河北省地下水资源承载能力评价及预警方法研究

河北省由于地下水持续超采引发一系列生态环境问题,其根源在于人类活动强度超出了地下水资源承载能力,并缺乏及时有效的预警。为了构建更符合河北省实际的地下水资源承载能力评价体系,解决以往预警方法需要设置固定的水位、水量预警区间值,水位的区域差异导致的宏观性评价困难、工作量巨大且无法动态修正的问题,从地下水的资源属性和社会属性出发,采用指标体系综合分析评判法,建立承载本底、承载状态2个层面的承载能力评价体系;采用地下水开发利用程度为主,水位变化幅度加以修正的“双控联动”预警方法,实现两指标的动态联动且无需设置固定的水位、水量区间。研究表明河北省地下水资源承载本底整体较好,但由于开发利用程度高,承载状态多处于超载状态,承载能力太行山中南部高于北部及燕山山区、坝上地区,山前冲洪积平原优于中部湖积平原和滨海平原;受咸水分布、工农业生产取水量大等因素影响,地下水红色及橙色预警区域主要分布于河北平原中部冲湖积平原的沧州、衡水地区、太行山山前平原邯邢交界区域及城市市区周边。评价及预警结果与河北省实际情况吻合。该评价方法具有区域适用性强、可操作性好、数据易获取等优点。     

河水入渗过程中近岸带地下水中砷的形成与影响因素研究

沈阳黄家水源地是我国北方地区典型的傍河地下水水源地,近岸带地下水中铁(Fe)、锰(Mn)、砷(As)含量严重超标。为查明地下水中As的来源与影响因素,对研究区河水、地下水以及土壤样品进行采集与测试,分析了水样常规指标与碳硫稳定同位素、土样中典型矿物、砷的含量及赋存形态。结果表明,研究区河水中As含量很低,而地下水中As含量普遍超标。河水入渗初期,氧化性河水使部分含As矿物发生氧化而释放As;随着河水入渗,地下水向还原环境转变,含As的Fe/Mn矿物发生还原性溶解,地下水中As含量逐渐升高。研究区典型矿物有黄铁矿、菱铁矿、软锰矿、赤铁矿、针铁矿、菱锰矿等,通过可交换态砷解吸、有机质结合态砷氧化、铁锰氧化物结合态砷还原性溶解等,介质中的As释放至地下水中。地下水中As含量与酸碱度(pH)、氧化还原电位(Eh)呈一定负相关,与溶解有机碳(DOC)、 {\mathrm{HCO}}_3^{-}、Fe、Mn含量呈正相关。     

滇中中—上二叠统峨眉山组关键金属勘查新线索及地质意义

通过1∶5万区域地质调查及典型剖面研究,在滇中禄劝地区二叠系峨眉山组顶部识别出一套厚约20~50 m不等的Nb、Co、Ga、Zr及REE超常富集层。富集层主要岩性为灰紫色泥岩、凝灰质泥岩、凝灰岩,局部夹杏仁状玄武岩。通过对禄劝万鲁布、撒角海一带的富集层刻槽分析显示,Nb2O5含量在82.4×10-6~120.1×10-6,平均值为100.3×10-6,大于风化壳型矿床一般工业指标80×10-6;Ga 含量28. 8×10-6~35.6×10-6,平均值为32.1×10-6,高于现行的Ga矿资源工业指标要求30×10-6;REE含量在360×10-6~510×10-6,平均值为440.6×10-6,接近风化壳型矿床一般工业指标500×10-6;并呈现出泥岩凝灰质泥岩凝灰岩关键金属含量依次升高,与火山灰含量呈正相关的特征,峨眉山玄武岩的风化作用可能造成了关键金属的富集;同时富集层中伴有Co、Zr、Li等关键金属矿化现象;由此,二叠系峨眉山组红顶层是一个关键金属的富集层,鉴于滇中地区二叠系峨眉山组分布范围较广,是一个极具Nb、Ga、Co、Zr及REE等多种关键金属找矿前景的地区,值得找矿工作者关注。峨眉山组各段玄武岩间富集关键金属的火山碎屑岩－沉积岩夹层（10~120 cm）、沥青杏仁体的发现,佐证了峨眉山玄武岩是地幔柱幕式喷发,为峨眉山玄武岩地幔柱演化、喷发时限及其与二叠纪生物灭绝的关系、寻找常规油气提供了新的研究方向及资料。     

Analysis of Jiangsu Tidal Flats Reclamation from 1974 to 2012 Using Remote Sensing

