三江平原水田灌溉-排水过程中铁形态变化及输出贡献

采集三江平原农田灌溉地下水、稻田积水、渠系排水、土壤侧渗水,并采用切向超滤技术分离水体中不同形态铁,分析在灌溉排水及地下侧渗水中铁的迁移特征,并估算水田排水中铁的输出贡献.结果表明,在灌溉排水过程中,铁主要以低分子量形态和酸性不稳定形态迁移,地下水中Fe2+含量占可溶态铁的80.45%;地下水抽取到稻田后Fe2+含量显著降低,络合态铁含量升高,稻田积水中络合态铁占可溶态铁的75.50%;稻田积水排入渠系后,络合态铁中不稳定弱配位铁含量降低13.58%,其他铁形态变化不大.稻田积水通过地下侧渗进入渠系,随侧渗水体深度加深,Fe2+含量升高,络合态和胶体态铁含量降低,地下侧渗水向渠系水主要提供络合态和胶体态铁.三江平原湿地水田化改变了水体中铁的输出形态,同时,排水过程中铁的输出也对河流形成补给,水田灌溉排水过程可溶态铁的输出通量约为390kg.a-.1km-2,输出系数为0.186,灌溉-排水过程中残留在稻田土壤中铁的量约为1460kg.a-.1km-2,残留在排水渠系土壤中铁的量约为250kg.a-.1km-2,这对三江平原水土环境产生了深远影响.     

气固耦合下填埋场气体渗流数学模型

本文首先假定垃级土内无机物的密度不变,在考虑降解率变化的情况下,围绕密度、质量与体积三者关系,推导了垃级土一维降解沉降模型,并利用该模型计算由于降解作用引起的体积变化.然后结合垃圾土的孔隙度方程、垃级土骨架的可变形性以及填埋气体的可压缩性,应用岩土力学和渗流力学理论,建立以气体压力、质点位移为基本变量的气固耦合渗流数学...     

黄冈长江干堤防渗方法研究

讨论了黄冈长江干堤堤身土质状况,对黄冈长江干堤堤基土层结构进行了分类。通过渗流计算提出了黄冈长江干堤典型断面堤基防渗加固处理措施。针对黄冈长江干堤堤基土层结构的特点,提出了黄冈长江干堤堤基防渗加固处理的原则,黄冈长江干堤加固的重点是堤基的防渗加固处理,应根据渗流计算的结果,考虑到堤防周围的地理、地质环境及人文社会因素,通过方案比较确定出合理的堤基防渗加固方案。由于黄冈长江干堤所在堤段的堤基透水层一般为砂壤土和粉细砂,因此黄冈长江干堤不宜于采用排渗井或减压沟进行堤基防渗。     

地下水六价铬运移的仿真及场地修复限值探讨

根据渗流理论,考虑地下水中水头变化的影响,利用COMSOL软件,对六价铬在地下水中的运移进行数值模拟,得到地下水压力水头和六价铬在地下水中的迁移变化规律,为六价铬对地下水的污染研究和预测提供重要的分析数据。并借此计算得出场地地下水的修复指导限值为3.17 mg/kg。     

某铀尾矿库地震和渗流耦合作用下稳定性研究

为了研究某铀尾矿库在不同工况下渗流流态和安全系数,以南方某铀尾矿库为对象,耦合GEO-Studio软件中SLOPE/W和SEEP/W模块,并利用极限平衡理论模拟研究了不同工况下坝体渗流流态和安全系数。结果表明:水流主要通过尾粉土层流过尾矿坝,使水力坡降主要集中在初期坝坡前底部;随着水位上升,坝体中水力等势线越来越稀疏,同时尾矿坝3个渗流截面流速加大; 6~9度地震烈度激励下,尾矿坝安全系数维持在1.23~0.91之间,不能满足规程要求。建议初期坝坡坝底埋设排水管,减小水流对初期坝压力,同时对尾矿坝,特别是尾粉土层进行灌浆加固,提高尾矿坝稳定性。     

