Structural stability of gravity dams: a progressive assessment considering uncertainties in shear strength parameters

Structural sliding stability of gravity dams is generally quantified using deterministic factor of safety, FS_det. Large FS_det (e.g. 3 in normal condition), are used in existing guidelines to guard against material and load uncertainties. Some guidelines allow an arbitrary reduction in FS_det (e.g. 2) when the knowledge in strength parameters increases from material test data. Yet, those reduced FS_det are not based on a rational consideration of uncertainties. Propagation of uncertainties could be done using probabilistic analyses, such as Monte-Carlo simulations (MC) which are complex and challenging for practical use. There is thus a need to develop simplified reliability based safety assessment procedures that could rationalise the adjustment of FS_det. This paper presents a progressive analysis methodology using four safety evaluation formats of increasing complexity: (i) deterministic, (ii) semi-probabilistic (partial coefficient), (iii) reliability based Adjustable Factor of Safety (AFS), and (iv) probabilistic. Comprehensive comparisons are made for the sliding safety evaluation of a 80 m gravity dam. Results are presented in terms of sliding factors of safety, allowable water levels, and demand/capacity ratios. It is shown that the AFS formulation, using direct integration, is simple and practical to use in complement to existing dam safety guidelines before undertaking MC simulations.     

季节性低温胁迫下陇东黄土高原油污土壤环境因子对耐冷混合菌场地生态修复的响应

为了揭示季节性低温胁迫下陇东黄土高原油污土壤环境因子对耐冷混合菌场地生态修复的响应机制,利用自主筛选构建的耐冷石油降解混合菌在甘肃省庆阳市庆城县马岭镇长庆油田陇东油泥处理站开展了为期7个月的场地修复实验,采用常规方法测定了不同季节土壤理化特性、酶活性和微生物群落特性等环境指标。结果表明：（1）在季节性低温胁迫下（9-11月）M2组（耐冷混合菌处理组）月平均降解率明显增加（P<0.01）,JZJ+M1组（金盏菊联合常温混合菌处理组）和M2组累计TPH降解率分别为15.37%±3.51%和28.64%±4.12%。（2）M2组土壤脱氢酶和多酚氧化酶在低温季节（LT）活性最高,且温度和处理存在显著交互作用（P<0.01）。在土壤营养元素方面,无论何种处理方式（JZJ+M1和M2）二者含量均为RT（常温季节）高于LT（P<0.05）,同时明显高于CK组（P<0.05）。（3）M2组土壤微生物群落Shannon-Wiener指数和均匀度指数在LT高于RT（P<0.05）。（4）NMDS和Pearson相关性分析结果显示,M2组在低温季节具有较高TPH降解率主要与土壤多酚氧化酶、脱氢酶、单月TPH降解率（μ2）和Shannon-Wiener指数有关,且均呈极显著正相关关系。通过分析环境因子的季节响应,优化场地修复在低温环境的降解条件、加速低温期石油烃降解速率,以期为陇东地区低温耐冷混合菌场地生态修复技术的推广应用提供参考和基础数据资料。     

甘肃祁连山西段金矿分布特征及控矿因素分析

祁连西段是甘肃省重要的金成矿带,分布有鹰嘴山、寒山、阳凹大泉、车路沟、金湾子等金矿床,近年又新发现豹子沟南、滴水山、牛毛泉、积阴功台金矿,显示出较大的区域找矿潜力。本文通过典型金矿床和新发现金矿成矿地质条件分析,总结了甘肃祁连山西段金矿的空间分布特征、控矿因素。初步研究认为祁连山西段主要的金矿床呈带状分布于阿尔金走滑断裂与北祁连褶皱断裂构造带交汇部位,明显受不同规模、不同序次的韧、脆性断裂构造破碎带控制;成矿与区域内不同规模中酸性—中基性岩体及岩脉有关;古生代火山碎屑岩、浅变质碎屑岩为主要容矿岩性及含矿建造;矿体普遍具有延深大于延长、深部明显富集的特征。新发现金矿多以化探异常查证为重点,不断浓缩异常源,实现找矿突破。本文对祁连山西段的金矿勘查具有指导意义,对该地区的金矿研究也提供了重要的基础资料。     

云南个旧多金属矿石门坎—保和地区Sn、Sb元素的成矿信息识别与提取

石门坎—保和地区位于云南个旧多金属成矿区西南部,成矿背景复杂,成矿作用具有多期性和多样性。利用研究区1∶1万土壤化探数据,采用泛克里格法和因子分析相结合的方法,提取不同层次的成矿异常信息。结果表明:主因子F_3包含Mo-Au-Sb等元素,反映成矿过程中的岩体和热液相关信息;主因子F_4包含Sn-Bi-W元素,指示中低温热液矿化环境; Sb沿杨家田断裂呈串珠状分布,反映了由北东向构造控制的空间变化特征,与已知矿点对应良好; Sn元素异常在研究区北部呈双峰状环形分布,推测受隐伏岩体或者断层控制。根据元素组合异常F_3和F_4的分布规律,结合地质资料圈定出2个找矿靶区,为进一步找矿工作提供了方向。     

