黄河水质的二维模拟研究

以兰州市西固区黄河段为例 ,采用二维稳态混合累积流量模式 ,对 6个岸边污水排放口及其下游共约 15 km长的河段水质进行模拟计算 .结果表明 :非离子氨 (NH3 )和化学需氧量 (CODcr)岸边污染带总长度分别为 30 2 0和 90 m,出现 NH3 和 CODcr污染带最大宽度分别为 4 0和 32 m.该结果为研究河段的水质利用。

大柳树坝址区断层测年研究

长期以来,对大柳树坝址区断层活动性的认识存在分歧。本文系统分析了现有的断层测年成果和不同方法测年结果的可靠性。认为大柳树坝址区域性主干断层和坝址绝大多数次级断层均为活断层,且具有整体活动效应。因此,该坝址存在因断层活动而引起的工程抗断问题。

断层泥吸附气体特征与断层活动性关系初步研究

断层带中断层气异常测量作为气体地球化学方法之一,已应用于地震预报和断层活动性研究．断层泥是断层活动历史的直接记录,为了探索断层泥中的吸附气体与断层活动性之间的关系,对大柳树地区的断层泥取样,进行室内脱气和气体组分测定,分析了不同特征断层泥吸附气体质量浓度变化的规律,初步建立了断层泥吸附气体组分与断层泥测年值之间的相关方程,并计算了误差．结果表明断层泥吸附气体与断层特征和活动性关系密切．

黄河黑山峡大柳树松动岩体赋存环境研究

大柳树地区地处青藏高原东北缘,位于分隔中国大陆东西与南北两大构造带的交汇部位,处在中卫—同心活动断裂带中的大柳树逆冲推覆构造带内。以大柳树为背景提出松动岩体的概念并对其进行研究,是岩体工程地质学的新现象和新问题。 在深入认识松动岩体特征的基础上,以大柳树逆冲推覆构造带的结构和断裂活动性研究为重点,分析了大柳树地区大陆动力学环境,探讨了松动岩体的形成机制。主要研究成果如下: (1) 利用大量新的勘探和试验资料,验证了《黄河黑山峡大柳树松动岩体工程地质研究》(韩文峰等,1993)一书中对松动岩体原有认识的正确性。采用平硐和地表调查、纵波和表面波波速测试以及资料分析,得出松动岩体平面上以大柳树坝址区为中心,沿大柳树逆冲推覆构造带分布,长度大于 15 km,深度上基本包括了大柳树坝址区现有全部勘探工程揭露的岩体范围。 (2) 采用航卫片解译、地质填图、剖面测绘、电导率成像测试和已有物探资料的分析,查明了大柳树逆冲推覆构造带各主干断层在平面上的交切关系。明确提出夹于 F3与 F7断层之间的大柳树坝址所在的寒武系地层是一无根冲起的外来块体。F1 断层南北两侧构造线的不一致是由于中卫 同心活动断裂带长期持续左旋错动的结果。

兰州水源地下水环境特征及保护

本文系统总结了兰州市地下水源地的水环境特征，揭示了地下水资源量和质的变化及分布规律，分析了地下水污染的原因。据此提出了地下水保护要把短期小范围的管理和治理与长期大范围的环境质量保护相结合。

兰州黄河水——地下水关系研究

通过分析认为，黄河流量的变化是影响地下水位变化的最重要的因素之一，黄河水质在现状条件下没有对地下水带来显著污染，地下水质的恶化更重要的是黄河补给量的减少相对地引起咸水补给量的增大造成的。

断层及其破碎带隧道信息化施工

断层及其破碎带是隧道开挖支护施工中难度很大、容易出现事故的地段。结合甘肃省兰临高速公路新七道梁隧道的实例,根据其地质特征,加强基础资料收集。采用地面地质调查、波速测试、隧道内掌子面和侧壁地质素描及超前钻孔等方法手段,通过数据分析处理,对其中F4断层基本地质特征进行了预报,如断层岩性、规模、位置的长期超前地质预报和精度较高的短期超前地质预报。同时,对施工中收敛变形、拱顶下沉和围岩压力等测量数据进行了曲线分析,动态反馈于施工过程中,此即断层及其破碎带隧道信息化施工。该方法在隧道穿越F4断层施工指导中取得了令人满意的结果。

