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《河南水利与南水北调》w keyi
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1. 篇名 淮河流域水资源可持续利用分析 原文 下载 作者 张永勤,彭补拙 关键词 淮河流域;;水资源;;可持续利用;;对策 机构 南京大学城市与资源学系!江苏南京210093,南京大学城市与资源学系!江苏南京210093 中文摘要 分析了淮河流域水资源的数量和质量现状及其时空变化特征。通过分析历史上淮河流域水资源的变化情况和原因 ,探讨了淮河流域水资源可持续利用的影响因素。淮河流域水资源的可持续利用受自然、社会、经济因素的共同影响 ,多个因素相互耦合 ,从而导致了水资源数量的增减和水质的突变。因此 ,淮河流域的治理应作为一项系统工程来进行。针对淮河流域水资源的现状 ,提出了实现该流域水资源可持续利用的相应措施和建议。 中文刊名 水土保持通报2001年02期 2. 篇名 西北地区水资源与生态环境问题及对策 原文 下载 作者 张学峰,王内,彭勃,贾繁信 关键词 水资源;;生态环境;;问题;;对策;;西北地区 机构 黄河流域水资源保护局!河南郑州450004,黄河流域水资源保护局!河南郑州450004,黄河流域水资源保护局!河南郑州450004,山东省邹城市环保局!山东邹城273500 中文摘要 西北地区水资源与生态环境存在问题主要表现在：水土流失严重；河道断流；内陆河流域湖泊萎缩、矿化度升高，湖库淤积；森林、草场消失退化，土地大面积沙化，水资源涵养能力降低；农灌用水浪费严重，农区土壤发生严重的次生盐碱化；水质污染严重；重要城市水源地遭到破坏等诸多方面。它由人为和自然双重因素引起，并以人为影响为主。因此必须采取强化规划和监督管理，优先保护和改善饮用水源地，加强水利基本建设，严格实施建设项目审批和管理制度，有计划地实施退耕还林、还草，加强科学研究和人才培养等措施才能予以较好解决。 中文刊名 人民黄河2001年03期 3. 篇名 陕北地区生态环境建设与水资源合理开发利用问题研究 原文 下载 作者 范高功 关键词 生态环境;;水资源;;陕北 机构 长安大学国土资源部干旱半干旱地区水资源与国土环境开放实验室!陕西西安710054 中文摘要 在论述陕北地区自然地理、地质地貌特征基础上 ,分析研究了陕北地区在经济建设中突出的生态环境问题 ,论证了生态环境与水资源之间的关系。根据陕北地区自然地理特征 ,提出了生态环境建设的方向和措施 ,以及水资源合理开发利用的建议。 中文刊名 西安工程学院学报2001年02期 4. 篇名 加强城市水资源需求管理的现实分析与对策 原文 下载 作者 邢福俊 关键词 水资源;;需求管理;;水权市场;;级差水价 机构 东北财经大学城市经济学 中文摘要 要实现城市经济的高增长，目前迫切要解决水瓶颈制约问题，特别是必须实现水资源的系统化的需求管理。在健全水资源管理模式的前提下，建立合理的宏观与微观相结合的级差水价体系，科学界定水权，创建高效运行的水权市场，实现水资源在城市内部、城市之间的合理配置，从而为城市经济的可持续发展提供重要的前提和基础。 中文刊名 当代财经2001年02期 5. 篇名 资源性水危机加重 可持续发展受到严重挑战 原文 下载 作者 王春泽 关键词 水资源;;水环境;;可持续发展 机构 河北省水文水资源勘测局!石家庄050031 中文摘要 水，是人类赖以生存和社会经济发展不可替代的重要资源。河北省水资源先天不足，资源短缺型水危机十分突出，可持续发展受到严重挑战。针对我省水资源量的变化和开发利用情况及带来的一系列环境问题，提出几点对策与建议。 中文刊名 河北水利水电技术2001年01期 6. 篇名 浅议陡河水库流域水资源可持续性发展 原文 下载 作者 刘素英 关键词 陡河流域;;水资源;;水污染;;可持续性发展 机构 唐山市陡河水库管理处!唐山063000 中文摘要 近年来随着工农业生产的发展，需水量日益增长，陡河水库除为唐山市工农业供水外，还作为人民生活饮用水的水源地。陡河流域水资源相对短缺，水污染日益严重，已成为制约唐山市经济发展的重要因素。陡河水库在合理用水、开源节流和防治水污染方面采取了一些切实有效的措施，使有限的水资源更好地、持续稳定地为经济建设服务。 中文刊名 河北水利水电技术2001年01期 7. 篇名 我国水资源污染治理的技术策略 原文 下载 作者 杨鲁豫,王琳,王宝贞 关键词 水资源;;水污染;;技术策略;;可持续利用 机构 哈尔滨工业大学!479#,哈尔滨工业大学!479# 中文摘要 水环境污染和水资源短缺是全球淡水资源正面临的两大问题。