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基于三维高密度电法的黄土灌溉水入渗方式研究被引量：13: 2019年; 灌溉诱发型黄土滑坡是我国西北地区主要地质灾害之一.为研究灌溉水在黄土层中的入渗方式,对位于甘肃省的一处黄土层中无裂隙发育的农业用地进行了灌溉试验,通过人工引水灌溉模拟还原农业灌溉水的入渗过程,利用三维高密度电法对灌溉水的入渗过程进行了表征.其后,通过Res3 Dinv三维处理软件对监测数据进行了多次反演计算,利用Voxler软件平台对黄土灌溉水入渗过程的电法反演数据进行三维可视化处理.试验成果表明,灌溉水在浅层均质黄土层中主要以竖向的"活塞式"运移为主,侧向运移能力较弱.当深度达到5.5～6 m时,深部黄土中含水率几乎不再增加,其入渗方式发生明显变化,即可能由液态水运移转化为水汽运移.通过传感器监测数据及竖井验证,本次三维电法效果较好,证明利用三维高密度电阻率法在黄土地区进行灌溉水入渗方式研究是切实可行的.; 张先林许强彭大雷赵宽耀; 关键词：黄土滑坡灌溉水

黑方台浅层黄土渗透特性对比试验研究被引量：9: 2018年; 位于黄土高原的甘肃黑方台由于常年的农业灌溉导致地下水位抬升诱发了大量黄土滑坡,造成很大损失,研究灌溉水在非饱和黄土中的渗透特性对该地区滑坡的防控具科学指导意义。本论文通过现场双环试验、原状样室内变水头渗透试验、重塑样室内变水头渗透试验,对黑方台黄土的渗透特性进行对比分析,最后通过高密度电法及探井测量进行对比验证。得出以下结论:(1)3类试验方案中非饱和黄土的渗透系数均随着干密度的增大呈线性减小;(2)同一条件下的黄土,双环试验所得渗透系数最大,原状样次之,重塑样最小;干密度越大,3类渗透系数差异性越小;(3)高密度电法验证与双环试验结果最接近,探井验证得出高密度电法在黄土地区的适用性。; 赵宽耀许强张先林彭大雷亓星杨琴; 关键词：高密度电法

按主成分分析法研究黄土灌溉区水-岩(土)相互作用被引量：8: 2017年; 文章以甘肃省永靖县黑方台地区为研究对象。该地区受长期灌溉水下渗导致地下水位抬升,进而诱发了大量黄土滑坡。为了进一步研究黑方台地下水的水-岩(土)相互作用对岩土体的影响,借助主成分分析法,对黑方台的地下水化学特征进行分析,并结合滑坡岩土体的易溶盐成分和矿物组成等特征做综合研究。采集滑坡体出水口处的地下水样测试水化学组成,选择前2个变量因子Z_1、Z_2作为主成分(分别占总方差的68.166%和20.576%),分析地下水的水化学特征,便可反映90%左右的信息。主因子Z_1主要反应易溶盐含量和水敏性矿物(长石类、方解石等)的水解作用对地下水化学成分的控制作用,主因子Z_2反映微溶盐石膏(硫酸钙)矿物的溶解度随地下水离子浓度增加而增大和CaCO_3的溶解、沉淀过程。研究表明,水-岩(土)相互作用会导致岩土体胶结性变差,微结构破坏,进一步累积会使岩土体产生大量裂隙和孔洞,最终将影响岩土体稳定性;另外,黄土中CaCO_3的淋溶和迁移证明CaCO_3淀积层顶部应为地下水入渗方式转变的分界线。地下水主成分分析的结果能反映出黑方台滑坡地下水与岩土体的相互作用的主要过程。; 李志强许强李姝寇平浪张先林; 关键词：灌溉水黄土滑坡地下水化学特征

高密度电法在黑方台地下水探测中的应用被引量：35: 2017年; 由于农业灌溉,黑方台台塬边共发生了120余次黄土滑坡,严重威胁当地居民的生命财产安全.研究表明,该地区滑坡的主要诱因是黄土层中不断抬升的地下水,故对研究区滑坡的诱发形成机理展开分析探讨,就不能脱离对该地区黄土层中地下水分布规律的研究.基于此,本文运用高密度电法,对黑方台台塬内部及塬边滑坡区的黄土层中地下水分布规律进行探测研究.据三条物探剖面探测结果可知:1)研究区地下水中矿化度高,可断定其来源为农业灌溉;2)台塬内部黄土层中的地下水水位较为平缓,汇向台塬东北侧一带;3)而塬边水位骤降,趋势与滑坡地形基本一致,且滑坡坡顶处有局部水位抬升现象.物探结果与钻孔数据结果基本吻合,证明运用高密度电法对研究区地下水位进行探测是一种可靠的方法.; 张先林许强彭大雷赵宽耀刘伦任敬; 关键词：灌溉黄土滑坡高密度电法地下水

黄土中优势通道渗流特征研究被引量：17: 2020年; 水对黄土灾害起控制作用,在自然边坡、工程边坡中,水的过量入渗均会对其稳定性造成影响,而优势通道在黄土水入渗中起到重要作用。通过物探手段探测研究区裂隙发育特征,通过自主设计单环渗透仪测量水在隐伏裂隙区的入渗量并结合高密度电法实时监测入渗过程,最后通过数值模拟分析优势流和基质流共同作用下不同灌溉强度下水的入渗特征。主要得出以下结论:①黄土中易被忽视的隐伏裂隙可为渗流提供优势通道。②揭示了高强度灌溉条件下黄土中优势通道中水的渗流过程:水优先入渗至优势通道内,同时在顶部渗流边界进行基质流入渗,水也会沿着优势通道向四周进行基质流扩散,该类基质流扩散以非饱和入渗的形式进行。③数值模拟中基质流和优势流耦合作用下不同灌溉强度下的渗流特征:高灌溉强度短历时条件下,优势流起主导作用,灌溉水可快速入渗至底部导致地下水位抬升,顶部基质流渗流为非饱和入渗;低灌溉强度长历时条件下,基质流起主导作用,基质流以饱和状态入渗,在地表形成一层饱和层,而优势流以非饱和状态入渗。; 赵宽耀许强刘方洲张先林

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张先林