单轴压缩条件下岩石破损过程的CT试验分析

采用工业计算机层析(ICT)设备与全数字液压实验系统EHF-EG200KN试验机,对大台煤矿冲击倾向性煤层底板岩石试样进行了单轴压缩荷载作用下的CT试验,得到了单轴压缩荷载作用下不同应力阶段岩石试样微裂纹发展的CT图像。通过对CT图像灰度值的分析,得到单轴压缩荷载作用下岩石的损伤破裂过程。为进一步研究煤层底板岩石的破坏及冲击地压的发生机理提供依据。     

西南喀斯特区砾石对石灰土土壤孔隙及水分入渗的影响

[目的] 砾石是影响土壤孔隙和水分入渗的重要因素,明确砾石通过改变哪些土壤孔隙特征进而影响水分入渗具有重要意义。[方法] 以西南喀斯特地区砾石含量高的石灰土为研究对象,采用CT扫描和室内一维土柱入渗试验,对比分析2种砾石粒径(2.0~5.0,5.0~12.5 mm)和5种砾石含量(0,10％,20％,30％,40％)条件下的土壤孔隙特征及水分入渗特性,并使用结构方程模型探究土壤孔隙特征与入渗特性之间的耦合关系。[结果] (1)含砾石土壤的大孔隙度、孔隙连通率、孔隙形状因子、孔隙表面积和孔隙体积均高于无砾石土壤;且当砾石含量为20%和30%时,孔隙连通率与孔隙形状因子和无砾石土壤之间存在显著性差异(p<0.05);(2)砾石改善土壤入渗性能,粒径为2.0~5.0 mm时,砾石含量从10%到40%的稳定入渗率分别是无砾石土壤的4.02,5.00,2.88,5.14倍,累积入渗量分别是1.67,1.76,2.49,2.39倍;粒径为5.0~12.5 mm时,土壤稳定入渗率分别是无砾石的2.20,2.67,4.78,2.78倍,累积入渗量分别是1.42,1.75,2.46,2.02倍。(3)在结构方程模型中砾石含量与孔隙连通率、孔隙等效直径呈正相关关系,孔隙连通率对稳定入渗率的影响最大,孔隙等效直径对累积入渗量的影响最大。[结论] 砾石含量主要通过增加土壤孔隙连通率和孔隙等效直径促进水分入渗,研究结果可为深入认识西南喀斯特地区含砾石土壤的水文过程提供科学依据与理论参考。     

保水剂对用于高陡岩石边坡人工基质的性状影响

 客土基质配方对基质在陡峭岩石边坡上的抗侵蚀能力以及构成客土基质的各个组分及其相互作用对植物生长的影响的研究势在必行。本研究以解决上述工程技术使用过程中的人工基质水分问题为目的,对保水剂加入土壤后的保水、吸水特性及保水剂对土壤物理性质的影响进行系统研究。结果显示：所用保水剂的最大吸水倍率达到500倍以上,将其加入土壤后,土壤水分状况得到显著改善（p<0.05）,同时,土壤对保水剂的吸水和保水特性均有显著影响。在30℃及50℃的温度胁迫下,可分别持续保水12h和8h。另外,土壤容重,比重随着保水剂添加浓度的增加而下降,而孔隙度随保水剂的增加而上升,但3个物理变量值在各处理浓度间的差异均不显著（p>0.05）。     

不同土石比的工程堆积体边坡径流侵蚀过程

工程堆积体可在短时期内极大程度地改变原地貌地形、土壤和植被条件,使其在降雨径流作用下将发生严重土壤侵蚀,因此是生产建设项目区水土流失最为严重的地貌单元。该文采用土工试验方法及野外实地放水冲刷法研究不同物质来源和土石比的工程堆积体边坡物理性质、侵蚀动力及径流侵蚀过程。结果表明：1）2种松散工程堆积体的物质组成和入渗性能均较原土差异明显,其中黄沙壤工程堆积体以≤0.25mm颗粒为主,其颗粒变异系数为原土的1.2～2.0倍,稳定入渗率为原土1.70～4.07倍;而紫色土堆积体级配良好,颗粒变异系数是其原土的2.2倍,稳定入渗率为原土的7.02～11.59倍。2）各种工程堆积体边坡侵蚀动力学参数随放水流量变大而增加,黄沙壤工程堆积体边坡径流流速在0.155～0.318 m/s之间变化,径流剪切力变化在27.632～57.154 N/m2,土壤剥蚀率在0.337～77.071 g/(m2·s)之间;而紫色土工程堆积体边坡径流流速、剪切力和土壤剥蚀率分别在0.184～0.281 m/s,35.525～53.600 N/m2和1.445～61.910 g/(m2·s)。3）土石混合质边坡在产流9 min内存在不同程度突变或波动,在相同条件下边坡累积产流量均表现为偏土质>土石混合质,黄沙壤工程堆积体边坡累积产流量高于紫色土;而土石混合质边坡的产沙率呈连续性多峰多谷变化,边坡侵蚀沟壁土体崩塌脱落是造成产沙率波动的重要原因。该研究可为生产建设项目工程堆积体水土流失量预测和水土保持植物措施选择提供基本参数和技术支持。     

