江底强渗透地层冻结法可行性分析

文中以江底强渗透地层冻结工程为背景,应用同位素技术测试地下水流速和流向,根据测量结果评估此处地下水对冻结工程的影响。各测点深度的地下水流速最大值2.46m/d,最小0.10m/d;地下水的流向方位角的变化范围为126°～175°,总体向东南方向流动。此值超过规程中2m/d的要求,但超过不多,因此本工程采取了增加冻结帷幕厚度,加强冻结,并在冻结帷幕迎水面设置测温孔,监测冻结帷幕薄弱面的发展等措施。如果地下水流速过大,且超过10m/d,正常冻结则无法实现,参考围堰的形式,提出了一种复合加固工法:外侧围堰止水+内侧冷冻法加固。     

南水北调西线一期工程区水文地质条件评价

针对南水北调西线一期工程区地形、地质、地貌和气候条件复杂,及工作条件差、工期短、基础资料缺乏等特点,建立了以遥感水文地质判释为主,结合野外地面调查、现场钻孔地下水流速流向测试、现场钻孔压水试验资料分析、水化学分析、环境同位素测试分析等多手段多方法的水文地质条件综合评价方法,研究了该工程区的地下水类型、地下水化学特征及其形成条件、主要含水层的分布,主要水文地质单元及其地下水运动和补径排条件。结合水利工程勘探的特点,充分利用钻孔压水试验成果,分析探讨水文地质参数及其变化特征,对沿线隧洞涌水量进行初步估算。探讨了主要的水文地质问题。为高山覆盖地区的水文地质条件研究提供了一种新思路。     

地下水流动对埋地换热器影响的模拟研究

通过求解含水层中地下水流动的二维能量方程,分析了地下水流动对U型埋地换热器与周围土壤换热的影响,并与非含水层情况进行了比较。模拟结果表明,地下水流动显著影响埋地换热器周围的土壤温度场。与粘土层相比,埋地换热器在含水层内土壤温度变化较小,到达稳态时间较短。埋地换热器周围热作用半径,沿上游方向较小且很快达到稳态,而沿下游方向上的热作用半径基本与运行时间成正比关系。地下水流速越大,埋地换热器周围介质的平均温度越低,这有利于夏季排热工况。     

龙口库区同位素技术测试水文地质参数

采用FDC-250A型地下水参数测试仪,以放射性同位素131I作为示踪剂,利用单孔稀释法和单孔吸附示踪法分别测定龙口库区地下水的渗透流速和流向,从而推断龙口库区水的渗漏量和渗漏方向,为龙口水库建设防渗提供科学依据。     

地下水流速影响地埋管换热能力的现场试验

为给地源热泵系统工程提供科学合理的设计依据,本文选取实际场地开展了地下水流速测量及换热测试,研究不同地下水流速对地埋管换热能力的影响。实测数据结果表明:地下水流动可增强地埋管换热能力,减轻能量累积效应;地下水流速增加时,位于上游区域、受地下水流影响的埋管有效长度较大的测试孔,其换热能力增加量优于位于下游、埋管有效长度较小的测试孔;地下水位较高的区域,有利于地埋管换热。试验结果对地埋管换热器的设计具有指导意义。     

抽/灌井场热贯通与含水层自然流动关联性实验研究

建立抽/灌井群地下水热运移实验系统,开展抽/灌过程含水层温度场与地下水渗流场演化规律研究,特别对有、无初始自然流的水平流、垂直交叉流和静态流的影响作用进行系统研究。结果表明,地下水初始自然流的方向和流速对含水层温度场的影响范围和程度起着关键作用,表现出自然流与抽/灌渗流交互的影响。当自然水平流与抽/灌渗流流向相反时,流速越大,抽水温度受到回灌水温度影响的推迟性越大,延迟热贯通时间和减轻热交互程度。相反,流向相同时,将加剧热贯通和热交互影响。对于垂直交叉流态,流速越大,地下水渗流场及其温度场影响范围偏移程度越大,通常减轻热贯通和热交互影响。     

山地滑坡原因分析及综合治理

以云南地区某山地滑坡为例．结合场地实际情况分别从地形条件、地层结构、地下水因素、人类活动及工程活动等方面分析了滑坡形成的原因．然后通过计算分析,提出了压力注浆与锚索相结合的方案对滑坡进行治理．结合治理后滑坡的监测结果,未出现异常情况,说明达到了预期的目的。     

地埋管换热器换热性能影响因素的研究

分析了地埋管换热器的传热模型及适用条件,讨论了影响地埋管换热器换热性能的因素,包括土壤热物性、回填材料、地下水流动、土壤冻结、埋管之间的热干扰以及管内循环流速,总结了目前国内外研究的不足,并指出了下一步的研究方向.     

