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关键词： 水利水电工程   基坑   岩溶区   防渗处理  

摘要： 大藤峡水利枢纽工程地质构造复杂,岩溶作用导致岩石形成独特的蜂窝状形态且岩溶影响随着深度增加逐渐减小。岩溶通道可能与江水相连,增加了基坑开挖时产生涌水的风险。对此,本文对岩溶区的涌水情况进行了深入勘探和分析,并基于所得数据,提出了具体可行的防渗建议,以确保后续施工的顺利进行。

关键词： 地下水   环境背景值   水化学图法   Grubbs法   异常数据   马氏距离   降雨事件   岩溶区  

摘要： 地下水环境背景值是进行地下水超标成因判定及人为活动对地下水环境影响识别的重要标尺。西南岩溶区降雨丰富且时间不均,受降雨影响,岩溶地下水循环迅速,因此,探究降雨事件下西南岩溶区地下水环境背景值获取方法具有重要意义。分别利用水化学图法、Grubbs法和水化学图结合Grubbs法对降雨前后的水化学指标进行异常数据识别,并对比分析各方法识别异常数据效果,计算各指标的背景特征值。结果表明:在降雨前后,不同异常数据识别方法得出的地下水环境背景特征值均存在不同程度的差异,其中水化学图结合Grubbs法可将降雨事件的影响降至最低;水化学图结合Grubbs法在降雨前识别异常数据22组,降雨后异常数据识别率为79.2%(19组),重复率为70.8%(17组),且在降雨前后得出的背景特征值聚集性更好,差异性更小。综上所述,降雨事件会影响岩溶区地下水环境背景值统计和表征,而水化学图结合Grubbs法为最优的降雨事件异常数据识别方法,建议地下水采样应尽量避开降雨事件,从而更准确地获取岩溶区地下水环境背景值。

关键词： 岩溶县域   土壤有机碳(SOC)   空间分异   地理探测器   影响因素  

摘要： [目的]探究岩溶与非岩溶区土壤有机碳(SOC)的空间分异及其主控因素差异。[方法]以滇东南典型岩溶县域云南省文山市为例,采用网格采样法,调查研究文山市表层(0~20 cm)和深层(0~200 cm)土壤SOC质量分数和空间差异,并运用半变异函数和地理探测器分析外部环境要素对文山市SOC空间分异的影响。[结果]文山市表层和深层土壤SOC质量分数平均值分别为17.80、5.18 g/kg,总储量为3770.89×10^(4) t,其中,表层土SOC呈西部高、中北部低的分布格局,深层土SOC呈中西部高、东北部低的分布格局。在非岩溶区,表层和深层土壤SOC质量分数分别为20.88、6.12 g/kg,比岩溶区高27.94%和32.75%(p<0.01)。半变异函数模型显示,SOC块金效应值为14.62%~59.93%,表明结构性影响因素主导文山市SOC的空间分异。地理探测器分析表明,气温和海拔是影响岩溶区表层土SOC的主控因素;随着温度降低、海拔升高,文山市SOC质量分数呈增加趋势;而岩溶区海拔较低,石漠化严重和植被生长相对较差,SOC质量分数总体低于非岩溶区。在深层土,降水是影响岩溶区SOC的主控因素,其产生的淋溶作用可能使溶解性钙与有机质结合形成腐殖酸钙,促进深层土SOC累积;地层年代在非岩溶区起主导作用,二叠系玄武岩母质发育的土壤可能具有较高的土壤黏粒和大团聚体质量分数,有助于维持深层土壤SOC的物理保护和稳定。[结论]研究结果将为西南岩溶地区SOC的精准评估和土壤碳库调控提供参考。

关键词： InSAR   水电站   蓄泄水期   滑坡灾害   深度学习   灾害易发性评价  

摘要： 为分析水电站不同蓄泄水期其流域滑坡灾害形变演化和滑坡灾害易发性规律,提出水电站流域蓄泄水期滑坡灾害识别的一般性时序InSAR监测方法流程,同时利用深度学习技术对光学遥感图像进行滑坡潜在区域识别。与InSAR结果对比验证,引入InSAR形变结果作为评价因子,同其它评价要素利用层次分析法进行滑坡灾害易发性评价。结果表明:三阶段蓄泄水期间水电站流域形变区域数量逐渐减少,形变量级先增大后减小,研究区地表形变速率值为-46.6~16.6 mm/a。基于U-net神经网络识别研究区滑坡潜在区域,与InSAR对比发现多数InSAR形变区域均在其识别范围内。滑坡灾害易发性评价结果显示三阶段蓄泄水期水电站流域滑坡灾害易发性逐渐下降。研究成果可为水电站的全生命周期监测运营管理提供技术支持。

关键词： 废弃矿山   边坡   崩塌落石   偏移比   地质灾害治理   生态修复   工程勘察设计  

摘要： 边坡崩塌落石的横向偏移影响因素多、随机性大,使得防护工程设计的难度变大。针对废弃矿山边坡的崩塌落石规律进行研究,从而达到提高防护工程设计准确性及合理性的目的。为既突出重点又适度节省试验工作量,采用了四因素(坡度、坡长、石块大小及石块形状)、三水平的野外正交试验方法进行研究。试验结果及研究结论主要体现在四个方面:1)四个因素中,对偏移比影响较显著的是坡长,其它三个因素影响的显著性稍差、且大致均等;其中仅石块形状对偏移比影响的规律性强,即石块的形状越不规则对偏移比的影响越大,其它三个因素对偏移比的影响无直线性规律。2)工程设计所采用的偏移比不宜小于0.25。3)坡面局部覆盖土层或生长有植被时,能够减小偏移比。4)此类边坡落石的不确定性更大、规律性更弱,所以在进行工程勘察设计时,宜以现场落石试验确定偏移比。本研究在试块的选取、试验方法及场地的选择方面有一定的创新性,所得成果对此类防护工程设计具有一定的指导意义。

