基于FEFLOW的岸坡地下水三维渗流场模拟研究

三峡库区岸坡的涉水环境复杂,随着库水位的调度,岸坡内地下水渗流场不断地发生相应的变化。为深入研究涉水岸坡地下水渗流场的变化特征,在对巫山县江东咀地区涉水岸坡实地调查的基础上,基于三维数值模拟软件FEFLOW,通过构建涉水岸坡的渗流模型,对岸坡地下水三维渗流场在两个水文年、4种工况下的变化情况进行了三维数值模拟研究。结果表明:地下水水位随库水位的变化具有明显的"滞后效应",存在地下水渗流中的"漏斗"现象,且岸坡地下水水位的分布与地形和基岩面的位置密切相关。该研究成果可为类似涉水岸坡地下水渗流场的研究提供参考。     

库水位涨落和降雨入渗作用下岸坡中浸润线的计算

对岸坡进行稳定性分析时,需要确定库水位升降和降雨联合作用下岸坡中浸润线的位置,为此以均质土坡为地质模型,考虑在库水位升降与降雨入渗联合作用下岸坡中的非稳定渗流计算,推得库水位升降和降雨联合作用时岸坡中浸润线的计算公式;通过计算得到浸润线的动态变化规律以及压力传导系数、库水位升降速度和降雨强度对浸润线的影响,为库水位变化和降雨条件下岸坡的稳定性分析提供了依据.     

九江地区长江沿岸工程地质特征与岸坡稳定性探讨

通过野外地质调查、地球物理探测、工程地质钻探等手段,研究九江地区湖口—彭泽长江沿岸的地层结构、岩溶发育、岸坡工程地质特征与岸坡稳定性。长江边岸与圩堤均位于长江南岸Ⅰ级阶地,地表为第四系全新统冲积层,为一套河湖相沉积物,淤泥层厚,边岸与圩堤地基属软弱土层,工程承载力低,易产生不均匀沉陷、砂土液化和渗透变形,导致边岸与圩堤滑塌。综合分析认为,湖口—彭泽芙蓉的岸坡稳定性差,长江崩岸的原因主要为:长江南岸大部分圩堤处于迎流顶冲段,水流淘刷较严重;长江航道靠南段,岸坡长期受行船波浪淘刷,造成岸坡坡面陡直,稳定性差;地层上部为夹薄砂层的粘性土层,下部为细砂层,抗冲性差;汛期岸滩土体饱和,长江水位低,河滩地内水外渗造成岸坡失稳。以粘土为主的岸坡,应加强有效排水和减缓坡比;有砂层的岸坡结构型岸坡,应对结合部位砂层、枯水位附近及水位变幅带内的砂层进行防冲刷、防掏蚀保护。     

水位变动条件下二元结构岸坡稳定性分析——以扬中市指南村崩岸段岸坡为例

以指南村崩岸段岸坡为研究对象,通过实地调查开展地质钻探工作,获取岸坡土体的物理力学参数,并基于饱和-非饱和土渗流理论、非饱和土抗剪强度理论及极限平衡法,研究江水水位变动过程中二元结构岸坡稳定性的变化。结果表明:(1)岸坡土体为二元结构,上层为粉质黏土,下层为粉砂,粉砂层厚度较大且透水性较好,为地下水流动提供良好环境。(2)水位变动引起的饱和-非饱和土渗流对于岸坡稳定性有明显影响,岸坡稳定性在涨水期随水位上升而增大,在退水期随水位下降而减小。退水期安全系数明显低于相同条件下涨水期和洪水期,即水位降落导致岸坡稳定性降低,极易发生岸坡崩塌。(3)水位上升速度越快,岸坡安全系数最大值越大,即岸坡在水位骤涨时更加稳定;水位下降速度越快,岸坡安全系数的最小值越小,即岸坡在水位骤降时更容易发生失稳崩塌。     