渗流作用下富水砂层双排管冻结壁形成规律模型试验研究

针对渗流地层中冻结壁长时间不交圈的难题,根据多孔介质传热理论与达西定律建立渗流场与冻结温度场耦合控制方程,得出两者相互作用机制;基于相似理论,建立渗流作用下梅花型布置双排管冻结模型试验系统,对渗流地层中冻结壁形成的主要影响因素进行正交试验研究,并在相同条件下进行单排管冻结对比试验。研究结果表明:双排管冻结时,地下水流速是影响上游冻结壁厚度的首要因素;孔间距是影响冻结壁交圈时间的首要因素;盐水温度是影响下游冻结壁厚度与冻结壁平均温度的首要因素;在本试验条件下,地下水流速5～25 m/d时,双排管冻结时上、下游冻结壁较单排管冻结时分别增厚62.6%～151.8%,3.7%～33.8%;交圈时间缩短7.1%～91%,冻结壁平均温度降低了12.1%～103.9%;并对冻结壁交圈时间与地下水流速之间进行非线性回归,得出冻结壁在不同条件下能交圈的极限流速;最后提出渗流作用下冻结工程对策,为类似冻结工程设计施工提供参考。     

热渗耦合作用下地下埋管换热器的传热分析

为确定地下水渗流对U型地下埋管换热器的影响,基于热渗耦合作用下的数学模型,采用整体求解方法求得管内流体、地下埋管换热器及周围土壤的温度场数值解。分析了地下水渗流对传热过程的影响,结果表明地下水流动对原温度场的影响明显,而且地下水流速越高影响越大。进一步分析了有渗流时不同土壤类型对地下埋管换热器的影响情况,在饱和状态下导热系数是主要的影响因素。     

高速公路路面渗水的环境灾害分析及其治理

本文以广东花清高速公路路面渗水问题为例,进行环境灾害分析并提出有效防治措施。通过现场水文地质试验、岩土测试以及综合环境地质调查,研究结果表明渗水由弱透水层中的潜水引起,连续降雨期间,在各种地质环境因素的共同作用下,弱透水层中的孔隙潜水面上升造成,而潜水的补给来源是分水村环形山谷中的地下水和地表水。针对其成因提出了降水盲沟的治理措施。综合考虑各种环境条件的情况下,通过降低高速公路附近的地下水水位,路面渗水现象得到了较好的控制。该事故表明在岩土工程和环境工程研究中地下水的作用应该作为一种基本环境因素进行考虑,在全球气候发生变化的大环境背景条件下,多学科结合进行环境灾害的危险性评价显得十分重要。     

塔里木盆地与北山地区高放废物处置地质环境安全性对比分析

 参照地震发生频率、地块稳定特性等地质环境因素，结合水中的同位素及水化学特征分析，对塔里木盆地东部地区的核试验场地与北山地区作为高放废物处置场的预选址的安全性与合理性加以对比论述。研究结果显示，北山地区30 km以下的下地壳中存在着高导低速层，附近地区历史上曾发生过多次大地震，是一个相对不稳定地块。北山的地下水经分析并非是最初认定的“古水”，也不是来自当地降水，而是祁连山的降水通过深大断裂带补给的，北山附近的花海地区自流井的流量就达到了106 m3/a。北山地区的深层地下水为淡水，径流速度较快，下游为生态与环境的重点保护区额济纳盆地，因此会不利于将其作为高放废物处置场的选址。相比较而言，塔里木盆地东部地区历史上从未发生过较大的地震，地壳层中不存在高导低速层，同位素数据显示其地下水主要来自当地的降雨和河流的入渗补给，地下水中总溶解固体随着深度的增加而增加，地下水的循环周期较长，地下径流的最终排泄区是罗布泊荒漠戈壁地区，而且塔里木盆地东部军事禁区存在面积超过3 000 km2的花岗岩。因此在已经受到污染的核试验地区修建永久性处置高放废物要比北山地区更为安全，即使未来发生最不利的污染等事件也可以将对环境与生态的破坏降到最低。     

