Detection of free vertical convection and double-diffusion in groundwater monitoring wells with geophysical borehole measurements

Two algorithms for in-situ detection and identification of vertical free convective and double-diffusive flows in groundwater monitoring wells or boreholes are proposed. With one algorithm the causes (driving forces) and with the other one the effects (convection or double-diffusion) of vertical transport processes can be detected based on geophysical borehole measurements in the water column. Five density-driven flow processes are identified: thermal, solutal, and thermosolutal convection leading to an equalization, as well as saltfingers and diffusive layering leading to an intensification of a vertical density gradient. The occurrence of density-driven transport processes could be proven in many groundwater monitoring wells and boreholes; especially shallow sections of boreholes or groundwater monitoring wells are affected dramatically by such vertical flows. Deep sections are also impaired as the critical threshold for the onset of a density-driven flow is considerably low. In monitoring wells or boreholes, several sections with different types of density-driven vertical flows may exist at the same time. Results from experimental investigations in a medium-scale testing facility with high aspect ratio (height/radius = 19) and from numerical modeling of a water column agree well with paramters of in-situ detected convection cells.     

Field Measurement of Suction, Water Content, and Water Permeability

This paper presents a review of techniques for field measurement of suction, water content, and water hydraulic conductivity (permeability). Main problems in the use of field tensiometers are addressed and hints on how to improve tensiometer performance are given. Advantages and limitations of instruments for indirect measurement of suction including electrical conductivity sensors, thermal conductivity sensors, dielectric permittivity sensors, filter paper, and psychrometer are discussed. Techniques for water content measurement based on dielectric methods are then presented. These include time and amplitude domain reflectometry and capacitance. Finally, a brief overview of methods for measurement of water permeability in the field is presented.     

东天山黄山-镜儿泉过铝花岗岩矿物学、地球化学及年代学研究

对东天山黄山-镜儿泉一带黄山南、镜儿泉、图拉尔根沟三个过铝花岗岩作了岩相学、矿物学、地球化学、sr-Nd同位素和锆石U-Pb年代学研究.锆石U-Pb LA-ICP-MS原位定年测得黄山南岩体结晶年龄为259.9±1.4Ma(MSWD=0.86),图拉尔根沟岩体结晶年龄为275.4±8.3Ma(MSWD=29),均侵位于二叠纪碰撞后伸展环境.三个过铝花岗岩均具有低锶同位素初始比值(Isr=0.6969～0.70396)、高εNd(t)值( 5.5～ 7.2)以及年轻的亏损地幔单阶段模式年龄(tDM=0.48～0.56Ga),表明其岩浆源区均为来源于亏损地幔的新生地壳岩石.这种新生地壳岩石可能为偏酸性的火山岩.三个岩体的矿物学和地球化学可分为两类:一类以黄山南白云母花岗岩为代表,为强过铝花岗岩(A/CNK>1.1),强烈亏损Ba、sr和Ti而富集Cs、Rb和K,具有高的Rb/sr(2.03～14.5)和Al2O3/TiO2(110～1592),低的Nb/Ta(3.24～6.76)比值,其稀土元素配分曲线呈"V"字形,显示强烈铕亏损(Eu/Eu*=0.04～0.55),表明这类岩体的直接源岩以泥质岩为主.另一类以图拉尔根沟二云母花岗岩为代表,为弱过铝(1   

三峡库区生基包滑坡监测及成果分析

生基包滑坡监测属于三峡库区奉节县三期地质灾害监测预警项目之一,该滑坡位于长江左岸,临近人口稠密的安坪乡集镇,地理位置重要。三峡水库175 m蓄水后,其变形破坏特征有何表现？对航道安全运营有无潜在威胁？是否会对滑坡体上的重要建筑及村民生产生活构成危害？针对这些问题,首先分析了滑坡的工程地质特征及主要的影响因素;其次,确立以4种监测手段为主、人工巡查为辅的监测方案;通过对大地变形GPS、深部位移、滑坡推力等几种监测方法的运用及对其成果进行分析研究,以实例说明其在滑坡监测中的应用;再次,结合宏观人工巡查进行对照分析,以充分说明大地变形、深部位移和滑坡推力监测在实际运用中的可行性;最后,根据监测结论提出对生基包滑坡防治的建议。     