随着我国经济的迅速发展,人口的增加,人民生活水平的逐步提高,工业化和城市化步伐的加快,用水量急剧增加,污水排放量也相应增加,加剧了淡水资源的短缺和水环境的污染。我国污水处理设施落后,污水处理率低,是造成我国水环境污染的主要原因之一。为了更快地改善我国的水环境,保护水资源,在学习国外成功和先进经验的同时,应汲取国内外的失败教训并结合我国的实际情况,对我国水污染防治和水资源保护采取综合治理措施。要研究、开发和应用基建费低、能耗低和运行费低的革新技术。因地制宜,采用处理与 中文刊名 给水排水2001年01期 8. 篇名 水务一体化管理是实现工程水利向资源水利转变的必然选择 原文 下载 作者 胡庆华,李锋德 关键词 水务一体化管理;;工程水利;;资源水利;;水资源 机构 辽宁省水利水电科学研究院!沈阳市,110003,辽宁省水利厅!沈阳市,110003 中文摘要 中文刊名 水利水电技术2001年01期 9. 篇名 黄河三门峡以下非汛期水资源管理研究 原文 下载 作者 王道席,朱元甡 关键词 水资源;;总量控制;;水库调度;;河段配水;;黄河 机构 河海大学水文水资源及环境学院!江苏南京210098,河海大学水文水资源及环境学院!江苏南京210098 中文摘要 针对黄河下游水资源紧缺的现状，进行了三门峡以下非汛期水资源管理研究。水资源管理包括水库调度和河段配水两部分，便于总量控制和用户之间协调；三门峡和小浪底水库调度模型，充分考虑用户需水的优先级别，符合黄河实际；河段配水采用同倍比、按权重和用户参与等配水方法，具有简单、灵活、实用的特点；水量分配考虑了水流传播时间影响，可操作性强。 中文刊名 水文2001年01期 10. 篇名 水资源的利用及保护 原文 下载 作者 舒燕,许双华 关键词 水资源;;水污染;;污水处理 机构 包钢(集团)公司安全绿化环保处!内蒙古包头014010,包钢(集团)公司安全绿化环保处!内蒙古包头014010 中文摘要 没有水的可持续利用和保护 ,社会经济的持续发展就不能实现 ,本文基于这一认识 ,提出了建立水工业 ,减少水体污染 ,充分利用并保护水资源。 中文刊名 包钢科技2001年01期 11. 篇名 区域水资源开发模式评价指标体系研究——以松嫩盆地为例 原文 下载 作者 孙才志,孙炳双,林旭,韩凤成 关键词 松嫩盆地;;水资源;;开发模式;;评价指标体系 机构 北京师范大学环境科学研究所!北京100875辽宁师范大学地理系,辽宁大连116029,辽宁省建设厅城市节约用水办公室!辽宁沈阳110001,沈阳市计划节约用水办公室!辽宁沈阳110005,沈阳市计划节约用水办公室!辽宁沈阳110005 中文摘要 确定了水资源开发模式评价指标体系的设计原则 ,根据研究区具体的水文、水文地质条件及研究问题的具体需要 ,选取一些能够从整体上反映水资源系统内部与水资源开发利用有关的指标组成评价指标体系。结果表明 :所建立的评价指标体系充分考虑了水资源的可供给性、社会需求和环境三者之间的协调统一关系 ,非常便于应用 中文刊名 长春科技大学学报2001年01期 12. 篇名 我国水资源污染与饮用水安全性研究 原文 下载 作者 肖羽堂,张晶晶,吴鸣,刘辉,张东,许建华 关键词 水资源;;水污染;;饮用水;;安全;;水处理 机构 中国科学院大连化学物理研究所废水工程室!大连116023,中国科学院大连化学物理研究所废水工程室!大连116023,中国科学院大连化学物理研究所废水工程室!大连116023,同济大学环境科学与工程学院!上海200092,同济大学环境科学与工程学院!上海200092,同济大学环境科学与工程学院!上海200092 中文摘要 对我国水资源状况和饮用水安全性进行了分析研究 ,结果表明 :我国水资源贫乏 ,水资源环境污染日益严重。许多水厂不得不面临着使用更多的水质不符合要求的受污染水源原水作为生活饮用水水源。水污染主要是有机物和氨氮污染 ,常规净水工艺系统难以将这些污染物有效除去 ,降低了饮用水水质 ,对人体健康构成潜在威胁。随着人们生活水平的提高和健康安全意识的不断增强 ,对饮用水水质标准提出了更高要求。为从受污染的水源原水中除去对人体健康有害的污染物 ,提高饮用水的安全可靠性 ,强化传统工艺、替换传统的消毒剂、吸附、膜过滤和生物预处理等净水技术 中文刊名 长江流域资源与环境2001年01期 13. 篇名 铁岭市水资源现状及对策 原文 下载 作者 徐伟 关键词 水资源;;开发利用;;铁岭市 机构 铁岭市水利勘测设计院!