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A PERTURBATION BOUNDARY INTEGRAL EQUATION METHOD FOR ANALYSIS OF INTERACTION BETWEEN FOUNDATION AND NONLINEAR ROCK AND SOIL MEDIUM
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作者 Tao Weiming Cao Zhiyuan Sun Jun 《Acta Mechanica Solida Sinica》 SCIE EI 1998年第1期72-83,共12页
A scheme is developed for analysing the interaction between afoundation and a nonlin- ear rock and soil medium, in which thefoundation is considered as a linear elastic body and a typicalboundary integral equation met... A scheme is developed for analysing the interaction between afoundation and a nonlin- ear rock and soil medium, in which thefoundation is considered as a linear elastic body and a typicalboundary integral equation method (BIEM) is employed. On the basis oftaking the nonlinear proper- ties of the medium into account, aperturbation BIEM is developed. The fundamental equations for thenonlinear coupling analysis are formulated, and typical problems aresolved and discussed by the pre- sent method. 展开更多
关键词 NONLINEAR FOUNDATION rock and soil medium
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Quantitative analysis of biotechnical reinforcement for a steep slope consisting of composite coal-gangue-soil medium adjacent to a mined-out area 被引量:3
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作者 Xingping Lai Mowen Xie +1 位作者 Fenhua Ren Meifeng Cai 《Journal of University of Science and Technology Beijing》 CSCD 2005年第6期489-494,共6页
The engineering and geological characteristics of a steep slope consisting of coal gangue, rock and soil medium in Huating coal mine have been comprehensively investigated. Owing to humid weather, heavy rainfall, vege... The engineering and geological characteristics of a steep slope consisting of coal gangue, rock and soil medium in Huating coal mine have been comprehensively investigated. Owing to humid weather, heavy rainfall, vegetation and porous characteristics of the soil and rock mass, the steep slope will be destabilized and induce mud-rock flow or derive hazard easily. Firstly, based on the classical slope reinforcement theory, some regularity between the shear and displacement in the destabilized zone of the slope with or without root strength contribution is presented. Then, based on the experimental and statistical analysis of root strength, hydrological characteristics and stability status, etc., some possible biotechnical techniques for reinforcement of the steep slope have been suggested. These methods are important for quantitative analysis of destabilization of the slope and design of the biotechnical reinforcement. 展开更多
