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改性凹凸棒土/纳米铁复合材料与微生物耦合去除地下水硝酸盐氮的研究

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环境科学研究 2017年第7期30卷 1112-1119页

作者：董磊林莉李青云吴敏郦超长江水利委员会长江科学院流域水环境研究所湖北武汉430010 长江水利委员会长江科学院流域水资源与生态环境科学湖北省重点实验室湖北武汉430010

地下水是我国重要的饮用水源之一,国内部分地区地下水NO_3^--N含量超标,对人体健康造成潜在威胁.采用模拟装置考察改性凹凸棒土/纳米铁复合材料、反硝化细菌及其耦合体系对地下水NO_3^--N去除效果及脱氮产物的变化特征.结果表明,在模拟... 详细信息

地下水是我国重要的饮用水源之一,国内部分地区地下水NO_3^--N含量超标,对人体健康造成潜在威胁.采用模拟装置考察改性凹凸棒土/纳米铁复合材料、反硝化细菌及其耦合体系对地下水NO_3^--N去除效果及脱氮产物的变化特征.结果表明,在模拟地下水溶解氧[ρ(DO)为0.3 mg/L]、温度(15℃)和黑暗环境下,50 mg改性凹凸棒土/纳米铁复合材料与50 mg/L NO_3^--N反应,7 d后NO_3^--N去除率为43.7%,其中63.6%的还原产物转化为NH_4^+-N,几乎无NO_2^--N生成,TN去除率为15.9%;反硝化细菌体系中,7 d后NO_3^--N去除率仅为9.7%,其中NO_2^--N占4.1%,几乎无NH_4^+-N生成,TN去除率为5.3%;在改性凹凸棒土/纳米铁复合材料-反硝化细菌耦合体系中,7 d后NO_3^--N去除率为80.6%,其中NH_4^+-N占33.2%、NO_2^--N占12.1%,TN去除率为35.2%.研究显示,模拟地下水环境下,改性凹凸棒土/纳米铁复合材料-反硝化细菌耦合体系对NO_3^--N去除效果最好,TN去除率高.

关键词：地下水硝酸盐氮改性凹凸棒土/纳米铁复合材料微生物

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极端条件下心墙泥浆料的渗透反滤试验研究

岩土力学 2020年第2期41卷 520-526,534页

作者：左永振赵娜长江水利委员会长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室湖北武汉430010

高土石心墙坝的渗透稳定性在很大程度上依赖于反滤层对心墙料的反滤保护作用。心墙在大坝蓄水和长期运行的条件下,要经历复杂的填筑加载、浸水饱和与水荷载的作用,在差异沉降、复杂结构应力作用、水力劈裂和渗透水流作用下,心墙一旦出... 详细信息

高土石心墙坝的渗透稳定性在很大程度上依赖于反滤层对心墙料的反滤保护作用。心墙在大坝蓄水和长期运行的条件下,要经历复杂的填筑加载、浸水饱和与水荷载的作用,在差异沉降、复杂结构应力作用、水力劈裂和渗透水流作用下,心墙一旦出现裂缝,其渗透稳定性及反滤层的保护作用就将面临严峻的考验。针对这一问题,设计了专门非常规的抛填土料反滤试验和泥浆渗透反滤试验,模拟心墙裂缝条件下其颗粒被冲刷起动后,被反滤料阻挡和淤积过程。试验结果表明,心墙料和反滤料满足反滤准则条件下,心墙颗粒被拦截和淤积在反滤层上游表面,反滤料能有效防止心墙颗粒的流失,反滤层在极端条件下对心墙料仍能起到有效的反滤保护作用。

关键词：土心墙坝心墙泥浆料渗透试验反滤保护试验

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瑞雷波多模式叠加耦合机理研究

工程勘察 2011年第5期39卷 81-85,90页

作者：宋先海李刚长江水利委员会长江科学院武汉430010

本文针对三种常见的典型地质结构深入研究了瑞雷波多模式相互作用的叠加耦合机理。研究结果表明:对于递增模型,基阶波能量仍占主导地位,叠加频散曲线实际上就是基阶波频散曲线,此时不会出现"之"字形回折现象,反演分析时可仅利用基阶波信... 详细信息

本文针对三种常见的典型地质结构深入研究了瑞雷波多模式相互作用的叠加耦合机理。研究结果表明:对于递增模型,基阶波能量仍占主导地位,叠加频散曲线实际上就是基阶波频散曲线,此时不会出现"之"字形回折现象,反演分析时可仅利用基阶波信息;而对于低速软弱夹层或高速硬夹层等复杂地质结构,基阶波能量则在某些频段处于次要地位,叠加频散曲线是基阶波与各高模式波在相应频段相互叠加作用的结果,此时将会出现"之"字形回折现象,反演分析时应充分利用多模式表面波信息,以提高反演解释精度和可靠性。

关键词：表面波瑞雷波多模式频散曲线低速软弱夹层

三峡工程土石围堰防渗墙中湿磨超细水泥的应用

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岩土力学 2006年第S2期27卷 1261-1264页