交河故城瞭望台保护加固技术

交河故城遗址是第一批全国重点文物保护单位,瞭望台是交河故城内重要建筑遗址,它的主要病害是表面风化、裂隙密布、洞顶失稳。在分析病害形成机理的基础上,重点研究了生土遗址保护加固的几个关键技术,对掏蚀深度相对于悬挑土体厚度较小的土遗址,当基础掏蚀深度小于块体宽度的30%时,可不采用砌补技术,只进行表面防风化处理;可选择竹木锚杆、PS-C浆液灌浆加固生土遗址,锚杆的单位锚固力可采用5kN/m;采用新奥法加固洞顶可较好地保持文物原貌;西部干旱地区采用PS材料对土遗址进行防风化加固时应采用低浓度(小于5%)、多次渗透的方式,迎风面渗透次数应不少于3遍,背风面应达4～5遍,并应合理选择施工时间。工程实践检验表明,这些保护技术取得了理想的加固效果。

袁家湾滑坡在切坡开挖过程中的演化机理

袁家湾滑坡是在高速公路修建过程中开挖高陡边坡诱发的顺层岩质滑坡。受边坡自然环境的复杂性以及人类活动边坡改造的多样性的控制和影响,从初始开挖到公路运营期间,滑坡多次滑动而久治不愈,滑动特征具有重复性、继承性、相似性和增大性,破坏形式因人类改造形式的变化具有独立性和多样性。根据其地质条件、工程特征以及滑动特征和滑动历史,采用物理模型试验和工程地质分析的定性分析方法,结合FLAC3D数值模拟的定量分析法,全面系统地分析了该滑坡产生的原因、失稳过程和演化机理。

西秦岭中—新生代红层的构造层划分及其构造意义

西秦岭及其邻区中—新生代红层地层包括白垩系、古近系和新近系。这些红层地层的沉积组合、构造变形、空间分布及相互关系等是西秦岭中—新生代陆内地质过程的客观记录,对其系统研究是重建西秦岭及其邻区中—新生代构造演化过程之基础。依据这些红层地层之间的角度不整合、沉积序列与沉积环境、空间分布型式和构造线方向及构造样式,西秦岭及邻区中—新生代红层地层可分为早白垩世、晚白垩世、古近纪—新近纪三个构造层。三个构造层对应于西秦岭中—新生代陆内构造演化的三个不同阶段,即早白垩世北东向盆—山构造、晚白垩世区域左旋走滑拉分构造和渐新世—上新世区域伸展泛盆地阶段。结合印支期多块体拼贴形成的中国大陆中—新生代陆内构造格局与岩石圈动力学过程分析,认为西秦岭早白垩世北东向盆山构造格局是中生代以来西太平洋板块向西俯冲导致的东亚区域性伸展构造的组成部分;晚白垩世走滑拉分盆地则是白垩纪拉萨地块与羌塘—昌都地块汇聚碰撞背景下中国西北大陆区域性左旋走滑作用的结果;而渐新世—上新世的泛盆地阶段则指示了印度板块与欧亚板块碰撞的远程构造—地貌响应之前经历了漫长区域伸展均衡坳陷和侵蚀夷平期,这说明上新世,西秦岭尚未成为现今青藏高原的组成部分,也就是说新生代以来印度板块与欧亚板块碰撞汇聚的构造响应起始于上新世末期。

