岩体裂隙面形貌特征对其渗流特性的影响研究∗

岩体裂隙面的形貌特征直接影响其渗流特性,为了分析二者的相关关系,采用劈裂法制备了单裂隙砂岩试样,进行了裂隙面扫描分析和渗流试验,基于分形维数在定量表达不规则曲线形貌特征方面的优势,提出了考虑裂隙面形貌各向异性特征的分形维数计算方法。研究结果表明:(1)基于矩阵理论的裂隙面综合分形维数,相当于用矩阵网格去覆盖整个裂隙面,可以较好地反映裂隙面的整体形貌特征;(2)裂隙面的形貌特征对其渗流特性影响显著,随着裂隙面综合分形维数逐渐增大,裂隙岩体的渗透系数逐渐减小,而且侧向应力越大,渗透系数的减小趋势越明显;(3)分析建立了裂隙岩样渗透系数kf与裂隙面综合分形维数■的相关关系,验证分析表明,该公式计算得到的裂隙岩样渗透系数与试验结果吻合较好。相关研究成果可为裂隙岩体渗流特性分析提供参考。     

太湖地区近百年Hg污染富集特征研究

通过对太湖梅梁湾沉积物柱样中重金属汞总量的分析测量,并结合210Pb和137Cs计算沉积速率以确定年代,由此探讨了近百年以来Hg的富集特征和Hg的积累过程。结合磁化率与粒度特征,分析其与太湖沉积物中Hg含量的相关关系。结果表明,近百年来太湖沉积物中Hg含量呈持续增长的趋势,但是在20世纪80年代初期以来,沉积物中Hg的含量在逐渐降低,这与流域区域内重度污染工业规模的缩减是息息相关的;磁性矿物含量的增加与重金属污染的输入有关,中值粒径含量与磁化率呈一定的负相关关系,不同粒级的沉积物对于Hg的富集起到不同的作用,其中>32μm的粒级对于Hg的吸附作用随深度的增加而有所加强。     

金华市街道灰尘磁化率时空变化研究

对不同时空条件下的金华市二环以内的街道灰尘样品的磁化率进行了研究.结果表明,金华市街道灰尘磁化率均值349.67×10-8 m3/kg,冬、春、夏各个季节的平均值:322.55×10-8 m3/kg、358.16×10-8 m3/kg和368.31×10-8 m3/kg,指示了其均具有磁性增强效应,且其值相近;春、夏两个季节街道灰尘磁化率的高值区分布结构相似,模型参数分析表明,区域因素为影响其值的主因;街道灰尘磁化率高值区与城区工业区大体吻合分布,工业区是主要的区域因素。     

上海吴泾地表尘汞空间分布及与颗粒磁性关系

于2013年11月和2014年5月分别对上海吴泾地区的36个采样点进行采样,并测试其汞浓度、粒度及磁化率。结果发现,11月份吴泾地区的地面灰尘中汞的平均浓度为0.182 1 mg/kg,远大于5月份(0.094 4 mg/kg),2次结果均超过背景值,产生了一定的污染,且11月份与5月份在汞含量的空间分布上呈现出相反的趋势,主要是受到了当地的主风向与降雨量的影响。11月的汞浓度与颗粒粒度呈负相关关系,与磁化率呈正相关关系,而5月的结果中此类关系并不明显,初步认为这一结果与主风向季节性变化导致的远源输送变化有关。磁化率与汞在秋季显著的联系表明,秋季地面尘中汞的来源与磁性矿物有着较高的同源性,而地面尘粒径与汞含量间的反相关关系表明,来自区域输入的细颗粒上能携带更多的汞污染物。     

苏胶地体北缘变质构造岩的磁性组构特征

本文介绍了磁性组构的概念和常用的参数,并总结了苏胶地体北缘五个地区20块变质构造岩样品的岩石磁性组构测试分析结果:岩石磁化率各向异性度受不同的因素所控制,变质构造岩的磁各向异性与变质作用过程中的可塑性形变和变质重结晶作用具有相关联系.最大磁化率主轴平行于岩石线理,最小磁化率主轴垂直于岩石面理.同时证明了磁化率各向异性技术作为一种岩石组构因素的研究是有发展前景的,尤其是在应用于缺少常规应变分析标志的地区,更能显示这种方法的优越性.     

