不同尺度条件下的土壤侵蚀实验监测及模型研究

土壤侵蚀的实验和监测是获取水土流失资料的重要手段,土壤侵蚀模型研究是水土保持规划、管理的重要内容。本文对点、小区、田间和坡面、流域及区域尺度条件下的土壤侵蚀的实验和监测研究进行了综述,分析了当前国际上实验研究和监测研究的侧重点及其不足;并对当前国际上土壤侵蚀模型的总体发展趋势进行了评述,特别分析了这些模型在全球气候变化背景下的作用;最后对当前土壤侵蚀、试验及检测研究作出展望。     

基于主动加热光纤法的冻土相变温度场特征分析

冻土温度场分析对于冻土特性研究及冻土地区工程建设具有重要的作用,而冰水相变所产生的相变潜热大大增加了冻土温度场分析的复杂性。针对该问题,基于线热源模型和冻土传热基本理论,在考虑未冻水和相变潜热的情况下计算了冻土导热系数、体积热容和相变热容,分析其与测量初始温度的关系;在分析结果的基础上,对冻土含冰量的光纤测量技术进行了理论修正。基于主动加热光纤（AHFO）法,开展了一系列室内验证试验:在恒定的加热功率和时间下,采用自主研发的光纤光栅（FBG）刚玉管传感器,对同一初始含水量的冻土试样进行温度监测。结果表明:在本文试验条件下,FBG刚玉管传感器的影响半径小于5 cm,可以忽略边界效应;传感器所测温度增量与时间对数线性关系良好,主动加热对于冻土导热系数影响较小,线源模型适用于冻土导热系数测量;冻土导热系数与试验初始温度呈线性增长关系;在初始温度低于-6 ℃时,相变热容趋于稳定;在-6~0 ℃时,相变热容随温度升高逐渐增大,且变化趋势愈渐强烈;当初始温度高于-5 ℃时,相变热容甚至大于冻土自身的体积热容。相关结论为进一步提高冻土含冰量测试技术的精度提供了参考。     

江苏省“十五”期间环境地质工作方向初探

提出了江苏省急需解决的重大环境地质问题；分析了当前和未来社会经济发展对基础性、公益性环境地质工作的需求。在此基础上，确定了对江苏省社会经济可持续发展意义重大的环境地质工作方向。     

典型铬渣污染场地铬污染特征研究

选取西南岩溶区某傍河铬渣堆场为研究对象,对场地不同位置与深度的土壤及地下水样品进行采集,通过数理统计对Cr在场地中的空间分布特征以及场地对地下水的影响进行了分析。结果表明:土壤中总Cr浓度的水平分布具有差异性,表层土壤Cr浓度由上游到下游呈明显降低趋势,变化率为3.59;深层饱水带土壤中总Cr浓度分布受到地下水流场的影响,场地下游土壤铬浓度明显高于上游;杂填土垂向剖面的铬浓度分布不同于坡残积红黏土,杂填土中铬浓度随着深度的增加而增加,浓度与土壤深度的关系可用y=63.88ln（x）-75.221来表示;而在红黏土中剖面中,铬大量聚集在土壤表层,后随着深度的增加铬浓度逐渐降低,接近基岩面有升高趋势;场地地下水中Cr（Ⅵ）的浓度受深层土壤中总Cr浓度的影响,两者呈正相关。      

盆山转换与沉积地质记录——以楚雄前陆盆地分析为例

楚雄盆地位于扬子陆块的西南边缘,为一中生代周缘型前陆盆地。根据沉积相特征、层序地层结构和古地理演化的详细研究,结合古哀牢山造山带的构造演化,笔者认为楚雄盆地经历了从古生代被动大陆边缘沉积到中生代前陆盆地沉积的演化。前陆盆地演化的阶段性明显:晚三叠世卡尼期(云南驿组沉积期)和诺利早、中期(罗家大山组沉积期)为前陆复理石沉积;诺利晚期(花果山组沉积期)—古新世(赵家店组沉积期)为前陆磨拉石沉积。磨拉石沉积可分为海相含煤磨拉石和陆相红色磨拉石两种类型。其中陆相磨拉石沉积时间跨度长,分布面积广,沉积厚度大,沉积演化可细分为盆地成形、强烈沉降、回返充填和萎缩消亡四个阶段。随着逆冲造山楔的不断向上生长和向克拉通方向加载,楚雄前陆盆地经历了一个早期向上突然加深、变细和晚期向上变浅、变粗的沉积充填过程;盆地由早期复理石沉积演变为晚期磨拉石沉积;盆地基底形态由早期的窄而深演化为晚期的宽而浅;分布于造山楔前缘的盆地沉降与沉积中心也不断地向北东克拉通方向迁移。古流向、岩石学和岩石地球化学数据都显示楚雄前陆盆地沉积物的主要物源区为古哀牢山造山带,其次为东部隆起带,因此,盆地沉积物的供给具有明显的双物源特征。     

