地下水的特征范文

时间:2023-12-27 17:15:17

地下水的特征

地下水的特征篇1

【关键词】岩溶地下水;特征;涌水治理措施

前言

目前,在社会生产加工频繁的情况下,水资源正在不断的减少,这种不可再生资源如果枯竭,将会直接影响到人们的生活和正常生命活动,所以各个生产部门要强化节约用水的意识,水系治理单位应该组织相关技术人员对水质进行分析和研究,采取有效的措施治理涌水,掌握不同阶段的岩溶地下水特征。只有这样才能满足可持续发展的要求,避免涌水的出现而破坏地下水土结构,如果在工程施工过程中出现涌水,不仅会影响到工程施工的进度,最重要的是会对施工人员的人身安全造成严重的威胁。因此,研究人员必须要对岩溶地下水的特征进行采集和分析,为工程施工提供有效的安全保障。

1 岩溶地下水的特征

1.1 岩溶地下水的系统特征

岩溶水系统是指具有统一补给来源和排泄区的地下水单元,一个系统内的岩溶水是一个整体,某一部分接受或排泄的水量就是整个系统收入或支出的水量;一般来说,不同系统之间的水力联系较差或无水力联系。岩溶地下水是地下水的一种重要类型,分析其特征首先要明确岩溶地下水的系统发育,一般情况下,地下水中丰富的岩溶地下水都会存储在管道化程度比较高的介质中,在无外力作用下,岩溶地下水不会出现涌水的现象。岩溶地下水在能量、流态、空间分布等许多方面具备地表河水的特征,具有支流、流域和排泄口等地表水系的构成要素,而成为具有一定流域面积的地下水系,不同水系之间还存在袭夺等地表水系的演变行为。因此,分析岩溶地下水的特征必须要掌握先进的研究方法,利用地下水动力学的理论和方法,对岩溶地下水进行系统性的研究,其中,明渠化特征是研究的重点,研究人员要结合探测技术,对岩溶地下水的岩溶管道空间位置、形态、岩溶水分布条件进行确定。同时岩溶地下水的系统性特征研究也是应用其他方法预测涌水量的基础,所以研究人员要保障数据分析的准确性,掌握详细的数据信息。

1.2 浅部岩溶地下水特征

浅部岩溶地下水系统是指标高在520m以上的岩溶水,在工程项目进行时研究人员需要结合浅部岩溶地下水的分布与标高、构造形迹分布,浅部岩溶的地形地貌特征也会对地下水的特征产生影响。地下水在宏观影响因素的控制下,可以将浅部岩溶地下水划分为南东侧(T2b3)、背斜轴(T2b1)和北西侧(T2b3)三个岩溶水系统,背斜南东翼T2b3岩溶水系统分布于泥岩隔水层,在本工程中的面积约12km2,总体地势北西高南东低。由于该岩溶水系统占有面积较窄,岩溶紧凑,岩层产状陡,发育了层间逆冲断层,地下水补给条件较好,地下水径流途径较短,地下水动态较明显,隧道穿越段较短,可见,岩溶水对隧道涌水影响较大。背斜北西翼T2b3岩溶水系统的两侧分别为三叠系统二段泥岩隔水层,本工程中面积约20km2,主要由T2b3灰色薄层状泥质灰岩、含泥质灰岩、白云岩、钙质泥岩、石膏、硬石膏组成,总体地势北高南低,沿构造轴线分布有大量泉点,且出露位置较高,四季流量变化较小。地下水总体由沿构造轴线自南西向北东运移,由于该岩溶水系统覆盖于厚层三叠系须家河组砂、页岩以下,具有承压性。浅部岩溶地下水也会对水质层的结构造成破坏,内部岩溶结构的损坏会降低地下水合理排放的水平,其基本特征的改变非常不利于工程的施工。

1.3 深部岩溶地下水特征

本文研究的项目是隧道管道内部岩溶地下水的特征,深部岩溶地下水勘察时施工背斜北西翼CK9钻孔至355m时揭穿巴东组三段夹的石膏层时出现涌水,取水样测定SO42-高达1600mg/l,水头高出孔口(标高883m)4.10m,表明存在承压水。施工于巴东组地层的3个钻孔均揭露泥质灰岩等存在溶蚀、溶缝现象,通过流量测井试验确定巴东组泥质灰岩渗透系数在0.008~0.792m/d。勘探表明,巴东组泥质灰岩中存在深层承压水,水头较高,承压水矿化度较高,表明处于封闭环境中。巴东组灰岩的深部岩溶化程度不高,以小的溶孔、溶缝为主,处于标高550以下,巴东组泥质灰岩渗透能力较差,当隧道揭穿深层承压水系统时,系统提供的静储量比较大,水源丰富,发生高压涌水的可能性较大。笔者结合分析的边坡数据,研究边坡数据对水质岩层稳定性的影响,

表1 边坡稳定性分析表

剖面 边坡 工况 重度1 面积1 重度2 面积2 单层房屋荷载 层数 长度 重量 倾角 粘聚力

编号 γ(KN/m3) S(O) γ(KN/m3) S(O) KN/m F m Qi(KN/m) θi(°) Ci(KPa)