关键词 mined-out area coal-gangue-soil composite medium steep slope root-soil effect biotechnical reinforcement
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环境土力学与工程研究进展
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作者 薛强 杜延军 +2 位作者 胡黎明 詹良通 李江山 《土木工程学报》 北大核心 2025年第3期83-112,共30页
固体废弃物堆存、场地污染和能源开采等生产活动产生了大量环境土,其通常赋存于高含水、多荷载、强化学作用等复杂环境中。在热-水-力-化-生多场环境作用下,会发生渗流-热传导-力学变形-化学反应-生物作用等多种过程。这些过程引起环境... 固体废弃物堆存、场地污染和能源开采等生产活动产生了大量环境土,其通常赋存于高含水、多荷载、强化学作用等复杂环境中。在热-水-力-化-生多场环境作用下,会发生渗流-热传导-力学变形-化学反应-生物作用等多种过程。这些过程引起环境土固-液-气-生化物质间强烈的相互作用,导致其微观结构和微观力学性能演化,从而改变环境土宏观性能,这造成与环境土相关的工程和环境灾害频发,给我国生态文明建设带来了巨大挑战。文章分析近年来国内外环境土力学与工程研究最新进展情况,包括环境土多相介质相互作用理论、环境土多尺度表征方法、环境土改性调控技术3个方面的内容。在此基础上,提出环境土界面力学理论框架体系,包括其基本概念、研究目的、应用范畴等,并指出环境土界面力学研究要突破的关键科学技术问题。 展开更多
关键词 环境土 多相介质 相互作用 多尺度表征 改性调控 界面力学
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Investigation on electromagnetic scattering from rough soil surface of layered medium using the small perturbation method
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作者 任新成 郭立新 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2008年第7期2491-2498,共8页
Electromagnetic scattering from a rough surface of layered medium is investigated, and the formulae of the scattering coefficients for different polarizations are derived using the small perturbation method. A rough s... Electromagnetic scattering from a rough surface of layered medium is investigated, and the formulae of the scattering coefficients for different polarizations are derived using the small perturbation method. A rough surface with exponential correlation function is presented for describing a rough soil surface of layered medium, the formula of its scattering coefficient is derived by considering the spectrum of the rough surface with exponential correlation function; the curves of the bistatic scattering coefficient of HH polarization with variation of the scattering angle are obtained by numerical calculation. The influence of the permittivity of layered medium, the mean layer thickness of intermediate medium, the roughness surface parameters and the frequency of the incident wave on the blstatic scattering coefficient is discussed. Numerical results show that the influence of the permittivity of layered medium, the mean layer thickness of intermediate medium, the rms and the correlation length of the rough surface, and the frequency of the incident wave on the bistatic scattering coefficient is very complex. 展开更多
