膨胀土判别与分类的人工神经网络方法

提出了运用神经网络理论对膨胀土进行判别与分类的方法。通过对安康膨胀土的实测数据分析，建立了研究膨胀土判别与分类的计算机智能专家系统。结果表明，用人工神经网络方法对膨胀土进行判别与分类的准确率很高，它无需在判别因子与预测目标之间建立基于某种理论的经验统计关系，该方法具有重要的实用价值。     

超声提取-固相萃取小柱净化-气相色谱法测定土壤中14种有机氯农药

对土壤中14种有机氯农药的超声提取技术和磺化、固相萃取小柱两种净化方法进行系统研究。结果表明,超声提取节省提取时间,提高分析效率;磺化法和固相萃取小柱法都有净化作用,但磺化法使样品中的艾氏剂、狄氏剂和异狄氏剂全部损失;固相萃取小柱净化当丙酮-正己烷淋洗液体积比为1∶9、淋洗液收集8 mL时回收率>90%,干扰最小。方法检出限为0.63~2.59μg/kg,精密度(RSD,n=7)为1.17%~14.66%,基体加标平均回收率为82.78%~106.94%。方法用于生态地球化学调查评价批量土壤样品的实际分析,检测结果满足评价工作需要。     

湖南洞庭湖地区土壤中Hg的来源

Hg污染已成为全球性的环境问题,尤其是Hg对土壤的污染,因其具有隐蔽性、不可逆性和长期性的特点,对陆生生态系统构成潜在的巨大威胁,因此查明土壤中Hg的来源非常重要。运用生态地球化学填图的指导思想,对湖南洞庭湖地区土壤剖面分析和成土过程研究后发现,表层土壤中Hg含量的高低与成土母质中Hg的含量有很好的对应性,成土过程对土壤中Hg的含量也有显著的影响。     

土动力学与岩土地震工程研究进展

指出了土动力学与岩土地震工程领域课题的特点与研究方法,并从土的动力特性与本构理论、动荷载作用下饱和土的液化、岩土体的地震变形与稳定性分析、土与结构动力相互作用、数值分析方法、物理模型试验与技术6个方面评述了国内外研究进展与发展趋势,建议了应着重研究的学科前沿与关键科学问题,希望能对今后的科研工作有一定的启迪作用     

饱和正冻土水分迁移及冻胀模型研究

正冻土在温度梯度大的情况下,冻结锋面快速移动,孔隙水变成冰,造成原位体积膨胀;而通常在天然条件下,温度梯度都不大,水从未冻区向冻结区迁移,在某一个位置引起冰的累积,形成分凝冰。由于此诱发的冻胀要比原位冻胀大很多,因此,建立一个能够模拟土体水分迁移及分凝冰形成过程的冻胀模型尤其重要。基于第2冻胀理论,建立了饱和土体冻胀模型。在模型中,假设冻结缘中单位时间内水分迁移速度为常数,以计算冻结缘内水压力,再根据克拉方程得到冰压力。根据冰压力的大小作为分凝冰形成判据,研究中假设新的分凝冰形成以后,上一层分凝冰停止生长。模型把水分迁移和冻胀速率当作基本的未知量,模拟了与可天然土体冻胀类似的底部无压补水和顶部加压的冻胀情况。通过数值模拟与试验结果进行对比,初步验证模型的可靠性,其研究结果为实际寒区工程的冻胀预测提供参考。     

Integrating lysimeter drainage and eddy covariance flux measurements in a groundwater recharge model

Abstract

Field-scale water balance is difficult to characterize because controls exerted by soils and vegetation are mostly inferred from local-scale measurements with relatively small support volumes. Eddy covariance flux and lysimeters have been used to infer and evaluate field-scale water balances because they have larger footprint areas than local soil moisture measurements. This study quantifies heterogeneity of soil deep drainage (D) in four 12.5-m² repacked lysimeters, compares evapotranspiration from eddy covariance (ET_EC) and mass balance residuals of lysimeters (ETwb_Lys), and models D to estimate groundwater recharge. Variation in measured D was attributed to redirection of snowmelt infiltration and differences in lysimeter hydraulic properties caused by surface soil treatment. During the growing seasons of 2010, 2011 and 2012, ETwb_Lys (278, 289 and 269 mm, respectively) was in good agreement with ET_EC (298, 301 and 335 mm). Annual recharge estimated from modelled D was 486, 624 and 613 mm for three calendar years 2010, 2011 and 2012, respectively. In summary, lysimeter D and ET_EC can be integrated to estimate and model groundwater recharge.