5---5' AB 天然状态 25.21 350.39 20.00 49.69 20.00 8.00 13.07 11918.33 26 50.00

5---5' 饱和状态 25.43 350.39 21.00 49.69 20.00 8.00 13.07 12045.11 26 40.00

2 涌水治理的措施

2.1 加强超前预报和钻孔钻探

本工程进行时,对工程进度和施工人员人身安全造成威胁的最大因素就是涌水,基于此,笔者分析应该在工程施工之前加强超前预报和钻孔钻探,超前预报可以使施工人员及时了解到岩层结构,利用现代化监控设备对水质进行检测,技术人员需要对检测的数据进行分析,通过对比找到可能出现的涌水原因。钻孔钻探技术的加固可以准确对富水带进行提前加固处理,这样即使出现涌水稳定的富水带也可以对水质层采取有效的保护,不会使涌水影响到工程施工。在富含水的断层破碎带施作应采取深孔预注浆堵水施工,固结围岩并止水,防治大量涌水进入隧道,造成水灾。技术人员应尽最大努力减少隧道排水及实现限量排放,根据工程施工的实际情况和工程量,选择合理的排放口,使涌水可以从隧道施工出口流出。本文研究的施工隧道允许排放标准与工程部位、地质状况和使用功能有关,同时又直接影响着工程造价,过高的允许排水标准只能片面的增加工程费用,在此基础上,技术人员必须要对隧道施工部位进行合理的布置。由于地层内地下水状况的变化较多,因此允许排水标准必须有多项指标,即可规定任意一平方米面积内的的最大涌水量,也可规定隧道每50m范围内的最大涌水量,还可以对单点最大涌水量(集中涌水)进行规定。

2.2 加强涌水堵截力度

在隧道施工过程中,即使没有出现涌水,也要采取有效的措施对涌水口进行堵截,然后辅以疏排措施,以此保证地下水的正常循环,在隧道施工过程中,施工方为了提高工程进度,往往会采用大量的施工器具,当器具作用在水质层时,对水质结构造成不同程度的损害。因此,从水保护角度考虑,在工程施工中,技术人员要合理排放地下水,确保排放的地下水不会引起地下水资源的干涸,同时又可以保护水质层结构,具体估算方法采用隧道穿越的地下水汇集区域内的降水量应不小于本区域内的地表径水净流失量、以及隧道内的排水量之和。以这种方法计算分析,涌水堵截的力度必须要保障地下水结构的稳定性,并可以协助隧道施工工程,对地下水系统进行合理的处理。基于城市的建设和规划要求,施工单位的地下水排水量不应该引起水土流失,要保障自然资源的稳定,水土流失与地层特点及裂隙填充形式有关,地下水的排放必然会带走土层中或裂隙中的细小颗粒,如果这种排放是任其发展的话可能会长期的地下水活动过程中使地层土质或裂隙充填物流失。加强涌水堵截力度会更好的预防水土流失,也可以从根本上保护施工过程的安全,堵截措施的应用可以使地表进一步沉降或地下涌水量不断减少,保护原有的围岩结构,不会使隧道管道因为涌水的冲击而产生变形。一般情况下制定的排放地下水标准可以对规定区域的排放量进行限定,对地下水区域中的管道进行控制,隧道施工会出现很多突水点,涌水会从突水点涌出,随着突水点的扩大,涌水量也会不断增加,基于这方面考虑,施工人员必须要对涌水进行堵截,合理设置岩溶层结构。涌水堵截之前技术人员需要对涌水量进行准确的测定,根据涌水量确定涌水堵截的方法,这样更加贴合实际的施工需求,可以更加具有针对性的解决水资源保护问题。

3 结语

上文的分析中笔者结合实际的隧道施工工程,对岩溶地下水的特征进行了分析,在特征中明显暴露出了工程施工存在的缺点和不足,所以施工人员要基于实际的施工要求,设置合理的地下水排放模式。岩溶地下水特征结构和涌水治理有明确的联系,隧道地下水的处理和治理有助于生态环境的稳定发展,涌水的处理要根据勘测精度和岩溶水的系统特征,采用隧道涌水专家评判系统对隧道涌水进行定性预测,判别该隧道在岩溶区是否可能产生大型涌水。大型涌水的出现会严重破坏施工人员的人身安全,为了满足可持续发展的战略要求,施工单位必须要根据实际的施工情况,制定出合理的涌水处理方案,同时还需要对地下水的水质结构进行详细的分析,可以根据水质层结构判断出涌水堵截能力。

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[9]朱大力,胡建新,刘冰.等.预测隧道涌水量的方法工程勘察[J].工程勘察,2012(12).

地下水的特征篇2

1.气候特征:气温(季节变化、积温、生长期、最热月、最冷,月均温、气温年较差等),降水(季节变化、干湿变化、年降水量),气温和降水的组合状况(如雨热同期)。

2.地形特征:地形类型(高原、山地、平原、丘陵、盆地、山谷或河谷、冲积扇、三角洲),海拔,地形起伏状况,主要地形区名称和分布。

3.地势特征:地势高低,地势起伏状况(如西高东低)。

4.地表环境特征:植被状况,土地类型(荒漠、草地、林地、耕地),河流发育程度等。

5.河流水系特征:发源地,流向与注入海洋,长度和流域面积,支流情况,上、中、下三游的划分,流经省区,重要城市,主要地形区等。

6.河流水文特征:汛期,结冰期,有无凌汛,水量,含沙量,水能蕴藏量等。

7.区域特征:地理位置(经纬度、海陆位置、相对位置),自然地理特征(气候、地形、水文等),人文地理特征(工农业、交通、城市、人口等)