各向异性介质圆柱的散射特性研究

利用电磁场的多尺度理论,将各向异性介质重构为各向同性介质,首次得到了各向异性介质圆柱体散射场和散射宽度的解析表达式,并对其有效性进行了理论验证;研究了介电常数张量等因素对散射宽度的影响;仿真结果表明,各向异性介质圆柱体的前向散射及其与入射波垂直的方向散射较强,极化方向上的介电常数对散射有着较大的影响,分析了其产生的物理...     

澜沧江床沙重金属污染及其环境磁学指示

沉积物是河流水环境中重金属污染物的主要储存载体,其磁化率特征具有一定的污染指示意义.本研究对澜沧江干流及其11条主要支流,开展河道床沙沉积物样品采集,并测定了样品中5种重金属元素铜(Cu)、砷(As)、铅(Pb)、锌(Zn)、铬(Cr)的含量和磁化率值.采用潜在生态危害指数法分析床沙的重金属污染程度,亦探讨了床沙重金属含量与磁化率关系.结果表明:(1)澜沧江流域自上而下,床沙中重金属含量呈减弱趋势,因流域内矿业开发、电站建设等人类活动的影响,使各断面重金属含量分布差异较大;(2)所有样点的综合潜在生态危害指数RI值均小于150,为低风险.潜在生态危害指数法和沉积物的磁化率特征分析结果表现一定的相似性,呈现中游磁化率值较高,污染指数值较高,而中下游磁化率值较低,污染指数值较低;(3)澜沧江床沙中重金属As含量与磁化率和频率磁化率有很好的相关性,在一定程度上对床沙污染具有一定的指示意义.研究结果揭示了澜沧江床沙重金属污染状况及其环境磁学指示,为澜沧江矿产资源与水能合理开发提供新的科学依据.     

饱和砂土试样的初始各向异性研究

利用装配了全表面变形数字图像测量系统的静三轴仪,针对不同密实度的饱和大连河砂和南海钙质砂,在各向等压加载条件下,研究了采用不同制样方法制备的试样初始各向异性的差异,并考虑了试样尺寸效应的影响。同时,利用真三轴仪进行横向对比试验,验证采用全表面变形数字图像测量系统获得结果的可靠性。试验结果表明:不同制样方法制备的同一种砂土表现初始各向异性的差异;采用相同的制样方法制备的不同砂土,因颗粒性状的差异,也表现出不同的初始各向异性性质。     

兰州某钢厂附近土壤磁化率特征及其环境意义

对兰州某钢厂周围土壤进行了磁化率与化学元素分析,采用污染指数评价方法和多元统计发现,表层2cm以内土壤的磁化率显著增高,达到背景值的3.5倍,且频率磁化率相对于深部土壤较低,对比不同位置样点磁化率值,显示钢厂周边土壤受到了钢厂生产排放物的污染.污染主要发生在下风向,且在2km以内最强,污染深度在2cm以内.磁化率与重金属元素含量相关性显著表明磁性矿物与重金属有相同的来源,本研究应用磁化率浓集因子S判别污染程度,结果与内梅罗综合污染指数评价大致相同,因此S可以作为判断这类土壤污染程度的指标.     

小流域土壤有机质和全磷空间变异分析——以安徽省舒城县龙潭小流域为例

为了解土壤的地域差异性,基于地统计学半方差函数理论和GIS空间克立格插值定量分析了安徽省舒城县龙潭小流域有机质、全磷的各向同性、各向异性变异特征及分布格局.结果表明,有机质、全磷的半方差拟合模型均为指数模型,两者的分布都显示了强烈的空间自相关,自相关距离分别为642 m、435 m.有机质、全磷变异的各向异性都比较显著,有机质在0°、50°方向上变异程度明显大于90°、145°方向;全磷则在0°、145°方向的变异程度更加突出.有机质、全磷的分布呈明显的块状和带状,其中有机质中部含量高,南部、西部含量低;全磷则是南部、西北含量高,西部、东北含量低.