关键词 electromagnetic scattering rough soil surface with exponential correlation function layered medium the small perturbation method
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线性加速度显式积分格式的海岸两相介质场地地震反应分析
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作者 陈学良 张波 李铁飞 《烟台大学学报(自然科学与工程版)》 2025年第2期125-133,共9页
为了建立覆水海岸两相介质地震反应分析的全显式有限元法,以饱和两相介质土力学模型为基础,对近场波动问题的时域显式数值算法进行研究。首先,采用伽辽金加权余量法对一维压缩波波动的动力方程实现空间离散;然后,分别应用中心差分和Newm... 为了建立覆水海岸两相介质地震反应分析的全显式有限元法,以饱和两相介质土力学模型为基础,对近场波动问题的时域显式数值算法进行研究。首先,采用伽辽金加权余量法对一维压缩波波动的动力方程实现空间离散;然后,分别应用中心差分和Newmark线性加速度法求解位移和速度,而加速度是由速度积分法求得,进而得到该动力方程自起步的时域逐步积分公式;最后,引入透射人工边界,得到饱和两相介质近场波动问题求解的全显式时域有限元法。基于时域递推公式的积分逼近算子矩阵,研究了该算法的稳定性条件。将该算法的数值解与相应的解析解进行比较,验证了算法的正确性和有效性。最后,将此方法应用于覆水海岸两相介质场地土层的地震反应分析中,研究了海水对其地震响应的影响。该方法具有计算量小、效率高、精度高的优势,可为结构动力方程和波动方程的求解提供借鉴。 展开更多
关键词 饱和两相介质 土力学模型 显式有限元 透射人工边界 线性加速度法
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桃园绿肥连续还田后中微量元素释放特征及对土壤有效养分的影响
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作者 郭磊 张斌斌 +6 位作者 沈志军 严娟 许建兰 蔡志翔 俞明亮 王发林 宋宏峰 《中国农业科学》 北大核心 2025年第12期2411-2426,共16页
【目的】模拟生草桃园在实际生产中对绿肥的管理,研究绿肥还田后中微量元素释放规律及连续生草对桃园土壤有效养分的影响,为桃园合理生草和科学制定养分管理措施提供参考。【方法】生草试验在2016年开始种草的桃园内进行,设置行间种植... 【目的】模拟生草桃园在实际生产中对绿肥的管理,研究绿肥还田后中微量元素释放规律及连续生草对桃园土壤有效养分的影响,为桃园合理生草和科学制定养分管理措施提供参考。【方法】生草试验在2016年开始种草的桃园内进行,设置行间种植黑麦草还田(RG)和种植毛叶苕子还田(HV),以覆盖园艺地布(BF)为对照,2021—2022年连续两年测定绿肥地表还田前和翻埋还田前共4个时期的桃园土壤有效态中微量元素含量变化;绿肥养分释放特征研究采用尼龙网袋法,头茬绿肥进行100 d地表还田和350 d翻埋还田腐解试验,二茬绿肥进行100 d地表还田腐解试验,连续两年研究绿肥残体内中微量元素释放规律和单位面积绿肥残体中相关元素的残留量变化。【结果】两种绿肥中Fe的初始含量差异不显著,毛叶苕子中Ca、Mg、Cu等元素初始含量总体显著高于黑麦草。头茬绿肥在地表还田阶段,黑麦草中Ca、Mg、Mn、Cu、Zn的累计释放率范围为2.65%—55.43%,均显著高于毛叶苕子。绿肥翻埋后,残体内Mn、Cu、Zn的累计释放率总体上升,至还田结束,毛叶苕子内Mn和Zn的累计释放率分别达82.59%和90.02%,显著高于黑麦草。两种绿肥残体内Fe元素表现为持续富集,至还田450 d,Fe累计释放率范围为-371.63%—-360.78%;二茬绿肥在还田过程中,Ca、Mg和Zn仅在毛叶苕子内出现富集,而Fe、Mn、Cu在两种绿肥中均出现富集。各元素释放程度的差异造成单位面积绿肥中Ca和Mg的残留量在二茬绿肥还田前达到最高值,而Fe、Mn、Cu的残留量在绿肥还田结束时仍有继续上升的趋势。多年生草还田后,毛叶苕子和黑麦草地块土壤交换性Ca含量增幅超13.13%和23.56%,交换性Mg含量提升13.85%和20.51%以上。相较于地布覆盖,至试验结束,毛叶苕子地块土壤有效Mn含量提升63.16%,黑麦草地块土壤有效Zn含量提升134.16%,但毛叶苕子和黑麦草地块土壤有效Fe含量分别仅为地布覆盖地块的46.87%和34.61%,有效Cu含量分别降低37.90%和36.06%。【结论】长期来看,多年生草还田可提升桃园土壤交换性Ca和Mg含量,但降低有效Fe和Cu含量。短期来看,绿肥固定的中微量元素在还田450 d后仍无法彻底释放,且Fe持续富集的时间最长。桃园在生草和建园初期,宜选择行内或树盘下覆盖地布、行间种植绿肥的混合覆盖模式,在绿肥生长期宜追施中微量元素肥料,以缓解桃树和绿肥对相关元素的竞争并促进桃园土壤肥力缓慢提升。 展开更多