8.农业生产特征:农业地域类型,主要农作物种类及分布,商品率,机械化水平,生产经营方式,集约化程度,专业化水平等。

9.工业生产特征:地域分布,主要部门,技术水平,发达程度等。

10.等值线特征:数值高低,延伸方向,疏密变化等。

地下水的特征篇3

关键词:风景园林;规划设计;地域特征

1地域特征概述

某一个地域在长期的历史时期内,由于受到各种因素的影响,形成不同的地域特征。这些特征是特定区域内自然和人文的综合体,具有区域性、系统性和人文性3个方面特征。在园林设计规划中,必须要深入研究某地的地域特征,一方面要研究当地的自然特征,包括当地气候、地质结构、植被和水文等4个具体方面,另一方面要研究当地的人文特征,一个地域的人文特征,是以当地的地域环境为前提,通过很长一段历史时期中的政治经济和文化等方面活动积累而成,它具备丰富的含义、广泛的内容。

2园林规划中地域特征

2.1园林规划中的自然特征

在研究自然特征时,要综合考虑当地的气候因素、地质结构、水土植被和水文条件各方面,得出相对有价值的一手信息。在自然特征中,气候气象因素指的是大气层,作为自然环境中最基础的构成部分,大气是自然环境中最为基础和最为活跃的部分,它是各种生物赖以生存的基础,在长时间的历史发展进程中,不同的地域形成不同的气候特点;地质特征指的是:不同地区的土壤有着明显的区别,直接决定着地区的自然条件差异性,地貌则是岩石和土壤受到外力作用,形成不同的形态;地域植被方面指的是:植被是环境建设的重要因素,在风景园林的规划建设体系中,更是主要的设计和规划对象,对风景园林规划起到极大的辅助和促进作用。水文条件是指:人类的聚集生活区域离不开水,选择近水地居住是人们的生存取向。水也体现着美观,在园林规划设计中,山水风光是一种重要的表现形式。

2.2园林规划中的人文特征

在本地文化特征的前提下来建造,是风景园林规划的一项重要因素,不同设计之间其实也都是遵循当地文化的前提下进行。当地文化在长期的历史条件下形成,对风景园林的设计影响非常大,在有些设计中,风景园林设计有时会起到决定性作用。地域人文特征同时是一个重要财富,在设计中要进行充分调研,紧密结合当地实际,合理利用各种资源科学,不允许篡改人文特征。在现代园林设计中,人文因素体现得十分突出。重视园林规划设计中的人文特征,能够更加促进园林设计对城市发展的影响。

2.3园林规划的实际应用特性

与传统的风景园林设计相比较,现今的园林设计规划发生了很大的变化,这些变化处处体现着时代的要素,风景园林在规划建设过程中,必须要符合时代的特征和要求,才能达到期望效果。不同地域会出现不同的需求,各地域的园林设计风格理念都各不相同,在园林规划设计过程中,为了满足人们不同的需求,会在各个方面有所不同的侧重,单园林建设最终都是以提升城市人们的生活水平为目的,都具有开放性特点。园林内部包含各种各样的生物品种,更多的当地生态元素,都能够在园林建设中体现。

3地域特征对园林规划的影响和应用

3.1自然特征对园林的影响及应用

一个地区的地质地貌、气候因素、植被水文等因素不是单独存在,这些自然因素往往产生错综复杂的联系。在风景园林的规划设计中,设计者要深入地调查研究当地的自然环境,深入地了解和把握每一个自然因素,并在此基础上,综合分析它们与人们生活产生的联系,在设计园林时,必须达到自然生态、园林艺术和人们生活需求的和谐统一,使后期的规划建设更合理、更科学。

3.2人文特征对园林的影响及应用

①历史遗迹因素对园林规划的影响及应用。在长期的人类活动中,人类会在地域上留下种种遗迹,是长期以来人类活动与地域相互作用产生的印记,是地域人文特征中的一笔财富。在园林规划设计中,应合理地保留和利用这些因素,要在尊重历史事实的前提下,在设计过程中对园林的规划设计结构上与当地人文要素结合起来,用园林进行演绎和表达,体现人文的含义。

②人文符号因素对园林规划的影响及作用。在当代很多园林设计中,都可以清楚地看到人文因素的体现。譬如,在法国的富兰克林纪念馆的设计中,把先前的旧居建筑当做人文符号,整个纪念馆的主体都在地下。在外部,整个广场都采用了白色大理石,广场地面使用红砖,与先前的人文符号风格保持了高度的一致,通过这些特定景观的营造,简单而完美地勾勒出建筑灵魂,整个建筑体充满了人文气息和生活情趣。

