美国水文地质调查发展历程及启示

美国水文地质调查经历了100多年的发展,在该领域长期居于国际领先地位,影响和引导了国际水文地质学的发展方向。本文通过梳理美国水文地质调查发展的主要脉络,揭示了美国经济社会发展和水文地质调查之间的内在关系,总结了不同经济社会发展阶段水文地质调查的发展特点。在分析美国水文地质调查发展正反两方面经验的基础上,提出了对我国水文地质调查工作的启示:把握经济社会需求,推进水文地质调查基础工作;加强地下水保护,遏制地下水环境恶化趋势;加快有害废物地质隔离和地下水污染治理技术的研究;建立高效的调查成果服务机制;推进地下水资源和地表水资源一体调查。     

强降雨作用下的浅层滑坡稳定性分析

根据实测和室内物理力学试验结果以及工程实践，研究强降雨作用下浅层滑坡稳定性系数与滑面带抗剪强度指标及滑体饱水面积比三者的关系，建立其数理统计相关式。依据建立的数理统计相关式，对采用不分离接触弹塑性有限元强度折减算法分析强降雨作用下浅层滑坡稳定性的难处进行初步探讨。结果表明：首先，可以利用建立的数理统计相关式，选择不同滑体饱水面积比求出强降雨时滑面带的等效抗剪强度指标，作为不分离接触弹塑性有限元强度折减算法中滑面带上接触单元的抗剪强度指标；然后，采用该算法分析强降雨作用下的浅层滑坡稳定性，通过建立的数理统计相关式计算滑坡的稳定性系数，为该类型浅层滑坡稳定性分析和较准确地预报提供更加可靠和充分的依据。研究结果揭示了强降雨对浅层滑坡变形解体和破坏的作用机理，表明强降雨是诱发浅层滑坡的最关键因素。     

全球尺度地下水作用与地球系统模式地下水过程建模进展

地下水是水资源的重要组成部分,对于经济社会可持续发展具有重要的支撑作用。受含水层分布空间局限,地下水流不存在全球性循环,但是随着地下水开发利用和虚拟水贸易规模扩大,所带来的地下水位持续下降、依赖地下水生态系统退化、含水层疏干等问题已经超出流域尺度,成为世界所关注的区域性、全球性问题。近年研究表明,地下水在调控全球气候变化、维持生物圈完整性、调节海洋水盐均衡、影响地球关键带与深部地层各种地质过程等大陆与全球尺度地球系统过程中发挥着不可替代的作用。全球尺度地下水作用研究已成为地球系统科学和全球变化研究的重要方向和前沿领域。地球系统模式地下水过程建模研究取得了很大进展,建立了多个全球水文地质模型、地下水观测监测网和地下水流模型。但是由于涉及水文地质、陆地水文、地表过程、大气过程等多个方面,全球地下水过程建模仍存在着很大挑战,需要不同领域的学者组成学术共同体,共同推进全球地下水过程建模并与地球系统模式进行耦合。根据中国地球系统模式建设需要,应加快国家尺度地下水过程建模研究,包括建立近地表全国水文地质模型;推进地下水过程模型与陆面过程模型实现无缝耦合;积极参与国际地下水观测监测网建设和地下水过程模型比较研究。     

Al_2O_3陶瓷表面化学气相沉积Ni涂层及其与Cu润湿性

将NiCl2·6H2O经过脱水干燥后得到的NiCl2粉末作为原料,采用化学气相沉积技术通过H2还原反应,在Al2O3陶瓷表面沉积了Ni涂层。研究了涂层的相组成、涂层与Al2O3陶瓷结合力和涂层与铜熔液间的润湿行为。结果表明:制备的涂层中的主要组分为Ni,Ni涂层均匀、致密,厚度可达40μm,且涂层与陶瓷之间的结合良好。座滴法测得沉积Ni涂层的Al2O3陶瓷与Cu之间的润湿角为30.15°,表明涂层明显改善了陶瓷与金属间的润湿性。     