关键词 果园生草 绿肥 中微量元素 腐解 桃园 土壤养分
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不同前茬作物对山药耕地土壤中、微量元素的影响
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作者 寇天乐 贾远彬 +5 位作者 胡洋 胡云鹏 贾宏涛 张一 王薇 姜纪凯 《中国土壤与肥料》 北大核心 2025年第4期49-54,共6页
山药连作会导致产量和土壤元素含量下降,种植不同前茬作物成为一种有效的解决方案;而种植不同的前茬作物对山药土壤中、微量元素的影响尚不清楚。为探究不同前茬作物对山药土壤中、微量元素的影响,找到更合适山药生长的前茬作物。以新... 山药连作会导致产量和土壤元素含量下降,种植不同前茬作物成为一种有效的解决方案;而种植不同的前茬作物对山药土壤中、微量元素的影响尚不清楚。为探究不同前茬作物对山药土壤中、微量元素的影响,找到更合适山药生长的前茬作物。以新疆维吾尔自治区五家渠市山药种植区内3种不同前茬作物(西瓜、棉花、山药)的耕地土壤为研究对象,探究不同前茬作物对山药种植区土壤养分和有效态中、微量元素(铁、锰、锌、铜、钙、镁)的影响。结果表明:(1)与棉花和山药为前茬作物相比,西瓜作为前茬作物时土壤pH分别显著降低了0.75%和2.38%;而有机质和速效钾含量分别显著增加了21.19%~24.77%和23.62%~47.99%。(2)与山药作为前茬作物相比,西瓜和棉花作为前茬作物时显著增加了土壤有效镁含量,分别增加了8.80%和7.46%。(3)不同前茬作物显著影响山药种植区土壤中、微量元素的综合性指数,山药作为前茬作物时土壤中、微量元素综合性指数最低,而西瓜作为前茬作物时最高。主成分综合得分模型发现前茬作物为西瓜时山药种植区土壤中、微量元素综合得分最高。总之,与棉花和山药相比,西瓜作为前茬作物时土壤有机质、速效钾和有效镁元素增幅最大;因此西瓜更适合作为西北干旱区山药种植的前茬作物。研究结果可在西北干旱区山药种植过程中,在其前茬作物的选择,土壤中、微量元素施肥的科学管理和土地资源的可持续利用上提供基础数据支持。 展开更多
关键词 前茬作物 耕地土壤 中量元素 微量元素 山药
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添加中微量元素对风沙土矿化特征和土壤有机碳组分的影响
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作者 刘佳月 寇威 +2 位作者 原建强 薛少琪 王旭东 《干旱区研究》 北大核心 2025年第7期1246-1256,共11页
为探明有机肥配合中微量元素后在风沙土中的矿化特征及其对土壤有机碳组分的影响,采用室内培养试验和田间试验,研究了有机肥和添加中微量元素后的有机肥在风沙土的分解率及残留率及其不同施用水平对土壤有机碳、活性有机碳、颗粒有机碳... 为探明有机肥配合中微量元素后在风沙土中的矿化特征及其对土壤有机碳组分的影响,采用室内培养试验和田间试验,研究了有机肥和添加中微量元素后的有机肥在风沙土的分解率及残留率及其不同施用水平对土壤有机碳、活性有机碳、颗粒有机碳、矿质结合态有机碳、微生物碳以及氨基葡萄糖、氨基半乳糖和胞壁酸含量的影响。结果表明:与施用有机肥相比,室内培养试验下添加中微量元素的有机肥降低了土壤有机碳的矿化量;田间试验下添加中微量元素的有机肥进一步提高了土壤中活性有机碳(1.79%~1.99%)、低活性有机碳(2.20%~4.91%)、矿质结合态有机碳(3.89%~7.95%)、微生物量碳含量(1.71%~8.10%),同时提高了土壤氨基葡萄糖(3.46%~6.32%)、氨基半乳糖(1.21%~13.32%)、胞壁酸(2.41%~6.14%)和微生物残体碳含量(2.70%~4.99%);降低了土壤高活性有机碳(0.71%~1.48%)和颗粒有机碳含量(4.91%~5.86%),但差异不显著;说明添加中微量元素后的有机肥在一定程度上可以减缓有机肥在风沙土中的矿化,提高土壤中活性有机碳、低活性有机碳、矿质结合态有机碳、微生物量碳含量,促进有机碳的周转和固存。 展开更多
关键词 有机肥 矿化 有机碳 风沙土 中微量元素 有机碳组分
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柑橘园土壤pH值与土壤-叶片-果实系统内中/微量元素的关系
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作者 徐章倩 周雨舟 +4 位作者 刘瑞 唐豆 欧阳凯 崔浩杰 周卫军 《长江流域资源与环境》 北大核心 2025年第8期1782-1796,共15页