西秦岭北缘断裂带漳县—车厂断层的结构及构造演化

西秦岭北缘断裂带是青藏高原东北缘主要构造边界断裂带之一,其构造变形历史和运动学特征研究可以为西秦岭中新生代构造过程和印度—亚洲板块碰撞动力学的远程构造响应提供约束。漳县—车厂断层是西秦岭北缘断裂带的重要组成部分,通过对工程开挖所揭露的断层带内丰富构造现象的观测与分析,至少可以辨别出3期性质、规模、运动学特征各异的构造变形事件。第一期为向北北东陡倾的伸展正断层作用;第二期为向南南西倾的由南向北的逆冲断层作用;第三期为沿近直立断面左旋走滑作用。尽管每期变形的时代尚缺乏构造物质测年的约束,但根据其与白垩系、新近系的空间关系以及已有第四纪以来沿断层地貌位错和相关沉积物测年以及地震活动历史研究对断层左旋走滑作用的时代约束,认为第一期伸展正断层作用起始于早白垩纪,可能持续到渐新世;第二期向北逆冲断层作用起始于渐新世初,可能持续到早第四纪;第三期左旋走滑断层作用起始于晚第四纪,持续至今。漳县—车厂断层是一条典型的多期变形的脆性断层,其变形特征与历史,如果代表了西秦岭北缘断裂带特征与构造变形过程,那么现今西秦岭北缘断裂带仅是起始于早白垩纪、新生的脆性断裂带,并非是印支主造山期大规模韧性逆冲推覆作用的边界断层。

松动岩体的工程特性研究

大柳树坝址位于规模巨大的活动断裂带内 ,岩体发生了大范围松动 ,表现为两岸岩体“风化”深度明显偏大 ,岩体质量指标偏低 ,岩体完整程度差 ,地下水位埋深大 ,岩体透水性强 ,岩体强度大幅度降低 ,岩体质量差。这些工程特性与同样外动力条件、同时代、同岩性、相距仅 48km的小观音坝址形成了巨大反差。由于区域断裂活动和松动岩体的双重制约 ,使得大柳树坝址区工程地质问题复杂化 ,不仅评价困难 。

青藏高原东北缘岷县-武都地区构造地貌演化与高原隆升

西秦岭武都-岷县地区位于青藏高原东北缘,是中国两大构造地貌单元的转换过渡带。构造地貌研究表明,该地区发育四级夷平面,分别是Ⅰ级夷平面(山顶面)、Ⅱ级夷平面(主夷平面)和Ⅲ、Ⅳ级夷平面(剥蚀面),分别形成于 K2-E3之前、3．6Ma、2．5Ma、1．8Ma。主要河流发育4-7级基座阶地,并且四级及其以下低级阶地的特征具有相似性。夷平面和阶地的高程变化,指示了该地区地壳的隆升具有多阶段性和不均匀性,3．6Ma以来平均隆升速率在0．42- 0．57mm/a,3.6-1.8Ma是地壳快速隆升期,1．8Ma以来隆升速度减缓,但晚更新世(0．15Ma)以来,隆升明显加速,显示出青藏高原目前正处于新的加速隆升期。

多元层状边坡土体风蚀速率与微结构参数关系

吐鲁番交河故城台地多元层状土质边坡由于风蚀而形成空腔的现象表明,不同类型的土具有不同的抗风蚀能力,抗风蚀能力的强弱是多因素影响的共同结果,微观结构是其中一个重要内因。风蚀速率是表征土抗风蚀能力强弱的重要物理量,研究运用风洞试验、微结构分析等手段揭示了风蚀速率与颗粒面积比、颗粒圆度、孔隙等效直径、孔隙充填比等微结构特征参数之间的良好对应关系;进而采用相关分析法分析并证实风蚀速率与各特征参数间的良好相关关系,应用回归分析方法建立3个试验风速下风蚀速率与单个参数和多个参数之间的回归方程,验证了微结构特征对土抗风蚀能力有显著影响,进而为土抗风蚀能力的评价提供了微观依据。

地质甲烷对大气甲烷源与汇的贡献

地质甲烷是除湿地外最大的一类自然源,主要包括微渗漏、泥火山、海底渗漏、火山地热区和温泉等,这些地质源每年向大气释放约42～64Mt甲烷气体,在整个大气甲烷收支平衡中具有重要意义。IPCC第四次报告(2007年)以前由于相关调查研究的欠缺,甚至基本数据的匮乏(包括未发现的源)以及甲烷地质成因的复杂性,对地质甲烷等烃类气体向大气的排放通量估算严重偏低。最近几年,国外相关研究者进行了一定规模的系统调查和科学研究,补充完善了有效数据库,改变了估计偏低的现状,并且使IPCC将地质来源的甲烷单独列项。相对来讲,我国在这一领域的研究还刚刚起步,与国际水平相差甚远,包括泥火山等地质甲烷释放通量的原位测量和科学研究仍属空白。因此,适时总结国内外相关研究的现状和发展趋势,将有利于为开展中国地质源甲烷的研究提供有益的参考。

