西宁盆地黄土区边坡土体含水量对植物根-土复合体抗剪强度影响的试验研究

为进一步研究植物根系的固土护坡力学效应,探讨边坡土体含水量对植物根系增强土体抗剪强度的影响,以西宁盆地长岭沟流域作为研究区,选取两种优势灌木植物柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii Kom.)、白刺(Nitraria sphaerocarpa Maxim.)和两种优势草本植物芨芨草(Achnatheru...     

地幔不同深度单斜辉石含水量的高压实验

在1.5~5GPa、1100~1200℃条件下开展了含水大陆碱性玄武岩的熔融实验研究。通过红外光谱分析其中单斜辉石的结构水,计算得到其量为1173(153)×10-6～2049(197)×10-6。结果表明:当P<3GPa时,随着压力增大,单斜辉石的含水量逐渐增加,在3GPa附近达到峰值,之后随着压力的增大单斜辉石含水量又逐渐减少。单斜辉石含水量随压力的这种变化关系可能受单斜辉石中Al含量的影响。该研究为了解上地幔不同深度处水的分布提供了实验证据。     

河西砂类盐渍(硫酸盐)土地基中胶结层形成原因初探

在西部干旱、半干旱粗颗粒盐渍土地区的工程建设中,发现近地表地基中存在盐分胶结层(俗称盐圈),这对工程建设意义重大。但截至目前,对其形成原因的研究甚少,对该问题的认识尚不深入。为研究胶结层形成过程,笔者在工程项目较多的河西走廊敦煌选择了场地做现场试验观测。该场地为砾砂地层,其间夹有若干细沙薄层,在现场开挖探井(至年变化深度7.5m以下),观测了该地层在一个冬季171d中的盐分、水分和地温变化情况。试验观测到盐分表聚的过程,还测到冬季由地温梯度形成的水盐迁移,其影响深度超过年变化深度; 只要有一定的地温梯度和合适的水分含量,胶结层的含盐量一直在增加,工程上关心的近地表(5.0m以内)地层的工程性质仍不稳定。     

长江三角洲平原湖沼沉积物XRF岩芯扫描结果的可靠性分析

对长江三角洲顶部湖沼相沉积为主的X J02孔(32°19 ′57″N,119°16 ′22″E)进行XRF全岩芯扫描(XRF-cps)分析,同时选取70个样品利用X射线荧光光谱仪(XRF-ppm)进行元素含量测定.通过对两种测试方法所获结果的对比及相关性分析,探讨了XRF岩芯扫描方法测定元素含量的可靠性及其影响因素.结果表明:两种方法所测得的6种元素Ti,Zn,Rb,Sr,Fe和Ca的相关系数很高,XRF扫描强度变化可以很好地反映其含量的变化;XRF扫描强度受含水量的影响,尤其对原子量较小的元素Si等影响比较明显;对于含量较低的元素P和Pb,XRF扫描强度不能真实的反映沉积物中的元素含量.     

基于TM图像的潮滩表层沉积物含水量推算模型研究——以江苏辐射沙洲区为例

潮滩表层沉积物含水量是反映潮滩与潮水周期性作用并指示潮滩高程的重要指标,了解潮滩表层沉积物含水量是开发利用潮滩资源的重要工作之一。以江苏辐射沙洲为例,在对应于2000年4月的TM遥感图像成像时潮位特征的潮汐周期时,测量了两条断面的表层沉积物含水量,然后通过对辐射沙洲TM遥感图像的多种处理及其比较,找出了TM图像与潮滩表层沉积物含水量的相关系数绝对值最高的数字图像处理方法,然后再进行傅立叶变换等处理,并推算出可决系数较高的表层沉积物含水量推算模型。     

A case study of spatial heterogeneity of soil moisture in the Loess Plateau, western China： A geostatistical approach