三峡库区塌岸防护方法适宜性分析

根据组成库岸的岩土类型和组合型式,将三峡库区库岸地质结构概括为岩质、土质、岩土混合三大类及若干亚类,并对各类库岸的破坏方式进行了分析与总结,认为三峡水库蓄水后,库岸的破坏形式主要表现为崩塌与滑坡。根据库岸地质结构类型、破坏方式与规模,对三峡库区库岸防护设计的适宜性进行了详细的研究,认为三峡库区库岸宜采用如下5种方案进行防护:(1)对于易风化岩质岸坡或软硬互层岩质岸坡,宜以喷锚工程为主,结合局部支撑与挖方等进行防护;(2)对于土层比较厚(≥10m),地表有明显的变形破坏迹象的岸坡;或夹软弱层的易滑顺向岩质岸坡,宜以抗滑桩工程为主,结合护坡与地表排水等进行防护;(3)对于下伏完整基岩,且土层较薄(<6m)的土质岸坡或混合型岸坡,宜以挡土墙工程为主,结合地表排水等进行防护;(4)对于土层较厚(≥6m)且坡度较缓(< 20°)的土质岸坡或混合型岸坡,宜以干砌条石护坡工程为主,结合石笼、水下抛石压脚等进行防护;(5)对于坡度较陡(>20°)、厚度较大(≥6m)的土质岸坡、或强风化的花岗岩岸坡,宜以格构锚工程为主,结合地表排水等进行防护。针对这5种防护方案,选择典型库岸段进行库岸防护设计。结果表明,采用这5种方案防护库岸1 km直接工程费用分别为:857.2万元、2246.0万元、931.5万元、625.5万元、2288.8万元。     

水位涨落引起的库岸再造对岸坡稳定性的影响研究

自三峡库区开始蓄水以来,岸坡岩土体遇水饱和,物理力学强度降低,并受到周期性的河流地质作用,产生冲刷和淤积,最终造成岸坡地形的改变,即库岸再造,而目前岸坡稳定性研究未考虑库岸再造的影响。以巫山县某岸坡为例,对比分析了蓄水前后岸坡地形的变化特征,并利用数值模拟方法对岸坡地下水渗流特征和稳定性进行了研究。结果表明:岸坡不同位置和高程处地形的改变因地表水力特征的差异而有所不同;随着库水位的下降,岸坡地下水浸润线平缓下降,但坡度较陡一侧岸坡地下水渗流水力梯度更大,且在同一工况下,地形改造后的岸坡稳定性更高。     

三峡库区巴东县龙船河库岸塌岸预测及稳定性评价

采用卡丘金法、工程地质类比法对三峡库区巴东县龙船河库岸不同成因的土质岸坡、岩土混合质岸坡、软硬相间的岩质岸坡在水库蓄水后的塌岸进行了预测,并采用不平衡推力法对其稳定性进行了计算分析与评价,根据预测评价结果进行的防治方案设计,通过了三峡水库三期蓄水的检验,取得了较好的防治效果.     

昆明海口地区地下水资源问题

1 环境水文地质条件海口处于昆明盆地西侧金铜盆山背斜北翼,岩层产状平缓,裂隙及岩溶发育,地面相对高差小于300米,为侵蚀、溶蚀低山—溶蚀谷地地貌。该区第四系松散堆积物以冲积、湖积为主,其次是洪积和残坡积。岩性为砂、亚砂土、钙质亚粘土和淤泥,集中分布于海口河北岸及滇池岸边,覆盖于碳盐岩岩层之上,厚度1.6～28.44米,含少量第四系松散层孔隙水。碳酸盐岩广泛分布于区内,基岩裸露区溶槽、石芽、溶隙极发育,大气降雨容易转化为地下水,是该区地下水的主要补给区;玄武岩、碎屑岩分     

城市河道岸坡的生态型修复研究

河道岸坡生态修复已成为建设生态文明城市的重要组成,在通过介绍河道岸坡发展历程、国内外城市河道岸坡改造动态以及现有河道岸坡的修复技术的基础上,提出城市河道岸坡生态型改造模式的建议,打造城市河道“绿色长廊”。     

水库滑坡涌浪动压力特征试验研究

水库滑坡高速入水产生涌浪,当涌浪传播到对岸岸坡时,巨大的冲击力会造成沿岸基础设施的破坏,对沿岸居民的生命和财产安全构成极大威胁.为研究水库滑坡涌浪冲击力在对岸岸坡上的作用特点及其分布规律,以三峡库区中等宽缓库段滑坡及河道规模为原型,开展了1∶400比例的三维正态滑坡涌浪物理模型试验,初步揭示了水库滑坡涌浪动压力的类型、...     