Editor D. Koutsoyiannis     

滑带土粘土矿物定向性的x射线衍射及其对滑坡的作用

本文首先论述了粘土矿物颗粒定向排列测定的基本原理并提出粘土矿物定向性定量评价方法,然后根据实例—庙上北滑坡的滑带土粘土矿物的X射线衍射结果,进行定向性定量分析计算,得出滑带土粘土矿物颗粒的定向度为弱到中等定向,并以中等定向为主。因而在水的往返作用下,滑带土具一定的胀缩性及胀缩的不均匀性,再加上粘土矿物本身亦具有的胀缩性及胀缩的可逆性和循环性,故导致滑带土抗剪强度和结构强度不断降低,大大影响斜坡的稳定性。     

Stabilisation/solidification and bioaugmentation treatment of petroleum drill cuttings

Petroleum drill cuttings are usually treated by techniques suitable for particular contaminant groups. The significance of this study consists in the development of a treatment technology that can simultaneously handle the hydrocarbon and metal constituents of drill cuttings. Bioaugmentation is combined with stabilisation/solidification (S/S), within S/S monoliths and in granulated S/S monoliths. Portland cement was used for S/S treatment at 30% binder dosage. Bioaugmentation treatment involved two bacterial densities of a mixed culture bio-preparation. The effects of inclusion of compost, fertiliser and activated carbon were also evaluated. After 28 days, the combined S/S and bioaugmentation treatments recorded up to 15% higher total petroleum hydrocarbon (TPH) loss than control S/S treatment without bioaugmentation. Embedding fertiliser, activated carbon and higher bacterial density within S/S monoliths resulted in the highest (99%) TPH reduction but higher concentrations of metals. The addition of compost and lower bacterial density to granulated S/S monoliths led to similar (98%) TPH degradation and lower amounts of metals. The results suggest that with better mixture optimisation, combining S/S and bioaugmentation could engender more sustainable treatment of drill cuttings.     

青藏高原多年冻土区高寒草甸土壤水分入渗变化研究

在多年冻土区典型坡面上,将坡面划分为坡下（L）、坡中（M）和坡顶（H）三个坡位,每个坡位上各选取92%、60%和30%植被盖度为研究对象,用双环入渗仪测定土壤水分入渗过程,对影响土壤入渗过程的环境因子进行了分析,并基于土壤物理特性及土壤水分的测定进行模型模拟。结果表明：研究区不同植被盖度下土壤水分入渗性能在活动层冻融过程中差异明显,初始含水量和初始入渗率具有较好的负相关关系;稳定入渗率大小为：活动层融化期,92%（0.61 mm·min^-1） > 60%（0.50 mm·min^-1） > 30%（0.29 mm·min^-1）;活动层开始冻结期,60%（0.56 mm·min^-1） > 30%（0.39 mm·min^-1） > 92%（0.26 mm·min^-1）。土壤水分入渗速率具有显著的坡位差异并与冻土的冻融循环过程关系紧密。主要表现为,稳定入渗速率随坡位高度的降低依次递减;同一坡位下,开始冻结期入渗速率小于融化期。在整个入渗阶段,坡顶的累积入渗量是最大的,体现了较好的入渗性能。影响高寒草甸土壤水分入渗的环境因子主要有容重,有机质含量及粒径<0.1 mm微粒。通过比较研究得出,在长江源地区,活动层融化期通用经验模型f（t）=a+bt^-n更适用于该研究区域高寒草甸土壤水分入渗过程的研究,而在开始冻结期Horton模型f（t）=i_c+（i₀-i_c）e^-kt则具有更好的适用性。     

黑龙江省封冻前土壤底墒趋势变化分析

利用黑龙江省1981-2010年的土壤湿度数据,以富锦县、龙江县、双城县、黑河市、海伦县为代表点,分析了黑龙江省东、西、南、北、中各区域封冻前(11月8日)0～30 cm土层土壤湿度的趋势变化和干湿变化,采用线性趋势、5年滑动平均和Mann-Kendall法检验变化趋势,利用Mann-Kendall和Yamamoto法对土壤湿度变化趋势进行突变点检验.结果表明:封冻前0～30 cm土层各地土壤湿度在30年间均有不同程度下降,西部龙江县下降剧烈,中部海伦县较剧烈,北部黑河市和南部双城县次之,上述代表点20 cm土层土壤湿度下降均达到了P＜0.05以内的显著水平,东部富锦县下降趋势最弱;经Mann-Kendall法检验,0～30 cm土层龙江县、海伦县土壤湿度出现了下降的突变区域,其余代表点的土壤湿度变化趋势在近几年中逐渐接近或已经超越了显著线;1994年是龙江县10 cm、20 cm土壤湿度下降的突变时期;黑龙江省各地土壤湿度的下降与封冻前一段时期内气温和降水变化密切相关,还与土壤物理性质的恶化等因素有关.