辽宁铁岭市 112000 中文摘要 铁岭市多年平均水资源量为 31.41亿 m3，年用水总量为 12.54亿 m3。目前存在的问题是：开发利用不合理，水资源浪费严重，水污染日趋严重。解决问题的对策：①提高认识，实行依法治水；②实施取水许可制度，合理开发利用水资源，采取节水措施，发展节水型产业；③加强水资源保护等。 中文刊名 东北水利水电2001年02期 14. 篇名 水与水资源的可持续利用 原文 下载 作者 戴绥平,吴雅琴 关键词 水;;水资源;;可持续性;;可持续发展;;可持续利用 机构 湘潭水文水资源勘测局!湖南湘潭411100,长沙水文水资源勘测局!湖南长沙410014 中文摘要 简述了水与可持续发展的关系 ,并针对当前我国面临的主要水资源问题 ,提出了水资源可持续利用中需要研究和解决的问题 中文刊名 甘肃环境研究与监测2001年01期 15. 篇名 吉林省西部湿地资源可持续利用方略探讨 原文 下载 作者 章光新,邓伟,宋新山 关键词 湿地资源;;水资源;;可持续利用;;吉林省西部 机构 中国科学院长春地理研究所!吉林130021,中国科学院长春地理研究所!吉林130021,中国科学院长春地理研究所!吉林130021 中文摘要 被誉为“地球之肾”的湿地，是吉林省西部生态环境重要的组成部分。由于人类不合理开发利用本区湿地资源和水资源，致使湿地面积逐年缩小，质量与功能持续下降，导致区域生态环境恶化。本文针对湿地生态系统退化现状，通过分析研究其退化原因和机制，提出湿地资源可持续利用方略，为吉林省生态环境建设做贡献，从而积极推动生态省建设进程。 中文刊名 环境保护2001年01期 16. 篇名 水资源污染与水安全问题探讨 原文 下载 作者 熊正为 关键词 水资源;;水污染;;水环境;;水处理;;水安全 机构 中南工学院 中文摘要 随着工农业生产的发展和人们生活水平的提高 ,用水量急增 ,同时大量的工业废水和城市污水绝大部分未经处理便排入水体 ,造成对有限水资源的严重污染。这些被污染的水资源相当一部分又作为城市饮用水源 ,这些水源只通过目前的常规给水处理其质量是不能满足人们对水的基本要求。本文主要分析我国目前水资源状态 ;水资源合理和的重要性和强化水处理工艺及保护水资源的措施。提高水的安全性 ,保持水的可持续利用和社会经济的持续发展 中文刊名 地质勘探安全2001年01期 17. 篇名 我国水资源问题探析 原文 下载 作者 张向前,金式容 关键词 水资源;;问题;;对策 机构 国立华侨大学工商系!福建泉州362011,国立华侨大学工商系!福建泉州362011 中文摘要 本文分析我国水资源问题现状 ,造成水资源问题的原因 ,提出了解决水资源问题的若干建议 :利用博弈论解决公共水资源问题 ;加强水资源的宏观管理 ;利用市场机制合理制定水价 ;加强护水、节水宣传 ,提高人民主动爱水意识 ;建立健全有关法律法规体系实现依法治水 中文刊名 洛阳师范学院学报2001年01期 18. 篇名 清镇市水资源的现状分析及持续开发的设想 原文 下载 作者 王在高 关键词 清镇市;;水资源;;极限模式 机构 贵州师范大学资源与环境科学系!贵州贵阳550001 中文摘要 社会经济要持续发展 ,水资源作为一种有限的资源不能持续增长 ,而是有增长的极限 ,根据对清镇市水资源的现状分析 ,提出了水资源持续开发的理想模式———需水量零增长的极限模式 ,进一步提出了清镇市水资源持续开发的措施。 中文刊名 贵州师范大学学报(自然科学版)2001年01期 19. 篇名 莱州湾地区水资源保护与可持续利用对策研究 原文 下载 作者 徐立荣,常军,李爱贞 关键词 水资源;;可持续利用;;莱州湾地区 机构 山东师范大学人口·资源与环境学院!250014,济南,山东师范大学人口·资源与环境学院!250014,济南,山东师范大学人口·资源与环境学院!250014,济南 中文摘要 以莱州湾地区水资源为研究对象 ,分析了区内水资源的基本特征、开发利用现状及存在的问题 ,指出该区水资源短缺已成定局 ,但尚有较大的挖掘潜力 .并在此基础上提出了实现该区水资源保护与可持续利用的对策 中文刊名 山东师大学报(自然科学版)2001年01期 20. 篇名 河西地区黑河流域水资源空间组合与优化利用研究 原文 下载 作者 张勃,李吉均 关键词 黑河流域;;水资源;;优化利用 机构 兰州大学地理科学系!甘肃兰州730000西北师范大学地理系甘肃兰州730070,兰州大学地理科学系!甘肃兰州730000 中文摘要 对黑河流域水资源的组成类型和时空分布特征进行了分析 ,以降水补给为主的地表径流 ,季节变化大 ,是作物春季形成“卡脖子旱”的主因。上游山区来水量多年平均无大的变化 ,某些时段的偏枯或偏半是正常水主序列的必然变化过程。但进入下游地区的水确有明显的递减趋势 ,制定合理的分水方案势在必行。实施节水灌溉技术 ,提高水资源有效利用率 ,强化水资源的统一管理 ,是实现水资源优化利用的有效途径。 中文刊名 盐湖研究2001年01期