阜新煤矿区次生裸坡土壤抗冲性动态变化

为探讨煤矿区次生裸坡的稳定性,采用径流含沙量和土壤抗冲系数分析方法,对阜新孙家湾煤矸石山的6个典型坡面的表层土壤进行了抗冲性试验。结果表明,矿区次生裸坡不同坡向、不同坡位的径流含沙量和土壤抗冲系数存在较大差异,且均存在一定的动态变化规律。在土壤冲刷过程中,初始径流含沙量均较大,之后呈规律性骤减,并逐渐趋于稳定。与对照样地相比,矿区次生裸坡的总径流含沙量虽少,但衰减速度较快,至冲刷第2min后基本趋于稳定。不同样地径流含沙量与时间之间显著服从于幂函数关系土壤抗冲系数的变化是随着冲刷时间的延长呈现出先缓慢后快速增大趋势,且前10min的抗冲系数表现为:矿区次生裸坡>对照样地。不同样地的土壤抗冲系数与时间之间显著服从于指数函数关系。     

Utilization of Sparingly Soluble Phosphate by Red Clover in Association with Glomus mosseae and Bacillus megaterium

A pot experiment was conducted to investigate the mobilization of sparingly soluble inorganic and organic sources of phosphorus (P) by red clover (Trifolium pratense L.) whose roots were colonized by the arbuscular mycorrhizal (AM) fungus Glomus mosseae and in association with the phosphate-solubilizing (PS) bacterium Bacillus megaterium ACCC10010. Phosphate-solubilizing bacteria and rock phosphate had a synergistic effect on the colonization of plant roots by the AM fungus. There was a positive interaction between the PS bacterium and the AM fungus in mobilization of rock phosphate, leading to improved plant P nutrition. In dual inoculation with the AM fungus and the PS bacterium, the main contribution to plant P nutrition was made by the AM fungus. Application of P to the low P soil increased phosphatase activity in the rhizosphere. Alkaline phosphatase activity was significantly promoted by inoculation with either the PS bacterium or the AM fungus.     

Responses of three switchgrass (Panicum virgatum L.) cultivars to seed priming and differential aging conditions

Abstract

In switchgrass (Panicum virgatum L.) cultivation, rapid and uniform germination is essential because it is one of the most promising candidates for biofuel production. Priming, a seed enhancement technique with solid carriers, can be a useful tool for improving germination characteristics of switchgrass seeds. The objective of this study was to determine the effectiveness of priming on three non-aged and aged switchgrass cultivars of ‘Cave in rock’ ‘Dacotah’, and ‘Kanlow’. Seeds were primed with a synthetic calcium silicate (MicroCel E) and water at 30°C for five days. Seed, carrier and water proportions were 1 g, 0.5 g, and 1.5 mL, respectively. There was a 5% point (pp, Cave in rock), 8 pp (Dacotah), and 19 pp (Kanlow) increase in primed seeds compared with non-treated control seeds. Furthermore, priming decreased mean germination time by 26–36% in all seeds compared with the non-treated control. Accelerated aging was induced by storing seeds for 0, 10, and 21 days at 42°C and 95% relative humidity (RH). Germination percentage decreased and mean germination time increased with the aging. These results suggest that priming is an effective technique to improve the performance of switchgrass cultivars.     

化学腐蚀作用下层状复合岩石的性能研究

选取红砂岩、青砂岩和大理岩为原材料,制作成不同组合、不同界面层倾角的层状复合岩样,并在pH=2和pH=4的酸性环境下养护30 d.将养护后的试件进行单轴抗压试验,测定试件的抗压强度并观察其破坏模式.试验结果表明：经过酸性溶液的养护,不同岩石组合、不同界面层倾角的复合层状岩石的单轴抗压强度均有一定的降低,且酸性越强,岩样抗压强度下降越大;当界面层倾角增大时,酸性环境的影响减小,随着界面层倾角的增大,复合岩石的抗压强度有较大程度的降低,且破坏模式发生改变.     

广东省岩溶地区石漠化综合治理规划

广东属西南岩溶地区石漠化分布区之一,石漠化地段分布范围较小,但生态区位重要,潜在威胁较为严重,不仅制约区域群众的生存状况和经济社会的可持续发展,而且对珠江下游珠三角及港澳地区的可持续发展和生态安全构成严重威胁。该综合治理规划坚持＂预防为主,科学治理,合理利用＂的方针,遵循自然和经济规律,以＂遏制石漠化,解决农民生计,发展区域经济＂为目标,按照以水土保持为核心、以植被恢复与重建为主、以其他工程措施为辅的治理思路,构建了林业建设、国土建设、农业建设、水利建设、扶贫开发、效益监测体系等六大工程项目为主体的广东省石漠化综合治理体系,最终实现遏制石漠化、改善民生、发展区域经济的目标。     

埋钻事故分析及预防措施

本文对埋钻事故进行分析,提出了预防措施,结合工程实例,对埋钻事故分析更加清晰.