环境与工程地球物理的发展趋势

2006年6月在武汉召开了第二届环境与工程地球物理国际会议.会议围绕近年来兴起的近地表探测问题展开,涉及方法原理、仪器采集、资料处理等各个环节,反映出国内外环境与工程探测领域的若干前沿热点和发展动态.结合本次会议,可以看出该学科主要趋势为：应用领域不断扩宽,方法技术灵活多样,重视基础理论研究,开发新型（特种）仪器,通过高精度测量、延时测量、先进的数据处理技术和信息技术等手段改善探测质量.我国对环境与工程地球物理有很大的需要,应根据我国实际情况,吸收国外先进经验,积极开展自主创新.     

赣中变质岩带地质地球化学演化特征

赣中变质岩带由结晶基底和褶皱基底组成。从结晶基底→褶皱基底,变质泥质岩类SI O2含量降低,AL2O3含量增加;变粒岩、石英片岩、硅质岩SI O2含量显著升高,AL2O3含量显著降低;NA2O含量显著降低,K2O的含量有明显的升高,NA2O/K2O值呈显著的降低趋势;FEO、MGO、TI O2及全铁含量(FE2O3 FEO)呈降低的趋势,但FE2O3升高,FE2O3/FEO值显著增高。铁族元素TI、V、CR升高,MN、CO、NI降低;亲铜元素ZN显著升高;大离子亲石元素LI、RB、SR显著降低,U、TH、BA显著升高,SR/BA值急剧降低;LA、CE、YB、NB、Y元素升高;稀土总量、轻稀土含量、轻重稀土比值、轻重稀土相互分离程度、EU亏损程度增加,说明它们原岩沉积环境的差异性,但它们的重稀土含量、LA/CE值、SM/ND值变化很小,稀土配分曲线相互平行反映它们源区岩石的一致性及继承性。从结晶基底→褶皱基底,岩石的ΕND(0)、(~(206)PB/~(204)PB)I、(~(207)PB/~(204)PB)I、(~(208)PB/~(204)PB)I值由低→高;地壳趋于成熟,结晶基底形成于岛弧环境,褶皱基底形成于活动大陆边缘环境。     

青藏高原多期次隆升的环境效应

青藏高原隆升对中国西部环境变迁起着决定性影响。通过对柴达木、吐鲁番—哈密、塔里木盆地的演化及其与青藏高原隆升的耦合研究,以柴达木盆地为时空坐标,认为高原隆升可分为三大阶段:(1)古近纪期间青藏高原隆升仅限于冈底斯山一带。当时,受行星纬向气候带控制,中国西北地区为干旱亚热带草原和热带雨林环境,大面积准平原化、泛盆地化,在构造上处于伸展-夷平的拉张环境,与现今亚洲大陆东部相似;(2)青藏高原整体的初次隆升发生在中新世早—中期(23~11·7Ma)。因青藏高原和大兴安岭的阻隔,古近纪的纬向气候带逐渐转变为中亚季候风,古黄土(22Ma)、三趾马动物群的发育,说明高原北缘当时为干旱的荒漠草原环境。同时,这次隆升引起中—晚中新世中国西部广袤地域古地形-构造面貌的变化;(3)形成现今高原面貌的末次快速隆升发生在0·9~0·8Ma。早更新世晚期,印度洋快速扩张,印度板块向中亚大陆脉冲式(A型)陆内俯冲,使得高原快速挤压隆升。这次隆升不仅使高原本身的环境骤变,出现第四纪以来最大的冰川,形成世界上最大的高寒草原,而且引起了全球气候的变化,促使北极圈冰盖的形成。同时,高原隆升使高原内部和周边出现强烈的挤压构造变形,如柴达木、河西走廊、塔里木、吐鲁番—哈密、准噶尔等诸盆地内几万米厚度中—新生界的构造变形与昆仑山、祁连山、天山、阿尔泰山的挤出式双向推覆隆升,形成了中国西北的盆-山地貌。现今,随着青藏高原的持续隆升,高寒草原开始退化,造成中国西北地区大面积的荒漠化,成为制约我国西部生态环境的重要因素。     

基于大数据的生活圈范围与服务设施空间匹配研究——以北京为例

生活圈建设是新时代国土空间规划的关键内容之一,生活圈内服务设施配置是做好生活圈规划的首要基础,居民生活圈与服务设施的空间匹配关系也是地理学“人地关系”在城市社区尺度的重要体现.学术界对生活圈与服务设施的匹配关系已有研究,但主要采用问卷调查数据,该类数据存在样本量少、地域覆盖范围小等不足.论文将采用手机信令数据和POI(...     