1种改进的流变模型在层状覆盖层坝基上的应用*

为了深入剖析深厚覆盖层中各层岩土体的流变性对大坝安全稳定的影响机理。探索新的流变元件模型H-KS以适应层状覆盖层坝基,借助Comsol建立数值模型,计算青湾坝安全稳定指标,分析坝基流变对大坝整体的影响。研究结果表明:对于岩性、物理力学性质差异较大的层状覆盖层坝基,采用H-KS流变模型能较好反应大坝应力、变形和渗流实际情况,与监测值对比,误差在5%以内;相比不考虑流变的模型而言,应力、变形分别增大了10%和15.7%,部分增量会影响大坝结构的安全稳定,应予以重视;流变导致大坝整体渗透性降低,粗细粒层孔隙水压力分别减小了约50%和2.5%,加速了流固耦合过程,对于重新评估大坝的渗透性有重要参考意义;由于流变性不同,深厚覆盖层中粗粒土层在变形、应力和渗流方面影响最大,细粒土的贡献相对较小,除了与岩性相关之外,还与土层所处位置、厚度等相关。研究结果可为层状覆盖层上的大坝安全稳定体系的建立提供理论支持。     

H型超薄板防渗技术在卫生填埋场中的应用

上海某生活垃圾卫生填埋场运营过程中发生堤坝渗漏,对周围环境造成了污染。经比选采用H型超薄板防渗技术处理,防渗薄板墙深18m,墙厚100mm。竣工后经CSAMT法、现场开挖取样等方式检测,超薄板墙各项指标均满足要求。有效治理了渗滤液渗漏,提升了区域环境质量。     

波浪与抛石潜堤相互作用的MPS法数值模型研究

为了研究波浪与抛石潜堤相互作用过程中大自由表面变形和堤内渗流等强非线性紊流运动问题,利用改进的MPS法,建立了模拟波浪与抛石潜堤相互作用的MPS法数值计算模型。模型将抛石潜堤假定为均质多孔介质,采用Drew的二相流运动方程描述多孔介质内外的流体运动;通过在动量方程中增加非线性阻力项,并引入亚粒子尺度紊流模型,模拟波浪与可渗结构物相互作用过程中的紊流运动。选取“U”型管中多孔介质内渗流过程和孤立波与可渗潜堤相互作用两个典型的渗流问题,通过将数值计算结果与理论解和实测值的对比分析,对所提出的MPS法紊流渗流模型的模拟精度进行验证。结果表明：基于改进的MPS法构建的垂向二维紊流渗流模型可以很好地再现 “U”型管中多孔介质内渗流以及波浪作用下可渗潜堤内外的复杂流场,显著缓解流-固界面处的压力震荡与粒子分布不均匀问题,实现了较高的模拟精度。     

化学环境下的应力-渗流耦合对尾 矿库稳定性影响试验

通过扫描电镜（FE-SEM）、能谱分析（EDX）、X射线衍射（XRD）、LMS-30激光粒度分析等室内试验探究了尾矿库内存在的酸、碱离子对尾矿颗粒的沉降、微观形貌、物质组成以及粒径级配的影响;建立酸、碱影响下的孔隙比与渗透系数的数学关系模型,并将建立的模型用来表征尾矿库内的应力渗-流场两场耦合机制,实现代入有限元计算软件的目的。结果表明:化学因素的存在影响着尾矿颗粒的多项性状,酸性环境下尾矿颗粒发生溶蚀,部分金属元素流失;碱性环境下尾矿颗粒间生成胶结物质,孔隙出现以含氢氧化铁为主的絮状、团簇状堵塞物,改变了渗流速度;尾矿库内浸润线高度在碱性、中性、酸性环境下依次降低,而渗流速度依次升高。     

直播稻田渗漏水磷素动态变化及渗漏流失潜力研究

通过田间实验,对太湖流域丹阳地区直播水稻田不同施磷水平下渗漏水磷素动态变化特征及流失潜力进行了研究。结果表明,施磷能明显提高地下60cm以上深度土层渗漏水磷的含量。各土层渗漏液总磷浓度随土层深度的增加呈下降趋势。随着施磷量的增加,稻田渗漏水磷素含量也会随之增加。土壤磷素发生渗漏流失的土壤表层Olsen-P含量的"突变点"change-Point为25.17 mg/kg。当土壤中的Olsen-P浓度小于25.17mg/kg时,20～40cm土层渗漏水中TP浓度基本上不随土壤Olsen-P浓度的变化而变化,但当土壤中Olsen-P大于25.17mg/kg时,20～40cm土层渗漏水中TP浓度会大量增加,且土壤中的Olsen-P每增加10 mg/kg,渗漏水TP将增加0.21 mg/L。稻田当季累计土壤磷素渗漏流失负荷为1.02 kg/ha,占当季施磷量的2.80%。