Chemo‐mechanics of cemented granular solids subjected to precipitation and dissolution of mineral species

This paper studies the chemo‐mechanics of cemented granular solids in the context of continuum thermodynamics for fluid‐saturated porous media. For this purpose, an existing constitutive model formulated in the frame of the Breakage Mechanics theory is augmented to cope with reactive processes. Chemical state variables accounting for the reactions between the solid constituents and the solutes in the pore fluid are introduced to enrich the interactions among the microstructural units simulated by the model (i.e., grains and cement bonds). Two different reactive processes are studied (i.e., grain dissolution and cement precipitation), using the chemical variables to describe the progression of the reactions and track changes in the size of grains and bonds. Finally, a homogenization strategy is used to derive the energy potentials of the solid mixture, adopting probability density functions that depend on both mechanical and chemical indices. It is shown that the connection between the statistics of the micro‐scale attributes and the continuum properties of the solid enables the mathematical capture of numerous mechanical effects of lithification and chemical deterioration, such as changes in stiffness, expansion/contraction of the elastic domain, and development of inelastic strains during reaction. In particular, the model offers an interpretation of the plastic strains generated by aggressive environments, which are here interpreted as an outcome of chemically driven debonding and comminution. As a result, the model explains widely observed macroscopic signatures of geomaterial degradation by reconciling the energetics of the deformation/reaction processes with the evolving geometry of the microstructural attributes. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

2017年冬季长沙一次重度霾污染天气过程气象成因分析

利用空气质量监测资料、常规气象资料,根据气象条件的水平和垂直扩散能力,以及地面湿度和动力条件等分析了2017年1月27—29日长沙地区这次严重空气污染事件的污染特征。结果表明:污染发生时段,南支槽不断加深东移,槽前势力强盛的西南气流将孟加拉湾一带的水汽向长沙地区输送,进一步增加了该地区的空气湿度。同时,持续东移的脊前暖平流对长沙中低层大气增温有显著影响,为稳定的大气层结创造了有利条件。长沙处于弱高压的底后部,受大范围的弱鞍型场及均压场控制,地面有暖倒槽发展,且由于高压较弱,导致地面和低空的风速较小,不利于污染物的水平扩散,同时有利于夜间地面的辐射降温。稳定的大气环流形势为霾天气和严重污染提供了持续稳定的大气环境场,逆温结构和稳定温度层结在一定程度上减弱了大气在垂直方向上的湍流交换和热力对流,大气中的污染颗粒不易扩散,为此次污染事件的维持、加剧提供了重要的气象条件。长沙地区处在罗霄山脉和雪峰山脉之间的湘江故地,受周边地形阻挡的影响,污染物在下沉气流的控制下聚集到长沙地区后,很难通过水平输送离开,这也是造成此次霾污染的原因之一。     

1961—1987年与1988—2014年辽宁省气候区划界线变化及可能气候成因

基于同一区划方法、指标体系,使用1961—2014年辽宁省52站气象观测资料,分析辽宁省气温、气候区划指标、范围及界线的变动特征。结果表明：辽宁省年均气温在1988年发生一次突变,突变后气温开始显著上升;≥10 ℃积温日数比较显著地响应气温突变,而干燥指数、7月平均气温变化不显著。在空间分布上区划指标值均存在不同程度的变化。① 全省≥10 ℃积温日数均出现增加,但在中西部地区显著增加;② 在盘锦-抚顺一线以北（南）,气候总体呈不显著变湿（干）趋势;③ 7月平均气温呈缓慢上升趋势。区划范围及界线位置出现更加显著地变化：① 暖温带范围主要向北向东扩展,中温带向东收缩;② 半湿润区范围主要向北向西扩展,半干旱区向西北方向收缩,湿润区范围基本不变;③ Tb范围显著向北向东扩展,Ta范围向北向东收缩。在此基础上分析了气候格局变化的可能气候成因,发现突变后≥10 ℃积温日数期间500 hPa高度场增加与4月和10月东亚冬季风减弱,4—10月东北冷涡持续天数增加和7月500 hPa高度场增加,可能分别是温度带,Tb区、Ta区和半湿润区、半干旱区变化的原因。     

辽东湾葵花岛构造区浅层气分布特征、成因探讨及工程影响

揭示了葵花岛构造区浅层气规模小、埋藏浅、分布散、压力低、储层松散等分布特点,根据沉积环境和地质特征,推测浅层气为生物甲烷气,但并不完全排除是热生甲烷次生气藏的可能性,探讨了浅层气潜在的工程危害并提出相应防治措施,为今后海洋工程建设提供科学依据。     

南麂列岛自然保护区海域红色裸甲藻赤潮及其成因分析

2002年9月16～19日南麂列岛海域发生3km2 红褐色赤潮 ,其原因种为红色裸甲藻(GymnodiniumsanguineumHirasaka) ,密度高达4.6×105 个/L。赤潮发生时伴随细菌的大量繁殖 ,江浙沿岸流所携带的营养物质是本次赤潮发生的基础 ,森拉克台风是本次赤潮的重要诱因。南麂海域的赤潮多发季节为4～5月份 ,9～11月份发生赤潮的可能性也较大 ,大沙岙、马祖岙和火岙等水体交换相对较弱的岙口为赤潮多发区。为保护南麂列岛国家级海洋自然保护区珍稀海洋贝藻资源 ,需协调好保护和开发之间日益尖锐的矛盾 ,控制养殖业的发展规模和游客的数量。     

测绘资料档案管理及应用探析

介绍了河南省建国以来测绘成果资料的保管、分发与应用工作,讲述了测绘成果应用在国民经济建设中取得的成就。     

陕西黄土高原人工林土壤干层及形成原因

1 Introduction Abroad, a lot of research on soil water removal, seeping and evaporation has been done (Ole, 1998; Rapp, 2000). A seeping model of soil water was suggested (Yuin, 1998) and it was known that water removal is very slow in the unsaturated zon…     

清镇红枫湖沿岸地裂缝灾害及防治对策

本文对红枫湖沿岸村寨的地裂缝地质灾害进行了调查,在调查的基础上,对地裂缝地质灾害的成因进行了分析,在分析形成原因的基础上提出了防治措施建议。     

住宅现浇钢筋混凝土楼板裂缝成因及防治

在建筑工程中,现浇钢筋混凝土楼板出现裂缝的情况较多,这已成为影响住宅工程质量的一大通病。对其产生裂缝的原因进行了分析,并结合工程实际,就预防和综合治理提出了较全面的对策。     

宁夏一次大暴雪天气过程的物理成因

在分析大气环流及其诸层物理量场特征基础上,结合逐时卫星云图资料对2002年10月17～18日宁夏南部山区一次大暴雪天气过程成因进行了探讨,发现此次暴雪中低层存在着较明显的3股气流的共同作用,指出低涡及暖式切变线是本次过程重要的天气影响系统,降水水汽主要来自于低层输入,同时分析还表明宁夏强降雪也具有中小尺度特征。