某大型露天铁矿企业存量采矿用地复垦修复及再利用探索

老矿山企业普遍存在新增建设用地指标获取困难、存量采矿用地再利用率低的问题,将存量采矿用地复垦修复为耕地实现再利用,不仅使矿区生态环境得到修复,还可取得腾退指标,支撑企业可持续发展。以某大型露天铁矿企业为例,研究分析了矿区复垦修复存在问题,通过实施回填工程、排水疏干工程、石方回填防沉降工程、阻隔层建设工程等治理措施完成矿坑回填整治,通过将拟损毁耕地剥离的表土直接用于存量采矿用地复垦,配套建设灌溉排水、道路等设施并对土壤进行培肥,将存量采矿用地复垦为耕地,经济、社会和环境效益显著,可为后续其他类似矿山复垦修复及再利用提供参考。

杭州湾北沿上海段水下地形冲淤变化特征

基于2005—2020年上海市滩涂实测地形、气象数据及开发建设资料,以杭州湾北沿上海段为研究区,定性与定量、整体与局部相结合,分析其水下地形冲淤变化特征,探寻演变原因及影响。结果表明:杭州湾北沿上海段近16年整体呈强度渐弱的冲刷态势,共冲刷1.482亿m^(3),年均冲刷深度为2.886 cm,金山深槽虽受强潮及圈围工程的影响兼具强冲刷及强淤积,但整体表现为冲淤均衡略显冲刷,冲刷强度仅为研究区域冲刷的12.1%;上游来水来沙的减少使得杭州湾北沿维持冲刷态势,潮流挟沙补充作用随涨潮潮差增大而增强,冲刷强度减弱,圈围区域岸线稳定,贴岸冲刷较强,地形变化较为剧烈。

鄂尔多斯盆地西南缘早志留世酸性凝灰岩的确定及其构造意义

在鄂尔多斯盆地西南缘六盘山断裂带内的两处灰绿色“岩脉”实际上是流纹质岩屑晶屑凝灰岩,对其进行的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年给出了最年轻的主峰年龄443 Ma和加权平均年龄441 Ma,说明这套地层形成于早志留世,这是在鄂尔多斯盆地西南缘地区初次识别出的下志留统地层。流纹质岩屑晶屑凝灰岩具有弧后盆地岩浆岩的地球化学特征,应该形成于北祁连洋盆东段向北俯冲诱发的弧后环境,推断火山碎屑应该来自陇山构造带内同时代的酸性火山作用。综合区域地质资料分析认为,流纹质岩屑晶屑凝灰岩在当时沉积于近南北向延伸的深海槽之中,该深海槽东西两侧在晚奥陶世—早志留世呈现出来完全不同的构造活动性。海槽西侧陇山地区强烈伸展并发育大规模岩浆活动;东侧鄂尔多斯地块抬升剥蚀,基本缺失上奥陶统—志留系。西部陇山地区强烈的构造活动几乎没有影响到东部的鄂尔多斯地块,海槽两侧呈现出来几乎完全不同的沉积—构造格局。中—新生代六盘山断裂带的斜向走滑活动使该流纹质岩屑晶屑凝灰岩抬升并以脉状形态出露地表。

砂石骨料大倾角输送的DEM仿真

文中针对深槽形带式输送机大倾角输送砂石料问题,介绍了采用DEM软件进行大倾角输送物料DEM仿真方法。采用小倾角给料、直接在大倾角2种输送机模型,无振动和施加振动等4种情况进行DEM仿真,采用物料堆积角对颗粒参数进行表征。仿真结果表明:采用光面输送带在24.53°倾角下输送骨料的可行性。提出了采用物料速度和带速、物料与输送带间摩擦力和物料下滑力作为评价方法对深槽形带式输送机大倾角输送能力进行评价;对不同的输送量和带速情况下进行仿真,证明采用2.5 m/s的速度下能够保证骨料的输送,为系统设计提供了依据,也可为类似工程提供参考。

深圳湾后海风化深槽的工程地质特征分析

风化深槽对建筑地基基础工程,尤其是桩基工程,具有很大影响和危害。深圳湾地区发育多处风化深槽,其中后海风化深槽是目前揭露的规模最大的风化深槽,槽底深度175.9 m。通过分析风化深槽的发育规模和工程地质特征,重点探讨了风化深槽内隐伏断裂发育迹象。结果表明,断裂破碎带是形成风化深槽的控制因素,深圳湾地区受北东向五华—深圳断裂带和北西向狮子洋—珠江口断裂带相互交切作用,断裂破碎带宽,断裂力学性质属压扭性兼具张性,利于风化作用向深部扩展;后海风化深槽内全风化岩、强风化岩特别深厚,风化岩强度低。