关键词： 地震工况   双柱式桥梁   抗震性能   最优配筋率   安全系数  

摘要： 地震损毁作为公路常规双柱式桥梁常见的重大病害之一,受到越来越多学者的关注,但基于工程实体探究桥梁墩柱、桩基满足抗震性能的最优配筋率的研究相对较少。针对甘肃省常见的4种地震工况,通过有限元软件系统分析不同尺寸双柱式桥墩满足抗震需求的控制指标,确定了关键模型和9种最不利安全系数,从而进一步得到4种地震工况下桥梁墩柱、桩基的最优配筋率。所得结论可供工程师在实际工程中参考应用,为更科学合理地确定桥梁墩柱、桩基的配筋提供支撑。

关键词： 滑坡位移   互补集合经验模态分解   BP神经网络   改进鲸鱼优化算法   时间序列  

摘要： 为了直观地判断滑坡因素与周期项位移间的因果关系,并提高滑坡位移预测模型的准确性,以某矿山滑坡位移监测数据为例,建立了考虑时滞的CEEMD-CIWOA-BP滑坡位移预测模型。首先利用CEEMD方法将滑坡位移监测数据分解成多个信号分量及res分量,将其重构为滑坡趋势项及周期项位移;然后引入Cubic混沌映射及惯性权重因子对WOA算法优化,利用优化的WOA算法对BP神经网络模型的连接权重及偏置项进行赋值;考虑到降雨及库水位对滑坡位移的时滞效应,利用Granger因果检验法确定降雨及库水位与周期位移的因果关系并引用MIC法确定时滞期数,使用CIWOA-BP模型分别对周期位移进行预测;最后,将各分量结果叠加得到滑坡位移累计预测值,对模型的预测精度进行评价。结果显示,本文提出的CEEMD-CIWOA-BP模型的性能优于其他模型,验证了所建模型的可行性。本文提出的模型能为滑坡灾害预警预报提供一定的参考。

关键词： 慢地震   震源机制   塑性变形微观机理   塑性应变能   构造应力化学  

摘要： 慢地震震源机制研究主要建立在脆性变形基础上。然而高纵、横波速度比、异常高泊松比等特征表明其震源区物质黏度较大,更易发生塑性变形。固体力学研究认为塑性变形的起点是位错,塑性应变能无法释放。分子尺度上,原子通过化学键结合形成矿物结构。应力化学研究显示机械力可以直接作用于化学键,化学键断裂时体系位于能量高位。塑性变形的位错机制可能始于化学键的变化,再通过断裂、重组,形成亚颗粒、细粒化,能量的转化过程可能是机械能首先转化为体系内能,即原子势能;随着加载继续,原子势能突破化学键的束缚,转化为塑性应变能。化学键的重建会释放能量,塑性变形过程中可能会释放一部分化学能,这是否与慢地震有关,是个值得探索的科学问题。

关键词： 海底滑坡   浊流   碎屑流   超临界流   动力侵蚀   防治  

摘要： 海底滑坡会对海上风电、海底光缆、海洋平台等基础设施造成严重破坏,给“建设海洋强国”重大战略和保障海洋工程地质安全带来了严峻挑战。文章系统回顾了海底滑坡浊流地质灾害的研究历程,总结了国内外关于海底滑坡浊流链动特征、动力侵蚀类型、触发-演化-运移-侵蚀沉积机制、侵蚀理论模型及其对海底隆起、峡谷、盆地等复杂地貌的影响,提出了定量、多相、全过程、侵蚀-流态转化耦合的海底滑坡浊流动力侵蚀研究思路。最后,针对海上风电、海洋资源开发、海洋交通运输、海洋工程装备等重大工程的规划建设,展望了海底滑坡浊流基底易蚀结构地质模型和判识技术、滑坡-碎屑流-浊流灾害链复合、叠合及异构等全过程动力侵蚀力学模型及边界层动力侵蚀防控理论技术问题的研究方向。

关键词： 岩溶探测   面波CMP法   跨孔弹性波层析成像  

摘要： 在广州白云区某工程建设场地,岩溶发育,过大的钻探密度不仅会带来勘探成本的急剧上升,且施工过程中会带来地面塌陷风险。本文针对场地条件采用面波CMP(Common Middle Point)法和跨孔弹性波层析成像技术相结合的综合物探技术手段,在CMP面波法进行地面物探普查的基础上,再在物探异常位置布置钻孔验证,并在验证孔中实施跨孔弹性波层析成像(Computed Tomography,CT),物探成果与钻孔资料吻合。本文所采用的面波CMP法和跨孔弹性波CT综合应用技术可有效、快速地解决城区复杂条件场地的岩溶分布问题,为工程设计、处理提供可靠的地质资料;同时可在宏观上更精细地把控建设场地的岩溶空间位置和连通性情况,有效地避免不必要的施工风险,对其他城区岩溶勘察项目具有参考意义。