Mesoskalige Modellierung der grundwasserbürtigen Nitratbelastung von Fließgewässern

A multi-compartment model is applied at the mesoscale to simulate the spatially differentiated nitrate pollution of rivers by groundwater in a test area of 800 km² in the northern part of Saxony. Both nitrate influx and discharge processes are considered. Mass transport is represented by applying a multiple flow direction algorithm to the groundwater velocity field of an upper aquifer which is assumed to be continuous in the test area. In total, about one tenth of the nitrate surplus of soils discharges into the rivers of the test area along groundwater flowpaths. In particular, farming areas within 3 km of the rivers emit large amounts of nitrate. The simulations carried out with the compartmentalized approach allow to check model results and to adapt them to average discharge and quality data determined at surface water gauges. They show that the model reflects the average measurement values reasonably well by accounting for the basic hydrogeological conditions.     

熵权集对分析法在新疆塔里木盆地地下水水质评价中的应用

对于干旱地区来说,地下水水质评价是一项重要而必要的工作,其评价结果为当地的地下水资源开发利用保护提供科学依据。本文通过对新疆塔里木盆地162个地下水水样测试结果的分析,应用5元联系度的熵权集对分析法对研究区地下水水质进行评价。通过不同评价方法的比较分析发现,熵权集对分析法评价结果客观,计算简单、方便等优点,是一种有效的地下水水质评价方法。评价结果表明,巴州地区、塔里木河流域、开孔河流域的地下水水质较其他地区和流域差,阿克苏地区、阿克苏河流域、渭干河流域的地下水水质总体水平较好。     

Landscape and water in the oases of Egypt's western desert

While natural processes, mainly wind and water erosion, define desert landscapes, human manipulation and use of water play important roles in defining the landscape within desert oases. The role of water in the oases of the Western Desert of Egypt is described, and it is considered how the scarcity of water affects its use. The challenge to the protection of these archetypal landscapes presented by new forms of development is identified.     

Landscape and water in the oases of Egypt's western desert

While natural processes, mainly wind and water erosion, define desert landscapes, human manipulation and use of water play important roles in defining the landscape within desert oases. The role of water in the oases of the Western Desert of Egypt is described, and it is considered how the scarcity of water affects its use. The challenge to the protection of these archetypal landscapes presented by new forms of development is identified.     

A theoretical approach to the design of sustainable dwellings in hot dry zones: A Toshka case study

The Toshka project is a mega-project undertaken by the Egyptian Government. It arose as part of a plan to increase the amount of inhabited land in Egypt from 5% to 25%. Toshka is a desert region located in the southeast of Egypt’s Western Desert and lies between the Tropic of Cancer (22.00°N and 24.00°N), and longitudes (31.00°E and 32.00°E). An extensive desert reclamation project is being implemented in this region using water from the Nile. Designing dwellings is one of the challenges that architects face in this region. Toshka is currently considered uninhabited and has a hot, dry climate. Furthermore, seismically active faults lie near Toshka. It also expected that the majority of settlers will be low income citizens. This paper proposes a theoretical approach to designing desert dwellings that accommodates the hot, dry climate and secures the dwelling against seismic waves by incorporating passive elements. The results showed that underground construction using a circular plan and the use of wind catchers, evaporation, vegetal roofing and sunken courtyards can provide an acceptable, sustainable design for housing in the Western Desert.     

深基坑冻结排桩围护结构体系变形分析和应用

润扬长江公路大桥南汊悬索桥锚碇基础工程采用冻结排桩法施工，以含水地层冻结形成冻结帷幕墙作为基坑的封水结构，以排桩及内支撑系统作为挡土受力结构抵抗水土压力，解决基坑围护结构的嵌岩及封水问题。施工以平均12d完成1道支撑的土方开挖和混凝土支撑的浇筑速度进行，围护桩变形、支撑轴力和冻结壁温度的变化均控制在允许安全范围内。