一次爆破成井技术在自然崩落法聚矿槽施工中的应用

在自然崩落法开采中,聚矿槽主要采用机械钻进盲天井提供爆破自由面,施工成本较高,效率低,安全性差。为解决自然崩落法矿山盲天井的施工问题,以普朗铜矿为例,从盲天井施工的关键参数选取、爆破设计、设备选型等方面出发,通过理论分析与现场试验验证相结合的方法,提出一种一次爆破成井的盲天井施工方法。在普朗铜矿进行试验获得成功,并实现推广。与传统方法对比,聚矿槽盲天井的施工工期缩短了70%,成本降低了80%~90%,成井质量效果良好。在普朗铜矿实施的高效中深孔爆破一次成井实例,不仅施工安全,节约成本,更可为国内外自然崩落法类似矿山的聚矿槽施工提供重要参考借鉴经验。

晚更新世晚期以来的长江上游古洪水记录

长江上游三峡河段主要的古洪水记录有 :1)三峡深槽的蚀积变化 ;2 )长江阶地粗粒沉积 ;3)长江的泛滥沉积 ;4 )长江的古洪水平流沉积。不同时间跨度不同类型古洪水记录的精度有较大的差别。古洪水记录显示 ,晚更新世晚期的 4 0～ 30kaB .P .,长江上游大洪水比 30kaB .P .以来的长江上游大洪水大得多 ;全新世以来 ,以 3983aB .P .前后的大洪水为相对最大 ;公元 1870年大洪水为 30 0 0aB .P .以来最大洪水 ;近百年来的实测洪水以公元 1981年洪水为最大。

长江中游田家镇深槽的特征及其泄洪影响

长江中游田家镇附近江面最狭处仅650m,江底最深处低于黄海基准面以下-90m,是长江干流河床突出的最低所在,距离长江口900km。通过实地地质地貌调查揭示田家镇深槽形成及其对洪水的渲泄有何影响。根据地质、水文、地形和直接考察资料,卡口深槽段长8km,系长江自NW-SE斜切过一排强烈褶曲的三叠系厚层石灰岩山地而成,3个临江石灰岩小山所成矶头导致江流方向变化与流速加速,以至形成多处涡流,向江底侵蚀,而褶皱的石灰岩抗拒侵蚀、溶蚀能力很低,因而导致远低于海平面深槽的形成,估计卡口深槽是从中更新世红色风化壳发育的和缓起伏的地面上叠置下来,已有以10万年年计的长远历史。近数十年多次实测资料比较,侵蚀淤积有小量变化,但河床基本稳定。对正常的中、枯水位江流运行没有影响,但对超过50000￣60000m3/s洪水的排泄则有明显的壅阻作用。

金沙江河谷金坪子堆积体成因及其地质意义

对金沙江下段河谷金坪子堆积体及其临近区域进行了详细的野外调查,在堆积体不同部位进行钻孔、竖井、平硐作业并取样,室内进行测年和重矿物成分分析,运用地貌学、沉积学和年代学方法进行综合研究,获得了堆积体的成因及其地质意义的初步认识.金坪子堆积体形成时间为197.7±9.9～137.0±6.8kaB.P.,是金沙江不均匀深切形成的深槽被深槽岩壁的崩坡积物和坡积物与金沙江流水带来的冲积物填充形成,为崩坡积物和坡积物夹河流冲积物的复合斜坡堆积体,堆积体揭示了金沙江河谷的不均匀深切.

港湾深槽骤淤的条件探讨

深槽骤淤指深槽底部在特定条件下产生的快速淤积,通常以浮泥形式出现.综合分析杭州湾、三门湾和象山港的地形地貌、水文泥沙及深槽固定剖面风暴前后或大、小潮期间的地形变化得出港湾深槽产生骤淤的基本条件:(1)有丰富的细颗粒物质的供应源;(2)迅速衰减的动力条件;(3)存在明显的负地形.三个条件必须同时得到满足,深槽才能产生骤淤.杭州湾泥沙来源丰富,终年悬沙浓度高,东试挖槽附近受长江冲淡水次级锋面和钱塘江冲淡水锋面影响较大,因此在一个大小潮周期内水动力条件减弱时挖槽处可产生骤淤.三门湾泥沙来源较丰富,正常天气的年份内潮滩处于缓慢淤积状态,而深槽处于冲淤基本平衡状态,但在风暴等灾害性天气下发生强烈的滩、槽泥沙交换,若风暴后处于中小潮汛期则深槽发生骤淤.象山港由于环境隐蔽,水清沙少,沿岸潮滩狭窄,缺少骤淤的物源,即使风暴作用后鹰龙山深槽也没有产生骤淤.

