电磁波CT技术在城市隧道岩溶勘查工程中的应用

随着城市发展过程越来越快,交通与环境的矛盾日益突出,为了保全地面建筑物,采用隧道方案也越来越多。城市岩溶探测以钻探为主,再辅以高密度电法、浅层地震反射法等传统物探方法,这些方法效率低,且受场地条件限制,很难实施。电磁波CT技术作为近些年发展起来的地球物理探测技术,具有分辨率高、野外作业便利等优势,可以较好的揭露地下岩溶发育规模及特征。本文在传统的数据处理基础上,运用电磁波CT探测技术,通过反演设置最低限值、选用反射投影结果作为初始模型、利用低通滤波和角度限制技术和采取连续测线模式架构程序进行归一化计算处理等处理技术方法,大大提高电磁波CT资料解译的精确度。研究表明,电磁波CT探测技术在岩溶勘查中有很好的应用效果,探测结果对于城市隧道工程建设具有较大的指导意义。

武汉两湖隧道东湖岩溶段岩溶水文地质条件及涌突水风险分析

随着施工精度要求的增加,隧道建设中的地质环境问题需要更为精准地提前预判与防控。在武汉两湖隧道的东湖岩溶段中,钻孔遇洞率达到67.29%,水动力条件强,岩溶较为发育,存在产生隧道涌突水问题的风险,因此迫切需要在隧道开挖前进行相应的预判性研究。在研究区现场调查及查阅相关勘察资料基础上,采用层次分析法结合Pearson相关性分析法选取评价因子,对隧道掘进过程中涌突水风险等级进行了分区研究,并基于流固耦合理论,利用FLAC3D完成了不同工况条件下隧道涌突水相对高风险区段的进一步定量化研究。结果表明:在约1000 m的隧道岩溶段,涌突水中风险区面积占比为7%、低风险区面积占比为93%,中风险区主要集中于隧道北部二叠系栖霞组、茅口组地层;模拟得到的隧道最大涌水量为329.05 m^(3)/h,出现于隧道下方穿过泥岩破碎带与灰岩地层相接区段,该区段隧道涌水量对施工的影响较小;而在隧道穿越溶洞及泥岩破碎带工况下,隧道涌水量则出现先逐步减少、开挖至临近泥岩破碎带附近后逐渐增加的现象。可见,在岩溶区湖底隧道涌突水风险评价研究中,水文地质条件的准确判断是必要前提,在此基础上将半定性半定量的隧道涌突水风险分区评估与针对高风险区段的流固耦合数值模拟相结合,则可以较好地获取隧道涌突水的高风险区段及涌水量参考值,进而为隧道的安全施工与运营提供可靠的科学依据。

贵阳乌当区太子参及其种植土壤稀土元素分布特征

对贵阳市乌当区太子参及其种植土壤中稀土元素含量及两者的相关性进行分析。结果表明,研究区太子参和种植土壤中稀土元素含量分布都遵循Oddo-Harkins定律,分布模式极为相似,呈现出极显著的相关性;土壤中稀土元素含量分布规律与中国土壤中稀土元素含量背景值和平均值的分布规律具有很好的一致性;太子参对土壤中稀土元素的富集能力较低,生物富集系数为0.003~0.021;从稀土元素含量分析结果来看,研究区的太子参无论是作为药用或食用,都对人体无害,可以放心使用;从稀土元素的分布模式、轻稀土元素与重稀土元素分馏作用、稀土元素含量等几个方面来看,太子参中稀土元素含量对其种植土壤中稀土元素含量具有一定的继承性。

