摘要：【目的】为揭示岩溶区抽水蓄能电站的典型碳酸盐岩基岩在抽水蓄能运行过程中循环荷载作用下的损伤发展及破坏机制,【方法】对岩溶区的典型地层白云岩开展了分级循环加载试验和大循环加载试验。【结果】结果表明:(1)分级循环加载过程中,低应力循环时[(0.15~0.35)σ_(ucs),(0.35~0.55)σ_(ucs)],以孔隙压密为主;高应力循环时[(0.75~0.95)σ_(ucs)],各循环均产生不可逆应变,损伤持续积累,变形模量出现降低而泊松比持续增大。(2)应力超过“疲劳应力门槛值”时[(0.85~0.90)σ_(ucs)],声发射信号在循环加卸载过程中持续产生,损伤开始积累至岩样破坏。(3)对于大循环加载试验,应力范围为(0.30~0.85)σ_(ucs)时,试样未破坏;应力范围为(0.30~0.90)σ_(ucs)损伤可分为:初始压密塑性变形段、损伤稳定累积段、损伤加速累积段;应力范围为(0.30~0.95)σ_(ucs)时,试样损伤快速加剧至破坏,损伤阶段性不明显。【结论】认识了白云岩加、卸过程中能量演化规律及力学性质劣化机制,研究成果可为岩溶洼地抽水蓄能水库设计和工程监测提供支撑。

摘要：降雨是贵州省堆积型滑坡失稳破坏的主要诱因。论文选取思南县下街滑坡为研究对象,通过地质环境调查详细分析该滑坡的形态特征、地层岩性、物质结构和变形特征,根据工程水文地质条件,建立数值计算模型,利用饱和-非饱和渗流有限元数值模拟方法模拟降雨条件下的斜坡渗流过程和颗粒迁移规律,分析降雨过程中的斜坡稳定性演化过程。研究结果表明:1)斜坡内土体含水率的演化历经浸润与地下水位抬升两个阶段;2)斜坡内土体孔隙水压力的演化随含水率具有一致性,且正孔隙水压力出现耗时与土体埋深成正比;3)斜坡土体细颗粒的迁移汇聚改变了土体组构,从而降低斜坡的稳定性;4)人类工程活动与地层岩性是斜坡发生失稳的先决条件,降雨为主要诱发因素。本文揭示了降雨条件下堆积型滑坡渗流、细颗粒迁移和变形破坏的水力耦合过程,可辅助堆积型滑坡失稳的监测预警设计。

摘要：为了解在贵阳市和贵安新区饮用水源地松柏山水库沉积物重金属的污染状况及生态-健康风险。于2022年8月至2023年9月在松柏山水库库区上下游选择9个采样点,开展12个月的采样工作,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法对Cr、Zn、Mn、Co、Cd、Cu和Pb等7种重金属进行分析测试,并采用内梅罗综合污染指数法、潜在生态指数法、地累积指数法和非致癌健康风险评价法对沉积物重金属的污染程度,同时评估人体的非致癌健康风险。结果表明:Cr、Mn、Co、Cu、Zn、Cd和Pb的年均浓度分别为91.2、905、66.3、109、236、0.781和33.3 mg/kg,其中Cd和Cu超过农用地土壤污染风险管控标准中的风险筛选值,Cr、Mn、Co、Zn和Pb低于风险筛选值;内梅罗综合污染指数分析表明,水库处于尚无污染-轻度污染,其中重金属Cd为主要污染因子;7种重金属的潜在生态风险程度为Cd>Co>Cu>Pb>Zn>Cr>Mn,其中Cd为主要潜在生态风险因子;地累积指数结果表明Cd>Co>Cu=Zn>Cr=Pb=Cr,Cd为主要污染因子;相关性分析表明:全磷与Cd具有显著的相关性,主要来源于供水过程的输入。健康风险评估结果表明;7种重金属对成人和儿童的非致癌指数均在可接受的范围内(HI<1),其中重金属Cr的非致癌风险最高,达到3.9×10^(-1)。