曹妃甸海底深槽斜坡稳定性分析与评价

海底斜坡稳定性受风暴潮、海底地震等诸多不确定因素影响,易发生失稳破坏,产生较大的海洋地质灾害。简要介绍海底斜坡稳定性分析方法,建立曹妃甸深槽典型斜坡计算模型,确定了模型计算的海底地形参数、地层结构参数、土体物理力学参数等指标,利用GEO-SLOPE斜坡分析软件进行海底斜坡稳定性定量计算,分析了工程建设前自然状态下以及在大规模工程建设后海底斜坡稳定性,并模拟分析了在大风浪和地震等极端条件下斜坡的稳定性,确定了海底斜坡失稳空间特征。首次采用数值计算对曹妃甸海底斜坡稳定性进行定量分析评价,可以为类似近海建设工程提供重要的参考作用。

三峡库区奉节—云阳的低阶地与地壳运动、河谷深槽与古洪水的新解释

前人对三峡工程库区地壳运动与阶地类型的研究结果认为是间歇性抬升和基座阶地.文章从滑坡研究入手,对奉节白衣庵滑坡前沿深切古河湾中保存良好阶地的第四纪不同岩性沉积物的沉积关系、沉积年代、沉积气候等进行了重点研究;对云阳宝塔-鸡扒子滑坡及其附近的汤溪河口阶地与类型、阶(台)地沉积关系、沉积年代与成因、岩性等进行了对比分析;另外,对奉节白衣庵和云阳宝塔-鸡扒子两滑坡与河谷发育、深切河槽的发育关系、形成时代进行了讨论;同时还对旧县坪、故陵滑坡的发生年龄与其上阶地进行了分析.研究结果表明,峡区西云阳-奉节一带T1和T2阶地均为内叠(嵌入)阶地,地壳运动在最近50万年期间有4次上升,3次下降,在总体呈上升的背景下,近12万年期间升降幅度较前降低,频度则增加.此外,还讨论了与地壳运动、阶地形成有关的滑坡与河谷发育关系,发现深切河槽的形成时间是30万年前的MIS 9早中期;白衣庵、宝塔、旧县坪等大滑坡均是河谷深槽形成后发生的;证实'40～30kaB.P.的高温大降水'时期是古洪水发生期外,还存在更早期的古洪水沉积.

长江渝宜河段深槽分布特征及成因

长江重庆 -宜昌河段深槽分布密集、形态各异 ,既不同于一般河谷的深槽跌水 ,也有别于平原区河床的边滩、深槽的孪生形成 ;该段河道远离海洋 ,不受海平面变动的影响 ,更不同于下游河段的深槽成因 .根据 1∶12 0 0 0长江重庆—宜昌段航道图 ,1∶2 0 0 0 0 0三峡库区地质构造图及 1∶50 0 0 0 0库区地形图量算统计、拟合、分析、,本段河床深槽相对分布位置基本上可归为 6种类型 :峡谷段深槽、河宽缩窄段深槽、支流入口处深槽、弯道凹岸深槽、弯道凸岸深槽及串珠状河段的槽连潭 .其成因是在特定地质构造、岩性组成的背景基础上 ,主要由水动力波动、束流、环流、泡水作用所致 .

长江三峡深槽沉积的研究

文章研究长江三峡两个基岩深槽沉积岩砾的岩性组成与粒度特征 ,深槽底部的砾石成分以深槽基岩崩落蚀余物质为主 ,深槽的中上部则以长江底流搬运沉积物为主。14 C测年数据显示 ,深槽的发育在 3.5万年以前 ,以侵蚀深切为主 ,没有留下蚀余堆积 ;3.5万年以后 ,仍以侵蚀为主 ,但已有蚀余为主的岩块堆积 ;大约 2 .4万年以来 ,逐渐有缓慢的冲积砾石堆积 ;至葛洲坝建成以后 ,该地发育了比较稳定的冲积砾石层和砂层。看来大约 35kaB .P .前后 ,该地水动力强度发生过重大变化 ,与施雅风等关于 3～ 4万年前长江上游多雨期研究成果相吻合。

畸形波生成、演化过程研究——波面时间过程随位置的变化

基于完全非线性波浪数值模型,模拟实测畸形波的生成、演化过程,进而分析波面时间过程和畸形波参数的变化规律。研究结果表明:在畸形波形成前、后均可能出现连续的大波和"深谷"现象。在畸形波生成、演化过程中出现的"深谷"和畸形波具有伴生性而非独立异常波浪现象。上述大波、"深谷"和畸形波的连续作用对海洋结构物和船舶造成的潜在威胁可能远超过"瞬态"畸形波,此点应引起高度重视。