4结语

地下水的特征篇4

丹江口水利枢纽大坝加高工程水库诱发地震初步分析

地下水壅高计算研究

河口村水库坝基河床深厚覆盖层工程地质特性研究

台兰河山前水文地质特征及地下水库可行性分析

特殊地质条件下隧洞围岩稳定性评价和分类初探

粤东河源市水源工程引水隧洞线路地质条件分析

引漾入洱——桃园水库岩溶渗漏浅析

某岩溶地区水库的渗漏分析

云南省迪庆州香格里拉县康思水库工程岩溶渗漏分析

陡滩口电站坝基河床覆盖层工程特性研究

宝鸡市千河下游段人工湖蓄水后对地质环境的影响分析

盖下坝水电站库区右岸岩溶渗漏分析

阿达水库环境工程地质问题浅析

鄂尔多斯市哈头才当水源地水质评价及保护措施

乌江银盘水电站中奥陶系灰岩的岩溶发育特征及工程处理措施

黄河中游某水电站工程区水文地质条件及其对除险加固工程施工的影响

纪柯水库环境工程地质问题综合分析

彰湖水库王公庙土坝险情分析

峡江水利枢纽18号泄水闸右边墙地基稳定分析与处理

扬子地台周缘铅锌矿成矿特征及成矿规律

桐柏—大别山地区中生代侵入岩岩石谱系单位

南金山金矿稳定同位素组成特征及成因意义

卡林型金矿找矿案例分析及思考

宜昌暮阳溪一带镍钼钒多金属矿基本特征及找矿意义

核电站初步可行性研究阶段岩土工程勘察的工作内容和方法

微型钢管桩+喷锚支护方法在黄石某基坑支护中的应用

渗透灌浆在武昌中大·长江紫都岩溶地基处理中的应用

上海某些特殊地区浅部地层特点和基础选型探讨

三峡库区土质高切坡变形破坏模式及防护措施研究

朱昌河特大桥桥墩边坡稳定性分析与治理

湖北省江汉流域经济区农业地质调查项目通过阶段性正式验收

武汉岩溶地区工程地质勘察与评价实例

武昌倒口湖地区F地块岩溶特征、地面塌陷机理分析及治理措施

浅论神农架地区岩溶复杂地层钻探施工技术

压水试验在海底隧道勘察中的应用

胶结注浆法在治理地下采空区中的应用

地下水地源热泵系统地下能量变化数值模拟研究

国际地质新动态

基于GIS的北京山区泥石流影响因素及发生概率评价

白马航电枢纽坝址区F_1断层地质特征及对工程的影响分析

某水电站地下厂房围岩稳定性分析

西安市李家河水库拱坝工程地质条件分析研究

南水北调中线潮河隧洞方案上第三系粘土岩、砂岩的工程性质

西霞院工程上第三系地层水文地质特征

舟山海岛丘陵浅埋水工隧洞工程地质条件分析

云峰水电站大坝右F15断层处理工程抗滑墩地基工程地质评价

金沙江上江坝址水文地质特征及对大坝防渗影响的探讨

乌江构皮滩水电站地下厂房主要地质问题研究综述

山口岩拱坝右坝肩抗力体滑移组合模式分析

淮北大堤阜蒙新河闸基工程特性分析及方案优选

重庆市巴南区重建丰岩水库坝基岩体岩爆问题分析

广州市某水闸重建工程地质评价

布西水电站坝址工程地质条件及坝型论证

金沙江乌东德水电站坝址高边坡稳定性研究

三峡库区白马中学防护工程堤岸破坏模式分析

某工程滑坡体的变形机制及稳定性分析

利用特征水位对亭子口库区塌岸进行分段研究

百色库区剥隘镇滑坡成因机制分析与演化过程研究

地下水的特征篇5

【关键词】光学无线通信;海水信道;特征

潜艇在海水中运行时,需要与传感器以及水面舰艇指挥中心等进行沟通联系,这就需要使用到在海水中通信这一技术,在海水中进行通信与在陆地上有很大区别。利用海水作为信息传输的通道进行数据传播的途径,就是海水信道。近年来,水下声学或光学数据传感采集探测技术发展迅速。相比水下声学通信来说,水下光学通信具有受周围环境影响小、传输数据量大、传输耗时少以及载波频率高等优点。由于光波的这些优点使得光学无线通信越来越广泛地应用于水下通信中,在光学无线通信中,影响通信功效的重要因素就是海水信道的光学特征。本文首先对水下光学无线通信中的海水信道特征概要进行简单描述,然后建立水下光学无线通信中的海水信道特征模型,最后对基于水下光学无线通信海水信道特征模型进行仿真修正分析。

1.水下光学无线通信中的海水信道特征概要

水下光学无线通信中的海水信道特征主要包括海水信道具有吸收光数据信号的特征以及海水信道具有散射光数据信号的特征。与光数据信号在空气中传播相比较,光数据信号在海水中的传播过程非常复杂,这主要是由于海水信道中存在很多影响光传输的不确定性因素。这些不确定因素导致海水信道呈现出吸收光以及散射光的特征,海水信道对光的吸收及散射导致光数据信号在海水中传播时出现衰减现象,从而影响光数据信号在海水信道中的传播。

海水信道具有吸收光的特征:海水信道之所以能够吸收光,是因为海水中所含有的物质成分能够吸收光。而海水中所包含的成分是非常复杂的,概括起来可以分为水分子、悬浮体、无机溶解质以及各种有机物等,但是不同海域其包含的成分各有不同,即使相同海域不同位置包含的物质成分也有所不同。海水是一种非常复杂的生物、物力以及化学等相结合的系统,而海水中含有的一些物质对光具有吸收性,例如营光合作用的藻类生物以及黄色物质等。

海水信道具有散射光的特征:由于海水中包含的物质成分的复杂性,也使得海水信道对光数据信号的散射性非常复杂。海水中能够对光进行散射的物质主要包括:水分子、悬浮粒子以及透明物质等。水分子对光的散射性符合瑞利散射特征,悬浮粒子对光的散射性符合米氏散射特征,米氏散射的大小取决于海水中悬浮粒子的浓度以及粒子的大小。而透明物质对光的散射性是由于透明物质能够折射光所引发的。

2.水下光学无线通信中的海水信道特征模型

根据水下光学无线通信中的海水信道特征,可以建立一个关于海水信道特征的模型。我们已经知道光学无线通信的海水信道特征主要包括吸收光以及散射光,从而引发光在海水中传播时出现衰减现象。所以我们假设光在海水中的衰减参数为D,被吸收参数为A,被散射参数为S,光的波长为W,那么 。这说明,光数据信号在海水中的衰减也受到光波长的影响,衰减参数、吸收参数以及散射参数都是光波长的函数。

