中国地质大学(武汉)环境工程与水文地质系简介

人为活动条件下河北平原第四系地下水系统的演变

用地下水系统理论和地下水系统分析方法 ,从全新的视角对河北平原地下水系统的介质空间、流场、水化学场的结构与特征进行了分析 ,在此基础上探讨了人为活动条件下地下水系统的演化 ,从而为该地区水资源评价、开发与管理、环境地质问题的研究与防治提供了新的理论依据

溪洛渡水电站坝址区地下水流动系统分析

针对溪洛渡巨型水利枢纽工程在玄武岩坝址区的勘探中遇到的较为复杂的水文地质异常现象 ,如冷水与热水、裂隙水“承压”现象、偶遇大水量突水点等异常现象 ,通过运用地下水流动系统理论 ,构建了坝区地下水流动系统模式 ;揭示了深部灰岩水越层排泄和玄武岩潜水混合排泄带的特征 ,以及浅部以层间层内裂隙发育为主的非均质玄武岩含水介质的特点 ;阐明了坝区地下水异常现象的成因与条件。

利用压水试验构建裂隙网络系统的方法探讨——以溪洛渡水电站坝区玄武岩为例

利用钻孔常规压水试验 ( L u值 )资料 ,运用统计分析方法对 Lu值大小的分级、分级频率的空间分布和随埋深的变化进行了量化分析 ,得出了不同级次的裂隙发育程度随埋深变化的规律 ,揭示了岩体裂隙发育规模、裂隙连通程度和不同级别的裂隙密度等特点 ;结合研究区地质构造与裂隙发育条件 ,提出了运用随机统计原理构建二维裂隙网络系统模式的方法 ;并结合中国西部溪洛渡水电站坝区玄武岩裂隙介质阐明了裂隙网络系统的构建方法与思路。

地下水矿物饱和度的水文地球化学模拟分析——以娘子关泉域岩溶水为例

通过分析娘子关泉域岩溶水的水文地质条件、岩溶发育规律以及水文地球化学特征 ,发现在该泉域内不应出现方解石、白云石、石膏等矿物溶解饱和状态。运用地球化学模拟软件 PHREEQC模拟该区可能的化学条件 (地下水中二氧化碳分压 )及相应条件下的矿物溶解状态 ,同时结合野外溶解实验推断所处条件范围。这一研究推测出地下水与其溶解矿物所处极限状态应为饱和状态 ,而实际常常应处于非饱和状态 ,若计算为过饱和状态 ,则应可能是分析数据错误所致。

基于信息熵技术对地下水观测网的层次分类——以河北平原地下水观测网为例

针对目前地下水观测网存在的层次不清问题 ,提出了基于信息熵技术的新的分类方法。列举了观测网层次混乱问题的表现、原因和可能造成的后果 ,提出地下水观测网具有层次性 ,而且这种层次性必须与地下水流动系统的层次性对应 ;认为地下水观测网就是一种信号通讯网 ,水位信号具有可传递性、差异性以及衰减性等特征 ,可以运用信息熵理论中的互信息概念定量刻画观测孔之间的信息联系 ,并以这种信息联系程度作为观测孔层次分类的主要依据 ;以河北平原地下水观测网为例 ,研究了区域尺度和局部尺度观测网的分类 ,结果表明信息熵方法可以很好地解决此类问题。

地下热水运移数学模型简介

介绍了国内外评价地热资源的方法 :1用容积法 (热储法 )计算地热资源量 ;2用解析法和数值法求解描述热水流动和热量运移的数学模型 ,模拟和预测地下热水系统的水动力场和温度场的时空变化。这些模型既有稳定流的 ,也有非稳定流的 ,并已从一维模型发展到二维模型再到三维模型。描述地下热水流动和热量运移的三维非稳定流模型 ,是目前流行和先进的数学模型。

夏玉米田土壤水分—养分—盐分剖面二维数值模拟

以衡水试验场夏玉米田为例 ,建立了田间沟垄地形条件下土壤剖面的二维饱和—非饱和水流及溶质运移数学模型 ,对夏玉米生长条件下土壤剖面水分、养分和盐分 (以下简称水养盐 )的动态进行了模拟 ,揭示了典型时刻土壤水流动系统特征及其与土壤水分、养分和盐分的关系。结果表明 :1所建立的数学模型以及模型中的参数可较好地描述和模拟土壤剖面水养盐的运移过程和变化规律 ;2土壤剖面水养盐的分布明显受土壤沟垄地形的影响 ;3在夏玉米生长期 ,土壤处于“耗养”和“脱盐”状态。

区域农业生态地质调查内容与方法——以河北平原为例

区域农业生态地质调查 ,是我国建设可持续农业及农村经济、建设良好生态环境的重要保证。区域农业生态地质调查要以关键带的地质环境演化和对农业的影响来划分并确定调查的时段和重点 ,深部以编为主 ,浅部以验证调查为主 ;总体上为网度控制 ,灰度界线 ,其工作精度由下部至上部逐步提高。以河北平原为例 ,划分了 4个层段 :地表层段 ,为调查重点 ,作为综合成果的主体 ;全新统上段和全新统层段 ,分别以洛阳铲和浅钻验证调查为主 ;第四系层段 ,开发已有资料 ,以编为主。综合性调查成果的主图及图例表反映调查区域的农业生态地质条件 ,镶图及辅表反映调查区域的农业生态地质工程区划等 ,剖面图辅助揭示区域农业生态地质背景条件。