环抱式防波堤口门航道横流三维特性研究

环抱式防波堤口门易出现较大横流,且三维特性明显。针对连云港主港区深水航道,建立三维潮流数学模型,并用现场航槽实测资料进行验证,在此基础上计算分析了不同潮差条件下口门段进港航道横流的三维特性。研究结果表明:最大横流约出现在高潮位前1.5 h,自表层至底层相继出现,且表、底层出现时刻仅相差0.5 h;因航道边坡较小,最大横流时未见水流分离现象,航槽底部没有反向流;各层最大横流值均与涨潮潮差有关,且相关程度高;航道内最大横流垂向分布梯度随潮差增加略有增大。

曹妃甸填海工程阻断浅滩潮道初期老龙沟深槽的地形变化

通过研究1992、1997、2006年的测深资料,对比分析了横切老龙沟深槽口门处的地形横剖面和大致沿老龙沟深槽轴线的地形纵剖面,可知在此期间深槽内的水深有变浅和淤积的趋势。总体看来,老龙沟深槽的淤积厚度在0.61-4.8 m之间,并且老龙沟深槽轴线也有自东向西迁移的趋势。自2004年曹妃甸填海工程的通岛公路阻断浅滩潮道后,使老龙沟深槽内的潮流流量和流速减小,是引起老龙沟深槽内的水深变浅和淤积的主要原因。淤积可能主要发生在通岛公路阻断浅滩潮道后的初期即2004—2006年期间。该研究结果也证实了我们阻断浅滩潮道会引起老龙沟深槽淤积的推断。

曹妃甸填海工程阻断浅滩潮道后期老龙沟深槽的地形演化趋势

曹妃甸填海工程阻断浅滩潮道后的初期,老龙沟深槽以淤积为主;中期则由于从海底大规模的取土填海造地及局部的沿沟挖沙引起了老龙沟深槽的加深;通过对2008年10月和2011年10月3个横切老龙沟深槽剖面的测深资料的对比分析,发现曹妃甸填海工程阻断浅滩潮道的后期(2009年以来)老龙沟深槽还是以淤积为主。这可能是随着曹妃甸工程主要填海阶段的逐渐结束,从海底取土数量的逐渐减少甚至停止,在浅滩潮道仍然没有开通的情况下,老龙沟深槽必然又恢复了淤积。研究成果进一步证实了笔者提出的阻断浅滩潮道会引起老龙沟深槽淤积的推断。因此,有必要再开通浅滩潮道,使原来的潮流系统尽量得到一定程度的恢复,以减轻老龙沟深槽的淤积和保护海洋环境。

河北唐山曹妃甸浅滩潮道(纳潮河)开通过程及开通意义

曹妃甸填海工程初期规划有明显缺陷,填海面积过大,尤其是阻断了浅滩潮道(纳潮河),对海洋环境、老龙沟港口潜力区有明显损害。作者的积极建议和相关论文的发表促成了2007年曹妃甸新填海规划的出台,其中保留浅滩潮道(即开通纳潮河)和在老龙沟上游修建大港池是新规划的主要改进内容。阻断浅滩潮道后曹妃甸区域的地形地貌及水动力变化证实了作者观点的正确性。纳潮河于2016年8月开通。纳潮河的开通,可大大提升曹妃甸景观,增加约40km不淤积的优良海岸线,部分恢复原海洋潮流系统和保护海洋环境,促进海水的循环,并使曹妃甸的几个港池不再淤积或淤积变轻。

曹妃甸填海工程阻断浅滩潮道中期老龙沟深槽的地形变化特征

据2006年及以前的测深资料,已得知在曹妃甸填海工程修建的通道公路阻断浅滩潮道后的初期(2004年—2006年6月),老龙沟深槽有变浅和淤积的趋势。现研究了在通道公路阻断浅滩潮道后的中期(2006年7月—2008年)老龙沟深槽的变化趋势。根据2006年7月—2008年10月3个横切老龙沟深槽的测深剖面的对比分析,发现在该时间段内老龙沟深槽有一定加深和侵蚀的趋势。原因与人类活动密切相关,局部沟底有过抽沙活动,而且该时期也是曹妃甸填海工程最主要的施工期,大规模剧烈地从海中抽沙取土填海,取土规模达3～4亿t,也会引起老龙沟深槽的局部加深。