TBM在不良地质洞条件下的施工技术

TBM掘进机以其快速、高效、安全、优质等优点越来越广泛地被应用于隧洞开挖施工中,尤其更适用于深埋超长隧洞,然而在不良地质洞段中TBM掘进缓慢,甚至有卡刀可能,反而不如钻爆法灵活,这就需要根据围岩性状采取特殊技术处理措施,辅以监控量测手段对支护方案进行验证、调整支护措施、修正设计参数等。结合辽宁大伙房输水隧洞工程,总结了在不良地质洞条件下的超前地质预报方法、不良地质段处理措施以及围岩变形监测方法。     

乌鲁木齐河流域地下水水质监测网设计

文章运用地下水易污性编图及污染源分布图法进行了乌鲁木齐河流域地下水水质监测网设计。共设计了130监测孔,现有46个监测孔,另需要84个新的监测孔。按监测类型分为面源监测点22个,点源监测点87个,重点水源地与泉水监测点21个。按监测运行分长期监测点55个,流域普查监测点75个。普查监测点监测频率为1次/5年,长期监测点监测频率为1次/年。首期有针对性地在污染严重的柴窝堡新化厂排污区、乌鲁木齐河谷老排污区、米泉污灌区、米泉工业污染区、老龙河污染区取了25个污染水样测试分析,结果显示地下水已经受到严重污染。     

无外加流体、350℃和差异应力条件下硫化物再活化实验研究

红透山块状硫化物矿石主要成分为黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿和石英、角闪石、黑云母等脉石矿物。将此矿石烘干后作为试料置于岩石三轴应力试验机,在13h内将轴压、围压和温度分步升至1276MPa、414MPa和350℃,然后在空气中自然冷却至室温。实验产物中黄铁矿、石英、长石等以脆性碎裂为主,而磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿和云母等以塑性变形为主。再活化的黄铜矿、磁黄铁矿和少量闪锌矿呈脉和网脉穿插黄铁矿碎斑。实验结果表明,即使没有外来流体加入．构造动力作用所导致的流体包裹体破坏所释出的流体,就足以使成矿物质发生活化转移和再活化。     

加强技术创新服务地质调查——庆祝探矿工艺研究所成立30周年

为加强地质探矿技术力量,改变地质装备落后现状,经国务院批准,1978年8月8日成立了探矿工艺研究所。30年来,经过新老两代工艺所人的艰苦奋斗、刻苦钻研、勇于创新,在科研攻关、成果转化、基地建设和管理等方面都取得了可喜的成绩,为国家的地质科学事业做出了贡献,目前已成为一个“以勘查技术为基础,以承担地质调查任务和科研项目、提供勘查与监测技术方法和技术服务为手段,以服务国家经济建设、社会发展和地质工作为目标,以探矿工艺技术和地质灾害监测防治技术研发为主业”的地质调查科研机构。回顾了工艺所艰苦创业、改革进取的发展历程,对科技体制改革、专业结构调整、人事分配制度改革、地质调查和科研工作进行了总结,展示了丰硕的科研成果和强劲的科技实力;指出了工艺所在“十一五”期间地质调查和科研工作的重点领域和优先发展方向。     

采用钻孔倾斜仪监测滑坡深部水平位移方法和仪器的研究

介绍了目前滑坡深部水平位移钻孔倾斜仪人工监测方法存在的问题,钻孔深部位移自动化监测通信方法的选择。地质滑坡灾害监测中广泛使用钻孔倾斜仪,介绍了CZ-2型钻孔倾斜仪的构成及现场测试方法。     

GYD-300型全液压动力头工程钻机的研制

GYD-300型全液压动力头工程钻机为全液压驱动,动力头反循环式机型。液压系统采用插装阀集成结构,电液复合操作。使用PC控制监测系统,适时检测孔底各相关压力,对不同地层进行范围设置,实现钻进过程中孔底的自动、手动恒压钻进。重点介绍了该钻机的结构特点、实验情况、主要技术参数等。