Soil moisture distribution shows highly variation both spatially and temporally. This study assesses the spatial heterogeneity of soil moisture on a hill-slope scale in the Loess Plateau in West China by using a geostatistical approach. Soil moisture was measured by time-domain reflectometry （TDR） in 313 samples. Two kinds of sampling scales were used （2 × 2 m and 20 ×20 m） at two soil layers （0-30 cm and 30-60 cm）. The general characteristics of soil moisture were analyzed by a classical statistics method, and the spatial heterogeneity of soil moisture was analyzed using a geostatistical approach. The results showed that the spherical model is the best-fit model to simulate soil moisture on the experimental hill-slope. The parameters of this model indicated that the spatial dependence of soil moisture in the selected hill-slope was moderate. Even the 2 × 2 m sampling scale was too coarse to show the detailed spatial variances of soil moisture in this area. The dependent distance increased from 27.4 m to 494.16 m as the sampling scale became coarse （from 2× 2 m to 20 ×20 m）. A map of soil moisture was generated by using original soil moisture data and interpolated values determined by the Kriging method. The average soil moisture （area weighted） in the different layers of soil was calculated on the basis of this map （10.94% for the 0-30 cm soil layer, 11.88% for the 30-60 cm soil layer）. This average soil moisture is lower than the corresponding average effective soil moisture, which suggests that the soil moisture is not sufficient to support vegetation in this area.     

同化站点观测和SSM／I亮温改善冻土活动层状态变量的模拟精度

以考虑了土壤冻融过程的一维水-热-盐分耦合模型SHAW为冻土活动层数据同化系统的动力学约束框架,通过集合卡尔曼滤波算法同化土壤水分和温度的站点观测数据以及被动微波辐射计SSM／I19GHz亮温观测数据,以改善冻土活动层水热状态变量的估计精度,实现模型模拟和观测信息的融合。冬季活动层冻结,同化的关键变量为土壤温度;而夏季同化的关键变量为土壤水分。通过单点同化试验表明,该同化系统能显著改善土壤表层水分和温度的估计精度;同时,在同化过程中给定合理的模型误差协方差项,可将表层优化后的信息迅速传递给深层土壤,达到改善整个土壤廓线状态变量估计的目的。同化结果表明,相对于SHAW模拟结果,同化4cm土壤温度观测后,各层土壤温度RMSE平均减小0.96℃,而同化4cm土壤水分观测数据后,各层土壤水分RMSE平均减小0.020m^3·m^-3;同化SSM／I 19GHz亮温后,各层土壤温度RMSE平均减小0.76℃,各层土壤水分RMSE平均减小0.018m^3·m^-3。     

庆阳黄土冻融环境下的特性研究

为了解冻融作用对黄土湿陷性的作用效果,以Q3黄土为研究对象,采用增(减)湿法配制不同含水量黄土试样,测试黄土在无补水条件下受温度影响的冻融变形、压缩变形和湿陷变形;对原状黄土进行颗粒分析及基本物理力学参数试验。分析表明:(1)黄土是否产生冻胀取决于其含水量是否超过"临界冻胀含水量"。(2)冻融黄土与原状黄土相比压缩变形量较大,把部分浸水湿陷变形转化为压缩变形,冻融作用使黄土的湿陷性弱化。(3)冷冻黄土在相同温度下,含水量越大,湿陷系数越小;在同一含水量下,冻结温度愈低湿陷系数愈小。     

铁路路基关键参数长期监测方法与系统的研究

提出一种路基表面沉降和动位移光学测量方法,具有自动标定等优点,在此基础上构建了基于无线网络传输铁路路基关键参数远程监测系统。该系统主要由路基动位移自动测量、表面沉降自动测量、路基动应力与含水量自动测量以及数据采集与无线传输等部分组成。监测系统经实验室验证后,分别在大秦重载铁路大同路段以及茶坞路段进行了现场安装调试和实验,实现了对路基含水量、动应力、动位移和沉降的长时间自动远程监测。     

天津浅部地层的泊松比特征初步分析

收集整理了天津地区的原位波速测井资料,对浅部土层泊松比进行了研究,并对其影响因素进行了分析。结果表明：（1）天津浅部地层的泊松比随深度的增加呈三段式变化,0~5 m范围内的浅表人工填土盖层泊松比迅速增加,5~20 m 范围内的软流塑淤泥质层泊松比值趋于稳定,20~200 m范围土层岩性差异大,泊松比离散性强,但显示了一定的线性特征;（2）土层的泊松比与土层含水量、孔隙比呈正相关,与湿密度呈负相关,但含水量的影响比湿密度或者固体矿物成分的影响更显著;（3）土层泊松比与土层岩性有较强的对应关系。