下面我们将分别对光吸收函数、光散射函数以及经过衰减后接收光数据总能量进行分析。

光吸收函数:在海水中,能够吸收光数据信号的物质分子很多,在此,我们先将主要的吸收光的因素归结起来,然后再进行函数修正分析。

海水中吸收光的物质主要包括:营光合作用的藻类以及CDOM(有色可溶性有机物)等,而营光合作用的藻类中,主要是利用叶绿素来吸收光。此外,还海水中能够吸收光的因素还包括海水以及有机碎屑以及矿物颗粒等。所以我们假设水的吸收参数为WA,叶绿素的吸收参数为C,CDOM的吸收参数为CD,有机碎屑以及矿物颗粒的吸收参数为M。其中C(W)等于叶绿素总浓度的修正值除以浓度常数修正值乘以叶绿素光谱系数。

光散射函数:海水中的水分子、悬浮粒子以及透明物质等都可以对光进行散射作用。而散射规律主要包括米氏散射和瑞利散射。瑞利散射发生的条件是海水粒子的直径小于光波长,其特点是波长的四次方与散射强度成反比。米氏散射较为复杂,粒子直径与光波长的差距越大,散射分布越复杂。根据粒子直径,我们可以认为光散射函数是由水分子参数、叶绿素参数、小颗粒参数以及大颗粒参数组成。

经过衰减后接收光数据总能量:光数据信号从传输端发出后,经过海水信道,受到海水传播中光衰减的影响,并且也会受到传输端与接收端孔径引发的衰减效力,最后才传输到接收端。经过衰减后接收光数据总能量是发射功率、几何衰减、海水总衰减参数D(W)以及传输距离的函数。

3.基于水下光学无线通信海水信道特征模型仿真修正分析

任何一个模型在建立起来后,都需要进行仿真验证以及对函数进行修正等。基于水下光学无线通信海水信道特征模型仿真分析主要包括:在水下光学无线通信中海水信道特征函数仿真验证以及传播误码率分析。我们选取一个海域的相关数据以及光传播的相关数据,然后将这些数据代入模型函数中,看最后得出的结果与实际接收到的数据量的区别,然后根据这一区别进行传播误码率分析以及函数修正,修正后再选取另一个海域与光传播的数据,进行仿真验证,直到仿真实验后的结果与实际量的差距在误差允许范围之内后为止。

4.结论

本文首先海水信道特征概要进行简单描述,水下光学无线通信中的海水信道特征主要包括海水信道具有吸收光数据信号的特征以及海水信道具有散射光数据信号的特征,这些特征导致光在海水中传输时,出现衰减现象。然后根据这些特征建立了水下光学无线通信中的海水信道特征模型,包括一个衰减参数函数、光吸收函数、光散射函数以及经过衰减后接收光数据总能量。影响光吸收函数的因素主要包括:水的吸收参数、叶绿素的吸收参数、CDOM吸收参数以及有机碎屑矿物颗粒吸收参数等。影响光散射函数的因素主要包括:水分子参数、叶绿素参数、小颗粒参数以及大颗粒参数等。最后对基于水下光学无线通信海水信道特征模型进行仿真修正分析。基于水下光学无线通信海水信道特征模型仿真分析主要包括:在水下光学无线通信中海水信道特征函数仿真验证以及传播误码率分析。

【参考文献】

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地下水的特征篇6

[关键词]层状岩质边坡 岩性组合分类 地下水分布特征 分析

[中图分类号] U213.1+3 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-9-69-2

层状岩体结构的一大特点在于:软层、硬层呈相间分布状态。其中,比较常见的软层岩体结构有以下几种类型:(1)泥岩岩体结构;(2)页岩岩体结构;(3)粉砂岩岩体结构;(4)泥质矿岩岩体结构。而比较常见的硬层岩体结构则主要有以下几种类型:(1)石灰岩岩体结构;(2)碎屑岩岩体结构。从岩体结构边坡稳定性的角度上来说,会对层状岩质边坡稳定性特征产生影响的因素主要涉及到以下两个方面:(1)层状岩质岩体结构中,包括断层结构、裂隙结构、以及软弱夹层结构在内的软弱结构面所表现出的分布特征;(2)层状岩质岩体结构中,包括断层结构、裂隙结构、以及软弱夹层结构在内的软弱结构面所表现出的组合性状。与此同时,以上两个方面的因素也可以视作层状岩质边坡稳定的边界条件,并且,这两个方面的因素还会对层状岩体结构所对应的地下水分布特征产生极为突出的影响。现针对层状岩质边坡岩性组合分类的主要特点,以及地下水的分布特征做详细研究。

1层状岩质边坡岩性组合分类分析

在层状岩质边坡当中,所涉及到的软弱结构面主要具有以下几种类型的表现形式:(1)软弱夹层;(2)泥化夹层;(3)层面;(4)断层;(5)裂隙。同时,裂隙又可按照分部属性将其进一步划分为切层裂隙、以及层间裂隙这两种类型。从出现频繁性的角度上来说,裂隙是软弱结构面最为常见的表现形式。对于前文中所提到的切层裂隙而言,此种裂隙表现形式的特点可以归纳为以下几个方面:(1)裂隙的发育、分布与软弱结构面以及层状岩质层面的限制并不具有直接相关性关系;(2)切层裂隙延伸长度长、且切割深度深;(3)切层裂隙会导致软弱结构面形成侧向切割,同时还会诱导边坡滑动破坏问题的产生;(4)切层裂隙表现出了良好的导水、以及储水功能;(5)从空间分布的角度上来说,切层裂隙具有较大的间距、数量较少、且分布位置有规律可循。因此,在有关切层裂隙岩体数值的分析过程当中,有必要针对切层裂隙存在的以上特点,建立单独的裂隙单元作为模拟的支持。对比切层裂隙而言,层间裂隙也有着自身的特点。主要可以归纳为以下几个方面:(1)裂隙的发育、分布与软弱结构面以及层状岩质岩面的限制之间具有直接相关性关系;(2)层间裂隙的间隔距离小、同时分布数量多;(3)层间裂隙的产生会导致层状岩质软弱结构面的整体性受到不良的影响;(4)层间裂隙的延伸长度较短,且切割深度较浅;(5)层间裂隙具有良好的透水性能。

