苏北盆地地下水补给源问题讨论

分析对比地下水和地表水中的碳酸氢根含量,推测深部CO_2释放造成碳库中的"死碳"混入地下水中,因此14C定年不适用于苏北盆地。通过氚分析确定地下水的循环周期约为40 a,氚与氢氧同位素数据都不支持地下水来自长江渗漏水侧向补给的结论。结合水文地质证据,推断苏北承压水可能接受深循环地下水越流补给,隐伏火山口与断裂带可能是地下水的排泄通道。     

双层堤基上覆层对堤基渗透破坏影响的试验

根据上覆层与下伏砂层的协调变形情况,将上覆层概化为完全不变形的刚性上覆层以及与下伏砂层始终协调变形的柔性上覆层,并利用室内试验对这2种极端情况进行模拟。通过对试验过程中的土体破坏情况、渗透流量、涌砂粒径以及破坏后土体的颗粒组成等方面进行分析,发现具有刚性上覆层的双层堤基在接触面上易形成空洞,而柔性上覆层较刚性上覆层具有更强的抗渗透破坏能力;同时,具有刚性上覆层的堤基发生渗透破坏时粗颗粒更易流失。对渗透破坏过程中的渗流场进行数值模拟,对比了不同渗透破坏阶段的水力梯度分析情况,简要分析造成2组试验差异的原因所在。研究结果表明,使上覆层与下伏砂层保持协调变形是控制渗透破坏发展的有效方法,建议在堤基建设时尽量增加上覆层柔性,使上覆层与下部土体有协调变形的能力。     

柔性掩护支架采煤法在棠浦煤矿的应用

棠浦煤矿开采急倾斜煤层,一直采用走向短壁采煤方法。2008年进行了采煤方法改革,推广应用伪倾斜柔性掩护支架采煤方法,减少了采区工作面个数,减轻了工人劳动强度,降低了万吨掘进率,提高了工效和煤炭资源回收率,顶板管理得到了较大改善。     

地下水不同流态的同位素示踪探测分析

同位素示踪测井技术是研究地下水运动的有效手段。注入测井的同位素示踪剂会随着测井内水流运动,因此不同流态测井内示踪剂的分布亦不同。由放射性强度随深度变化关系可确定示踪剂在测井内的浓度分布,从而了解测井内水流的运动状态。结合工程实际测量数据,分别分析了层流、紊流及单孔中既有层流又有紊流情况下测井内放射性强度分布特点,给出了流速的计算公式;同时介绍了在混合流时区分层流段和紊流段的方法。对比分析了误判地下水流态带来的流速计算误差,指出正确把握地下水流态是非常重要的。最后总结了利用同位素测井技术解决工程实际问题时需要注意的问题,以及不同水文地质条件下合适的测量方法。     

郑州矿区水害与防治技术

介绍了郑州矿区水文地质特征、矿区水害类型及产生水害的原因,阐述了矿区奥灰－寒灰水、石炭系薄层灰岩水、顶板砂岩水、老空水、地表水及封闭不良钻孔导水的治理技术。     

示踪法测定井中渗透流速的广义稀释模型研究

基于传统稀释公式和广义稀释公式存在的问题,对已有广义稀释公式在原模型基础上进行数学推导方法改进,给出理论上的严格解析解,解决了原有公式的舍入误差,简化了公式形式。以固定高度水柱为研究对象,重新建立模型,给出新的水平渗透流速计算方法。结合北江大堤文献资料给出具体应用结果,并与前人各公式进行对比分析,与考虑质量守恒和溶质弥散作用的公式结果相比误差较小,很好地反映了工程实际情况,且在数据处理和公式应用上具备简洁明了的优势,具有很好的工程应用价值。     

