Development of a 3D GIS and its application to karst areas

There is a growing interest in modeling and analyzing karst phenomena in three dimensions. This paper integrates geology, groundwater hydrology, geographic information system (GIS), database management system (DBMS), visualization and data mining to study karst features in Huaibei, China. The 3D geo-objects retrieved from the karst area are analyzed and mapped into different abstract levels. The spatial relationships among the objects are constructed by a dual-linker. The shapes of the 3D objects and the topological models with attributes are stored and maintained in the DBMS. Spatial analysis was then used to integrate the data in the DBMS and the 3D model to form a virtual reality (VR) to provide analytical functions such as distribution analysis, correlation query, and probability assessment. The research successfully implements 3D modeling and analyses in the karst area, and meanwhile provides an efficient tool for government policy-makers to set out restrictions on water resource development in the area.     

Modeling of water–rock interactions in an aquitard of sandy clay in the coastal area near Beihai,China

Unconsolidated sand, gravel and clay deposits near Beihai and in the Leizhou Peninsula in southern China form an unconfined aquifer, aquitard and a confined aquifer. Water and soil samples were collected from the two aquifers in the coastal Beihai area for the determination of chemical compositions, minerals and soluble ions. Hydrogeochemical modeling of three flow paths through the aquitard are carried out using PHREEQC to determine water–rock interactions along the flow paths. The results indicate that the dissolution of anorthite, fluorite, halite, rhodochrosite and CO₂, and precipitation of potash feldspar and kaolinite may be occurring when groundwater leaks through the aquitard from the unconfined aquifer to the confined aquifer. Cation exchanges between Na and Ca can also happen along the flow paths.     

引水工程秦巴段隧洞地应力模拟及工程地质问题

利用Ansys有限元软件对三峡引水工程秦巴段线路不同深度、不同截面形态隧洞围岩的应力重分布情况进行模拟计算,得到圆形隧洞、城门形隧洞和马蹄形隧洞围岩的应力数值和等值线图.利用库仑一纳维尔强度准则,对花岗岩区及灰岩区隧洞围岩的剪切破坏进行分析;利用三种岩爆应力判别指标,对岩爆进行初步预测;进而对不同深度、不同截面形态的隧洞围岩的稳定性进行分析;最后对引水工程隧洞设计中截面形态的选择给出了初步建议.     

渤海湾盆地新生界生油岩系底界面温度分布

依据渤海湾盆地2000余口测温井的地温梯度数据、地层岩性描述、分层数据以及钻井资料,计算了该盆地各生油岩系底界面的温度。统计结果表明:渤海湾盆地沙河街组大部分凹陷区地层底界面温度介于90℃至150℃,目前仍具有大量生油的温度条件,而在隆起或一些凸起地区,该地层组段温度普遍小于90℃,未能达到生油的温度指标。东营组和孔店组地层也仍具有一定的生油温度条件。研究还表明:地层温度与地层界面埋深密切相关,温度随界面埋深的增大而升高,沉积厚度大的凹陷区地层界面温度大于沉积厚度小的凸起区或斜坡地带,说明地层界面埋深是决定地温高低的主要控制因素,而地温梯度对地层界面温度的影响相对较小。     

冻融循环对塑料土工格栅拉伸性能的影响

在-25～ 25 ℃环境温度条件下, 采用水中冻融和空气中冻融两种方式, 经过50次冻融循环后, 在15 ℃、 0 ℃、 -10 ℃、 -20 ℃和-35 ℃工况下对土工格栅试样进行了拉伸性能的试验研究, 获得了聚乙烯塑料土工格栅的极限承载力、最大延伸率、 不同延伸率对应的应力值等数据. 试验结果表明, 聚乙烯塑料土工格栅在低温时抗拉性能明显提高, 从 15 ℃降至-35 ℃时, 5%延伸率对应的抗拉强度提高107%, 极限承载力提高19%. 同时, 聚乙烯塑料土工格栅极限延伸率随温度降低呈线形关系降低, 从 15 ℃降至-35 ℃时, 极限延伸率降低80%.     

西藏搭格架热泉型铯矿床矿物学与矿石组构特征及地质意义

在查明搭格架铯矿床产出的地质背景、成矿阶段及其年龄、地球化学与同位素组成的基础上,本文较为系统地研究了硅华的矿物学与组构特征,加深了对硅华形成演化过程的认识.研究表明成矿早期,矿石中存在大量的石英,晚期全为蛋白石.粒状蛋白石自早到晚均有出现,胶状蛋白石主要出现于晚期.早期矿石出现脱水造成的菜花状、粗粒块状与粗大孔隙状构造及溶蚀结构.晚期出现细粒块状与细小孔隙状构造.在第3阶段存在硅藻Denticula属,体现出低温阶段的特征.由早到晚,矿石的SiO2呈降低趋势,而(Na2O Al2O3 K2O CaO)与Cs2O呈升高趋势,是随着矿石中SiO2有序度的降低而其它成分被保留在晶格中所致.     

旋挖钻机岩石钻进试验

介绍了旋挖钻机在花岗岩地层进行的硬岩钻进试验中钻头的使用情况和遇到的问题.试验中,在抗压强度为100 MPa的硬岩中钻进速度可达10～30 mm/min.     

大沽河下游咸水入侵区含水砂层水敏感性评价

通过室内砂柱的水平渗流试验,对大沽河下游成水入侵区含水砂层的水敏感性进行了评价。对海水入侵治理的注淡压成和抽成方案过程中含水层的渗透性变化进行了研究．提出了控制和减小方案实施过程中含水砂层渗透性降低的方法和措施。研究结果表明：该含水层具有显著的水敏感性特征,注淡压成过程导致其渗透性下降幅度超过了两个数量级;注淡和抽成的流速分别超过21ml／min和42ml／min时,亦能引起含水砂层水敏感性的发生,称为临界流速;淡水驱替咸水过程中存在一个临界离子强度-7638us／cm,驱替水的离子强度不宜小于该值以避免水敏性的发生。     

车载伽玛能谱测量数据处理方法探讨

放射性测量过程中,受仪器本身和外界环境的影响,需要对仪器性能进行检查.介绍了GR-660车载伽玛能谱测量系统,对仪器的稳定性和重复性进行了实验分析.介绍了噪声调整后奇异值分解方法和自适应神经网络模糊系统分析方法,通过处理航空标准模型实测数据来对两种方法进行了比较分析,应用变异系数方法对区域铀含量进行了分析.     

华北东部平原深层抽水井水跃值计算方法及其规律研究

文章分析了目前常用的几种水跃值计算方法的适用性与不足,认为在华北东部平原地下水位变化强烈的漏斗区,这些方法均难以应用。同时提出了C—G法,即一次定流量抽水同步观测抽水井和观测井的水位,合理地解决了区域背景水位对水跃值计算的影响。研究表明,与修正后的多次定流量试验法——两次定流量抽水法相比,C—G法计算结果可靠。然后探讨了如何间接获取抽水期间抽水层区域背景水位动态资料的方法,校正背景水位波动对抽水水位的影响,采用自动水位计(DIVER)同步监测井中大气压对地下水位的影响。最后分析水跃值随时间和抽水井水位降深的变化规律。