剪切波速推测的工程应用

剪切波速是场地地震反应分析中的一个重要计算参数.针对工程中剪切波速测试不能达到技术要求的情况,本文简要分析了剪切波速测试不能达到要求的原因,并介绍了剪切波速推测作为弥补手段,使剪切波速达到技术要求.通过工程实例介绍了两种推测剪切波速的办法,一种是利用指数形式的经验公式推测剪切波速,主要是介绍了通过微调公式中的部分参数,使得推测结果更结合实际,另一种是利用多项式形式拟合来推测剪切波速,主要是通过观察其分布规律,来确定其拟合函数的形式.     

Biogeochemical processes at the fringe of a landfill leachate pollution plume: potential for dissolved organic carbon, Fe(II), Mn(II), NH4, and CH4 oxidation

Various redox reactions may occur at the fringe of a landfill leachate plume, involving oxidation of dissolved organic carbon (DOC), CH4, Fe(II), Mn(II), and NH4 from leachate and reduction of O2, NO3 and SO4 from pristine groundwater. Knowledge on the relevance of these processes is essential for the simulation and evaluation of natural attenuation (NA) of pollution plumes. The occurrence of such biogeochemical processes was investigated at the top fringe of a landfill leachate plume (Banisveld, the Netherlands). Hydrochemical depth profiles of the top fringe were captured via installation of a series of multi-level samplers at 18, 39 and 58 m downstream from the landfill. Ten-centimeter vertical resolution was necessary to study NA within a fringe as thin as 0.5 m. Bromide appeared an equally well-conservative tracer as chloride to calculate dilution of landfill leachate, and its ratio to chloride was high compared to other possible sources of salt in groundwater. The plume fringe rose steadily from a depth of around 5 m towards the surface with a few meters in the period 1998-2003. The plume uplift may be caused by enhanced exfiltration to a brook downstream from the landfill, due to increased precipitation over this period and an artificial lowering of the water level of the brook. This rise invoked cation exchange including proton buffering, and triggered degassing of methane. The hydrochemical depth profile was simulated in a 1D vertical reactive transport model using PHREEQC-2. Optimization using the nonlinear optimization program PEST brought forward that solid organic carbon and not clay minerals controlled retardation of cations. Cation exchange resulted in spatial separation of Fe(II), Mn(II) and NH4 fronts from the fringe, and thereby prevented possible oxidation of these secondary redox species. Degradation of DOC may happen in the fringe zone. Re-dissolution of methane escaped from the plume and subsequent oxidation is an explanation for absence of previously present nitrate and anaerobic conditions in pristine groundwater above the plume. Stable carbon isotope (delta13C) values of methane confirm anaerobic methane oxidation immediately below the fringe zone, presumably coupled to reduction of sulfate, desorbed from iron oxide. Methane must be the principle reductant consuming soluble electron-acceptors in pristine groundwater, thereby limiting NA for other solutes including organic micro-pollutants at the fringe of this landfill leachate plume.     

易燃混合气体爆炸完全基元反应模型数值模拟

采用完全基元反应模型和高精度ENO格式对易燃混合气体爆炸过程进行了数值研究,对H2/O2/Ar混合气体起爆和爆轰波传播过程的数值模拟结果表明,计算的爆轰波阵面参数和实验相当符合,对轰波反应区化学反应的研究表明,参与反应的不同组分具有不同类型的变化特征,这些特征为爆炸灾害的预防设计提供了线索。     

面波测试在汶川强震区土体损伤调查中的应用

汶川地震后,确定地震对岩土体扰动的范围和损伤程度,是预测震后次生山地灾害演化趋势,以及制定道路修复加固工程对策的重要依据。面波勘察是通过获取剪切波速变化情况,推断土体扰动范围的快捷手段。本文在位于汶川地震强震区的213国道都汶段内的2个边坡工点和3个路堤工点,布设6个测段进行了高精度面波浅层地震勘查。结果表明:①9度和10度地震烈度区土体扰动的深度无明显差别;②在汶川地震强震区,人工填筑的路堤工程所造成的强扰动区深度不小于5 m,自然土体造成的强扰动区深度为0~5 m;③路堤工程表面填、挖交界处的损伤明显。上述结论可供灾后道路修复工程设计中确定边坡加固深度和路堤翻挖深度时参考。     