三峡库区某煤矿码头岸坡渗流场分析与稳定性评价

由于三峡工程的建设,在库区进行码头建设必须考虑库水位调度对岸坡稳定性的影响。本文以重庆奉节县某煤矿码头的实际工程为例,基于饱和-非饱和渗流理论,采用有限元数值模拟方法,分别模拟计算与分析了静态库水位、库水位上升和库水位下降几种工况下岸坡的渗流场,并在此基础上采用剩余推力法计算得到岸坡不同工况下最危险滑动面的位置和相应的稳定性系数,据此对岸坡稳定性进行了评价,以为库区码头设计及施工提供依据。     

河流岸坡净化径流的实验室研究

利用实验室内建立的河流岸坡展开对地表径流中高锰酸钾指数、氨氮及总磷在模型内部沿程净化效果的实验研究。结果显示,河流岸坡对高锰酸钾指数、氨氮、总磷的去除率分别为90%、80%、80%;沿程各污染物浓度以第一段下降最为明显,第二段略有波动,第三段出水浓度与第一段浓度差异较小;相比较,缓坡模型沿程对高锰酸钾指数、氨氮及总磷的净化效率要比陡坡模型稳定。河流岸坡对地表径流中的高锰酸钾指数、氨氮及总磷有明显的净化效果,确定岸坡的最优坡长比将促进其实际工程应用。     

派河流域滨岸带植物群落物种多样性和群落相似性分析及滨岸缓冲带模型构建

通过野外踏查和样带、样方调查法,利用物种多样性指数和群落相似性指数,对派河流域滨岸带不同植物群落结构及其与水质联系进行分析比较,从而构建出适合派河治污的缓冲带模型。结果表明:该流域滨岸带植物物种组成共有92科204属254种,其中主要生活型植物为草本植物。整条流域、不同河段和不同岸坡高度的植物群落的多样性指数大小存在差异,且数值普遍较低。由于所处生境差异和人为因素的影响,不同河段和不同坡面高度的群落相似性均不同。滨岸缓冲带的宽度及其植物搭配的复杂程度对于河道水质的改善具有重要作用。综上可知,派河流域滨水带植物组成较为丰富,但各群落物种丰富度偏低,不同空间位置的群落异质性较大,滨岸缓冲带模型可构建为在不同岸坡高度错落分布一定宽度的乔灌草搭配模型来改善派河水质。     

基于随机森林模型的乌江高陡岸坡滑坡地质灾害易发性评价

重庆乌江河谷地区地形陡峻,滑坡地质灾害沿河谷地带多发,开展乌江高陡岸坡滑坡地质灾害易发性评价对减少地质灾害风险与线路工程规划具有重要意义.选取乌江龙溪-石朝门段高陡岸坡为研究区,提取高程、坡度、斜坡结构、斜坡形态、冲沟、岩组分类、地质构造和道路评价指标因子信息,采用随机森林模型对研究区滑坡地质灾害易发性进行了评价与精度...     

滨岸缓冲带控制农田氮磷流失的作用和机理研究

农田面源氮磷的流失是导致河流湖泊等水体产生富营养化的主要原因之一,其带来的环境、经济及社会问题已引起国内外广泛关注。近年来,关于滨岸缓冲带截留污染物的效率和机理已成为研究热点。文章介绍了滨岸缓冲带在农业面源污染防治上的功能和作用,论述了滨岸缓冲带对氮磷养分的截留转化机理以及稳定同位素技术在机理研究中的应用,讨论了影响滨岸缓冲带截留转化氮磷养分的调控因子,在此基础上就目前滨岸缓冲带控制农田氮磷流失研究中存在的问题提出了未来的研究展望。     

