岩溶作用及其碳汇强度计算的“入渗-平衡化学法”——兼论水化学径流法和溶蚀试片法

岩溶作用通过碳酸盐岩溶解时消耗大气或土壤CO2成为重要的碳汇过程。本文首先简要介绍了定量评价岩溶作用及其碳汇强度的水化学径流法和碳酸盐岩溶蚀试片法及其优缺点,即水化学径流法仅适用于边界清楚且为全排型的流域,而试片法仅适用于土壤中不含碳酸盐矿物的条件。继而推导出了岩溶作用及其碳汇强度计算的“入渗-平衡化学法”(或称“潜在最大溶蚀法”),该方法的优点在于只要知道了相关地区的基本气候资料,如温度、降水和蒸发蒸腾数据,即可计算出该地区的岩溶作用及其碳汇强度。     

全球变化背景下北方泥炭地释放溶解有机碳的驱动机制

泥炭地（peatland）是一类储碳效率很高的特殊陆地生态系统,其碳储量约占全球土壤碳库的近1／3,对全球碳循环有着举足轻重的作用。有证据表明在过去20余年,北半球大范围的天然水体中溶解有机碳的浓度呈显著增升趋势。普遍认为与全球变化背景下北方泥炭地大规模释放溶解有机碳有关,但其驱动机制尚不十分清楚。已经提出的具有代表性...     

国家重大工程资料整理归档的方法与实施

从国家重大工程项目的立项论证、实地勘察、图纸设计、施工监理招标、建设施工、设备采购、调试安装、试运行及验收等方面,详细阐明了文档资料归档的种类、组织实施的主体依据方法、验收移交管理要求等,规范了重大专项工程建设文档资料归档的管理,对专项工程项目文件资料归档管理具有参考指导意义。     

中国北方四条河口的汞——以大辽河、鸭绿江、滦河、东村河为例

分别于1989年，1992年，1991年8月，1991年5月对大辽河口、鸭绿江口、滦河口、东村河口水体中总汞进行了取样和分析，其中又对大辽河口和东村河口进行了溶解态汞的分析。大辽河口和东村河口溶解态汞的含量分别为85～460ng/L和180～500ng/L，平均值分别为210和324ng/L；总汞含量分别为95～550和400～1000ng/L，平均值分别为310和640ng/L。大辽河河流段和河口段溶解态汞和颗粒态汞是主要存在形式。河口溶解态汞和颗粒态汞随氯度变化趋势相似。东村河口溶解态汞约占50%。鸭绿江口和滦河口总汞含量分别为30～2500和3700～6700ng/L，平均值分别为700和5700ng/L。鸭绿江口总汞随氯度变化趋势与随浊度变化趋势一致。而在滦河口总汞含量随两者变化趋势则不同。还讨论了滦河口、东村河口、鸭绿江口和大辽河口汞的污染程度。     

东海表层水体中的多环芳烃及其沉积通量估算

以东海陆架水体中溶解态多环芳烃(PAHs)含量为基础,引入颗粒相-水相间的物质吸附系数(Koc)计算悬浮颗粒物中PAHs有机碳归一化含量,结合陆架沉积物有机碳的年埋藏通量,估算东海陆架沉积物中PAHs沉积通量。结果显示:水体中溶解态的15种PAHs总含量为(701±392)ng/L,变化范围为412~1 032ng/L,PAHs组成以3环为主。计算得到的悬浮颗粒物中15种PAHs有机碳归一化含量为20~28μg/g,对应的PAHs沉积通量为150~210t/a。估算结果与实测沉积物中PAHs含量和沉积通量结果基本吻合,表明实验室模拟实验获取的化合物Koc值适用于东海颗粒相-水相间的分配模型,证实悬浮颗粒物有机碳含量在控制PAHs两相分布过程中起着重要作用。同时,该方法为海洋沉积物中PAHs沉积通量的估算提供一种新途径。     