与此同时,通过实验研究的方式证实:对于本文所研究的层状岩质岩体结构而言,其所表现出的岩性组合特征会直接对层状岩体中,裂隙结构面、以及软弱夹层结构面的分布情况产生影响。从边坡岩性组合分类的角度上来说,比较常见的类型可以概括为以下几类:

第一类为互层状薄软岩、硬岩组合体:此种层状岩质边坡岩性类型的主要界定标准在于:从岩层单层结构的角度上来说,厚度相对较小。同时,相对于层状岩体结构这一整体而言,当中软弱岩层结构的所占比例较高。与此同时,互层状薄软岩、硬岩组合体从岩性特征的角度上来说,还有以下几个方面的特点:首先,互层状薄软岩、硬岩组合体容易在差异卸荷因素、以及褶皱因素的影响下,因层间错动而形成剪切光面;其次,互层状薄软岩、硬岩组合体中所存在的裂隙大多表现为闭合隐裂隙;最后,互层状薄软岩、硬岩组合体整体透水性能较差,水力联系若,因此具有良好的滞水、以及组水性能。

第二类为互层状中厚层、厚层软岩、硬岩组合体:此种层状岩质边坡岩性类型主要界定标准在于:软弱岩体结构中所出现裂隙与层面形成夹角的角度在70°以上。同时,硬岩层中裂隙所表现出的空间分布间距与裂隙厚度存在正相关关系(裂隙间距=0.5*裂隙厚度~2.0*裂隙厚度)。与此同时,互层状中厚层、厚层软岩、硬岩组合体从岩性特征的角度上来说,还有以下几个方面的特点:首先,互层状中厚层、厚层软岩、硬岩组合体从空间分布的角度上来说,多表现为多层硬岩结构与多层软岩结构的间隔分布;其次,互层状中厚层、厚层软岩、硬岩组合体当中所涉及到的软弱岩层结构能够在很大程度上限制岩层层面裂隙、以及地下水的分布情况;再次,互层状中厚层、厚层软岩、硬岩组合体的完整性会在一定程度上受到切层裂隙分布情况的影响;最后,软弱岩层结构中所分布裂隙仍然以闭合隐裂隙为主。

第三类为厚层、中厚层硬岩夹薄层组合体:此种层状岩质边坡岩性类型的主要界定标准在于:软弱岩层结构中所分布裂隙具有较大的间隔距离、延伸长度较长、且切割深度较深。同时,厚层、中厚层硬岩夹薄层组合体从岩性特征的角度上来说,还表现出了以下几个方面的特点:首先,厚层、中厚层硬岩夹薄层组合体当中,裂隙结构的发育与软弱岩层结构的分布之间不存在直接关系,不会受到软弱岩层结构分布情况的影响;其次,厚层、中厚层硬岩夹薄层组合体中的岩体结构具有良好的透水性,且具有密切的水力联系。

第四类为厚层、中厚层软岩夹薄层硬岩组合体:此种层状岩质边坡岩性类型的主要界定标准在于:岩体结构当中所对应的结构面最主要表现形式为层面、以及裂隙,其中,裂隙结构面多表现为闭合隐裂隙。同时,厚层、中厚层软岩夹薄层硬岩组合体从岩性特征的角度上来说,还表现出了以下几个方面的特点:首先,厚层、中厚层软岩夹薄层硬岩组合体中结构面的优势作用未得到显著体现;其次,厚层、中厚层软岩夹薄层硬岩组合体中的岩体结构透水性能较差,水力联系同样不够密切。

2层状岩质边坡地下水分布特征分析

对于层状岩质边坡而言,地下水的补给来源主要是通过大气降水地表渗入的方式实现的。同时,在研究层状岩质边坡地下水分布特征的过程当中,还有一个方面的特征需要加以重点考量的:在层状岩质边坡坡顶区域往往会分布有具有一定厚度的残坡积层。这部分残坡积层的存在会发挥良好的滞水同能,同时兼有临时性的储水功能。从这一角度上来说,还可在这部分残坡积层当中发现具有间歇性分布特征的空隙潜水。若大气降水,则在降水后的一段时间范围之内,残坡积层当中所含有的这部分具有间歇性分布特征的孔隙水,会表现出极为显著的下渗趋势,并发挥对裂隙水的补给作用。在这样一种水源补给反应的作用之下,若层状岩质边坡基岩面以下所分布的岩体结构多为具有一定厚度的软弱岩层结构,那么所下渗的空隙潜水则会建立在基岩面的基础之上发生富集反应,并不断向层状岩质边坡外部进行排泄。反过来说,为了使所下渗的孔隙水不断对裂隙水进行补给,就需要满足一个基本的条件:基岩面以下所分布岩体结构为具有一定厚度的切层裂隙以及地质构造带。