水利水电技术期刊是一个非常专业的学术期刊，主要刊载与水利水电工程相关的学术研究成果和技术进展。如果您的研究方向和内容与该期刊的主题相关，那么投稿是非常好的选择。然而，期刊的编辑和审稿人员会根据文章的质量、原创性和实用性等多个方面来评判稿件的优劣，所以投稿需要充分准备和重视。同时，期刊还有一些针对性的投稿要求，例如投稿格式、参考文献等，需要认真了解并按要求提交。总之，如果您的研究成果符合水利水电技术期刊的主题和要求，那么投稿是非常值得一试的。
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一)申报评审正高级职务任职资格的人员，在聘任副高级职务以来，须有由本人独立撰写或作为第一撰写人、执笔人(以期刊中标注为准)，在国家权威学术刊物(不含增刊、副刊、专刊、专辑)全文发表本专业学术论文1篇以上。(二)申报评审副高级职务任职资格的人员，在聘任中级职务以来，须有由本人独立撰写或作为第一撰写人、执笔人(以期刊中标注为准)，在省部级以上学术刊物(不含增刊、副刊、专刊、专辑)或在正式出版的全国学术会议论文集上发表本专业学术论文1篇以上。(三)申报评审中级职务任职资格的人员是否要求在学术刊物上发表论文，由各部门、各单位自行确定。学术技术性较强的部门和单位，一般应该要求有正式发表的论文。不要求正式发表论文的人员，必须提交l篇本人撰写、有一定学术价值的技术指告或专业技术工作经验总结。应鼓励申报评审中级职务任职资格的人员钻研专业理论，撰写学术论文，在其他条件相同的情况下，正式发表论文者优先晋升中级职务。(四)独立完成或作为第一完成人公开出版了本专业专著、教材，可视为已达到在国家级学术刊物上发表论文的要求。在1部公开出版的本专业学术专著、教材中撰写3万字以上，可视为已达到在省部级学术刊物上发表论文的要求。(五)由于技术保密等原因，国家有关部门规定不得公开发表论文的部门、单位，专业技术人员可用在本部门、单位内部发行的刊物上发表的论文，或在有关学术技术会议上交流的论文代替公开发表的论文，并附国家有关保密规定。我国对职称论文的一些规定就是要求职称论文发表在正规正刊上，如果论文投稿在增刊或者论文集上的话也是无效的，在评审职称的时候是不能用的。具体如下：下列情况一般不作为学术论文对待：1.评论、文摘、短篇报道、科普文章、科技新闻等，以及不足一个印刷页的资料;2.会议简报、动态、讲座等资料性质的材料。关于职称论文的基本介绍小编就给大家总结这么多，如果您还有什么不明白的地方可以详细咨询本站编辑相关问题。甘肃省优秀期刊推荐：《甘肃水利水电技术》《甘肃水利水电技术》(月刊)
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摘 要：
为了研究水岩作用对岩体劣化的影响，针对在pH值较低的溶液中试样浸泡效果不明显、浸泡时间长，且长时间浸泡对结果影响较大等问题，以三峡库区库岸边坡砂岩为研究对象，基于不同pH值的化学溶液对岩石的侵蚀作用，对岩石浸泡时间尺度问题及浸泡损伤后的强度模型展开研究。以H+物质的量为指标，运用高浓度的硫酸溶液在较短时间内对低浓度的反应速度和低浓度溶液在较长时间内的化学侵蚀效果做出模拟。同时，分析了浸泡时间周期对砂岩试样的影响，得到了砂岩腐蚀浸入深度与浸泡时间的关系。结果表明：当拟合次数达到4阶时，拟合曲线已基本和数据点重合，说明采用高浓度硫酸溶液的反应来模拟低浓度酸溶液与岩体的反应是可行的；对于较低的pH值，按小时统计的H+物质的量的变化量的变化显得缺乏规律；随着浸泡时间的增加，H+反应面由表及里逐渐深入，浸入路径也不断拉长，导致腐蚀浸入速率也逐渐放缓。砂岩的强度参数对岩石劣化损伤模型的准确性验证分析表明，预测模型能较好地反应岩体劣化后强度的变化趋势。
关键词：
劣化作用;化学溶液;浸泡;时间尺度;损伤模型;
作者简介：
周济芳(1980—),男，高级工程师，博士，主要从事水利水电和岩土工程研究。E-mail:;
基金：
国家自然科学基金资助项目(U1765206);
引用：
周济芳． 酸性溶液作用下岩石浸泡时间尺度及劣化预测模型研究［J］. 水利水电技术( 中英文) ，2021，52( 8) : 162-171.
