瞬时强降雨下铁路岩溶隧道衬砌强度探讨——以贵州织毕铁路元宝山隧道为例

贵州是岩溶发育地区,强降雨对岩溶隧道衬砌破坏时有发生。贵州织毕铁路元宝山隧道通车前夕,瞬时强降雨致二衬多处发生挤出、跨塌、剥落、开裂、涌水、滴水等灾害,使织毕铁路开通计划被迫取消。本文借助MIDAS GTS数值模拟软件,计算并对比分析衬砌正常及施加50 m水压两种工况下,二衬位移量、轴力、弯矩及剪力情况,分析瞬时强降雨对铁路岩溶隧道衬砌强度的影响,主要结论如下：（1）在不考虑水压的情况下,二衬结构较为安全。当瞬时增加50 m水压时,因衬砌结构内力值过大,计算得出衬砌结构安全性已被破坏的结论;（2）对于地下水发育岩溶地段,若无水压的具体资料,建议III级围岩段采用钢筋混凝土衬砌,以增加衬砌对局部瞬时水压升高的抵抗能力;（3）泄水减压是解决水头上升水压过大致使衬砌破坏的关键。     

岩溶区矿山污染地下水的水生植物修复初步研究

选取黑藻(Hydrilla verticillata Royle)和水绵(Spirogyra communis,Hassall)作为研究对象,分析其对某铅锌矿尾矿库重金属废水的富集能力,综述重金属在黑藻和水绵体内的富集机制,探讨了利用黑藻和水绵进行岩溶矿山重金属污染水修复的应用前景。结果表明:黑藻和水绵体内的重金属绝对含量较高,并且植株长势良好,生物量大,说明这两种水生植物对重金属有避性或耐性。分析测试发现,在黑藻和水绵体内,重金属的富集系数较高,其中Pb最大,其后依次是As>Co>Mn>Cu>Cd>Zn>Ni>Cr,富集系数最少的是Hg,水绵体内的富集系数要大于黑藻。对比研究发现,这两类藻类体内的重金属含量和富集系数均高于非岩溶区。黑藻对重金属的富集机制主要有3种,即重金属作用下抗氧化酶活性增强、被动吸收和离子交换作用,而水绵特殊的分子生物结构可能是其吸附重金属的重要机制。黑藻和水绵在南方岩溶区广泛分布,利用黑藻和水绵修复重金属污染的岩溶水具有较好前景。      

福建省兴化湾有毒重金属的输入输出

基于对兴化湾大气干、湿沉降,沉积物及河(海)水的取样分析数据,主要考虑河流输入及与外海的物质交换,大气干、湿沉降和沉积作用过程重金属物质的迁移量,估算了兴化湾重金属的输入输出量.结果表明,As、Cr、Pb主要来自于河流输入,其河流输入量分别占总输入量的76.4%,78.2%和68.9%,Hg主要来自于河流输入和与外海的物质交换,Cd主要以大气干、湿沉降为输入方式,该方式的输入量占输入总量的78.8%.沉积作用是5种有毒重金属的主要输出方式,占输出总量的88.2%～100%,潮汐作用可将部分As、Cr、Pb输向外海,但也可能将Hg带入兴化湾,兴化湾Cd污染有加剧的趋势.     

长春市城市土壤中重金属元素的积累及其微生物特性研究

由于人为活动的影响,长春市城市土壤中重金属Cu、Zn、Pb、Cd已有了显著积累。在重金属的胁迫下,土壤微生物特征发生了明显变化,微生物代谢活动明显增强,但微生物生物量却有较大的降低。微生物生理生态参数土壤微生物量碳与总有机碳的比值(Cmic/Corg)和代谢商QCO2(微生物呼吸作用强度与微生物量碳的比值)变化异常。研究表明,微生物特性可作为城市土壤环境中重金属含量变异的有效指标。     

辽河流域人发中重金属元素分布特征

对辽河流域人发中重金属元素含量分布、分配规律研究结果表明：重金属元素尤其是铅、镉、汞、砷、铬元素，分布规律有很大相同之处，高含量数据点均围绕沈阳、锦州等重工业城市及阜新、柴河铅矿及其下游等地区分布，且城市居民平均含量明显高于乡村居民平均水平。通过进一步对典型污染区的研究发现：人发分布特征与背景环境有很大相关性，即土壤、浅层地下水、作物中重金属含量高的地区，人发中重金属含量亦较高。     