基于以上分析不难发现:当基岩面所组成结构大多为软弱岩层结构的情况下,裂隙水较少受到孔隙水的补给,因此其空间分布情况会受到地质构造的性质和分布特点、以及切层裂隙分布特点的影响。同时,当基岩面所组成结构大多为硬层结构的情况下,层状岩质边坡残坡积层当中所具有的间歇性分布孔隙水则主要表现为下渗反应,发挥对下部裂隙水的补给作用。与此同时,在这部分裂隙水下渗的过程当中,若所遭遇岩层结构呈现出软弱岩层特性,则所下渗的裂隙水会在岩层顶面发生富集反应,同时面向层状岩层边坡坡外进行排泄。进而,在遭遇切层裂隙、以及地质构造分布区域的情况下,这部分裂隙水才能够进一步发生下渗反应。从这一角度上来说,层状岩层边坡中,裂隙水的分布特征多表现出网络状形态。而对于层状岩层边坡坡顶残坡积层而言,当中的孔隙水具有较为均匀的分布特征,且表现出了良好的水力联系关系,具有较高的饱水度。在此基础之上,对于以硬岩分布为主的岩层结构而言,由于岩层上部区域的地下水会持续沿裂隙进行下渗反应,进而导致地下水呈密集的网络流,并面向边坡坡外进行排泄反应。

结合上述分析,不难发现:针对层状岩质边坡而言,所对应包气带当中分布有大量的上层滞水,且上层滞水的分布特点多呈现出网络形态。层状岩质边坡的顶面、底面区域所表现出的特点还可以概括为以下几个方面:(1)饱水度水平较高;(2)地下水水位的埋深深度较大,基本与地表水位、或者是边坡坡脚高程持平;(3)水力坡降较小。

3结束语

在本文有关层状岩质边坡岩性组合分类与地下水分布特征相关问题的分析过程中发现:相对于层状岩质边坡而言,岩性组合特征、以及结构面分布特点均会对边坡地下水的分布特征产生直接的影响。同时,裂隙水分布相对于层状岩质边坡稳定性的影响也会受到岩性组合特征、以及结构面分布特点的控制。特别是对于互层频繁的层状岩质边坡而言,在以岩性组合分类标准对岩体进行分层界定的过程当中,需要充分考量边坡稳定性受地下水的影响。

参考文献

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[2]陈志坚,卓家寿,刘世君等.干扰位移法及层状岩质边坡滑动边界的确定[J].岩石力学与工程学报,2000,19(5):630-633.

[3]林杭,曹平,李江腾等.层状岩质边坡破坏模式及稳定性的数值分析[J].岩土力学,2010,31(10):3300-3304.

[4]姜永东,鲜学福,郭臣业等.层状岩质边坡失稳的燕尾突变模型[J].重庆大学学报(自然科学版),2008,31(5):553-557.

[5]李振生,巨能攀,侯伟龙等.陡倾层状岩质边坡动力响应大型振动台模型试验研究[J].工程地质学报,2012,20(2):242-248.

[6]苏立海,李婉,李宁等.反倾层状岩质边坡破坏机制研究--以锦屏一级水电站左岸边坡为例[J].四川建筑科学研究,2012,38(1):109-114.

[7]刘宏,宋建波,向喜琼等.缓倾角层状岩质边坡小危岩体失稳破坏模式与稳定性评价[C].贵州省岩石力学与工程学会.2010年学术年会论文集.2010:92-97.

地下水的特征篇7

关键词:不同电压等级;架空输电线路;雷电防护特征

雷电防护在输电线路的使用中是十分关键的,如果没有将雷电防护工作做好,那么整个输电线路就会面临着安全隐患。雷电防护工作需要结合不同等级的电压进行分析,在分析的过程中,需要通过输电线路的耐雷性能、绝缘配置、结构参数和地理环境对雷电防护进行分析,在这样的情况下就需要结合以往的雷电事件综合考虑。本文就是对不同电压等级架空输电线路雷电防护的特征进行分析,为相关的工作人员建立正确的雷电防护理念。

1 分析的对象

本文是通过对110、220、750和1000kV的输电线路和±500和±800kV等级的直流输电线路作为整个输电线路的研究对象,交直流架空输电线路拥有的防雷特征有两大种,一种是绕击特征,另外一种是反击特征,绕击特征包括:绕击耐雷水平、跳闸率和绕击电流,反击特征包括:跳闸率和反击耐雷水平,本文在进行反击特征和绕击特征分析的时候使用的是电磁计算程序进行的计算,在计算的过程中,需要使用杆塔分段多波阻抗模型,在使用的过程中还要考虑非线性特性,判断依据是绝缘子闪络的方法。

2 架空输电线路反击特征的分析

2.1 交流输电线路的反击特征分析

交流电的反击特征需要通过导线的周期变化来观察,在观察的过程中,需要根据反击耐雷水平和导线的电压的关系进行分析,在分析的过程中,需要将交流输电线路的反击闪络率控制在一定的范围内,而且无论是什么时候,必须要在平均数值的范围内,杆塔接地电阻的取值如下:7Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,通过计算可以知道交流输电线路的反击闪络率和反击耐雷水平。通过研究可以发现,同一个电压等级的架空输电线路的耐雷水平与电阻有着很大的关系,反击耐雷水平与电阻成反比。如果是在杆塔接地电阻相同的情况下,那么电压等级的不断提升,反击耐雷水平也会逐渐的增加。通过以上的分析可以得出以下的结论:如果是在平原地区,土壤的电阻不大的情况下,那么就不需要对反击跳闸防护问题过于关注,因为雷电的发生频率并不高。