作者：陈昊长江水利委员会长江科学院湖北武汉430010

为解决三峡工程一期土石围堰防渗墙在强风化带及断层、弱风化带等地层内施工困难,在防渗墙帷幕灌浆中采用了湿磨细水泥灌浆新材料和灌浆新技术的设计方案。通过对灌浆处理部位进行压水检测试验,结果显示该部位灌后平均透水率ω值<0.03 L... 详细信息

为解决三峡工程一期土石围堰防渗墙在强风化带及断层、弱风化带等地层内施工困难,在防渗墙帷幕灌浆中采用了湿磨细水泥灌浆新材料和灌浆新技术的设计方案。通过对灌浆处理部位进行压水检测试验,结果显示该部位灌后平均透水率ω值长江科学院研究的湿磨细水泥灌浆新材料及灌浆新工艺在针对围堰基岩强风化带及断层、弱风化带等岩石裂隙细微可灌性较差的基础部位进行防渗加固处理时有明显的工程效果。

关键词：三峡工程围堰防渗墙磨细水泥灌浆

三峡永久船闸高边坡预应力锚固技术的研究与应用

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水力发电学报 2009年第6期28卷 93-99页

作者：高大水长江水利委员会长江勘测规划设计研究院武汉430010

三峡永久船闸高边坡工程共安装了4204根大吨位预应力锚索,加固岩石边坡楔形块体1054个,完成的边坡锚固量和岩石块体支护量均属世界之最。但大量水平布置大吨位锚索的设计与施工,技术复杂,成为工程成败的关键要素之一。通过大量室内与现... 详细信息

三峡永久船闸高边坡工程共安装了4204根大吨位预应力锚索,加固岩石边坡楔形块体1054个,完成的边坡锚固量和岩石块体支护量均属世界之最。但大量水平布置大吨位锚索的设计与施工,技术复杂,成为工程成败的关键要素之一。通过大量室内与现场试验,研究出快速锚固材料,有效解决锚索工期问题;研究出气囊式止浆环,成功解决锚索水平孔注浆密实性问题;设计出1000kN3、000kN端头锚索,3000kN对穿锚索及3000kN闸首无粘结锚索等锚索结构,满足了船闸边坡各部位不同锚固需求。研究成果显示:锚索内锚段应力分布集中于内锚段前端2.5m以内,随后迅速衰减;边坡地下水的pH值中性偏碱性,对水泥结石保护的钢绞线无腐蚀危害。锚索受力监测资料显示,船闸边坡锚索预应力损失较小,边坡锚固工程具有较好的安全性。

关键词：水工结构预应力锚索实践总结船闸高边坡三峡研究

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三峡水利枢纽左岸电站厂房抗震分析

水利水电技术 2005年第2期36卷 44-47页

作者：彭翠玲吴杰芳余岭长江水利委员会长江科学院湖北武汉430010

　采用三维有限元方法对三峡左岸电站厂房进行抗震计算研究,分别对一个机组段厂房整体结构和子结构进行动力特性计算,并与水力脉动、不平衡电磁力、机械力的频率进行了共振校核.按照相似关系将模型试验测得的流道中的脉动压力转换到原型... 详细信息

　采用三维有限元方法对三峡左岸电站厂房进行抗震计算研究,分别对一个机组段厂房整体结构和子结构进行动力特性计算,并与水力脉动、不平衡电磁力、机械力的频率进行了共振校核.按照相似关系将模型试验测得的流道中的脉动压力转换到原型,对结构在水力脉动压力作用下的振动响应进行瞬态动力分析.计算结果表明三峡左岸电站厂房结构的动位移和动应力都在安全范围内.

关键词：三峡电站厂房结构三维有限元法共振校核瞬态动力分析

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还原铁法重构钢渣及其矿物组成

硅酸盐学报 2013年第7期41卷 966-971页

作者：殷素红郭辉余其俊韦江雄华南理工大学材料科学与工程学院广州510640 长江水利委员会长江科学院武汉430010

分别采用直接还原法和熔融还原法对柳钢和宝钢2种钢渣进行了铁还原重构试验,利用X射线衍射、扫描电子显微镜研究了重构钢渣的矿物组成,并采用水泥胶砂强度试验法测定重构钢渣的活性指数。结果表明:直接还原法可将钢渣中铁氧化物还原成铁... 详细信息