磷在土壤中的解吸动力学

选择我国华北农田一种典型钙质土壤－草甸褐土,在实验室运用水静态浸提方法研究了对于不同的磷加入量,土壤磷在不同振荡时间（t）和不同水土比（w）条件下的解吸动力学过程．结果表明,在一定的水土比条件下,土壤通过解吸释放的磷与振荡时间呈指数关系;在一定的振荡时间条件下,磷的解吸与水土比也呈指数关系;在一定的振荡时间和水土比条件下,磷的解吸与土壤初始可浸提磷量成正比．通过实验,建立了一个简单的经验模型：pd＝0.33P₀t^0.09W^0.28,描述磷的解吸过程,并给出了该模型的条件范围．     

三板溪水库南孟溪堆积体演化机制与稳定性评价

水库运行过程中库水位频繁变化是导致库岸边坡变形失稳的重要因素之一。以我国西南地区三板溪水库南孟溪堆积体岸坡工程为研究对象，在前期现场调查、地质勘察和室内试验的基础上，分析了南孟溪堆积体成因机制及形貌演化过程，并结合岸坡渗流场分析，通过极限平衡分析方法对该堆积体在不同工况条件下的稳定性进行了评价。结果表明：南孟溪堆积体是斜坡表层岩体在两组陡倾节理、顺坡向缓倾层面和顺坡向断裂的不利组合作用下产生崩塌破坏的结果，其形成过程大致可分为6个阶段；正常运用条件下，库水位下降过程中，该堆积体边坡稳定性系数呈先降后升的趋势，且在库水位约为464.9 m时边坡稳定性系数达到最小值，而在水库蓄水期，边坡稳定性系数呈先保持基本稳定后逐步下降的规律；非正常运用条件下，在库水位降低20%～30%时边坡稳定性系数达到最小值；堆积体边坡在部分工况下不满足规范要求的边坡最小安全系数标准，设置重要构筑物时需要采取加固措施。     

环境地学

进行了探讨。参34X144 .2仪众劲印8磷在土壤中的解吸动力学/晏维金(中科院地理研究所)…//中国环境科学/中国环境科学学会一2(X刃,20(2)一卯一101环图X一58 选择我国华北农田一种典型钙质土壤一草甸褐土,在实验室运用水静态浸提方法研究了对于不同的磷加人量,土壤磷在不同振荡时间(t)和不同水土比(W)条件下的解吸动力学过程。结果表明,在一定的水土比条件下,土壤通过解吸释放的磷与振荡时间呈指数关系;在一定的振荡时间条件下,磷的解吸和水土比也呈指数关系;在一定的振荡时间和水土比条件下,磷的解吸与土壤初始可浸提磷量成正比。通过实验…     

河流岸坡净化径流中氨氮的实验室研究

利用实验室内建立的河流岸坡展开对地表径流中氨氮在模型内部沿程净化效果的实验研究。结果显示,河流岸坡对氨氮的去除率在90%以上;沿程氨氮浓度在缓坡模型的第二断面、第三断面的浓度及净化效率较为稳定,而在陡坡模型中的第三断面浓度及净化效率均出现较大波动;此外,合理的进水负荷使两种河流岸坡对氨氮的去除率稳定在96%左右;相比较而言,缓坡模型沿程对氨氮的净化效率要比陡坡模型稳定。     

典型岩溶区旱季板栗树下岩溶溶蚀速率的研究

广西是全国板栗树主要种植区之一,研究区的隆安县具有"板栗之乡"之称,并且大部分板栗树种植在岩溶区。为了研究岩溶区种植板栗树后岩溶溶蚀的变化,本文通过野外溶蚀标准试片法,在典型岩溶区测定了相同地质背景下洼地板栗树、洼地草地、坡地灌木丛旱季试片绝对溶蚀量、溶蚀速率和土壤pH值等,并对洼地草地、坡地灌木丛土壤和洼地板栗树进行比较。结果表明:板栗树下土壤pH值偏低,呈弱酸性,低于坡地灌木丛和洼地草地,土地试片的溶蚀率则高于坡地灌木丛和洼地草地,而且土壤试片的溶蚀速率与土壤pH值呈显著负相关关系。因此,岩溶区板栗树的种植可能对岩溶溶蚀作用有促进的作用。