饱和砂土最大动剪切模量的不同试验对比研究

对233个饱和砂土土样室内试验确定的最大动剪切模量和同一位置现场原位试验确定的最大动剪切模量进行了对比研究。结果表明:两者相差很大,室内试验结果基本上小于现场试验结果,埋藏深的土样相差更大;室内试验的最大动剪切模量与深度符合幂函数规律,且与砂土的密实度有关,与砂土的颗粒成分关系不大。通过工程实例,比较了2种试验最大动剪切模量对地震反应分析的影响,得到了室内试验最大动剪切模量与现场剪切波速的统计经验关系式。该经验关系式对工程场地地震反应分析具有一定的参考应用价值。     

浅层地下水氯代烃污染的天然生物降解

对我国北方某城市的浅层地下水进行了有机污染调查,局部地区发现了严重的氯代烃污染.PCE和TCE对地下水的污染程度远远大于CF和CT,是主要污染物,最高浓度分别为487.55μg/L和63.74μg/L.本文根据所掌握的资料,结合氯代烃天然条件下生物降解判定方法,对研究区地下水氯代烃生物降解衰减可能性进行研究.结果表明,该市地下水氯代烃污染区浅层地下水环境、Eh、pH值、生物降解的间接标志NO₃^-浓度变化,以及PCE和TCE生物降解中间产物等均有助于证实氯代烃生物降解转化的存在.多数点为Eh小于100mV的还原环境,将综合污染评价分级中1、2级,3、4级和5级所对应的NO₃^-/Cl^-值求平均分别为0.804,0.754和0.596,在所有检出DCE的点中,cis-1,2-DCE的百分比均超过了DCE总量的80%.室内模拟实验进一步说明,氯代烃污染区地下水环境中,氯代烃完全可能产生共代谢生物降解转化,因此,确认PCE存在向TCE的生物降解转化,能够更加合理地解释这一地区TCE和PCE的污染现状.     

铝碳微电解法降解水中邻苯二甲酸酯

采用铝碳微电解法降解水中邻苯二甲酸酯（PAEs）。首先考察了初始废水pH、铝碳质量比和反应时间对邻苯二甲酸二甲酯（DMP）降解率的影响,然后分别考察了超声波频率、其他金属的添加和H₂O₂加入量对铝碳微电解法降解模拟混合PAEs废水中DMP、邻苯二甲酸二乙酯（DEP）和邻苯二甲酸二丁酯（DBP）的影响。实验结果表明：在初始DMP质量浓度为20 mg/L、初始废水pH为12.0、铝碳质量比为1∶1、反应时间为30 min的条件下,DMP降解率达49.94%;在上述最佳反应条件下处理DMP,DEP,DBP的质量浓度分别为20,10,8 mg/L的模拟混合PAEs废水,当超声波频率为80 kHz时,模拟混合PAEs废水中DMP,DEP,DBP的降解率分别为63.38%,32.75%,32.23%,当铝铁质量比为100∶1时,DMP,DEP,DBP的降解率分别为59.61%,37.39%,31.50%;添加铜和H₂O₂对PAEs的降解有抑制作用。     

消浪工程对太湖底泥再悬浮及营养盐释放的影响

为了解863消浪工程对太湖底泥再悬浮及营养盐释放的抑制作用,于2005年7月15～17日在工程区投放悬浮物捕获器测定沉积物的再悬浮通量,并分层采集水样进行水体营养盐浓度的垂向分布研究。16日平均风速3 m/s时,测得的再悬浮通量上层最大值为7.22 g/d·m2,下层最大值为41.8 g/d·m2;17日平均风速5 m/s时,测得的再悬浮通量上层最小值24.7 g/d·m2,下层最小值为48.4 g/d·m2,沉积物再悬浮通量与风浪扰动强度关系密切。对比消浪工程区内外沉积物的再悬浮通量表明,消浪工程能够显著减弱风浪对底泥的扰动,抑制沉积物再悬浮,减轻营养盐的内源释放通量。实验结果还表明,太湖水体悬浮物浓度越高,悬浮物的有机质含量就越低,相应地,单位悬浮物中磷的含量也越低。随着风浪扰动的持续和增强,尽管能够将更多的沉积物间隙水中的溶解性磷带入水体,但是,野外观测中发现水体溶解性的磷含量并未相应增高甚至降低,这可能是由于水体中悬浮物浓度越高,对水体溶解性磷的吸附能力也越高,从而使得水中溶解性磷的含量增高不显著甚至降低。