ZHOU Jifang． Study on prediction model for rock immersion time scale and deterioration under effect of acidic solution［J］. Water Resources and Hydropower Engineering，2021，52( 8) : 162-171.
地表或地下水及其他化学溶液在运移过程中与其周围的岩体不断发生物理力学及化学作用，削弱了围岩体矿物颗粒间的黏结能力，改变了物质组成及孔隙结构，在这种长时间的水岩作用下岩体内部缺陷进一步扩大，导致岩石的物理力学性质逐渐劣化，给围岩、边坡的长期稳定性带来巨大的隐患。
近年来，国内外许多学者从化学机理上对环境对岩石浸泡损伤展开了一系列研究。KUVA等采用化学溶液对岩石进行不同时间浸泡，并结合X射线层析成像和SEM电镜扫描找出了岩石微小孔隙结构，为进一步分析岩石细微观浸泡损伤提供基础；TIWARI等利用不同溶液的流体渗透土体，得出了劣化后的土体抗剪残余强度与化学成分、塑性变形之间的关系，研究方法可为岩石试样的浸泡损伤提供参考。许多学者对岩石浸泡后的物理力学性质及响应机制也进行了大量的浸泡损伤研究,诸多成果为岩石力学的发展提供重要的研究基础。其中：傅晏、刘新荣等采用单轴、三轴压缩及电镜扫描等技术手段对酸性干湿循环的砂岩进行分析，得出酸性干湿循环作用对黏聚力c的劣化影响要大于对内摩擦角ϕ的劣化影响，此结果为边坡治理提供了理论依据；王鲁男、俞缙等通过对不同化学溶液浸泡和冻融循环处理后的粉砂岩进行物理性质与细观结构测试，得出了化学腐蚀与冻胀荷载耦合作用下粉砂岩强度的长期衰减规律，并建立了能反映出粉砂岩强度的非线性衰减特征的预测模型；王思敬等采用水-岩反应的大模式与小模式理论，解释了自然界中岩体的剧烈变形及破坏往往发生在暴雨或人类工程活动时的原因。前人通过电镜扫描和力学等方法研究了浸泡后的岩石在微观和宏观上的变化，其结果具有重要的研究价值，为岩石浸泡损伤研究提供有效手段。
在化学损伤模型研究方面，李宁等采用不同pH值溶液对钙质胶结长石砂岩进行了浸泡损伤，研究了含钙质胶结物的砂岩在酸性环境下力学性质的弱化问题，并从化学动力学的角度建立了砂岩损伤模型。霍润科等通过室内长期加速腐蚀，研究受酸腐蚀砂岩的物理化学性质，建立了酸岩反应动力学模型，为酸性环境下的工程耐久性评价提供参考。王伟等通过对损伤后的红砂岩进行三轴蠕变，基于Kelvin模型提出了考虑水化学作用的砂岩流变损伤本构模型，利用该模型很好地解释了岩石流变过程中的线性及非线性特性。邓华锋[21]根据水岩作用过程中砂岩三轴压缩应力-应变曲线的特点，分段建立了砂岩损伤本构模型，描述了不同阶段的砂岩力学性质，研究成果对库岸边坡长期变形稳定分析提供了参考。目前，尽管关于化学溶液浸泡对岩石力学特性的影响以及相关研究已有不少的成果，但大部分主要集中在化学溶液浸泡损伤对岩石力学特性影响，以及损伤本构模型的研究。而浸泡损伤的时间效应对过程与结果的干扰问题研究较少，不能全面地反映不同浓度的化学溶液浸泡的时间尺度对岩石劣化的影响，尤其是浸泡时间的长短对数据准确性的影响。
为解决pH值较低的溶液中试样浸泡效果不明显、长时间浸泡中对结果影响较大等问题，本文通过对砂岩在不同pH值的硫酸溶液浸泡下，研究较短时间内对低浓度硫酸溶液的反应速度(用H+物质的量的变化量表征)以及低浓度溶液在较长时间内的化学侵蚀效果，并验证了该方法的可行性，总结酸性溶液作用下岩石浸泡时间尺度效应，建立砂岩腐蚀浸入深度与浸泡时间的函数关系，以及砂岩浸泡损伤后一时间段内弹性模量与浸泡时间的相互关系模型，并通过砂岩的强度参数对该模型的准确性进行验证分析。
1.1 仪器
以中国科学院武汉岩土力学研究所研制的RMT-150C岩石力学系统为主要平台(见 图1 ),该设备可进行单轴压缩、三轴压缩、直接剪切和间接拉伸(巴西法),过程控制均采用伺服控制，本文主要利用该平台进行单轴压缩。采用LC-pHB-1M数显pH计(如 图2 )对岩石浸泡前后的4种酸性溶液pH值进行测量，是一台由单片机控制的具有温度及pH双显示pH计，适用于工矿、研究院所的化验室取样测定水溶液的酸度(pH)值和测量电极电位(mV)值。