A comparative study between China and U.S. on seismic design philosophy and practice of a long span arch bridge

This paper presents the first of a series of case studies on the seismic design of long span bridges （cable-stayed bridges, suspension bridges and arch bridges） under a cooperative research project on seismic behavior and design of highway bridges between the State Key Laboratory for Disaster Reduction in Civil Engineering, Tongji University and the Multidisciplinary Center for Earthquake Engineering Research, University at Buffalo. The objective of this series of case studies is to examine the differences and similarities on the seismic design practice of long span bridges in China and the U.S., to identify research needs and to develop design guidelines beneficial to bridge engineers in both countries. Unlike short to medium span bridges, long span bridges are not included in most seismic design specifications, mainly because they are location dependent and structurally unique. In this paper, an available model of a steel tied half through arch bridge with a main span of 550m in China is discussed. Analysis is focused on comparisons of the seismic responses due to different ground motions. Seismic design criteria and seismic performance requirements for long span bridges in both countries were first introduced and compared, and then three near field earthquake records with large vertical components were selected as the excitations to examine the seismic behavior and seismic vulnerability of the bridge. Results show that （1） the selected near field ground motions cause larger responses to key components （critical sections） of the bridge （such as arch rib ends） with a maximum increase of more than twice those caused by the site specific ground motions; （2） piers, longitudinal girders and arch crowns are more vulnerable to vertical motions, especially their axial forces; and （3） large vertical components of near field ground motions may not significantly affect the bridge＇s internal forces provided that their peak acceleration spectra ordinates only appear at periods of less than 0.2s. However, they may have more influence on the longitudinal displacements of sliding bearings due to their large displacement spectra ordinates at the fundamental period of the bridge.     

自由球止回阀高压注浆管路混合装置的研发与应用

为解决煤矿防治水注浆工程中多泵注浆情况下,注浆管路在高压状态下能够随时实现增加或减少注浆泵的难题,提高注浆质量和效率,研制了自由球止回阀注浆管路混合器,并在冀中能源东庞矿西庞井防止水注浆工程中成功应用,与传统混合器相比表现出诸多优点,具有巨大的应用价值和推广空间.     

BCC-CSM2-MR模式对北极海冰和气候的模拟及预估

基于第六次耦合模式比较计划(CMIP6),使用新一代全球模式BCC-CSM2-MR的历史试验和未来共享社会经济路径(SSPs)数据,依据Hadley中心的海表面温度和海冰密集度数据及NCEP/NCAR I再分析资料,评估了BCC-CSM2-MR模式对北极海冰及北极气候的模拟能力,并对未来变化进行了预估.结果表明:BCC...     

晋东北刁泉银铜矿中碲化物类型及赋存特征

碲是稀散金属之一,具有很高的工业价值,同时具有较大的找矿勘探意义.刁泉银铜多金属矿床位于华北克拉通中部,太行山与五台山之间,矿床中富含碲化物.本文采用偏光显微镜观察与电子探针微区分析,运用成因矿物学的理论与方法对刁泉银铜矿中碲化物的类型、赋存特征以及晶体化学式进行研究,丰富和完善该地区碲的矿物学资料,为此类矿床的开发和...     

GPM卫星和地面雷达对江苏盐城龙卷风强降水估测的对比

为综合评估卫星和天气雷达在2016年6月23日盐城龙卷风期间的强降水过程的降水估测精度,以国家级雨量站观测数据为基准,结合相关系数(CC)、相对误差(RB)、均方根误差(RMSE)以及分级评分指标,利用S波段的天气雷达定量降雨估测产品(RQPE)和全球降水观测计划多卫星融合产品(IMERG_FRCal,IMERG_FRUncal,IMERG_ERCal)进行比较。结果表明,雷达和卫星的累积降水量与雨量站的空间相关性很强(相关系数大于0.9),基本上能捕捉到整个降水过程的空间分布。降水主要分布在江苏省北部,但卫星高估了江苏省东北部强降水中心的降水量;对于小时时序区域平均降水,卫星高估了降水,而雷达低估了累积降水量。综合降水中心区域分析,IMERG的强降水区域降水量与雨量站的时间序列的偏差显著;RQPE在降水峰值达到之前及峰值之后与地面雨量站的变化趋势基本一致,但对降雨量峰值有明显的偏低。RQPE能较为准确地在时间上捕捉到降雨强度的变化趋势,但对于大雨及暴雨的估测能力不佳;RQPE的POD、SCI值都远远高于IMERG, FAR也较小。IMERG几乎未能监测到强降水的发生。总体上,RQPE对此次龙卷风强降水量的估测表现优于3种IMERG产品,特别是在捕捉强降水区域的空间分布方面,但对于强降水的估测能力仍需进一步改善。     

1966年邢台地区大震前小震的"密集-平静"特征及其初步解释

利用邢台地震台网的地震目录资料,研究了邢台地区强震前小震的“密集—平静”特点及其空间分布的立体图像,研究结果表明:(1)1966年3月邢台地区发生的几个6级以上强震前小震均有“密集—平静”现象,但明显程度随时间减小,部分4.5级地震前小震也有‘密集—平静“现象,但因出现在6级以上地震的余震活动背景上,情况比较复杂,相对平静期的长度,密集期中最大地震的震级均与相应主震震级之间有一定关系,一般来讲,主震震级越大,平静期越长,密集期中最大地震震级也越大。(2)3月22日7.2级主震前,小震的“密集—平静”过程在空间上有清晰的物理图像。3月8日6.8级地震发生后,3月20日在其余震区的两个端部中介质强度较弱的南西端首先达到破裂强度,发生一系列中小地震,对应于主震前的密集期。3月21日~22日主震前小震明显减少,是主震前的相对平静期,而且小震有由南西端向北东方向迁移的趋势。显示震区应力场在迅速地改变,应力由南西端向北东端进一步集中,并促使22日在北东端尖端部位失稳而发生6.7级及7.2级主震。3月26日6.2级强震前小震的“密集—平静”过程在空间上也有类似清晰的物理图像。此外,本文对大震前小震的“密集—平静”特点作初步的解释。