弄清柑橘园土壤pH值与土壤-叶片-果实系统内中/微量元素的关系,对柑橘园土壤酸化改善、养分调控及果品提升具有重要意义。采集并测定湖北、湖南、江西、福建、广东和云南省6省的362组柑橘土壤-叶片-果实样本,采用灰色关联、相关性与多... 弄清柑橘园土壤pH值与土壤-叶片-果实系统内中/微量元素的关系,对柑橘园土壤酸化改善、养分调控及果品提升具有重要意义。采集并测定湖北、湖南、江西、福建、广东和云南省6省的362组柑橘土壤-叶片-果实样本,采用灰色关联、相关性与多元线性回归分析等方法,研究了柑橘土壤pH值分布特征、中/微量元素含量特征及其相互关系。结果表明:(1)柑橘园土壤pH值均值为4.92(酸性),变异系数为14.52%,属于小变异。酸性及强酸性柑橘土壤样点分别有213和92个,表明一半(84.25%)以上的土壤样点处于过酸状态,不利于柑橘生长。(2)不同土壤pH值分级(强酸性、酸性、弱酸性、中性、碱性)的Available Fe、Available Mn、Available Ca、Available Mg、Available S、Fe_(Leaves)、Mn_(Leaves)、Cu_(Leaves)、Zn_(Leaves)、Ca_(Leaves)、Mg_(Leaves)、B_(Leaves)、S_(Leaves)、Fe_(Fruits)、Mn_(Fruits)、Cu_(Fruits)、Zn_(Fruits)、Ca_(Fruits)、Mg_(Fruits)、B_(Fruits)、S_(Fruits)含量差异显著(p<0.05)。(3)灰色关联分析显示柑橘土壤pH值与Mg_(Fruits)、Mg_(Leaves)和Ca_(Fruits)含量关联系数最高,分别为0.850,0.814和0.775,而与Mn_(Fruits)(0.629)、Cu_(Fruits)(0.627)和Cu_(Leaves)(0.624)含量关联系数最低。土壤有效态中/微量元素与土壤pH值的关联系数最高为Available B(0.727),最低为Available Fe(0.670);叶片中/微量元素与土壤pH值的关联系数最高为Mg_(Leaves)(0.814),最低为Cu_(Leaves)(0.624);果实中/微量元素与土壤pH值的关联系数最高为Mg_(Fruits)(0.850),最低为Cu_(Fruits)(0.627)。(4)基于土壤pH值与中/微量元素含量应用多元线性回归进行预测,显示Mn_(Fruits)、Ca_(Fruits)、S_(Fruits)受对应叶片元素含量影响导致解释度最高,分别为0.79、0.56与0.56。综上,柑橘园土壤需科学合理调控土壤酸碱度、均衡中/微量元素含量,以提高柑橘果实品质。 展开更多
关键词 柑橘 土壤PH值 中/微量元素 灰色关联分析 影响因素
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一维饱和两相介质地震反应的显式积分格式
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作者 张波 陈学良 +1 位作者 董捷 李铁飞 《地震学报》 北大核心 2025年第4期556-568,共13页
以饱和两相介质土力学模型为基础,建立了一维P波和S波波动的动力方程组。针对该动力方程组,采用伽辽金加权余量法进行空间离散,之后采用中心差分法与纽马克(Newmark)线性加速度法(γ=1/2,β=1/6)相结合的时间步进法进行时间离散,得到了... 以饱和两相介质土力学模型为基础,建立了一维P波和S波波动的动力方程组。针对该动力方程组,采用伽辽金加权余量法进行空间离散,之后采用中心差分法与纽马克(Newmark)线性加速度法(γ=1/2,β=1/6)相结合的时间步进法进行时间离散,得到了求解有限元动力方程的全显式时域逐步积分公式。接着结合透射人工边界求解饱和两相介质近场波动问题,并用内源波动和外源散射两个数值算例对该算法的合理性进行了验证。其中:内源波动算例是将一维柱体在阶跃荷载和正弦荷载作用下的数值解与相应的解析解进行对比,二者计算结果基本一致;外源散射算例是用该数值算法求解饱和半空间的地震响应,计算结果符合弹性波动理论。这足以证明本文推导的显式有限元方法的正确性与有效性,也为求解结构动力方程及波动方程提供了一种有效方法。 展开更多
关键词 饱和两相介质 土力学模型 显式有限元方法 纽马克(Newmark)线性加速度法 多次透射人工边界
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不同降雨条件下非饱和裂隙土优势流入渗特征研究 被引量:1
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作者 黄晓虎 张芷宁 +2 位作者 张鹏 魏兆亨 陈建伟 《中国地质灾害与防治学报》 2025年第4期73-84,共12页
文章将膨胀土滑坡中的降雨入渗简化为垂直的斜坡土柱模型,利用Richards方程基本理论,基于离散孔隙-裂隙介质模型,结合短时强降雨、长时弱降雨2种典型降雨工况,以不同裂隙深度为主要变量,从入渗过程、饱和度剖面、入渗率、表面压力、入... 文章将膨胀土滑坡中的降雨入渗简化为垂直的斜坡土柱模型,利用Richards方程基本理论,基于离散孔隙-裂隙介质模型,结合短时强降雨、长时弱降雨2种典型降雨工况,以不同裂隙深度为主要变量,从入渗过程、饱和度剖面、入渗率、表面压力、入渗量来探讨裂隙在发育演化过程中的优势流入渗特征。结果表明:(1)裂隙处,降雨在裂隙末端形成暂饱和区,随后向裂隙两侧水平入渗,饱和方式为由下向上饱和;无裂隙处降雨主要沿土柱表面向下垂直入渗,为由上向下饱和。(2)短时强降雨作用下,随着裂隙深度增加,优势流控制着降雨入渗的过程,入渗量和入渗深度与裂隙深度呈正比,入渗深度与裂隙深度基本一致。(3)长时弱降雨作用下,优势流入渗效果减弱,优势流现象产生较慢,降雨沿裂隙入渗速度与在基质孔隙入渗速度基本一致,入渗主要表现为沿土柱表面向下的垂直入渗。 展开更多