Jiangsu has the most abundant tidal flat resources among China’s coastal provinces. To ease the conflict between the growing population and shrinking usable land and to promote regional sustainable development, large-scale coastal reclamation development activities have been performed in Jiangsu Province since 1949. The present study has integrated multi-source remote sensing images during 1974 to 2012 by using a Multi-point Fast Marching Method (MFMM) to extract the Jiangsu coastal reclamation areas for different time periods. The temporal and spatial patterns of the extent and elevation of the reclamation areas were analysed in order to determine the unused potential for future reclamation. It will provide information necessary to support the development and construction of tidal flats in Jiangsu. Results show that: (1) the reclaimed tidal flats along the Jiangsu coast cover more than 19.86×104 hm2, of which 13.97×104 hm2 is located in Yancheng, 4.84×104 hm2 in Nantong, and 1.05×104 hm2 in Lianyungang; (2) the average elevation of the reclaimed Jiangsu tidal flats has gradually decreased over the last 40 years, while those in Dongtai and Rudong have showed particularly accelerated decrease since the 1990s; and (3) in 2012, very few unused tidal flats two meters above the sea level are left along the Jiangsu coast, and mainly concentrated in Yancheng. As there are still reserving some coastal land resources between 0?2 m, providing us with a potential for future development. All of these findings may be useful for researchers and local authorities for the development and utilization of tidal flat resources in Jiangsu.     

压缩感知窄带自旋目标雷达成像

对于高速自旋目标而言,为了获得聚焦效果良好的图像,通常要求雷达系统具有较高的脉冲重复频率(PRF)。当PRF不满足采样要求时,雷达接收到的通常是方位欠采样的回波数据,从而影响目标识别。本文根据压缩感知理论,结合自旋目标回波信号稀疏性的特点,建立方位欠采样的成像模型,并提出了基于压缩采样匹配追踪的窄带雷达高速自旋目标成像算法。该算法在对信号进行重构迭代中,采用回退策略,并结合回波信号稀疏性的具体参数,选取最优的支撑集,提高了算法的重构质量。仿真实验表明新算法在回波欠采样的情况下能很好地重构图像,尤其是在低信噪比的情况下。采用"误选数"和"均方误差"两个指标对CoSaMP算法重建信号的性能进行评价,结果表明该算法受雷达PRF和信噪比SNR的影响较小,算法稳定性好。     

煤层注水的水气驱替理论研究

煤层注水是世界上煤矿矿井防治冲击地压的首选措施。而注水时间、流量、压力等注水工艺参数选择是决定注水防治冲击地压效果的关键。煤层注水过程中水在煤层中渗流的规律是选择注水工艺参数的理论依据。由于煤层孔隙、裂隙中充满气体,煤层注水实际上是水替代气的水驱气的渗流过程。但迄今为止的研究均视为水在煤体中渗流的研究。与实际相距甚远。论文首先分析了煤层注水防治冲击地压的机理,注水使得煤层软化,达到峰值强度后煤体抵抗变形能力随应变降低的幅度减小,即强度后应力-应变曲线变缓。然后根据煤层注水是水驱气过程,将煤层注水视为水气驱替的有动界面的渗流问题研究。将煤层视为各向同性的孔隙介质,分别按照水驱气由钻孔径向周边流动的平面径向流和由钻孔沿煤层平行流动的平面平行流两种情况,建立了水驱气的微分方程,给出了定解条件,并进行求解,得到了不同时间水锋面到达的位置即水注满煤层孔隙的范围。从而可以根据需要注水的范围求出需要提前的注水时间和注水量。为煤层注水预防冲击地压的工艺参数选择提供了科学依据和理论支撑。     

三峡大坝定位浅析

等高线地形图在工程建设中应用广泛，在等高线地形图上确定水库坝址，主要从库容量、大坝工程量及大坝牢固程度等方面考虑。一般而言，在宽谷和峡谷并存的河段建大坝，坝址应定于峡谷处。     

窗棂构造与挤压带

线理在岩石变形强烈地段的地质构造研究中越来越引起人们的重视。窗棂构造作为变形强烈岩石中发育的一种粗大线理,在国内外地质文献中多有报导,并列为构造地质学专著中线理的重要组成内容。E.霍尔(Hull)等在1891年就曾描述过此种构造。以后对类似的构造曾与杆状构造相混淆。G.威尔逊(wilson.1953)首先将两者加以区别:窗棂构造限定于由原岩本身形成的,而杆状构造则多是由分离物质或注入物质所构成。G.威尔逊将窗棂构造分为褶皱式或层理式、劈理式和不规则式窗棂构造,并认为,所有这些不同类型的窗棂构造可以同时出现在任何     

近35年来热带风暴对我国南海岛礁的影响分析

南海地理位置重要,自然资源丰富。为维护南海领海主权与国家利益,需要加强对南海诸岛的有效管理与经营。南海海域热带风暴频发,热带风暴带来的灾害严重危害岛礁的经营建设和人民生命安全。以1977—2012年热带风暴数据为基础,通过缓冲区分析和空间拓扑分析等方法分析了南海海域及其岛礁近35 a来受热带风暴影响的状况及规律,以期为国家在经营管理南海诸岛时规避热带风暴灾害提供依据。研究结果表明:1东沙群岛至中沙群岛一带洋面(18°N~21°N,116°E~122°E)是南海海域受热带风暴影响最频繁的地区;2热带风暴对南海岛礁的影响主要集中在夏秋两季(6—11月);3在南海诸岛中,东沙群岛受热带风暴影响最为严重,其次是中沙和西沙群岛,而南沙群岛受热带风暴的影响相对较小。