1.2 岩样性质和溶液制备
以三峡库区巴东部分库岸边坡采集的砂岩为研究对象，岩石试样沿同一个方向加工成54 mm 100 mm的圆柱体，岩样直径误差 0.3 mm, 端面不平整度误差 0.05 mm, 岩石较为致密，接触式胶结(颗粒含量较高，胶结物含量较低)。岩石中碎屑物主要为石英、白云石、长石、岩屑和黑云母。粒度在0.1 0.3 mm之间，砂粒以0.15 0.2 mm为主，属于中-细粒砂岩，其单偏光和正交偏光如 图3 所示。
为缩短时间和排除其他因素的干扰，采用pH值较低硫酸溶液进行岩石浸泡，初始溶液酸碱度分别取pH=1、2、3、4,浸泡期以1 h和12 h为周期进行测量，测量值包括溶液即时pH值和试样直径。浸泡期间以12 h为周期的主要原因为：(1)测量周期较小时，测数据相差不明显，难以对比分析出有效数据；(2)以12 h为周期的数据密度已足以反应H+物质的量随时间的变化规律。
三峡库区水岩化学作用主要是以化学溶蚀改变边坡岩石表面特征，所采用的浸泡溶液是以pH值较低的硫酸溶液，通过以消耗的H+物质的量作为换算标准，建立两者之间的对应关系，就可以利用时间尺度进行两者之间的转化，即，在消耗同样的H+物质的量的条件下，各自所需的时间。同时，浸泡可有效地缩短所需的时间，在短时间内得到覆盖pH=0 7的曲线，通过短时模拟长时，在节省时间的同时，还可有效地减少过程中的温度变化、震动扰动等外界因素对试验结果的影响，使结果更准确可靠。
2.1 量测思路
(1)列出一个相对的时间比尺。在pH=1的溶液中一天消耗氢离子物质的量为 γPH=1,在pH=4的溶液中一天消耗氢离子物质的量为 γPH=4。两者的时间比尺λ= γPH=1/ γPH=4,即岩样在pH=1的溶液中浸泡一天的反应效果，等同于岩样在pH=4的溶液中浸泡λ天的反应效果。
(2)在同一反应曲线中对比不同pH值处在不同H+物质的量的改变量，不同H+物质的量的改变量的比值即为其时间尺度比。测量时段的选择和测点数目的确定是关键。
2.2 测量时段的选择和测点数目的确定
2.2.1 以1 h为测量周期
如 图4 所示，每两个数据点之间的量测间隔为1 h, 采用多项式拟合。从图4可见：(1)当拟合次数达到4阶时，拟合曲线已基本和数据点重合，拟合的决定系数R2达到0.95,该拟合可靠性很高，说明采用高浓度的酸溶液的反应来模拟低浓度酸溶液与岩体的反应是可行的；(2)对于较低的pH值，按小时统计的H+物质的量的变化量的变化显得缺乏规律，当反应物质由表及里逐渐深入，浓度较高的硫酸溶液与砂岩试样中的白云石、方解石等物质发生反应生成水，浓度较高的硫酸溶液电离后，与水形成稳定的水合H+,在短时间内导致较低pH值的H+物质的量的变化量缺乏规律。
因此，须根据实际条件来选取测量的时间段和测量周期，下面将考虑增长测量的时间段，使其他因素引起的扰动不至于掩盖在不同pH值下H+物质的量随时间的变化量的演变规律。
2.2.2 以12 h为测量周期
在拟合的过程中，首先去除大于0的值，根据对拟合曲线的观察，为了满足客观规律：随着pH值的升高，即在溶液中H+浓度降低的同时，H+物质的量的改变量会随之降低。
多项式拟合—数值太大，拟合时舍入误差太大，所以下面采用多项式拟合和先取对数再线性拟合(见 图5 和 图6 ),对比两者的分析效果。
由图5和图6中可知：(1)若以小时作测量周期，宜采用pH=4或pH值更高的溶液，pH= 3时的拟合曲线在对pH>5的溶液进行预测时，得到的H+物质的量的变化量与实际(已定性的规律)相反，当pH更低时，难以通过拟合来获取一条与已定性的规律相符的曲线。(2)用较高的浓度可以在较短时间内对低浓度的反应速度(用H+物质的量的变化量表征)和低浓度溶液在较长时间内的化学侵蚀效果做出模拟。浓度越接近的两种溶液模拟的效果越好，浓度相差越大的模拟时会带来一定的误差，这与反应中的其余因素扰动和这种模拟的前提假设有关。
