基于核磁共振的地表积雪融化入渗试验模拟

自然条件下岩体的冻融损伤程度往往决定于岩体的含水状态。但以往研究更多的关注岩体冻融的温度条件,而对其湿度条件尤其是自然条件下的吸水过程则鲜有研究。通过自主设计的室内积雪融化入渗实验,模拟自然条件下地表积雪融化下渗的过程。通过核磁共振（NMR）分层含水率测试,对积雪入渗前后试样内部的含水状态进行了实测。实验结果表明：（1）积雪融化速度及融化后入渗速度受到样品孔隙结构的显著影响,开放的宏观节理是融雪融化入渗的理想通道,孔隙率越大积雪融化入渗速率越快,在孔隙率相近的情况下,孔隙的连通性越好积雪融化入渗速率越快;（2）融雪入渗过程中样品内部水分分布不均匀,融雪入渗后样品不同位置的饱和度差异明显;（3）融雪入渗后部分样品的饱和度并没有达到冻融损伤的门槛值。考虑到自然条件下积雪融化入渗条件更为苛刻,岩体的含水状态会成为制约冻融损伤过程的关键因素。     

分级显示中规则格网面的快速获取

网格索引是GIS中一种重要的索引方法,获取网格单元的速度直接影响了数据的现实效率。结合分级显示的思想,提出了直接绘制格网面的方法,即根据所需绘制格网的范围以及格网单元的大小,推算出格网单元面的点集,从而绘制格网单元面。实验结果证明：该算法极大的减少了格网面绘制的时间,提高了格网面的绘制效率。     

腾格尔组短期基准面旋回测井响应特征

以高分辨率层序地层学理论为指导,根据可容空间(A)与沉积供给(S)比值的测井响应特征,结合沉积特征、沉积微相以及旋回对称性的变化,利用测井曲线叠加样式,确定短期基准面旋回测井响应特征和体系域内沉积物体积分配。研究结果表明,白音查干凹陷腾格尔组短期基准面旋回分为向上“变深”的非对称型(A型)、向上“变浅”的非对称型(B型)以及向上“变深”再“变浅”的对称型(C型)3种主要类型。再依据低可容空间和高可容空间特点,将A型划分为A1和A2两种类型;将B型划分为B1和B2;依据上升半旋回和下降半旋回的对称性,将C型划分为完全-近完全对称型(C1型)、以上升半旋回为主的不完全对称型(C2型)以及以下降半旋回为主的不完全对称型(C3型)等7种次级短期基准面旋回类型。      

地震地下水动态研究中的若干问题

综合分析了近年来国内外地震地下水研究中的一些热点问题, 包括地下水动态影响因素及其相关的数据处理方法、水位同震响应及机理解释、水温同震响应及其机理、地下水反映的断层活动低频信息几个方面, 探讨了地震地下水位变动与应力应变的关系, 展望了地震地下水研究的发展方向.     

陕南秦巴山区可持续生计安全评价及其鲁棒性分析

可持续生计安全强调以生态—经济—社会的综合视角来评价欠发达地区的可持续性问题。目前,可持续生计安全分析框架存在权重方法单一和计算结果具有不确定性的问题。选取陕南28个区县,以2005-2014年为时序,运用层次分析法、热点分析和鲁棒性分析分别确定指标权重,定量分析可持续生计安全动力机制和空间聚集性,检验可持续生计安全指数不确定性。结果表明：① 陕南可持续生计安全指数年际差异显著,并逐年增大,其中汉中市差异最为明显,极值均在该市;② 生态安全、经济效益和社会公平综合影响可持续生计安全,影响程度由高到低依次为生态安全>经济效益>社会公平;③ 可持续生计安全整体空间格局表现出“热—冷—热—冷”依次交替的特征,且其发展态势在空间分布上呈现出一定的稳定性,具有明显的地理集中现象;④ 可持续安全指数排名出现频率—变化范围矩阵对角线颜色较深,整体排名出现频率较高,具有较强的鲁棒性,说明可持续生计安全指数及排名稳健性与可信度较高。该研究引入可持续生计安全,可为可持续性评价提供理论方法参考和实践应用借鉴,为欠发达地区可持续发展政策提供科学依据。     