基于高光谱技术的黑土地微量金属元素探测方法及地学意义

在土壤中重金属含量较低的情况下,重金属的高光谱特征响应非常微弱,不易构建精确的高光谱直接反演模型.为了解决上述问题,依据土壤化学变量间的理化性质,将重金属富集特征转移到与之相关的化学主量元素上,使重金属微弱的信息得以间接定量反演.文中以海伦市黑土土壤为研究对象,通过主成分分析、 聚类分析确定了主量元素氧化铁(Fe2O3...     

内蒙古新巴尔虎右旗土壤重金属生态风险与来源分析

【研究目的】新巴尔虎右旗地处呼伦贝尔草原深处,矿业活动频繁。了解该地区土壤中重金属来源以及生态风险是评估区域环境影响前提。【研究方法】本文系统采集了矿石、基岩及土壤样品共221件,测试并分析了Cd、Cr、As、Hg、Ni、Pb、Zn等7种重金属元素的含量。利用地积累指数法和潜在生态风险指数法评价了重金属的污染程度和生态风险,并综合运用相关分析、主成分分析法判断了土壤重金属的来源。【研究结果】研究表明,新巴尔虎右旗土壤重金属污染以轻度为主,Cd、Ni、As、Cr、Pb元素均存在一定程度的污染,污染区域集中于甲查矿区、准乌兰诺尔、呼伦湖西北岸以及克鲁伦河中游。Cr、Ni、Hg主要受人类活动影响;Cd、Zn、Pb受到自然因素与人类活动共同影响,As主要受自然因素影响。【结论】总体来看,本区生态风险整体较低,以Cd对生态风险的贡献最为突出,在本区土壤质量监测中应受到重视。     

改进时间分数阶模型模拟非Fick溶质运移

通过将经典时间分数阶对流-弥散方程的等待时间分布函数的尾部修改为指数型,推导出了改进时间分数阶对流-弥散方程,并提出有效的时空算子分裂数值求解方法。对两个理想算例和一个实际算例进行计算,结果表明,改进的时间分数阶对流-弥散方程继承了时间分数阶对流-弥散方程能模拟穿透曲线幂率型拖尾分布的优点,还可模拟穿透曲线尾部由幂率型转换到指数型的过程;特征时间λ、分数阶指数γ和两相容量比例系数β共同决定了运移行为。改进的新模型可以区分非均质介质中流动相和非流动相中的溶质浓度, 更细微地模拟非Fick溶质运移行为。     

次生稠油油藏成藏模式研究—以鲁克沁构造带为例

鲁克沁构造带稠油油藏主要为次生油气藏,原油本身低熟,加之成藏过程中多种原因造成轻质组分逸散,进一步稠化而成。该构造带位于库木凸起前缘,长期处于有利的油气指向部位。台北凹陷二叠系桃东沟群湖相泥岩为长期稳定的油气来源。同时,该构造带断层和不整合面非常发育,为油气运移聚集提供了良好通道。通过对该构造带油气运聚规律的认真研究和总结,概括出次生稠油油藏的成藏模式,对吐哈油田下一步对浅层稀油、浅层气、深部气及深部凝析油的勘探具有重要意义。     

台风暴雨型浅层滑坡失稳机理研究

针对台风暴雨耦合作用下浅层滑坡的失稳机理进行研究。在总结福建台风暴雨型滑坡灾害特征的基础上,提出风荷载对斜坡变形失稳的影响机理是通过植被造成坡体开裂,从而影响坡体的入渗规律。应用GeoStudio软件计算台风暴雨入渗条件下裂隙坡体中暂态非饱和渗流场的变化,以及对斜坡稳定性的影响。计算结果表明：裂隙坡体由于在裂隙处形成集中入渗点,雨水的入渗速度大于无裂隙的坡体,坡体达到饱和状态所需要的时间大为缩短。裂隙深度、间距对滑坡稳定系数的影响较大,裂隙深度越大、间距越小,在相同的降雨条件下滑坡的稳定系数越小,滑坡失稳需要的降雨时长越短。裂隙宽度对滑坡稳定性的影响相对较小。