2.3 不同pH值计算预测综合对比分析
根据上述时间尺度方法，对4种不同pH值的实测值分别求取对应pH预测值，并进行综合对比分析(见 图7 )。由图7可知：该预测方法在一定条件下是可靠合理的，pH为2、3、4时预测值和实测值吻合得较好，其中pH=4的实测值与pH=3对应的预测值两者差值仅为0.14,即较低浓度下该方法预测的准确性很高；但pH=1时的预测值与实测值偏离较大，最大相差为1.59,说明高浓度酸溶液下该方法预测的准确性降低。这也印证了浓度相差越大，预测偏差越大的结论。
假设在反应中产生的次生矿物黏粒不会对已有的贯通孔洞进行堵塞，从而降低反应的速度。实际反应中，这种堵塞造成的反应面减小量dS相对于较大的试件表面积S而言很小，即
所以该假定成立。通过上述内容的分析，可得出：在所取的时间段内反应速度消耗H+物质的量与时间成正比，即
式中，t表示时间；C为常数。
上述时间尺度的关系不仅能在酸溶液中应用，在做一些近似处理后，还可运用于碱溶液或其余化学试剂对岩体的浸泡中。对酸溶液而言，该方法适用于岩体在化学溶液浸泡过程中岩质劣化的主要因素是该岩体的矿物与溶液中氢离子发生反应的情况。
3.1 浸泡现象分析
试验中所采用的砂岩属于中-细粒砂岩，浸泡过程中与硫酸溶液发生反应的物质主要为方解石和白云石，反应式如下
砂岩与硫酸溶液反应后，其生成物附着在表面起到了减缓反应速度的作用，由于其反应生成物多为“孔状”和“层片状”(见 图8 和 图9 ),使得溶液仍能与内部岩体发生进一步的反应，随着反应的进行，溶液的pH值也逐渐降低，说明该反应是由表及里逐渐进行，而且反应速度是逐渐衰减的。
酸性浸泡的过程中，通常通过潜蚀作用来改变矿物颗粒之间的连接状态。某些矿物颗粒尤其是胶结物若是碳酸盐为主要成分的话，上述胶结类型将出现由填充胶结式向接触胶结式的变化或出现胶结物劣化或消失现象。若岩体矿物成分以碳酸盐为主或极易溶于水(如钙质砂岩),浸泡侵蚀之后会出现试件的整体崩塌和颗粒化，实现由岩向土的快速转化。
3.2 砂岩腐蚀浸入深度计算
试验过程中定期用游标卡尺对浸泡试样直径D进行测量，每次测量时选取3 4个测点进行量测，然后求取平均值： D为4次测量的直径和， D/4即为4次测量时段对应的腐蚀浸入深度，通过对数据的拟合分析可以发现，腐蚀浸入深度随时间的变化符合以下公式
式中，a、b为系数，是由岩石性质、温度等因素共同决定的参数，本试样取a = 0.391、b=0.154。
图10 为腐蚀浸入深度随时间的变化曲线，可以看出：在浸泡的初期腐蚀深度增长较快，随浸泡时间的延长，腐蚀浸入深度增长逐渐变缓。这是由于：(1)随着浸泡时间的增加溶液中H+物质的量逐渐减少，溶液pH值则逐渐增大，导致腐蚀浸入速率也逐渐放缓；(2)在化学反应结束之前，反应面由表及里逐渐深入，H+浸入路径也不断拉长，使得腐蚀浸入深度逐渐变缓。
4.1 化学损伤模型的分区
根据现象的分析，将岩体分为三个区域(见 图11 )。
4.1.1 脱落区
脱落区为试件表面层，侵蚀后与试件脱离(自动脱离或受轻微外力后剥离),不再充当承力骨架。假设该区域中可与氢离子反应的物质均已发生反应。
脱落的岩样体积的测定：对应单位时间的pH值测试，用游标卡尺对试件直径进行测量，测得试件直径改变量 ϕ随时间的变化规律，换算后即得到岩样脱落体积随时间的变化规律。
4.1.2 渐进损伤区
渐进损伤区和脱落区相邻，但其胶结物只是发生部分溶解。该区可以作为承力骨架的一部分。若试件较小，孔洞较多，与表面连通的损伤率较大，认为该试件的渐进损伤区域贯穿试件核心，试件只由脱落区和渐进损伤区两部分组成。该区域的化学损伤是渐变的，越远离反应面，损伤越小。该区域的氢离子消耗量为
式中，H0+为试件浸泡反应前用pH计测量并计算得到的溶液所含氢离子数目；Ht+为试件浸泡时间为t时，用pH计测量并计算得到的溶液所含氢离子数目。
该区域溶解的胶结物体积为
4.1.3 无损区