降雨对滑坡的作用机理及动态模拟研究

从动态分析和数值模拟两方面讨论了滑坡过程中的地下水作用机理和地下水动力场的时空分布问题 ,建立了二维极限平衡状态下的临界水位高度模型和描述滑坡剖面二维不稳定流动问题的动力学模型 ;以临界水位高度模型对重庆土台镇滑坡稳定性分析的研究结果表明 ,该滑坡的防治措施宜首先考虑地表水防渗和地下排水方案 ,在滑坡位移监测的同时更应考虑位移、降雨量、地下水动态三者的结合 ;采用数值模型计算了长江三峡库区鸡扒子滑坡因降雨入渗而引起的地下水动力场的时空分布 ,研究结果表明 ,地下水水位和流速场的时空演化过程与滑坡发生的时空特点基本吻合 ,当降雨达到 46 h时 ,滑坡体中地下水流向与滑动面倾向基本一致 ,尤其是在滑体底部出现潜水流 ,此时的地下水流动对滑坡稳定性最为不利。

地震作用下的灰坝液化特征及其动力稳定性分析——以安阳电厂为例

根据安阳电厂灰坝岩土工程性质及其动力学特性 ,建立了适合灰坝工程的动力分析模型并采用有限元法进行了动力分析。在此基础上 ,在不同工况条件下对灰坝进行了抗液化安全评价及抗震稳定性分析。研究表明 ,在不设碎石桩、无排渗体条件下 ,粉煤灰子坝的抗液化安全系数 Ks<1.2 5 ,将发生液化 ;在设碎石桩、有排渗体条件下 ,粉煤灰子坝的抗液化安全系数明显提高 ,Ks≥ 1.2 5 ,不会发生液化。抗震稳定性分析表明 ,在上述两种工况条件下灰坝是稳定的。

饮用水NO_3~-污染与食管癌发病率及死亡率相关性探讨——以河南省林州安阳地区为例

阐明了林州市食管癌流行的 4个特征。根据 46个饮用水的 NO-3 分析资料 ,论证亚硝胺的前体物 NO-3 的分布与食管癌的地理分布具有明显的相关性 :林州市的发病率是北部高于南部 ;林州市—安阳县—范县的发病率是西部大于东部。居民饮用NO-3 超标的浅层地下水、旱井水是导致食管癌的重要原因之一。 70年代以来 ,大量施用化肥是引起饮用地下水 NO-3 污染的根本原因 ,它导致的后果是林州市食管癌发病率和死亡率下降缓慢。指出了必须坚持“防霉、去胺、施钼肥、治增生、改变不良饮食习惯”五项预防措施 ,特别要把饮用水治理好

人工神经网络在隧道围岩稳定性识别中的应用

在全面分析影响隧道围岩稳定性因素的基础上 ,结合人工神经网络方法的特点 ,提出了一种基于隧道围岩稳定性识别的 B-P人工神经网络方法。通过实例分析对比表明 ,模型精度很高 ,识别结果可靠 ,且操作简洁方便 ,能有效地应用于隧道围岩稳定性的识别。

GIS支持的斜坡地质灾害空间预测系统框架设计

根据斜坡地质灾害研究特点和 GIS软件的特点 ,提出了 GIS支持下的斜坡地质灾害空间预测的技术路线 ,建立了具有不同功能的 4个子系统组成的基于 GIS的斜坡地质灾害空间预测系统 ;提出了数据库信息的标准和斜坡地质灾害区域空间预测评价指标体系 ;讨论了斜坡地质灾害预测及动态监测预测的建模、空间尺度和方法 ;并利用面向对象的高级编程语言研制开发了该系统 ,开发了与 MAPGIS集成的常用的单体斜坡和区域斜坡稳定性预测模型及斜坡地质灾害工程地质信息非空间数据库和空间图形库。该系统将斜坡工程地质信息数据库与图形库、方法库紧密结合 ,将斜坡地质灾害区域预测与灾害点稳定性预测评价有机地联成一体。它既可以用作大范围的宏观决策 ,又可以为单体灾害防治提供必要资料 ;该系统具有可视性强、传输功能和复制功能强及信息可加工的特点 ,可达到充分利用资料信息 ,缩短模拟、评价周期和降低成本的目的 ;而且结果的可视化便于改善和提高管理部门的管理决策质量 ,为滑坡治理和城市规划建设提供快速服务。

测定微量铬(VI)的新方法——邻氯苯基荧光酮荧光熄灭法

基于 Cr( VI)—邻氯苯基荧光酮 ( O-Cl-PF)— CTMAB体系的荧光熄灭效应 ,提出了一种测定痕量铬 ( VI)的新荧光方法。在 p H=8.3的 NH4 Cl-NH3 H2 O介质中 ,该物的最大激发波长和发射波长分别是 40 0 nm和 5 5 0 nm。铬 ( VI)量 2～ 48μg/L[0 .0 5～ 1.2 μg/( 2 5 m L) ]范围内与相对荧光强度 ΔF呈线性关系 ,检出限为 1μg/L。该方法可用于电镀废液、湖水、矿石中痕量铬( VI)的直接测定。

路面基层压实度现场测试中的非理想因素分析——以广东西部沿海高速公路新会段为例

通过对广东西部沿海高速公路路面基层现场压实度检测过程的详细观察 ,并在不同的条件下反复进行试验、分析比较 ,找出了影响压实度现场检测精度的主要非理想因素 ,即标准砂密度、试样含水量和路面基层平整度 ,并提出了解决方法。