鱼腥草5种有害元素含量与其种植土壤中含量的相关性

为了对鱼腥草生产和质量控制提供指导依据，对贵阳市乌当区百宜乡鱼腥草种植基地的鱼腥草和种植土壤进行了 Pb、Cd、Hg、Cu 和 As 含量测定及相关性分析。结果表明：鱼腥草中 Pb 含量在1．9～8．71μg/g，Cd 含量在1．9～8．71μg/g，Hg 含量在0．03～0．09μg/g，Cu 含量在7．71～17．45μg/g，As 含量在0．80～59．30μg/g，除 As 元素外，鱼腥草中 Pb、Cd、Hg、Cu 的含量均没有超过中药有害元素限量标准，且对 Pb、Hg、Cu 和 As 均有一定的耐性，Cd 元素含量变化为地下部分＞地上部分，Hg 元素含量变化为地下部分＜地上部分；土壤中5种有害元素平均含量只有 As 元素略超标，其余均在限定范围内；鱼腥草和土壤中有害元素含量不完全相关。

乌当区太子参环肽B含量及其与元素含量的相关性

为了解贵阳乌当区太子参的品质特征及推广种植提供参考,应用高效液相色谱法(HLPC)对乌当区太子参进行环肽B含量测定,并与不同产地土壤地层、太子参和种植土壤中元素含量及p H进行相关性分析。结果表明:1乌当区太子参环肽B含量平均为0.022%,其中以种植在清虚洞组第2段地层上的品质较好,高台组至石冷水组和娄山关群地层上的品质稍次,清虚洞组第1段地层上的稍差。2太子参环肽B含量与种植土壤Ca含量(P<0.01)、p H(P<0.01)、Cd含量(P<0.05)呈显著正相关,与Rb含量(P<0.05)呈显著负相关。3太子参中环肽B含量与Mg含量(P<0.05)呈显著正相关,与Mn含量(P<0.05)呈显著负相关。结论:贵阳乌当区太子参环肽B含量整体上符合《中华人民共和国药典》(2010年版)规定不得低于0.020%的要求,但在规模化种植太子参时,应选取适宜区域种植。

武汉两湖隧道岩溶水系统结构及水循环规律

武汉市两湖隧道是国内最长、世界规模最大的城市湖底隧道,其东湖段穿越岩溶区,识别其岩溶水系统结构对隧道建设和运营安全具有重要意义。为查明区内岩溶水系统结构及水循环特征,综合利用地质及水文地质勘探、水文地球化学分析等方法刻画了岩溶含水系统边界,总结了岩溶发育规律,识别了洞穴沉积物来源,分析了岩溶水与孔隙水和地表水之间的水力联系,探讨了岩溶水循环模式。结果表明:研究区可划分为南北2个岩溶含水系统,北段岩溶含水系统的岩溶发育程度强于南段岩溶含水系统,北段和南段岩溶含水系统由断层带连通而具有统一的水力联系。洞穴沉积物主要来源于第四系残积层和洞穴围岩风化。第四系冲洪积层孔隙水与下伏岩溶水的水力联系较弱,而第四系残积层孔隙水与下伏岩溶水的联系紧密。本研究利用多种技术方法精细刻画湖底隧道的岩溶水系统结构,可服务于隧道工程的涌突水风险评价和安全施工。

绿肥还土对黄壤和石灰土温室气体排放的影响

以贵州典型黄壤和石灰土进行盆栽试验,设置对照(不种绿肥)、光叶紫花苕、紫花苜蓿、黑麦草和油菜5个处理,探究种植不同绿肥还土后贵州典型土壤CO_(2)、CH4排放通量特征及其与环境影响因子(温度、水分)的关系。结果表明:与对照相比,绿肥处理增加了土壤CO_(2)排放,黄壤的CO_(2)平均排放通量和累积排放总量大于石灰土的,而石灰土的CH4平均排放通量和总累积排放量大于黄壤的;绿肥处理提高了全球增温潜势(GWP),黄壤和石灰土均以黑麦草处理的GWP最高,其次为油菜绿肥的,表明非豆科绿肥对土壤GWP的贡献大于豆科绿肥的;土壤类型、绿肥及其交互作用均对CO_(2)排放通量具有显著影响,且土壤水分为土壤CO_(2)排放的主要驱动因子,CH4排放通量仅受土壤类型影响。可见,在黄壤和石灰土中种植绿肥还土能增加CO_(2)排放,对提升土壤肥力和生产力具有积极作用。