分别采用直接还原法和熔融还原法对柳钢和宝钢2种钢渣进行了铁还原重构试验,利用X射线衍射、扫描电子显微镜研究了重构钢渣的矿物组成,并采用水泥胶砂强度试验法测定重构钢渣的活性指数。结果表明:直接还原法可将钢渣中铁氧化物还原成铁珠,尺寸范围为1～50μm,金属铁颗粒均匀分布在各种矿物之间;铁酸钙相、镁蔷薇辉石在重构过程中分解,柳钢钢渣硅酸三钙(C3S)和宝钢钢渣硅酸二钙(C2S)分解,钢渣重构后硅酸钙相组成由原钢渣中Ca/Si摩尔比决定;RO相被还原成金属铁和MgO,原钢渣总铁含量越高,铁还原越彻底。熔融还原法可将钢渣中铁氧化物还原成金属Fe,在重力作用下渣铁分离,还原率近乎100%;随炉冷却渣矿物组成为钙铝黄长石、镁黄长石、C2S,与硬矿渣相似;水淬渣以玻璃体为主,柳钢和宝钢重构渣玻璃体含量分别为97%和73%,与水淬矿渣组成相近。采用还原铁法所得重构钢渣的活性指数显著提高。

关键词：钢渣重构铁还原矿物组成胶凝活性

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海藻多糖抗蚀剂对土壤抗剪与入渗特性的影响

农业工程学报 2020年第22期36卷 144-150页

作者：李昊程冬兵孙宝洋黄金权林庆明任斐鹏长江水利委员会长江科学院水利部山洪地质灾害防治工程技术研究中心武汉430010

施用土壤抗蚀剂是提升土壤流失治理效果的有效途径之一,现有材料生态效益不能满足耕地的使用需求,寻找生态效益优良的新型土壤抗蚀材料是目前的研究热点与关键。该研究以土壤内源性多糖—海藻多糖为基材制得的土壤抗蚀材料为对象,通过... 详细信息

施用土壤抗蚀剂是提升土壤流失治理效果的有效途径之一,现有材料生态效益不能满足耕地的使用需求,寻找生态效益优良的新型土壤抗蚀材料是目前的研究热点与关键。该研究以土壤内源性多糖—海藻多糖为基材制得的土壤抗蚀材料为对象,通过直剪试验、土壤崩解试验与变水头入渗试验分析施用量、养护时间对土壤抗剪、入渗等特性的影响,以探讨其防治耕地水土流失的潜质。试验结果表明,海藻多糖抗蚀剂可以在较大程度上提升土壤内聚力,在相同养护时间下,土壤内聚力与其施用浓度呈正相关;在同一施用浓度下,土壤内聚力随养护时间延长而增加,短时养护就能取得较好效果。施用浓度与养护时间对内摩擦角的影响较小,施用海藻多糖抗蚀剂后内摩擦角仅小幅增加。土壤抗崩解性随施用浓度的增加而增加,少量施用就能取得良好效果,在施用浓度0.25%时,土壤崩解系数减少66.1%,当施用浓度达到1%时,试验条件下没有崩解发生。渗透系数随施用浓度增加先增加后减小,于0.25%时达到最大值2.86×10^-5 cm/s,于1%时达到最小值0.91×10^-5 cm/s,都属中等透水层。对固土机理进行了探讨,并通过扫描电镜测试进行验证,结果表明海藻多糖抗蚀剂可通过土壤孔隙渗透扩散到土体内部,包裹土壤颗粒,进而利用自聚交联、凝胶固结在土壤表面和孔隙形成网状膜结构,增强土壤颗粒间的连接,提升土体强度。该研究结果表明,海藻多糖抗蚀剂可有效提升土壤抗蚀性,可拓宽坡耕地土壤侵蚀防治材料的选择范围。

关键词：土壤抗蚀性多糖抗蚀剂,抗剪强度,渗透性

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软岩隧道围岩塌方的尖点突变预测分析

铁道工程学报 2016年第11期33卷 97-101页

作者：徐海清陈亮王炜陈建平武汉地铁集团有限公司武汉430030 长江水利委员会长江科学院材料与结构研究所武汉430010 中国地质大学(武汉) 武汉430074

研究目的:隧道塌方事故往往会伴随重大的财产和经济损失,严重时还会危及隧道内人员的人身安全。隧道塌方的预测研究一直是隧道工程的一项科研难题,但目前国内外针对软岩隧道塌方的研究却较少。软岩隧道的塌方经历瞬时应变到蠕变再到突... 详细信息

研究目的:隧道塌方事故往往会伴随重大的财产和经济损失,严重时还会危及隧道内人员的人身安全。隧道塌方的预测研究一直是隧道工程的一项科研难题,但目前国内外针对软岩隧道塌方的研究却较少。软岩隧道的塌方经历瞬时应变到蠕变再到突然破坏的过程,具有突发性和不确定性。因此展开软岩隧道围岩塌方的预测研究,对于避免塌方事故造成损失具有重要意义。研究结论:(1)以十房高速公路某隧道塌方事故为背景,在尖点突变理论的基础上,建立软岩隧道的突变失稳预测模型,推导出围岩失稳判据;(2)结合现场监测数据对尖点突变失稳预测模型进行验证,通过预测模型判断出隧道围岩稳定性,计算隧道从支护到塌方的时间为48.045 d,与实际情况的49 d较为吻合;(3)该研究成果可以在实际工程中预测软弱围岩塌方的时间,为避免塌方灾害事故并采取相应措施提供依据。

关键词：软岩隧道围岩塌方尖点突变预测模型