关键词 优势流入渗 膨胀土滑坡 离散孔隙-裂隙介质模型 数值模拟
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柱形装药爆源条件对土介质爆炸痕迹影响的研究
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作者 董雨承 《山东化工》 2025年第2期117-119,共3页
土介质是爆炸案件现场常见的破坏客体,土介质爆炸痕迹是爆炸现场勘验与分析研究领域的重要课题之一,同时柱形装药出现频率也一直居高不下。本文通过分析理论研究、实验研究和数值模拟研究这三种研究方法各自的特点以及优缺点,系统介绍... 土介质是爆炸案件现场常见的破坏客体,土介质爆炸痕迹是爆炸现场勘验与分析研究领域的重要课题之一,同时柱形装药出现频率也一直居高不下。本文通过分析理论研究、实验研究和数值模拟研究这三种研究方法各自的特点以及优缺点,系统介绍柱形装药土介质爆炸痕迹的研究现状,重点综述柱形装药摆放方式和起爆点位置方面的研究现状,总结出土介质爆炸规律、柱形装药摆放方式和起爆点位置对爆炸威力的影响,这对于爆炸现场勘验与分析以及爆炸案件现场重建等刑事技术工作具有重要意义。 展开更多
关键词 土介质 柱形装药 摆放方式 起爆点位置
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不同土体介质下土石混合体力学特性研究
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作者 贾聿颉 唐晋 +2 位作者 王俊智 张旭 涂淼洋 《西北水电》 2025年第5期81-85,共5页
土石混合体(SRM)是一种由“石”和“土”两种材料组成的混合材料,目前的研究多集中于“石”的含量、粒径、形态对SRM的力学特性和形变特征的影响等方面,开展不同土体介质下土石混合体的力学特性研究,具有实际意义。为了摸清不同土体介... 土石混合体(SRM)是一种由“石”和“土”两种材料组成的混合材料,目前的研究多集中于“石”的含量、粒径、形态对SRM的力学特性和形变特征的影响等方面,开展不同土体介质下土石混合体的力学特性研究,具有实际意义。为了摸清不同土体介质下土石混合体力学特性,基于一组真实材料数据,构建了SRM三维随机模型,通过开展不同的“土”体介质下SRM试样的三轴压缩数值试验,研究了不同“土”体介质对土石混合体(SRM)力学特性的影响。结果表明:土体介质为无黏性土时,SRM试样表现出应变硬化的特性,且随着围压的增加,愈加明显;土体介质为有黏性土时,随着围压的增加,SRM试样的力学特性从应变软化转变为应变硬化,低围压下,土体介质的黏聚力、摩擦角均对SRM试样的强度有影响;中高围压下,SRM试样的强度主要受“土”体介质摩擦角的影响;随着土体介质的黏聚力逐步增加,摩擦角逐渐减小,对应的SRM试样的黏聚力也逐步增加,摩擦角逐渐减小;在低围压作用下,土体介质的黏聚力越大,SRM试样抗剪强度越大;在高围压作用下,土体介质的摩擦角越大,SRM试样抗剪强度越大。 展开更多
关键词 土石混合体 土体介质 数值试验 力学特性
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土壤氡定量测试方法优化及其在中低温对流型地热系统识别中的应用
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作者 罗浩 刘子维 郭清海 《地球科学》 北大核心 2025年第4期1559-1574,共16页
为了指示地热勘察空白区内地热水的分布,经系统试验阐明了土壤氡含量测试结果与采样深度、测量时间、土壤孔隙度、土壤湿度等重要影响因素的关系,确定了最佳的土壤测试条件,优化了传统土壤氡测量方法.在此基础上,选择山西忻州盆地内的... 为了指示地热勘察空白区内地热水的分布,经系统试验阐明了土壤氡含量测试结果与采样深度、测量时间、土壤孔隙度、土壤湿度等重要影响因素的关系,确定了最佳的土壤测试条件,优化了传统土壤氡测量方法.在此基础上,选择山西忻州盆地内的地热勘查空白区为典型研究区,基于优化后的土壤氡测量方法识别了区内控制地热水升流的主要导水断裂,并辅以浅层地下水温测量及其水文地球化学研究,查明了区内水热型地热的分布规律.研究成果有望推广应用于受断裂控制的中低温对流型地热系统的勘查实践. 展开更多
关键词 土壤氡 氡异常 中低温对流型地热系统 地热勘查 忻州盆地 水文地质学
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黄淮海典型县域农田土壤微生物特征与肥力关系探究
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作者 孙苗苗 毕晶晶 +6 位作者 魏步青 曾贤 刘兴艳 邹淼 冯秀秀 宋阿琳 范分良 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第10期2029-2042,共14页