摘要：各向异性介质拟声波方程正演模拟及逆时偏移存在伪横波干扰及数值不稳定现象,成像质量不佳;同时计算效率也是各向异性逆时偏移的重要影响因素。为此,提出一种兼具成像质量和计算效率的纯qP波逆时偏移成像方法。首先,从波动方程伪解析解和各向异性精确频散关系出发,分别构建了VTI和TTI介质纯qP波伪解析解波场延拓公式,避免了推导显式波动方程,无需对频散关系做平方处理,由此消除了波场模拟存在的伪横波干扰;然后,通过设计三维球型或二维圆形差分模板,并借助低秩有限差分法求解与模型相适应的差分系数,推导了基于低秩有限差分的纯qP波波场延拓公式,在时间方向延拓时,无需进行多次Fourier变换,降低了计算复杂度;最后,在此基础上,利用GPU并行计算正、反向地震波场,提高了逆时偏移的成像效率。典型二维和三维模型试算结果表明:该方法能够消除伪横波干扰,保证计算过程稳定,在二维和三维各向异性介质中都具有较强的适应性和较高的计算效率。

摘要：利用从高硫煤矸石堆场浸出液中培养驯化获得的氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,A.f),通过静态实验,探讨添加不同量的碳酸盐岩对酸性硫酸盐体系中Fe^(2+)生物氧化速率及次生铁矿物合成的影响.结果表明:添加10 g和30 g碳酸盐岩不会对体系中pH、氧化还原电位(ORP)和Fe^(2+)生物氧化速率产生明显影响,但总铁(TFe)的去除率可从37%分别提高到55%和62%,矿物生成量也从8.17 g·L^(-1)分别增加到12.03 g·L^(-1)和13.69 g·L^(-1);同时,体系中合成的次生铁矿物相与不加碳酸盐岩时无明显变化,主要为黄铁矾和施氏矿物的混合物.随着碳酸盐岩添加量增至50、70和90 g时,体系pH快速上升,Fe^(2+)生物氧化速率受到抑制,并产生大量结晶程度较好的硫酸钙,形成的铁矿物主要为纤铁矿或针铁矿.而适量的碳酸盐岩添加可使体系中产生Ca2+和Mg2+,从而影响次生铁矿物的合成.因此,在以碳酸盐岩为反应介质的酸性矿山废水处理工艺设计中,可通过添加A.f菌并控制碳酸盐岩投加量,强化系统中Fe^(2+)生物氧化及次生矿物的合成,从而进一步提高反应系统对TFe的去除效果.

摘要：抗生素和内分泌干扰物(Endocrine Disrupting Compounds,EDCs)是污水中常见的新污染物,而污水处理厂出水中残留的新污染物因对生态系统和人体健康存在潜在威胁而备受关注.目前关于污水处理厂中新污染物的迁移转化及归趋研究存在差异,为调查不同污水处理工艺同时对抗生素和EDCs的去除效果,本研究选取了贵阳市4座典型污水处理厂,研究了10种抗生素和10种EDCs的赋存情况、去除效果及迁移规律,并评估了对受纳水体造成的生态风险.结果表明:在进出水及污泥中抗生素和EDCs均有不同程度检出,其中,氧氟沙星(OFX)和邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(DEHP)为主要贡献者,进出水中抗生素总浓度分别为569.78~781.63和14.43~458.78 ng·L^(-1),进出水中EDCs总浓度分别为3297.98~4454.72和669.27~1884.00 ng·L^(-1),抗生素和EDCs在处理工艺流程中的去除率分别为-85.65%~95.22%和3.51%~65.44%.不同污水处理单元对新污染物的去除效果差异较大,除个别处理工艺对磺胺类(SAs)抗生素、四环素类(TCs)抗生素存在负去除现象以外,抗生素和EDCs去除效果最佳的单元分别集中在三级处理和二级处理;二级处理中SBR工艺较氧化沟、CAST和A2/O处理工艺对抗生素的去除效果更佳,而A2/O工艺对EDCs去除效果最好.质量平衡分析表明,生物降解主要是SAs抗生素和低分子量的EDCs的去除,而污泥吸附是OFX、DEHP和DNOP(邻苯二甲酸二正辛酯)的主要去除途径.生态风险评估表明,OFX具有最大的风险商值,对水生生物造成高风险,其他目标新污染物对水生生物造成中风险或低风险.本研究结果可为污水处理厂现有工艺运行参数调控和新污染物去除工艺设计提供支撑,也可为我国污水中抗生素和内分泌干扰物的排放标准制定提供数据参考.