页岩压裂影响因素三维模型数值分析

不同影响因素对页岩水力压裂效果有不同的影响。基于三维数值计算模型介绍了水力压裂的典型过程,针对水平最小主应力、页岩的弹性模量和渗透系数对压裂的影响进行了分析。结果表明:随着水平最小主应力的增加,裂缝高度也随之增加;随着页岩的弹性模量增加,裂缝的高度随之降低;随着渗透系数的增加,裂缝高度也随之增加;随着压裂液的黏度系数提高,裂缝的高度降低。     

准噶尔腹部火山岩风化壳储层特征及其影响因素

文章通过大量岩芯、铸体薄片观察和测井资料分析,对准噶尔腹部石西石炭系火山岩风化壳储层进行了详细地研究。研究结果表明,该火山岩风化壳储层的储集空间主要有基质溶孔、气孔或杏仁体溶孔、角砾间溶孔、微裂缝和裂缝等,其中与裂缝连通的各类溶孔占主导地位;在岩石分布上以集块岩、条带状熔岩、角砾熔岩和致密凝灰岩为主,玄武岩、安山岩和流纹岩则相对较少;储层物性主要表现为高孔低渗,只有裂缝具有较高的渗透率,且裂缝以高角度缝和直立缝为主。研究还发现,岩性岩相、裂缝和风化淋滤作用是影响该风化壳储层的主要因素。区内油层主要聚中在构造高部位、靠近断裂带和有利岩相区域;油层分布在离石炭系风化壳顶面25~150 m的范围内。     

The development and analysis of quasi-linear map projections

Map projections are an essential component of coordinate systems used in applications such as surveying, topographic mapping, and engineering, and care needs to be taken to select ones that minimize distortion for each case. This article explores the selection process for near-linear features on the surface of the Earth and derives limits for the extent of a project that can be projected within specified distortion tolerances. It is then demonstrated that a multifaceted set of projections of the Earth may be used to extend this concept to the mapping of features such as highways and railways that are quasi-linear but do not exactly follow a standard geometrical line (a great circle or a small circle) on the surface of the Earth. A continuous, conformal coordinate system may be derived in such situations, extending to indefinite length and applicable over a swath of several kilometers width, but it cannot be extended to cover situations with extensive variations in height. Instead, the Snake Projection is analyzed, and it is shown that this can be used to develop continuous (non-zonal) projected coordinate systems for major engineering projects extending for hundreds of kilometers and having extensive height ranges. Examples are shown of the application to railway projects.     

金衢盆地典型地区土壤-稻米重金属含量及土壤酸碱度的影响研究

作物对土壤中重金属的吸收受作物种类、采集部位及土壤理化性质等多方面因素的影响。近年来,金衢盆地土壤酸化面积逐年增大,酸化程度逐渐加深,其对土壤-作物系统中重金属元素的活动影响尚不明确。本文基于金衢盆地典型地区264组根系土壤-稻米样品分析数据,开展土壤、作物的重金属含量特征及其影响因素的研究,重点讨论了土壤pH对作物吸收重金属的影响。结果表明：①264件土壤中多数重金属元素的变异系数大于0.5,As、Cd、Cr、Cu、Ni和Zn元素之间呈显著正相关（P<0.01）。土壤Cd超标样品23件,超标率为8.7%;As、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn超标样品均未超过2件。②稻米中Cu、Zn与Cd含量呈显著正相关,Cd的富集系数（BCF）高于植物营养元素Cu、Zn。③稻米中Zn和Cu在P<0.1水平上与pH值呈显著正相关。Cd、Cr、Hg的BCF与pH值之间存在一定的负相关性。研究认为,适当调低土壤的酸碱度会削减土壤中Cd、Hg等重金属元素的活性,从而减少农作物对重金属的吸收转运。研究结果可为当地粮食安全生产决策提供科学数据,为土地管护提供参考依据。     

河南嵩县喂母寺钨锰多金属矿地质特征及成因探讨

嵩县喂母寺钨锰多金属矿区位于华熊台缘拗陷东段,熊耳山隆起与嵩县断陷盆地的结合部位,为近年来在豫西地区发现的新型钨锰多金属矿床.矿体赋存在断陷盆地边缘的北东向断裂破碎带中,已圈出钨锰多金属矿体3条,钨、锰、铅、铁共生.矿体受地层岩性、构造、岩浆热液等因素控制,矿床成因与岩浆期后热液充填交代作用关系密切,属岩浆期后热液型钨锰多金属矿床.     

广东韶关地区土壤环境背景值及其影响因素

土壤元素背景值是土壤环境现状研究的重要内容,查清土壤中元素的含量及分布特征,可为区域环境质量评价、土壤环境标准制定、土地资源优化以及地方性疾病的防治提供科学依据。对广东韶关地区3 969件表层土壤样品中54项元素(指标)进行了研究,并与中国土壤A层背景值及广东土壤A层背景值进行对比。结果表明：韶关地区土壤中聚集了与成矿作用密切相关的元素,并形成高背景场,Mo、I、Br、Ag等元素相对贫乏;成土母质是土壤环境背景值最重要的影响因素,不同母质的土壤元素背景值差异较大;土壤类型及土壤有机质含量对土壤环境背景值有一定的影响,总体来看,黄壤、黄红壤、石灰土为区内大部分元素高背景值土壤类型,红壤与潴育性水稻土的环境背景值大致与全区的背景值相当;赤红壤、紫色土中大部分元素背景值较低,有机质含量与土壤元素背景值呈正相关关系。