【目的】土壤微生物作为活跃组分,参与有机残体分解、难溶性养分的矿化以及不同养分间的转化,进而影响土壤肥力。本研究旨在探究黄淮海典型县域不同肥力农田微生物特征及其与土壤肥力的内在联系。【方法】选取河北武强县作为典型的小麦... 【目的】土壤微生物作为活跃组分,参与有机残体分解、难溶性养分的矿化以及不同养分间的转化,进而影响土壤肥力。本研究旨在探究黄淮海典型县域不同肥力农田微生物特征及其与土壤肥力的内在联系。【方法】选取河北武强县作为典型的小麦生产县域,采用全县域尺度3 km×3 km网格点取样方法,共采集43个具有代表性的土壤样品,选取土壤全氮、有机质、速效磷、有效钾、pH、土壤呼吸速率等6个关键指标,通过主成分分析法计算指标权重,并根据指标性质确定得分函数及计算得分,综合量化后得出土壤肥力指数(SFI)。在土壤理化性质和胞外酶活性测定的基础上,结合高通量测序技术,利用植物有益菌与真菌病原菌数据库对有益菌和病原菌进行精准分析,开展相关性分析及随机森林预测,并通过偏最小二乘路径的结构方程模型探究微生物群落与土壤肥力及其关键指标的相互影响。【结果】高肥力土壤全氮、有机质、有效钾、速效磷含量较低肥力土壤分别高出41%、47%、38%和82%,其中土壤全氮(P=0.03)、有机质(P=0.04)显著影响不同肥力土壤中微生物组成。与低肥力土壤相比,高肥力土壤细菌香农指数低0.25%(P<0.05),物种组成差异显著。在高肥力土壤中,亚硝化球形菌属(Nitrososphaera)的相对丰度较中肥力和低肥力土壤分别高出48%和63%;有益菌嗜甲基菌属(Methylophilus)的相对丰度分别高出69%和141%;而病原菌外瓶霉属(Exophiala)的相对丰度则分别低40%和67%。与低肥力土壤相比,高肥力土壤碱性磷酸酶和葡萄糖苷酶活性分别高出39%、37%。随机森林预测可知,亚硝化球形菌属(Nitrososphaera)、嗜甲基菌属(Methylophilus)及外瓶霉属(Exophiala)均对土壤肥力具有极显著效应(P<0.01)。结构方程模型显示,微生物组成极显著影响微生物多样性(P<0.01),土壤胞外酶活性显著改善土壤养分状况(P<0.05)和土壤肥力指数(P<0.01)。【结论】不同肥力土壤微生物群落组成变化显著,高肥力土壤亚硝化球形菌属(Nitrososphaera)及有益菌嗜甲基菌属(Methylophilus)丰度升高,潜在的病原真菌外瓶霉属(Exophiala)丰度降低。这种优化的群落结构增强了碳、氮、磷循环相关土壤胞外酶活性,促进了有机养分转化,从而有效提升了土壤功能。因此,将差异微生物丰度加入黄淮海平原土壤肥力评价体系,可以更全面地评估土壤生态功能和肥力。 展开更多
关键词 中低肥力农田 土壤肥力指数 土壤微生物 有益菌 酶活性
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干旱荒漠蜘蛛、螨类和跳虫对降雨增加的短期响应
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作者 秦畅 刘继亮 +4 位作者 任嘉隆 严祺涵 赵文智 方静 辛未冬 《中国沙漠》 北大核心 2025年第1期141-150,共10页
降雨脉动短期和长期变化会对干旱、半干旱区土壤生物群落结构及其功能产生深刻影响,现在对降雨短期增加如何影响荒漠土壤动物多样性的认识非常有限,还不清楚降雨短期增加对土壤动物群落结构及其功能的影响。本研究通过人工模拟增雨试验... 降雨脉动短期和长期变化会对干旱、半干旱区土壤生物群落结构及其功能产生深刻影响,现在对降雨短期增加如何影响荒漠土壤动物多样性的认识非常有限,还不清楚降雨短期增加对土壤动物群落结构及其功能的影响。本研究通过人工模拟增雨试验(自然降雨,增加5、10、15 mm降雨)后蜘蛛、螨类和跳虫群落动态监测,运用主响应曲线和重复测定方差分析等统计方法确定蜘蛛、螨类和跳虫数量及多样性变化与它们之间互作关系对降雨增加的短期响应规律。结果表明:降雨增加对蜘蛛的活动密度有负影响,但这种影响并没有显著降低蜘蛛的活动密度和类群丰富度。降雨增加对中型节肢动物的活动有正影响并随着降雨量增加而增大,增加15 mm降雨显著提高了跳虫的捕获数量,增加10 mm和15 mm降雨显著降低了螨类的捕获数量。降雨增加还降低了蜘蛛和中型土壤节肢动物及蜘蛛和跳虫的数量比值,螨类和跳虫的比值随着降雨量的增加而显著下降。蜘蛛和螨类的数量与土壤含水量显著负相关,跳虫的数量与土壤含水量显著正相关。此外,蜘蛛和跳虫、螨类和跳虫的数量比值与土壤水分含量显著负相关。总之,模拟降雨增加驱动的土壤水分变化提高了跳虫捕获数量并降低了螨类的捕获数量,还降低了蜘蛛和螨类对跳虫的捕食强度,这会改变土壤动物食物网结构及其功能。 展开更多
关键词 干旱荒漠 降雨增加 蜘蛛 中型土壤动物 营养结构
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基于二元介质简化模型的滇池湖相沉积典型冻结泥炭质土力学特性研究 被引量:1
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作者 屈俊童 王文彬 屈林河 《岩土力学》 北大核心 2025年第1期233-243,共11页
为研究滇池湖相沉积典型冻结泥炭质土力学特性,利用改进的TSZ-2型全自动应变控制仪对滇池湖相沉积的泥炭质土进行不同影响因素下的低温三轴剪切试验,讨论不同温度、围压、含水率下冻结泥炭质土的力学特性,并引入二元介质模型理论对冻土... 为研究滇池湖相沉积典型冻结泥炭质土力学特性,利用改进的TSZ-2型全自动应变控制仪对滇池湖相沉积的泥炭质土进行不同影响因素下的低温三轴剪切试验,讨论不同温度、围压、含水率下冻结泥炭质土的力学特性,并引入二元介质模型理论对冻土的偏应力-应变关系进行分析。试验结果表明:随着应变的增加,偏应力-应变曲线可以划分为线弹性阶段、弹塑性阶段和基本稳定阶段,体积变形主要表现为体胀形态,冻土的变形特征均可用二元介质模型理论进行解释;在不同影响因素下,冻结泥炭质土峰值强度与围压、含水率呈正相关,与温度呈负相关;在试验条件内,围压对强度的影响先增后减,而含水率对强度表现出较高的敏感性,黏聚力随着温度的降低而增大,内摩擦角在20.56°~24.89°范围内波动。基于二元介质简化模型,构建适合冻结泥炭质土方程,并对结果进行验证,具有较好的适用性。 展开更多
