聊城市地下水水质特征及评价方法选择研究

为准确反映聊城市地下水现状,本文以聊城市典型监测点监测数据为依据,运用综合评价法和模糊综合评价法对监测点水质进行评价,并探讨2种水质评价方法的评价效果。结果表明:聊城市浅层地下水和深层地下水水质以Ⅲ类和Ⅳ类水为主,主要超标指标为总硬度和溶解性总固体;各超标指标之间具有一定相关关系;综合评价法评价结果数值偏大,并且缺失Ⅲ类水;模糊综合评价法更适合聊城市地下水水质评价。     

基于投影寻踪和模糊物元组合模型的地下水水质评价

针对水质评价指标的不相容性和指标多样性等特点,将投影寻踪与模糊物元相结合,构建了用于地下水水质评价的组合模型.该模型运用投影寻踪(projection pursuit,PP)方法,构建了投影指标函数,引入萤火虫算法(firefly algorithm,FA)进行优化,寻求地下水水质评价指标体系的最佳投影方向,利用最佳投影方向值确定各评价指标权重,再通过计算复合模糊物元与标准模糊物元之间的欧氏贴近度,实现了地下水水质综合评价.随机选取北京市2012年枯水期水样9例,运用该组合模型进行水质评价,与投影寻踪模型(RAGA-PP)和综合评分法(F值法)的结果进行比较,应用结果证明了该模型的可行性和有效性.     

高铁锰氨氮地下水锰极限质量浓度研究

为研究生物除铁除锰滤柱对高铁锰氨氮地下水中锰的极限质量浓度,采用培养成熟并稳定运行一段时间的滤柱,逐步提高其进水锰的质量浓度,考察锰的极限质量浓度．结果表明:在进水总铁、氨氮质量浓度分别为5～10、0.9～1.3 mg／L,水温为8 ℃,滤速为6 m／h的实验条件下,当进水溶解氧约8.5 mg／L时,锰的极限质量浓度为7.5 mg／L;溶解氧大于10 mg／L时,锰极限质量浓度为10.5 mg／L;锰质量浓度升高对铁和氨氮的去除没有影响．沿程分析发现：沿滤层向下,相同厚度滤料除锰量逐渐减少;锰质量浓度升高过程中,氨氮的沿程去除没有变化．锰的极限质量浓度受溶解氧限制,溶解氧越高,极限质量浓度越高．     

Upper bound limit analysis of roof collapse in shallow tunnels with arbitrary cross sections under condition of seepage force

The analytical solutions for predicting the exact shape of collapse mechanisms in shallow tunnels with arbitrary excavation profiles were obtained by virtue of the upper bound theorem of limit analysis and variation principle according to Hoek-Brown failure criterion. The seepage force was included in the upper bound limit analysis, and it was computed from the gradient of excess pore pressure distribution. The seepage was regarded as a work rate of external force. The numerical results of roof collapse in square and circular tunnels with different rock parameters were derived and discussed, which proves to be valid in comparison with the previous work. The influences of different parameters on the shape of collapsing blocks were also discussed.     

Limiting drainage criterion for groundwater of mountain tunnel

Large amount of groundwater discharging from tunnel is likely to cause destruction of the ecological environment in the vicinity of the tunnel, thus an appropriate drainage criterion should be established to balance the tunnel construction and groundwater.To assess the related problems, an limiting drainage standard ranging from 0.5 to 2.0 m3/（m·d） was suggested for mountain tunnels based on survey and comparative analysis. After that, for the purpose of verifying the rationality of the standard, a calculated formula for dewatering funnel volume caused by drainage was deduced on the basis of the groundwater dynamics and experience method.Furthermore, the equation about the relationship between water discharge and drawdown of groundwater table was presented. The permeability coefficient, specific yield and groundwater table value were introduced, and then combined with the above equation, the drawdown of groundwater table under the proposed limiting drainage criterion was calculated. It is shown that the proposed drainage standard can reach the purpose of protecting ecological environment under the following two conditions. One is the permeability coefficient ranges from 10-4 to 10-5 m/s and the specific yield ranges from 0.1 to 0.001. The other is the permeability coefficient varies from 10-6 to 10-8 m/s and the specific yield varies from 0.1 to 0.01. In addition, a majority of common geotechnical layers are involved in the above ranges. Thus, the proposed limiting drainage standard which ranges from 0.5 to 2.0 m3/（m·d） for mountain tunnel is reasonable.     