复杂艰险构造区铁路桥梁系统地震响应分析Part Ⅱ:SSI（土?结构相互作用）影响

目前国家正在复杂艰险构造区修建和规划新的铁路,地震等极限环境耦合作用对铁路交通的影响受到越来越多的关注.本文提出一种列车?桥梁?土耦合系统的数值模型,引入车辆简化模型、桥梁结构非线性有限元模型和层状土半解析模型,采用纯时域求解方法.利用p-y曲线、t-z曲线和q-z曲线建立土?桩基非线性模型,采用双线性模型模拟桥墩及桩基础的滞回特性,计算不良地质体发育区铁路列车?桥梁?土耦合系统的弹塑性地震响应,分析SSI对桥梁弹塑性地震响应的影响.研究表明,列车?桥梁?土耦合系统的第一弯曲模态通常是临界模态,即梁的一个半波形状导致土桥系统固有频率降低.另外,对于横向地震响应来说,考虑SSI（土?结构相互作用）后,影响地震响应的频率成分会发生变化,除了频率会变小之外,频段也会变宽.考虑SSI之前,影响频段是1.8~2.0 Hz,考虑SSI之后变为1.2~2.0 Hz之间.对于梁跨中竖向加速度,从考虑SSI之前的4.576 Hz到考虑SSI之后的14.215 Hz,建议考虑SSI进行设计时候应考虑竖向高阶振型影响.      

表面活性剂改善钻井液速溶的效果评价

针对钻井液材料溶解慢,达到理想性能时间长,提出使用表面活性剂降低配浆水的表面张力和接触角,同时对材料有润湿和增溶作用。通过分析表面活性剂的作用机理,测试表面活性剂对钻井液基本性能影响来优化表面活性剂;观察表面活性剂对土(上海佳友土、鄂州素土和碱土)和大分子材料的性能影响来优化表面活性剂的加量。结果表明,卵磷脂1在短时间内促进材料的水化分散效果最好,且最优加量为0.2‰,对于6%的上海佳友土、鄂州素土和碱土,表观黏度分别提高20%、20%和6%。0.2‰的卵磷脂可以促进配方(4%佳友土+1‰黄原胶+0.8%改性淀粉)表观黏度提高15%,润滑性提高37%,表面张力降低42%,大分子材料分散得更均匀,泥皮更致密。     

西湖总磷模型构建及内循环引水效果分析

调水是目前快速改善湖泊水质的有效方法之一,但是对于调水所能达到的最佳效果研究很少。以杭州西湖为例,利用环境流体动力学模型EFDC构建了西湖TP模型,对通过苏堤各桥孔的流量、外西湖分层流场和水质浓度进行了验证,分析了在现有外围调水情况下增加西湖内循环引水后西湖TP的时空变化。模拟结果表明,增加内循环引水,直接将低浓度区的水引至高浓度区,能够明显降低高浓度区的水质;低浓度区由于引水量的减小,区域内水质浓度会有一定的上升;全湖平均水质浓度基本不会发生改变。在没有增加外部引水的情况下,内循环引水可以使湖泊水体掺混更加均匀,对于防止高浓度区富营养化有很好的效果。增加内循环引水对西湖改善高浓度区水质有一定的指导意义,同时也可为相似湖泊增加内循环引水措施提供借鉴。     

西藏纳木错晚更新世以来湖面变化和湖相沉积中粘土矿物显示的环境信息

通过对西藏海拔最高、面积最大湖泊-纳木错周缘湖相沉积、湖岸堤的野外调查和湖岸阶地的水准测量,发现在纳木错沿岸拔湖48m以下,发育有6级湖岸阶地,拔湖48~139.2m发育有高位湖相沉积。湖相沉积物的同位素测年结果表明,纳木错湖泊发育与藏北高原东南部古大湖演化可划分为3个阶段:①116~37kaB.P.间的古大湖期;②37~30kaB.P.间的外流湖期;③30kaB.P.以来的纳木错期。根据纳木错晚更新世以来湖相沉积中粘土矿物的X光衍射分析结果,以及采用比值法、高岭石法和衍射峰法的研究,探讨了粘土矿物所显示的环境变化信息。粘土矿物成分变化表明,该区已具备了寒温带干旱、半干旱区的气候环境特征。为研究青藏高原的湖泊演化、气候变化、古地理变迁及其隆升过程等提供了新资料。      

云南景谷半坡含钛磁铁矿成矿地质条件

半坡磁铁矿位于澜沧江深断裂成矿带,于辉长岩冷凝晚期因重力分异作用而结晶析出,且硅酸盐矿物比磁铁矿晶出更早。