宁夏中奥陶统香山群徐家圈组大地构造环境分析

宁夏香山群为一套遭受轻微区域变质的陆源碎屑岩,并夹有少量碳酸盐岩和硅质岩,属于深水浊流沉积,从下到上可分为徐家圈组、狼嘴子组和磨盘井组。长期以来对香山群的研究主要集中在时代探讨上,而在其他方面较薄弱。本文以徐家圈组为主要研究对象,从浊积砂岩的碎屑颗粒类型百分含量、常量元素和微量元素等方面对其沉积时的大地构造环境进行了综合研究。结果表明:碎屑颗粒类型显示出典型的被动大陆边缘;常量元素的判别则出现了不确定性;微量元素则显示出了过渡性质。因此,香山群徐家圈组沉积时大地构造环境可能不是简单的被动大陆边缘,其物源极有可能来自被动大陆边缘、活动大陆边缘和大陆岛弧之间的带有过渡性质的源区。     

裂隙岩体地下水溶质运移的尺度问题

核废料的安全贮存、地下污染的预测控制等目前面临的许多重大问题要求对大尺度裂隙岩体地下水溶质运移问题进行研究,然而裂隙岩体地下水溶质运移问题的尺度效应给这项研究带来了极大的挑战.本文介绍了裂隙岩体地下水溶质运移的多尺度概念模型及其物理和数学模拟方法,并探讨了模拟尺度与观测尺度、预测尺度、裂隙介质尺度之间的关系及尺度效应的分形特征.     

孔隙尺度多孔介质流体流动与溶质运移高性能模拟

深入探究孔隙尺度下的流体流动特性和溶质运移规律对石油开采、农田养分管理、地下水污染修复有着重要意义。以人工构建的多孔介质结构和同步辐射X射线显微CT扫描的土壤团聚体(分辨率3.7μm)为研究对象,在空间节点数多达64 000 000的情况下,基于格子Boltzmann模型和GPU并行技术计算得到多孔介质流体运动和溶质运移过程的关键参数,并据此探究多孔介质空间异质性对水力学特性的影响。通过对3组不同结构的多孔介质比较发现,结构复杂程度最高的土壤样品和不规则堆叠的圆球结构的渗透率在100 mD(即10^-13m^2)量级,远低于规则堆叠的圆球结构(>20 000 mD);土壤的迂曲度为1.40~1.60,明显高于规则堆叠的圆球结构。研究结果表明,渗透率大的样品具有较小的迂曲度,这与结构的空间异质性有较强的关系;土壤的渗透率和迂曲度呈现各向异性;在水力梯度一定的前提下,渗透率较大的样品,纵向弥散系数也较大;同时,结构的异质性也会影响溶质的穿透曲线。本研究提出的模拟方法可在土壤结构中进行高效的水流运动和溶质运移模拟,可用于土壤多孔介质在孔隙尺度下的水力学特性研究。     

Temporal variability of solute transport under vadose zone conditions

The heterogeneity of the solute flux field in the horizontal plane at the field scale has been documented in several field studies. On the other hand, little information is available on the persistence of certain solute transport scenarios over consecutive infiltration cycles. This study was initiated to analyse the recurrence of solute leaching behaviour as estimated in two soil column tests emphasizing the preferential flow phenomenon. Twenty-four small-sized soil samples were subjected to two consecutive unsaturated steady-state flow leaching experiments with bromide as tracer. Observed breakthrough curves (BTCs) were analysed by the method of moments and by the advection–dispersion equation (ADE) to classify solute behaviour. Frequency distributions of the parameters indicating the solute velocity were heavily skewed or bimodal, reflecting the broad variability of the leaching scenarios, including some with pronounced preferential solute breakthrough. Exclusion of the preferential flow columns from our calculations revealed an average amount of 37% of immobile water. The large-scale BTCs derived from assembling the individual concentration courses of each run showed similar features, such as an early bromide breakthrough. However, two distinct apices, viz. one preferential and one matrix, were observed only in the first run, whereas the concentration decrease between the peaks was missing from the second run. A change in soil structure with continuous leaching was presumed to modify the interplay of the various flow domains, thereby altering the spreading of the BTCs. Correlation analysis between parameters of both tests suggests that preferential transport conditions are likely to occur at the same locations in the field over several infiltration cycles, whereas the ‘classical’ or expected matrix flow is time variant and therefore seems to be hardly predictable. © 1998 John Wiley & Sons, Ltd.     

高应变法在判定大直径灌注桩缺陷中的应用

测试数据准确可靠的高应变法检测,能够定量分析基桩缺陷,准确判定缺陷位置。通过工程桩的低应变法和高应变法对桩身完整性判定分析的工程实例,结合钻芯法验证,总结高应变法在不同情况下对桩身完整性的评定。