按主成分分析法研究黄土灌溉区水-岩(土)相互作用

文章以甘肃省永靖县黑方台地区为研究对象。该地区受长期灌溉水下渗导致地下水位抬升,进而诱发了大量黄土滑坡。为了进一步研究黑方台地下水的水-岩(土)相互作用对岩土体的影响,借助主成分分析法,对黑方台的地下水化学特征进行分析,并结合滑坡岩土体的易溶盐成分和矿物组成等特征做综合研究。采集滑坡体出水口处的地下水样测试水化学组成,选择前2个变量因子Z_1、Z_2作为主成分(分别占总方差的68.166%和20.576%),分析地下水的水化学特征,便可反映90%左右的信息。主因子Z_1主要反应易溶盐含量和水敏性矿物(长石类、方解石等)的水解作用对地下水化学成分的控制作用,主因子Z_2反映微溶盐石膏(硫酸钙)矿物的溶解度随地下水离子浓度增加而增大和CaCO_3的溶解、沉淀过程。研究表明,水-岩(土)相互作用会导致岩土体胶结性变差,微结构破坏,进一步累积会使岩土体产生大量裂隙和孔洞,最终将影响岩土体稳定性;另外,黄土中CaCO_3的淋溶和迁移证明CaCO_3淀积层顶部应为地下水入渗方式转变的分界线。地下水主成分分析的结果能反映出黑方台滑坡地下水与岩土体的相互作用的主要过程。

基于逐5min时间分辨率的降雨—径流关系研究

流域降雨和径流数据时间分辨率会直接影响流域尺度水文响应判断。以谢家山流域和高家山流域为研究对象,利用2018年7月26日到9月2日实地监测的9场降雨与径流的逐5 min实时响应关系,采用回归分析等统计方法,对降雨—径流的量化关系进行研究。结果表明:①累计降雨量—累计径流量关系线性拟合效果好,基于拟合方程的斜率分析,高家山流域径流系数大于谢家山流域,基于土地利用类型发现,这主要与硬化地面面积有关。②多数降雨径流事件都会经历降雨、渗透、径流三个阶段。第一阶段降雨全部渗透,径流不会启动;第二阶段渗透持续进行,径流开始出现,降雨和径流之间的近似线性关系表明渗透率比较稳定;第三阶段开始时渗透率突然下降,在此阶段降雨会全部转化为径流,因此渗透可忽略不计。

极射赤平投影在岩质露天矿边坡稳定性分析中的应用

文章介绍了极射赤平投影的基本方法,主要考虑节理面断层对岩质边坡稳定性的影响。这种方法应用在露天矿开采实例形成的边坡稳定性分析,从而提出推断和建议,对露天矿开采进行安全性评估。此方法没有复杂的计算公式,不仅其操作性简单和实用性多广,而且在其他边坡分析中仍然具有借鉴意义。

用section图切剖面方法辅绘工程地质剖面图

工程地质剖面图可以通过计算机与少量手工绘制能够清楚的反映地下地质体的地质信息,包括岩性、构造的空间分布状况。通过对地质体的剖面信息的绘出,可以使我们更加清晰的了解地质体的时空、空间分布的三维立体情况。本文通借鉴前人图件计算机辅绘原理与方法。利用section新方法画出的剖面信息,改变后应用于符合生产要求的工程地质剖面图,是工程顺利开展的先决条件。该方法简单高效,可以满足不同比例尺的要求。

董志塬沟谷侵蚀发育规律及其影响因素研究

为了给黄土塬区沟谷侵蚀研究和固沟保塬工程建设提供参考,利用高分辨率谷歌影像,目视解译董志塬地区的沟谷沟沿线,基于沟沿线特征构建沟谷发育度、逼近距离、边界维数等量化指标,分析董志塬沟谷侵蚀发育规律,并对其影响因素进行了分析。结果表明:董志塬地区沟谷发育度总体上北部大于南部、东部大于西部,由北向南、由西向东的分布均呈先减小后增大的格局,其中北部地区最大值接近于1,表明北部区域塬面几乎被蚕食殆尽;董志塬地区逼近距离即沟沿线与流域分水线的平均距离的分布由北向南、由西向东均呈先增大后减小的格局,在中部地区出现约2500 m的最大值,北部地区的最小值小于60 m,表明北部地区小流域沟谷侧蚀程度较高;董志塬地区边界维数的分布由北向南、由西向东均呈先减小后增大的格局,北部地区出现约1.8的最大值,表明北部地区沟沿线形态复杂,中部地区最小值接近1,说明中部地区沟谷发育程度较低;董志塬地区沟谷侵蚀发育受地形地貌、地质构造、植被、降雨等自然因素的影响。

利用小基线集InSAR技术的延安新区地面抬升监测与分析

延安新区的平山造城是黄土高原地区规模最大的造地工程之一,大规模的山体开挖导致了广泛的地面抬升现象。同时,挖方区作为新区城市化建设的主要场地,地面抬升严重影响了新区城市的持续发展。利用小基线集合成孔径雷达干涉测量(small baseline subset interferometric synthetic aperture radar,SBAS-InSAR)技术对覆盖新区2016-05—2019-10期间的升轨Sentinel-1A数据进行处理,获取了新区工后长期地面形变信息,揭示了地面抬升空间分布规律及其形变演化特征,并对地面抬升成因进行了详细分析。结果表明,新区工后地面抬升显著,主要分布在对人类工程活动影响最大的挖方区,最大抬升速率达24.8 mm/a;地面抬升变形在工后初期发展较快,随时间发展有趋缓并稳定的趋势。山体快速开挖引起的卸荷回弹变形是地面抬升的主要内在因素,而地面抬升的分布及大小是由挖方工程范围、挖方厚度、建筑荷载等外在因素综合作用的结果。