氧化铝陶瓷表面化学气相沉积钛涂层的制备及性能

利用卤化物还原原理,以Ti粉和I2粉为反应原料,通过化学气相沉积的方法在Al2O3陶瓷基体上制备了金属Ti涂层。考察了原料配比、加热温度及保温时间等工艺参数对涂层沉积的影响。通过X射线衍射仪分析了涂层的物相组成。利用扫描电子显微镜及能谱仪对涂层的微观组织形貌及成分进行了分析。采用座滴法考察铜与沉积了涂层的氧化铝陶瓷间的润湿性。研究结果表明,化学气相沉积法在氧化铝陶瓷表面制备Ti涂层的适宜工艺参数为:Ti与I2的质量比=1∶3,沉积温度为1 100℃,沉积时间为60min。所获得的Ti涂层纯度较高,具有明显的(110)晶面择优取向性,涂层与陶瓷结合良好。铜与涂层间的润湿角在1 113℃时为57°。     

高铬铸铁的冲蚀磨损性能研究

利用自制射流式气固冲蚀磨损实验机研究了耐磨材料高铬铸铁的冲蚀磨损性能。对该材料的组织和冲蚀磨损后的形貌采用扫描电镜(SEM)进行表征。分析了冲蚀角、冲蚀时间和冲蚀石英砂粒径对其冲蚀磨损性能的影响,研究了该高铬铸铁的冲蚀磨损机理。结果表明:60°冲击角作用下,冲蚀磨损最严重。随着冲蚀磨损时间的延长,冲蚀粒径的增大,高铬铸铁的磨损均加剧。     

CRTS Ⅱ型板式无砟轨道底座板缺损修复工艺研究

经调研,CRTS II型板式无砟道床运行过程中出现混凝土缺损掉块病害,且呈劣化加速趋势。本文选取了水泥砂浆(CM)、聚合物修复砂浆(PM)和混凝土损伤修复材料(ZY-TS)进行对比研究,以2h抗折强度、2h抗压强度、2h粘接强度和粘接耐久性为技术指标,研究表明ZY-TS混凝土损伤修复材料固化速度快、粘结强度高、粘结耐久性好,适用于CRTS II型板式无砟道床底座板缺损修复。     

全球与中国金属矿产资源勘查长期趋势及前景

2012年以来全球金属矿产开采量增速明显趋缓,但仍然明显高于上世纪90年代,金属矿产消费由快速增长阶段转向稳定增长阶段。金属矿产消费增速决定了金属价格大的变化格局,2012年以来金属价格在经历大幅下滑和回升之后,目前在中位～中高位震荡。1990～2017年全球金属矿产勘查投入经历了低位波动、快速上升、持续下滑-回升的变化。随着勘查难度增大、深度增加、平均品位降低,全球重大发现和新增储量总体上在减少,金属矿产勘查找矿成效有降低的趋势。综合消费与价格变化趋势,支撑全球金属矿产勘查持续上升的动能明显不足,预计勘查投入将在一个中位平台上波动。近年来中国金属矿产勘查投入偏离全球“回升”走势,对全球贡献有所下降。既与中国矿产消费增速趋缓有关,也与近年出台的环境保护与矿产资源管理政策、财政投入下降等有关。与中国矿产消费占全球比例相比,勘查投入占全球比例明显偏低。随着全球金属矿产勘查回暖和金属价格在中位～中高位震荡,预计未来几年中国金属矿产勘查投入将触底回升,最终稳定在一个中位平台上。与全球趋势类似,中国金属矿产勘查找矿成效有降低的趋势。     

液态硅浸渍反应和混合酸(HNO3+HF)刻蚀制备多孔SiC陶瓷

通过液态硅浸渍反应和混合酸(HNO3+HF)腐蚀制备了多孔SiC陶瓷。扫描电镜(SEM)结果显示,多孔SiC具有不规则且相互连通的孔道结构,其微观形貌特征源于滤纸和酚醛树脂制备的多孔碳。多孔SiC的气孔率可达62%,混合酸腐蚀的多孔SiC的弯曲强度和断裂韧性均小于致密SiC/Si复合体。并提出用循环氧化-腐蚀机制解释游离态Si的腐蚀过程。