摘要：极端降水背景下的基础设施安全是当前面临的重要问题,喀斯特区域复杂的水汽来源和下垫面条件导致该区域的时空不确定性更高。研究以典型的喀斯特区域贵州省为例,基于最大24 h暴雨量(1951—2019年),在分析其变化趋势和显著性水平的基础上,按照30 a的最低设计资料年限要求,以1980年为初始时段(1951—1980年),逐年分析(1951—1980,1951—1981,1951—1982,……,1951—2019年)各区域典型频率下设计暴雨的动态变化过程和空间差异,并揭示其产生的偏差和潜在风险水平。结果表明:典型重现期水平下设计暴雨变化的显著性水平均明显高于最大24 h暴雨量,其原因是基于PⅢ型曲线推求设计暴雨量时,要求Cs≥2CV的约束条件导致估算结果更大,同时适线时极端值在曲线拟合过程中占有较大的权重;对于同一站点,设计暴雨量与设计频率(或重现期)呈较好的对数关系,并且在相同频率下设计暴雨的极差平均为10%~20%,最大可达45%。因此,设计暴雨的变化趋势比降水敏感,基于不同时段监测资料的设计暴雨量差异较大。相关部门在开展洪水防治相关规划和应急管理时,需要充分考虑上述问题,不能简单地按区域评估其面临的风险,而是针对具体工程项目逐一深入分析。

摘要：为揭示采空区反倾斜坡变形破坏机理,针对采空区顶板层状岩体提出固定梁约束模型,并根据已有研究给出其基于结构力学和最大拉应力准则的弯曲折断应力判据。为验证约束模型的效果,以纳雍左家营崩塌为例,在详细地质调查的基础上,选取典型地质剖面1-1′剖面,对面积最大的1号采空区顶板每隔10 m取一个计算点,计算出固定梁约束模型下采空区顶板不同位置处的弯曲折断应力,同时利用FLAC;对其进行数值模拟,最后综合结构力学计算结果、数值模拟结果和地质调查对左家营崩塌机理进行分析。研究结果表明:固定梁可作为采空区顶板反倾层状岩体的受力模型,采空区顶板受力由固定梁向简支梁转化;采空区两侧端面应力集中现象明显,且应力集中朝顺倾向偏移,顺倾向应力集中较反倾向显著,采空区顶底板中部局部呈受拉状态,塑性区以剪切破坏为主;上硬下软不利岩性组合和节理裂隙发育的岩体造成的岩体结构破碎是崩塌源区形成的关键因素,高度临空的斜坡地形为崩滑提供了有利地形,采空区应力调整导致已有裂缝裂隙不断扩展、贯通,加剧斜坡失稳,最终形成崩塌。

摘要：以磷石膏高温高压实验及其改性处理为重点研究内容,探讨了高温高压条件对磷石膏单一体系和磷石膏复合体系的影响。通过控制高温高压实验条件,探究不同磷石膏体系在300℃、300 MPa的温压条件下的晶体形貌及矿物组成。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对合成样品的物相和形貌进行分析。XRD表征结果表明,在高温高压条件下,不同磷石膏体系的矿物种类及含量发生了明显变化,具体表现为:磷石膏-生石灰复合体系经高温高压实验后,其SiO_(2)含量低于检测限;磷石膏-硅藻土复合体系经高温高压实验后,其矿物由二水石膏全部转化为无水石膏。SEM表征结果显示:在磷石膏单一体系、磷石膏-生石灰复合体系、磷石膏-硅灰复合体系、磷石膏-水泥复合体系中,磷石膏晶体在高温高压下可在反应釜内自发生长结晶,形貌规整且分散均匀,晶形大多呈四棱柱状,晶体表面光滑,且出现团聚现象。磷石膏-硅藻土复合体系在高温高压条件下生成大量的硫酸钙晶须,其形貌规整、分散均匀,平均直径为2.61μm,平均长径比约为8。

摘要：【目的】土工格栅加筋地基在水利、建筑、交通等工程应用广泛,其竖直方向和水平方向的力学特性是值得关注的焦点。为研究不同加筋间距、层数对土工格栅加筋地基竖向和水平向承载特性的影响,【方法】通过物理模拟浅层平板载荷试验,将土工格栅加筋地基视为横观各向同性介质,结合复合材料力学理论推导出了弹性参数的求解方法,同时考虑地基横观各向同性特征计算了竖向附加应力及沉降量。【结果】结果显示:400 kPa可作为地基极限荷载值,加筋5层、7层、16层在相同沉降位置的地基承载力分别提高了26%、39.2%、63.5%;在相同挡墙高度107 cm处,加筋5层、7层、16层工况相比无加筋工况水平位移减少了59%、66%、85%。【结论】结果表明:土工格栅加固地基后对土体的变形模量、剪切模量增强作用显著,而竖向泊松比变化较不明显;加筋地基的水平、竖向变形模量分别与加筋率之间存在较好的线性关系,采用横观各向同性模型推导计算的附加应力值接近试验值,计算的沉降量与试验值误差较小。研究成果可为类似实际工程设计提供一定的理论依据。