关键词 冻结泥炭质土 低温三轴试验 二元介质简化模型
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ICP-OES法测定中酸性土壤交换盐基的不确定度评定
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作者 李俊洁 熊玉宝 邹婷婷 《山西化工》 2025年第7期86-87,125,共3页
为准确测定中酸性土壤(pH≤7.5)交换性盐基的含量,采用GUM法系统性判定整个过程不确定度的主要来源。根据检测方法及数学模型,对称样过程、标液配置过程、校准曲线拟和、试液体积定容等方面引起的不确定度组成进行评定,并计算出对每个... 为准确测定中酸性土壤(pH≤7.5)交换性盐基的含量,采用GUM法系统性判定整个过程不确定度的主要来源。根据检测方法及数学模型,对称样过程、标液配置过程、校准曲线拟和、试液体积定容等方面引起的不确定度组成进行评定,并计算出对每个不确定度组成对合成标准不确定度的影响,得到分析过程需重点控制的关键点。 展开更多
关键词 中酸性土壤交换性盐基 等离子体发射光谱法 测量不确定度
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土壤与地下水多要素协同作用人体健康环境基准理论初探
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作者 赵文浩 高一斐 +5 位作者 陈海燕 王君浩 王美英 陈颖 马瑾 吴丰昌 《生态环境学报》 北大核心 2025年第11期1788-1801,共14页
随着中国工业化进程的快速推进,土壤-地下水跨介质污染问题日益突出。然而,现有环境基准体系因未能充分考虑介质间的交互作用,难以系统地评估污染物跨介质迁移过程及其人体健康风险。为此,该文在系统梳理土壤与地下水污染防治领域研究... 随着中国工业化进程的快速推进,土壤-地下水跨介质污染问题日益突出。然而,现有环境基准体系因未能充分考虑介质间的交互作用,难以系统地评估污染物跨介质迁移过程及其人体健康风险。为此,该文在系统梳理土壤与地下水污染防治领域研究进展的基础上,初步探索并提出了一个面向人体健康的土壤-地下水多要素协同作用环境基准(S&GMESEC-HH)的理论框架。首先,该框架系统整合并强调了四大关键要素体系:1)污染物特征(种类、形态等);2)水文地质条件(土层结构、地下水位波动等);3)土壤理化性质(pH、有机质含量等);4)气候气象因子(温度、降水等)。其次,该框架深入分析并归纳了三大协同作用机制:1)化学协同(多相分配、价态转换等);2)物理协同(对流-扩散、吸附-解吸等);3)生物协同(微生物代谢等)。在此基础上,尝试突破传统单一介质评价的局限,探讨了污染物跨介质通量模型、动态水文地质参数与区域气候特征的多尺度耦合,初步构建了包含工业活动类型、土地利用方式、敏感受体特征、暴露途径及健康风险评估在内的完整技术框架。该文旨在为复合污染环境下健康风险的系统评估提供一种新的理论视角和方法学思路,对完善中国环境基准体系具有重要的科学意义。 展开更多
关键词 土壤-地下水系统 多要素协同作用 跨介质归趋 人体健康环境基准 跨介质污染风险
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中浅层地埋管换热系统全年土壤温度变化特性
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作者 牛晓洁 鲍玲玲 +2 位作者 王景刚 张贞瑞 杨晶鑫 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第21期9081-9089,共9页
为研究中浅层同轴套管式地埋管换热器周围土壤温度全年变化特性,建立了二维中浅层同轴套管式地埋管换热器非稳态传热模型,基于有限体积法进行求解,并用项目实验数据进行验证。研究结果表明:单独制热制冷工况下,循环方式外进内出对土壤深... 为研究中浅层同轴套管式地埋管换热器周围土壤温度全年变化特性,建立了二维中浅层同轴套管式地埋管换热器非稳态传热模型,基于有限体积法进行求解,并用项目实验数据进行验证。研究结果表明:单独制热制冷工况下,循环方式外进内出对土壤深度100 m温度影响较大,内进外出对土壤深度500 m温度影响较大,夏季工况在外进内出循环方式下更易出现逆向传热现象。第一年冬(夏)季结束时土壤热影响半径小于10 m,随着时间增加土壤热影响半径增大。一个运行周期结束,300 m左右以浅土壤温度升高,300 m左右以深土壤温度降低。通过正交实验可得,冬夏季进水温度对土壤深度为100 m的温度波动影响显著,夏季进水温度对土壤深度为500 m的温度波动影响显著。 展开更多
关键词 中浅层地热 地埋管换热器 土壤温度 全年运行
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