双层堤基管涌发生发展的试验模拟与分析

利用室内试验模拟了双层堤基管涌的发生及发展过程。通过分析水头分布、流量、以及出砂量等的变化,将破坏的发生及发展归结为4个阶段：上覆层破坏前的稳定阶段、上覆层破坏阶段、上覆层破坏后的稳定阶段、整体破坏阶段。研究发现,在上覆层破坏前,上覆层承担了大部分的水头差,当上覆层破坏后,这部分水头差转由下伏砂层承担,造成下伏层水力梯度的升高,如果水力梯度超过了下伏层的临界水力梯度,则下伏层发生渗透破坏。一次渗透破坏发生后,降下上游水头,重复增加水头的过程,模拟地层在多次渗透破坏作用下,地层抵抗渗透破坏能力的变化。发现一旦渗透破坏发生后,地层再次抵御渗透破坏的能力急剧下降,多次破坏后,试样内形成贯穿上、下游的集中渗漏通道,且通道规模随着试验次数的增加而增长,若不及时采取有效措施,当通道规模发展到一定程度后,通道上部会发生塌落而使堤坝产生溃口,进而使堤坝溃决。     

孔隙流动数值模拟建模方法及孔隙流速分布规律

土体渗流的微观机制是孔隙流动,孔隙流速的不均匀造成的“优势流”现象,普遍存在于渗流过程中。孔隙流速的模拟在溶质运移、渗透破坏等领域具有重要的意义。根据无黏性土体沉积的性质,按照给定的颗粒组成,计算出一定质量的颗粒所属每个粒组的颗粒的数量,然后利用PFC^3D软件在限定范围内生成颗粒,并模拟颗粒的沉积过程;用一个代表剖面对得到的土体模型进行剖切,得到颗粒剖面,再利用布尔运算中的“差集”运算得到孔隙范围,即流体的求解域。给求解域施加一定的边界条件使其发生宏观上的一维流动,利用有限体积法对流动进行数值模拟与计算,得到孔隙中的流速分布;通过分析孔隙流动中的优势流现象,利用统计方法对断面上的孔隙流速进行统计,并利用卡方检验法对孔隙流速的分布规律进行检验,发现孔隙流速服从伽玛分布。     

一种新型挡墙生态凹槽参数确定方法及造价分析

在传统混凝土挡墙临水侧设置生态凹槽,具有便于落水者自救性能及生态性能。挡墙临水侧坡比、生态凹槽壁厚、槽深、槽距、槽宽尺寸,是设计新型生态挡墙的关键参数。根据水流冲击压力及槽壁受力及材料特性,推导出槽壁厚度计算公式。结果表明:①挡墙临水侧坡比宜取1∶0.3～1∶0.5;②当槽壁厚度计算值小于10 cm时,为方便施工宜取10 cm;③根据挡墙外侧坡比、生态凹槽内植物生长及方便落水者上岸等条件,确定槽距为60～100 cm,槽宽20～50 cm,槽深40～60 cm。工程实例表明,与传统混凝土挡墙相比,能适用传统混凝土挡墙之处,均能采用该新型挡墙;仅增加了模板及植物种植费用,而混凝土及土方回填量均有所减少;当不考虑植物种植费用时,工程费用仅增加0.94%,而当考虑种植植物费用时,工程造价增加14.51%。新型挡墙具有多种特性,且造价增加不多,安全实用。     

阶梯式生态挡墙及砌体槽壁参数确定方法

为了解决传统混凝土挡墙安全可靠但缺少生态性的问题,在其陡立的临水侧墙面上设置数排生态槽进行景观绿化,可形成具有生态美景、方便落水者攀爬上岸、提供动物栖息空间等优点的混凝土生态挡墙。针对生态槽壁立模、浇筑难度大、施工效率低等问题,提出先阶梯后砌体槽壁的施工方法,并分水上水下两种情况研究了单元生态槽砌体槽壁厚度影响因素及参数确定方法。结果表明:槽壁厚度与槽高、砌体弯曲抗拉强度、水流速、冲刷角度等因素密切相关。工程实例表明,单元生态槽砖砌体槽壁厚度以15 cm为宜,而工程造价仅相当于厚10 cm混凝土的一半,并提出了一组较为理想的生态槽设计数据。