降雨渗流及干湿循环作用下红砂岩顺层边坡稳定性分析

针对红砂岩顺层岩质边坡稳定性问题,建立顺层岩质边坡力学模型,对降雨渗流条件下边坡受到的力学作用进行了计算;选取典型结构面,通过室内干湿循环试验,分析了结构面强度参数衰减规律;综合考虑降雨渗流及结构面强度弱化,对降雨渗流及干湿循环综合影响下红砂岩顺层岩质边坡稳定性进行了分析,获得了边坡稳定性衰减变化规律;通过炎汝高速公路边坡稳定性监测对理论计算结果进行了验证。结果表明,边坡受到的水力作用与后缘张拉裂隙充水高度呈正比;干湿循环作用下,结构面黏聚力呈幂指数形式衰减,内摩擦角呈二次函数衰减;边坡稳定性与后缘张拉裂隙充水高度呈线性关系,而与干湿循环呈指数关系,且干湿循环对边坡稳定性影响比后缘裂隙充水高度大;在降雨渗流及干湿循环综合作用下,边坡稳定性系数降低了约66%,较考虑单一影响因素有了大幅度降低;边坡稳定性监测结果与理论计算结果吻合较好,进一步证明了理论计算结果的正确性。     

中国大陆古地震研究的关键技术与案例解析(1)——走滑活动断裂的探槽地点、布设与事件识别标志

古地震研究的主要目标是识别或揭露地质地貌记录的大地震变形遗迹,确定大地震发生的时间、复发特征、同震位移量等参数。要实现这样的目标,探槽开挖地点能否完整记录晚第四纪发生的古地震事件、能否获取大量的测年样品以控制事件发生的年代、能否正确地识别这些事件等是关键,并直接关系到未来大地震危险性评价的可靠性。由于走滑断裂位移发生的特殊性,好的探槽研究地点并不普遍。文中在综合分析走滑断裂同震地表变形特征、影响因素的基础上,通过案例分析,总结出可能成为走滑断裂古地震研究和探槽开挖的候选地点,如洼地、盆地、槽谷、断塞塘、被同步位移连续错开的冲沟床、连续的坎前堆积地层和多级地貌面连续变形等。组合探槽或三维探槽应该是走滑断裂探槽布设的首选。跨断层微地貌位错、断错地层以及上覆更新地层、局部坎前堆积和裂缝充填堆积、不同地层单元沿断层面位移量的突然增加或降低、不同程度的弯曲变形、不同期次的古断塞塘(坑)堆积等,可以作为重要的事件识别依据。要降低古地震识别的不确定性,需要理顺研究程序,明确技术方案,逐一精心实施。认识和结论的得出需要反复推敲,并广泛讨论,同时需要注意细节以及各种信息的相互补充和印证。     

口泉断裂口泉村段断裂特征研究

口泉断裂是大同盆地西缘的主控边界断裂,本文采用野外地质调查、布设地震钻孔、浅层人工地震勘探、电阻率CT法勘探和探槽开挖的手段,对该断裂在口泉村段的断裂特征进行了分析。     

Modified models for better prediction of infiltration rates in trapezoidal permeable stormwater channels

ABSTRACT

In stormwater management, it is important to accurately quantify the infiltration rates to solve urban runoff-related problems. This study proposes a method to improve estimates of the infiltration rate in permeable stormwater channels. As part of the analysis, five infiltration models were evaluated: the Kostiakov, Horton, modified Kostiakov, Philip and SCS (Soil Conservation Service) models. Infiltration tests with various initial water levels were performed on channel models with differing base width and side slopes. The results show that the addition of three parameters that describe the trapezoidal cross-sectional area, i.e. the depth, side slope and base width, in the infiltration models yielded better estimates of the infiltration rate. A comparison of the infiltration capacity values obtained from the models after the three parameters were added with those that were experimentally obtained, shows that the improved modified Kostiakov model is the most suitable model to predict infiltration rates in trapezoidal permeable stormwater channels.     