无损区域没有产生任何的化学损伤，是承力骨架的组成部分之一。若试件足够大或试件表面生成物结构致密(如灰岩试件),可阻止氢离子与内部岩体发生进一步的反应，那试件内部就可能存在一个不受酸溶液侵蚀的区域，称为无损区。
4.2 浸泡后模型弹性模量预测
岩体弹性模量与岩体组分、内部结构及所处应力状态密切相关。假设：岩石试样被视为两相物质，由岩石基质和孔隙组成；试样的弹性模量与基质承载面积成正相关性；化学腐蚀结果导致基质承载面积的减小和试样孔隙率的增加，因此试样的弹性模量会随着孔隙率的增大而变小。
定义剩余损伤模量百分比为岩石浸泡损伤前后的弹性模量相对值，即
式中，Et为砂岩损伤后的弹模；E0为砂岩未损伤的弹模。
赵阳将岩石等效为具有不同性质部分的组合体，经过理论推导，得出弹模相对值与孔隙率的关系为
式中，nρ为砂岩孔隙率砂岩试样；χ为相对弹性模量。
浸泡在有一定浓度的硫酸溶液中，溶液中H+与试样中的胶结物发生反应，导致砂岩试样的孔隙率增大；同时，随着浸泡时间的增加，砂岩试样的浸入腐蚀过程由表及里逐渐加深(见 图12 ),则腐蚀区对应的承载截面积随时间变化关系如下
式中，R(0)为砂岩试样未损伤前半径；R(t)为砂岩试样腐蚀浸入深度。
因为浸泡后试样的孔隙体积与酸液的腐蚀脱落区体积hA(t)成正比，其中h为试样高度，则有
式中，γ为一比例常数与试件高度h的乘积，通过得到的数据，采用回归方程拟合求得。
将式(8)带入式(6),得
式(15)近似表达了在硫酸溶液作用下，试样弹性模量与时间关系。
算例：对于pH=2的硫酸溶液来说，砂岩试样高度h=100 mm, R(0)=27 mm, γ=10,初始弹模E0=41.5 GPa, 求得a1=5.75 10-6、a2=-7.94 10-4、a3=-3.13 10-5、b1=3.13 10-5、b2=-4.33 10-3、b3=-1.71 10-4,将以上系数和浸泡时间代入式(15)计算可得相应的劣化Et值，相应的计算预测成果与实测数据比较如 图13 所示。
由图13可知：计算值普遍高于实测值，实测最终值越低，高出比例越大，这主要是由于计算公式中没有考虑水对岩体的劣化作用。但变化趋势大致相同，说明该模型具有一定的合理性和适用性。在浸泡腐蚀初期，砂岩试样强度下降较快，随着浸泡时间的延长，砂岩强度逐渐保持稳定。
5 结 论
(1)提出利用H+物质的量的变化量表征岩体化学反应时间尺度的量测方法，并验证了用较高的浓度可以在较短时间内对低浓度的反应速度和低浓度溶液在较长时间内的化学侵蚀效果做出模拟的可行性。
(2)通过时间尺度λ= γPH=1/ γPH=4的方法，对不同浓度的溶液进行相互预测，对比分析预测值和实测值得出：浓度越接近的两种溶液模拟的效果越好，相差越大的模拟时会带来一定的误差，这与反应中的其余因素扰动和这种模拟的前提假设有关。
(3)对浸泡后砂岩表面的形态进行分析，指出砂岩与硫酸溶液的反应生成物多为“孔状”和“层片状”结构，其生成物附着在表面可起到了减缓反应速度的作用，为岩样化学损伤中反应分区和方程式的建立提供依据。
(4)对损伤后的岩样进行了分区—脱落区、渐进损伤区和无损区，建立了浸泡后弹性模量预测模型，通过预测模型计算分析得出：在浸泡腐蚀初期，砂岩试样强度下降较快，随着浸泡时间的延长，砂岩强度逐渐保持稳定。
水利水电技术（中英文）
水利部《水利水电技术（中英文）》杂志是中国水利水电行业的综合性技术期刊（月刊），为全国中文核心期刊，面向国内外公开发行。本刊以介绍我国水资源的开发、利用、治理、配置、节约和保护，以及水利水电工程的勘测、设计、施工、运行管理和科学研究等方面的技术经验为主，同时也报道国外的先进技术。期刊主要栏目有:水文水资源、水工建筑、工程施工、工程基础、水力学、机电技术、泥沙研究、水环境与水生态、运行管理、试验研究、工程地质、金属结构、水利经济、水利规划、防汛抗旱、建设管理、新能源、城市水利、农村水利、水土保持、水库移民、水利现代化、国际水利等。
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