2.2 直流输电线路反击特征的分析

直流输电线路的反击特征需要结合反击闪络进行分析,在雷击避雷针后,那么就要利用绝缘子的两端进行反击闪络的判断,反击闪络是对不同电压等级架空输电线路雷电防护特征分析不可缺少的条件。直流输电线路的运行对导线有着要求,导线必须要是直流电的电压,这一工作电压会影响着反击计算的准确性,因为绝缘子串会受到两端电压的影响。现在的直流输电线路的地闪有90%是负极性,尤其是在横断挂点处,整个电压呈现的是负极性的电压。如果悬挂正极导线的绝缘子的电压大于负极的电压,那么反击闪络通常就会呈现为正极性的导线侧。如果直流输电线路在绝缘水平上较高,那么是不容易出现反击闪络的。

3 输电线路绕击特征分析

输电线路绕击特征分析主要是根据最大的绕击电流和耐雷水平分析的,这两个是影响着输电线路绕击特征最重要的影响因素。输电线路的综合指标是闪络率,以下是对直流输电线路和交流输电线路绕击绕击特征进行具体的分析:

交流输电线路的导线电压和耐雷水平有着很大的关系,在进行分析的时候,一定要保证耐雷水平和闪络率在同一个周期内,这样就可以使整体的平均值误差减小,在交流电压等级不断的上升的时候,耐雷水平也会不断地上升,从2.65KA会增加到31.31KA,最大绕击电流与整个交流线路的结构、地形、导线的电压有关,本文是对保护角为-10°到25°这一范围内地面的斜角是0°和20°,在这一条件下进行闪络率和最大绕击电流的分析。

3.1 地面倾斜角为0°

在地面倾斜角为0°的情况下,不同电压等级交流输电线路的最大绕击电流如图1所示,绕击闪络率如表2所示。在线路保护角相同的情况下,随着输电线路电压等级的增加,杆塔高度增加,最大绕击电流幅值也随之增加;对于相同电压等级的交流输电线路,减小保护角可以显著降低最大绕击电流幅值及绕击闪络率。

3.2 地面倾斜角为20°

在地面倾斜角为20°的情况下,不同电压等级交流输电线路的最大绕击电流如图2所示,绕击闪络率如表2所示。最大绕击电流和绕击闪络率随保护角的变化趋势与平原条件下的类似。对于110kV和220kV交流输电线路,当线路保护角为25°时,其最大绕击电流分别为21.97kA和81.97kA;对于500,750和1000kV交流输电线路,当线路保护角为15°时,其最大绕击电流分别为44.69,76.44和122kA,上述最大绕击电流值均显著高于平原地区的相应值。由于地形的影响,大地对输电线路下边坡边相导线的屏蔽作用减弱,边相导线的暴露空间扩大,使得最大绕击电流增加,并导致处于山区的交流输电线路的绕击闪络率显著高于平原地区。

4 输电线路雷电防护措施

110kV和220kV交流输电线路的反击耐雷水平低、反击闪络率高,而平原和山区的绕击闪络率均较低,故针对110kV和220kV交流输电线路,应主要关注其反击特征。根据表2的计算结果,通过降低接地电阻可以较好地抑制反击闪络率。500kV和750kV交流输电线路的反击耐雷水平较高、反击闪络率较低,一般情况下,杆塔的接地可采用基础的自然接地,在高土壤电阻率地区,采用辅助接地体,适当降低阻值。

5 结论

受电压等级、避雷线保护角和地形地貌等因素影响,架空输电线路的反、绕击特征呈现明显的差异性。在开展输电线路的防雷工作时,应树立因地制宜的差异化防雷思想,针对架空输电线路的雷电防护特征,制定合理的雷电防护措施,以达到技术性和经济性的最优化。

参考文献

[1]商科斌,朱丽君,徐浩.浅谈我国雷电防护措施的创新与发展[J].江苏科技信息,2015(24).

地下水的特征篇8

人与人之间的区别在于外貌和个性等方面的差异,正因为有了这些差异,我们对他们才会有更深地了解。事物与事物之间也正因为在特征上有差异,我们也才会有更清楚地辨别。

写作中说明事物,我们要学会抓住特征来写。

所谓事物特征,是指一事物区别于其他事物的特有标志。任何事物都有它最本质、最主要的特征。准确认识事物的特征是我们写好说明文的关键。那么事物的特征有哪些呢?事物的特征有外形特征、状态特征、性质特征、功能特征、构造特征、发展变化特征等。介绍特征时,我们可以从多个方面入手。比如以“水”为例,我们可以从下面几个方面入手来介绍:1.从感官角度入手,介绍水的特点;从视觉角度入手,介绍水的形状;从味觉角度入手,介绍水的味道;从触觉角度入手,介绍水的手感;2.从状态变化角度入手介绍水的特点,我们可以从固态、液态、气态三方面来写水的变化特点,突出它的变化之美;3.从性质特征入手来介绍水的特点。我们可以运用科学知识从氢、氧元素组合方面来介绍,把深奥的道理阐述清楚;4.从功能特征入手来介绍水的特点,水是生命之源,水可以用来饮用、浇灌、发电、养殖等。从多方面介绍事物的特征,可以使事物更形象、更具体。

要说明事物的特征需要有一定的说明顺序。写作时选取一种或者多种说明顺序来写,可以做到条理清晰。比如介绍建筑物,我们可以采用空间顺序来写,可以先写建筑物外面的整体特征,再介绍里面局部的特征。每一个区域的特征都可以各不相同,突出它的特点。介绍每个区域的特点时,还需要用一定的空间顺序使写作内容先后串联起来。又比如介绍家乡的美食时,我们可以用时间顺序来写。尤其写美食的制作流程时,我们更需要把美食的制作过程先后介绍清楚,紧扣特点,娓娓道来,脉络清晰。再比如介绍一种科普知识时,我们要把深奥的科学知识介绍明白,就需要运用事物内部发展的顺序来描述相关的特点。

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