复合加载模式下海上风机圆形浅基础亚塑性宏单元模型

海上风机基础不但承受着上部结构传来的竖向荷载、风浪等引起的水平荷载与弯矩,还承受着叶片等旋转机构传来的扭矩。基于亚塑性本构理论框架,引入相应的圆形浅基础广义屈服面函数及塑性势函数,构建了一个六自由度复合加载模式下砂土地基上海上风机基础宏单元模型。为了能够合理描述循环加载条件下基础的宏观力学响应,该模型将等效粒间应变概念引入到广义力与其对应位移关系中。通过对已有模型试验结果的数值模拟,在一定程度上验证了提出的宏单元模型的合理性。     

小口径长输管道高地下水位段单侧沉管施工技术

为了解决高地下水位段由于地表承载力差,采用传统的沟上组焊吊装下沟的施工方法难度较大的问题。笔者结合沙漠段沉管下沟的方法在工程中的应用,在高地下水位段采用单侧沉管下沟的施工工艺。工程实践结果表明,该工艺成功解决了高地下水位段小口径长输管道施工面临的困难,极大地提高工程进度的同时保证了施工安全且减少了项目成本,可为同类地区的管道施工提供借鉴。     

夏垫断裂北段浅部构造的高分辨率地震反射勘探研究

夏垫断裂是北京东部的一条活动断裂,研究该断裂的分布、性质、活动状况可以完善和优化城市规划,减小地质灾害的破坏.高分辨率地震反射勘探是调查活动断层的一种重要的地球物理方法,能够得到从深度几十米到几千米的地下构造信息.为探明夏垫断裂北段浅部构造,在北京马坊镇南部布置了一条东西向的高分辨率地震反射勘探测线.采用小道间距,中间激发,可控震源激发的方式,克服了城市地震勘探的不利条件,获得了高信噪比的浅层地震剖面,清晰反映了夏垫断裂在第四系底部基岩附近造成的地层错断,确定了该断裂的位置.地震反射时间剖面揭示,夏垫断裂在测区内是一条高倾角、错断至近第四纪内部的活动断裂.断裂性质为正断层,视倾角较陡,断距由深至浅逐步减小,在地震时间剖商到0.1s上超浅层时,本次地震勘探已经不能分辨断层两侧地层的错动.     

浅层地震勘探在城市活断层探测与危险性评价中的应用

活动断层是引起自然灾害的重要因素之一,如何减少活动断层带来的生命、财产损失成为人们努力的目标。阐述了浅层地震勘探在城市地震活断层探测与地震危险性评价项目中的应用,采用地震勘探的方法,从地震勘探测线的布置、施工参数的确定,到资料的综合处理和解释都进行严格的管理,最终获得了反射波信噪比高、断层显示清晰的时间剖面。通过对地震资料的综合分析和研究,可以确定勘查区重点断层隐伏段的位置、断层错断的层位与深度,为城市断层危险性评价和城市发展规划及重大工程选址提供科学依据。     

北京地区浅层采空区高密度电法探测应用分析

高密度电法已广泛应用于煤层采空区探测之中,采空区充填性质的不同造成其在高密度电法数据剖面中的表现特征也不相同。本文主要介绍运用高密度电法进行浅层小煤窑采空区探测的一些经验和案例。采用高密度电法中的温纳装置对门头沟地区未充填、部分充填的小煤窑巷道和石景山区富水充填的小煤窑采空区的探测,取得了很好的效果。探测结果显示,未充填和部分充填的小煤窑巷道表现为高视电阻率异常,位置与测线周边发现的小煤窑窑口位置相对应。而富水充填的小煤窑采空区表现为低视电阻率异常,经钻探验证,采空区内充填有富含水的粉末状的煤灰,含坑木。需注意在山区进行高密度电法测试时,台阶状的地形对高密度电法测试的干扰影响较大,以温纳装置为例,测试数据在台阶地形处表现为高低阻相邻的八字形干扰,且电极距越小,干扰越明显。