热带气旋强度极值变化特征及其分布模型研究

利用1949—2009年西北太平洋生成热带气旋以及登陆广东热带气旋的强度资料,讨论了其极值变化特征,并对比了极值Ⅰ型和广义极值两种概率分布函数的3种拟合方案对西北太平洋生成和登陆广东热带气旋的5个强度极值序列的拟合效果。结果表明:CMA-STI和JTWC的2套资料的西北太平洋生成热带气旋强度极值在1949—2009年都有显著减弱趋势,CMA-STI的极值序列在1988年前后出现突变,而这种突变可能是由于定强手段变化引起的。CMA-STI登陆广东热带气旋强度极值在1988年前后也出现明显变化,但未能通过突变检验。热带气旋登陆广东时的极端最低气压以年际振荡为主,1988年前后没有明显变化。对西北太平洋生成和登陆广东的热带气旋的5个强度极值序列,选用的3种拟合方案都是适用的,并且所得拟合分布结果较为接近,其中以广义极值方案的拟合误差最小,拟合效果最好。      

广东省风能资源分布的数值模拟

以风能资源数值模拟评估系统（WERAS）为基础,对其中的MM5模式模拟方案进行改进（即利用格点分析张弛逼近的方法完成3 h间隔的地面观测资料的四维同化处理,以减小原WERAS系统的模拟误差）,对广东省2009-06-01―2010-05-31的逐时风能资源进行高时空分辨率的数值模拟评估。模拟结果表明：广东省风能资源较丰富的地方主要分布在沿海地区和粤北、粤西海拔较高的山区,70 m高度上年平均风速达到6.0 m/s以上,年平均风功率密度达到300 W/m2以上;冬半年的风能资源优于夏半年;风能主要由出现频率相对较低的大风速过程产生。模拟结果所揭示的广东省风能资源时空分布特征与本地的气候特征和地形地表特征相符合,70 m高度风速模拟误差在10%左右,风功率密度模拟误差在30%左右。     

祁连山冻土区天然气水合物伴生碳酸盐C、O同位素特征及其地质意义

伴生碳酸盐矿物在海底与天然气水合物伴生是一种普遍现象,但在陆上冻土区中报道较少。以近两年在祁连山冻土区发现天然气水合物伴生的碳酸盐矿物为研究对象,根据对含碳酸盐样品的显微镜观察及矿物分析,确定了伴生碳酸盐的矿物种属及赋存状态。按碳酸盐矿物组成及地质产状的不同,其赋存状态分成4种类型,即白色薄层状、烟灰色菱形晶簇状、深灰色薄壳状、微细浸染状。根据不同赋存形态碳酸盐的C、O同位素特征,认为烟灰色菱形晶簇状方解石或呈(云烟状)微晶方解石可能与天然气水合物分解有关。碳酸盐C、O同位素随深度变化特征表明在一定深度处可能存在着烃类物质的活动,即天然气水合物分解,导致碳酸盐的矿物生成。     

无黏性土管涌出砂及流量研究

管涌对堤防工程的危害极为严重,人类对管涌的认识也逐渐加深。目前,对管涌破坏开始的条件及其破坏后通道贯通的后果了解较多,然而,因其破坏及发展机制的复杂性,对于管涌发生后涌砂及流量的研究并不深入。通过自行设计的室内模型,改变上覆黏土的厚度对3组土性相同的无黏性土试样进行试验。对测压管水头、通道范围、涌砂量和流量等进行对比分析,研究孔隙率、渗透系数以及流量的变化规律,发现涌砂随时间变化满足非线性关系--Boltzmann模型。最后,利用渗透系数与孔隙率以及孔隙率与累计涌砂量的关系,推导并验证了流量随时间变化的理论公式。这对于认识管涌和有效控制管涌发展以及减灾避难有着非常重要的意义。     

城市交通可达性的RS和GIS分析

以山东省德州市为研究区,基于Worldview-Ⅱ高分辨率遥感影像获取城市道路信息及居民区建筑物的空间分布和高度信息;通过GIS分析技术获取评价节点并计算交通成本矩阵,同时计算节点建筑物体积指数指示其人口密度作为节点吸引力。利用交通时间加权成本模型对研究区的交通可达性进行评价。结果表明：老城区人口密度大,交通系统完善,交通可达性最好;新城区和城市边缘人口密度小,交通系统尚不完善,交通可达性较差,整个研究区交通可达性以老城区为强中心向新城区和外围依次减弱。