多元层状陡立土质边坡差异性风蚀效应研究

风蚀是影响我国干旱地区土质边坡稳定的重要因素之一,尤其对由抗风蚀能力强弱不同的土层共同组合形成的多元层状土质边坡而引起的差异性风蚀效应最为显著,而目前对于其影响因素和机制研究是非常有限的。因而选取我国干旱多风的吐鲁番交河故城台地的多元层状陡立边坡为典型实例,基于风蚀而诱发的变形破坏现象,提出多元层状土质边坡差异性风蚀效应的概念,并运用野外调查、取样、颗粒分析实验、微结构分析实验、风洞实验等手段揭示了风的类型、挟沙风的风速、土的颗粒组成、微观结构等因素为其主控因素;并进一步结合工程地质学和经典力学理论进行分析,提出了由其导致的边坡变形破坏演化机制,为防治和监测此类边坡的变形破坏提供一些有益的参考。

黄铁矿风化作用及其工程地质意义

黄铁矿是自然界分布非常广泛而又极度不均匀的金属硫化物矿物,随着环境条件的变化而容易发生风化作用,人类活动也会加速黄铁矿的风化,从而降低岩体强度并导致很多工程地质问题。在地质环境中的钙离子与硫酸根结合生成石膏等次生风化矿物的过程中,当黄铁矿中的硫转化生成等摩尔数的石膏时,矿物体积将增加5倍以上。由于黄铁矿分布的极端不均匀性,导致工程建筑的膨胀破坏。另外,黄铁矿被氧化分解也可以形成易溶于水的黄钾铁矾等次生矿物,这些矿物进一步溶蚀后常在岩体中留下空洞,促使地下流体通道的形成与改造,加大了对工程的破坏程度。尽管黄铁矿风化的工程地质学意义已经受到一些重视,但是,充分利用地球化学原理解释黄铁矿风化过程所导致的工程地质问题仍然需要进行深入研究和系统总结。

九甸峡库区地质灾害发育分布及影响因素

九甸峡水库蓄水后库区地质环境发生较大程度上的改变,地质灾害发育。通过对库区的多次实地调查,分析了地质灾害的发育、分布特性及其影响因素,系统地分析了库区地质灾害的主要类型。结果表明：河流对库区地质灾害的分布具有重要影响,地质灾害点的分布基本位于距离库岸3 km范围内,约有50%位于1 km范围内,随着与库岸的距离增加,表现为递减趋势;地质灾害的分布与地貌有密切的关系,大多数地质灾害发生在高程2 200-2 500 m,尤其是坡度30°-50°的范围内;地质灾害在流域内分布范围广、灾害点多、具有带状分布特征,主要沿库区沿岸发生,多呈线性分布;不同的岸坡结构控制着地质灾害的发育、分布,地质灾害的类型、发育分布也与坡体结构、岩土体性质密切相关;库区滑坡和泥石流主要类型分为3类,分析了灾害形成机制,为库区地质灾害的防治提供可靠依据。

深埋长大隧道涌(突)水条件及影响因素分析

深埋长大隧道涌水的发生必须满足一定的条件 ,涌水量的大小及其时间和空间的变化特征受地形地貌条件、地层岩性、地质结构特征及水文地质条件的综合影响 ,尤其各种破碎带 (特别是断裂破碎带 )更是隧道涌 (突 )水 (泥 )最常见的出现部位 ,其涌水具有突然性和水量大的特征 。

某筏式基础高层建筑纠偏加固技术研究

根据某筏式基础高层住宅楼的倾斜变形状况,分析其倾斜变形原因是由多种因素的综合影响所致的,据此提出并采用了以"筏板外扩+地下室南侧堆载+锚索加压+钻孔取土+地基注浆加固"为主的综合纠偏加固方案。为保证该建筑物能够安全、平稳地回归,在方案实施过程中同步进行了沉降控制、应力控制、回倾控制以及防复倾加固等多种控制性分析。并应用了多重监测手段,整个过程做到"动态化设计,信息化施工",最终使该楼倾斜率满足国家规范要求,纠偏加固工程得以圆满完成。