Effects of hillslope geometry on spatial infiltration using the TOPMODEL and SCS-CN models

ABSTRACT

The estimation of infiltration is a main issue in runoff simulation. The geometry of hillslopes (plan shape and profile curvature) may affect the responses, as well as infiltration over the hillslopes. In this study, the equations of TOPMODEL (a topography-based model) were applied to complex hillslopes to develop the complex TOPMODEL. This model was coupled with the SCS-CN (Soil Conservation Service Curve Number) model to examine the effects of geometry on infiltration and derive a saturation excess-based curve number (CN). The effects of plan shape and profile curvature upon the spatial distribution of CN and infiltration were studied. The results show that convergent hillslopes have 15.4% less infiltration and divergent hillslopes have 7.8% more infiltration than parallel ones. The infiltration over concave hillslopes is 13.5% lower and infiltration over convex hillslopes 5.8% higher than for straight ones. The degree of convergence/divergence has a greater effect on the CN compared to that of profile curvature.     

雨洪资源地下回灌促渗技术的实验研究

针对雨洪资源地下回灌工程易堵塞、效率低、寿命短等问题,以入渗池为例,开展室内模拟实验。实验通过模拟雨洪资源地下回灌条件和过程、设定渗透介质的表面形态和回灌的工程工艺方法,观测渗透速率随时间的变化规律,分析堵塞层悬浮物的分布规律;通过对比相同目标补给层、不同回灌工程工艺方法对入渗速率的影响,分析促渗机理,评价堵塞的形成机制和管理方法,探索促渗关键技术。提出了局部高位入渗方法、垄沟池底方法、间歇回灌方法三种有效的促渗技术,对雨洪资源地下回灌的工程实践具有一定的借鉴意义。     

成层非饱和土渗流的耦合解析解

成层土在工程中很常见,研究降雨过程中成层非饱和土的渗流-变形耦合对非饱和土土力学的发展具有重要的意义。由流体质量守恒,Darcy定律和Lloret等的非饱和土本构模型可得成层非饱和土渗流-变形耦合的控制方程。采用Gardner的非饱和土的渗透系数公式以及Boltzman模型,基于Laplace变换得到耦合方程的解析解。解析及其参数分析表明,渗流和变形耦合是具有时间效应的。与吸力变化相关的土的模量F,对成层土的孔隙水压力分布有明显影响。两层土的F差异越大,孔隙水压力消散得越慢,耦合效应越不显著。增大表层土的F值有利于降低耦合效应。成层土饱和体积含水率变化对吸力变化产生有限的影响     

氨氮在黏土防渗层中渗透和运移规律试验研究

对太湖疏浚污染底泥中含有的一种主要污染物--氨氮在底泥堆场黏土防渗层中的渗透和运移规律进行了试验研究。在室内通过渗透模拟试验和动态土柱试验,测定了不同固结压力作用下黏土的渗透系数和弥散系数,通过静态吸附试验测定了黏土对氨氮的吸附系数。试验结果表明,底泥堆场下部的黏土防渗层对底泥中的氨氮具有较强的吸附和阻隔能力。     

汶川8.0级地震陡坎(北川以北段)探槽的记录特征

汶川8.0级地震在龙门山中央断裂(北川-映秀断裂)上形成了长度约240km的地震地表破裂带,同时在前山断裂(灌县-江油断裂)上形成了长约72km的地震地表破裂带。我们在中央断裂北段(北川以北)的地震陡坎上开挖探槽,揭露了本次地震的构造变形特征,同时通过对探槽内所揭露地层的相互关系的讨论,以及邻近区域内地貌面的对比,认为该段断裂在本次汶川8.0级地震之前可能还存在一次震级相当的地震事件,其发生时间至少早于该区域内T1阶地形成的最新年龄3000 a     

印度尼西亚两次特大地震引发海啸和不引发海啸的比较研究

2004年12月26日苏门答腊岛安达曼海附近海域发生的9．0级地震和2005年3月28日苏门答腊岛明打威群岛北附近海域的8．7级地震,在构造环境、震级、震源深度、地震类型都相似的情况下,为何前者引发海啸,后者不引发的海啸？对此进行了对比分析,认为9．0级地震发生时,在其震源体附近的两板块相交的海沟两侧陡坡蕴育着滑坡体或和崩塌体（或者两者都有）,9．0级地震发生时,强烈的地震波,促使滑坡体的滑动或崩塌体的崩塌,推压和扰动海水,引发诲啸。而8．7级地震发生时、在其震源体附近的两板块相交的海沟两侧陡坡无滑坡体或和崩塌体,或先存滑坡体或崩塌体在9．0级地震发生时已滑坡或崩塌殆尽,当8.7地震发生时,无滑坡体滑动或崩塌体崩塌,不可能对海水有较大的扰动,故不可能引发海啸。