敦煌莫高窟玉门组砂砾岩风化特征研究

风化是引起莫高窟围岩（砂砾岩）破坏的一种重要病害,严重影响莫高窟的长期保存。为研究莫高窟玉门组砂砾岩的风化特征,选取莫高窟南侧一处崖体为试验点,采用逐层剥离的方法,分别在距崖体侧表面0cm、3cm、5cm、8cm及10cm深度处进行现场声波测试、回弹测试并取样进行X-射线衍射试验和易溶盐试验。试验结果表明:莫高窟围岩在风化作用下强度降低,现场声波测试和回弹测试结果均随着开挖深度的增加而不断升高;砂砾岩胶结物的主要矿物为石英、方解石、长石、白云石、石膏等,主要黏土矿物是绿泥石;其可溶盐主要包括Na₂SO₄、NaCl、CaSO₄等。同时结合气象数据及试验结果,分析了影响岩体风化的主要因素,初步讨论了岩体的风化机理,包括:（1）温度应力引起岩体结构破坏和裂隙发育;（2）胶结物中的主要矿物方解石易于发生水化作用,转化成易溶的Ca（HCO₃）₂,发生迁移,破坏岩体的胶结结构;（3）盐风化也是岩体风化的一个重要方式,Na₂SO₄、CaSO₄等可溶盐在水汽作用下发生溶解、结晶及水合作用,体积膨胀,对孔隙壁产生较大压力,致使岩体颗粒之间联结减弱,结构破坏,裂隙发育。     

长岛县南五岛土壤地球化学特征及环境质量评价

以长岛县南五岛土壤为研究对象,对区内土壤元素的含量特征进行分析,并对土壤环境质量进行评价。结果表明：研究区土壤平均含量与烟台市、山东省以及全国土壤平均水平相比,除CaO,Na2O,Hg,S,Se,P,F元素含量差异较明显,其他大部分元素含量相对稳定,元素含量的高低不仅与研究区背景条件有关,也与人类活动密切相关。研究区土壤环境质量整体较好,大部分区域属于清洁区和尚清洁区,仅城区局部受到一定程度的Cd,Hg,Zn污染。     

单体土遗址地震动力响应分析——以山丹县刘富寨敌台为例

我国西北地区遗存有大量的单体土遗址,时刻遭受地震等各种灾害的威胁。因其种类繁多,形式各异,很难以一个确定性的模型或计算方式来获取较为准确的结论。为更好地研究及保护单体土遗址,以山丹县刘富寨敌台为例,采用FLAC3D软件对其进行地震动力响应分析,包括位移、应力以及地震波的加速度放大效应。研究结果表明:在实测双向地震荷载作用下,敌台产生了一定的永久位移,且以竖向位移为主(主要由水平地震荷载引起);敌台内部裂隙处产生了拉应力集中,且其接近抗拉强度;地震加速度放大效应随高度增加而强烈,以竖向加速度更为明显;裂隙对竖向位移的产生具有强烈的不利影响,同时裂隙处加速度放大系数最大,但会弱化相邻测点的放大效应。     

中国西北地区气象因子对夯土遗址裂隙发育的影响

中国西北地区遗存有大量的土遗址,其种类繁多,形式各异,时刻遭受各类气象因子的影响,裂隙是其普遍发育的病害之一。为了更好地研究气象因子对夯土遗址裂隙发育的影响,本文基于近5a对分布于甘肃和青海境内的多处明代夯土遗址开展的工程实践,分析了降雨、蒸发、温度、日温差和日照等主要气象要素对裂隙发育的影响,较好地揭示了我国西北地区夯土遗址裂隙发育的气象环境效应。分析结果表明：（1）随着降雨量的增大,蒸发量的减小（即干旱指数的减小）,温度的降低和日照的减弱,裂隙发育率、平均裂隙长度和最大裂隙长度整体趋于增大,且相对潮湿的自然环境更能促进宽大裂隙的后期发育;（2）随着降雨量的减小,蒸发量的增大（即干旱指数的增大）,温度的升高和日照的增强,平均裂隙宽度和最大裂隙宽度整体趋于增大,且干旱状态的自然环境更能促进微小裂隙的前期发育;（3）气象环境对遗址的影响是一个复杂的过程,影响的因素较多,且往往是同时进行、相互影响和相互促进的,其对土遗址所产生的影响结果是相似的。     

青海明长城烽火台病害发育与海拔相关性研究

青海省明长城历经千百年风雨侵蚀和人为破坏,大多已消失殆尽,仅剩极少部分以土遗址的形式存在。经有关研究表明,明长城土遗址主要发育有包括片状剥离、冲沟、掏蚀、坍塌、裂隙、洞穴以及生物病害等6种典型类型。作为明长城的一种特殊建筑类型,烽火台主要具有传输信息的军事功能,其大多分布于高海拔地区。本文遴选分布于青海省湟中地区17座烽火台,对其病害发育进行现场勘查,并收集相关海拔资料,对烽火台病害发育与海拔进行拟合,旨在探究海拔对烽火台病害发育的影响。通过系统分析得出海拔对生物病害、片状剥离、洞穴以及掏蚀等4种典型病害影响存在一定影响,其中对片状剥离、洞穴以及掏蚀3种病害影响尤为显著,本研究为土遗址病害发育机理研究提供一种新的思路,并为青海省明长城文物保护工作提供有益参考。     

敦煌莫高窟北区崖体沿纵深方向风化特征研究

日益严重的风化侵蚀,严重影响了莫高窟围岩的稳定性和壁画的赋存环境,成为威胁洞窟文物安全的严重隐患。为研究莫高窟北区崖体沿纵深方向的风化特征,选取莫高窟北区北侧一处崖体为试验点,采用逐层剖切的方法,沿水平方向由外向里依次取样编号。通过室内颗分试验、现场声波测试、可溶盐测试及X射线衍射测试,分析其变化规律。试验结果表明:地层颗粒组成的差异将影响崖体的抗风化能力;声波波速呈现震荡性的变化趋势;在水平深度0.7 m范围内钠长石含量相对减少,石英含量相对增加;崖体在水平深度0.4~1.0 m范围内可溶盐含量呈现递减特征;可溶盐是影响北区崖体风化的重要因素之一。综合分析各测试结果,认为1号、2号和3号探洞风化厚度分别为1.0 m、0.6 m和0.4 m。崖体风化呈现空间差异性,顶部风化最为严重,底部风化最弱。     

长岛县南五岛地下水环境质量评价与分析

根据长岛县南五岛24处水点的水质分析资料,选取13项因子,采用单项组分法、综合评价法,对区内地下水环境质量进行分析评价。结果表明,区内氯化物、硝酸盐、亚硝酸盐、总硬度、溶解性总固体等单项组分严重超标,地下水环境质量总体较差。     

基于历史卫星遥感影像对城区空间形态演变的研究——以山东省潍坊市为例

基于潍坊市近50年来历史遥感影像,通过人机结合的方式,对历史影像进行中心城区范围提取,并开展面积变化、扩张速度和扩张强度、紧凑度、分形维数、重心迁移等相关指数的统计分析,发现潍坊市中心城区扩张的历史演变规律。通过提取水系、道路等城市发展相关要素,分析对其历史变化情况进行专题分析,以此为城市发展和规划提供数据和决策支撑。研究发现,潍坊市中心城区的空间形态演变规律初期向东侧发展,与寒亭区、坊子区形成三角状星型结构。后发展形成东西一体相连的单中心城区结构,最终形成潍坊市中心城区东西、南北十字结构。