裂破碎带控制,矿体沿断裂破碎带充填而成。     

毛乌素沙地水体面积变化及驱动因子北大核心CSCD

干旱半干旱地区水分在土壤-植物-大气连续体(SPAC)中转换较快,地表水地下水转换时间短,水体面积变化对干旱半干旱地区浅层地下水具有重要的指示作用。利用Google Earth Engine平台处理1990—2018年共29期Landsat遥感影像,获取毛乌素沙地长时间序列下地表水体变化特征。结果表明:毛乌素沙地水体面积具有很强的季节性特征,年内两次峰值分别出现在4月和8月,比上月面积分别增加44.867 km^(2)(28.60%)和55.477 km^(2)(34.39%)。1990—2018年地表水体面积波动较大,研究区内水体面积从379.771 km^(2)缩减到275.492 km^(2),共缩减了104.278 km^(2)(27.46%)。研究区水体面积变化主要受降水、植被覆盖和人类活动的影响,29 a内降水量和水体面积相关系数为0.57(P<0.05),而1991—2008和2009—2017年二者相关系数分别为0.59和0.77(P<0.05);29 a内植被覆盖和水体面积整体呈负相关,但相关性不显著,其中1990、1997、1998、2003—2007、2009、2011—2015年16 a内相关系数为0.57(P<0.05),表明毛乌素沙地人类活动影响较大。为了治理沙地,应该减少人类活动。