西南地区水工环地质大调查成果综述

在1999年—2003年5年中，西南地区部署了下列水工环地质太调查工作：(1)西南岩溶石山地区地下水勘查与生态环境地质调查；(2)西南红层找水勘查示范；(3)西藏“一江两河”地区干旱县地下水资源调查；(4)长江上游生态环境地质调查；(5)长江上游主要环境地质问题调查；(6)四川省、云南省、贵州省、重庆市和西藏自治区1：50万环境地质调查；(7)云南省、四川省矿山环境地质调查与评估；     

西南红层严重缺水地区找水工作

红层，是指在侏罗纪、白垩纪干热气候条件下形成的以泥质和粉砂质岩石为主的岩层，因其呈红色而得名。     

吉南地区不同沉积环境原煤微量元素地球化学特征

对吉林南部地区煤矿主采煤层中的As、B、Ba、Cd、Cu、Hg、Pb、Se、Sr等微量元素的分析结果表明，太原组与山西组由于成煤环境不同，微量元素组成及含量存在一定的差异：太原组原煤中As、B、Hg、Pb、Se、Zn的含量明显高于山西组，山西组原煤中Ba、Cr、Cu、Mn、V的含量明显高于太原组。吉南煤区原煤中As、B、Hg、Pb、Se明显高于地壳元素平均值，呈富集状态，Co、Cd与地壳平均值接近，其他元素均亏损。与全国煤中微量元素相比，该区原煤中As、Ba、Co、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Se、V、Zn的含量高于全国平均值，B、Mn、Sr含量低于全国平均值。微量元素赋存状态及相关分析表明，Fe与亲硫有害元素As、Cu、Hg、Pb、Se具有显著相关关系，说明煤中黄铁矿及其他硫化物是许多有害微量元素的重要载体。     

河南平顶山地区第四纪地层序列划分

根据岩石地层学、地貌学、孢粉学特征,将河南平顶山地区的第四系划分为4个岩石地层单位,由老到新分别为鲁山组、下汤组、社旗组和马塘组。鲁山组分布于前隆起岗地,为冲洪积成因,形成于225×104aB.P.。下汤组具二元结构,组成河流Ⅳ级阶地,属河流冲积成因,形成于64×104aB.P.。社旗组具二元结构特征,组成河流Ⅲ级阶地,属河流冲积成因,形成年代大于5.42×104aB.P.。马塘组也具二元结构特征,组成河流Ⅱ级阶地,属河流冲积成因,形成于2×104aB.P.。岩石地层单位的划分为探讨黄河—淮河冲积平原及南阳盆地的形成与演化提供了基础性资料。     

我国西南地区城市地质灾害与防治对策

西南地区城市地质灾害种类多,主要有滑坡、崩塌、泥石流、岩溶塌陷等.滑坡、崩塌主要发生在西南中、高山地区;泥石流主要分布在地质构造复杂、断裂发育、岩石易于破碎风化的地区、暴雨中心地区以及深切割的高山、中山地区;岩溶塌陷主要分布在贵州省、云南省、四川省和重庆市,分布面积32.7 km2.西南地区有102个市、县、区(镇)遭受到滑坡、崩塌的严重危害,近年来随着西部大开发建设和城镇化速度的加快,滑坡、崩塌灾害频次明显增多、危害加大.其防治对策包括开展城市地质灾害调查工作,制定地质灾害防治规划;建立城市地质灾害空间数据库,实现地质灾害的动态预测和监测;开展城市地质灾害预警示范调查研究,健全完善地质灾害预誊系统;加强城市地质灾害防治宣传工作,提高全民防灾、减灾意识.     

谈县级地震部门依法管理建设工程抗震设防要求

以山西省祁县依法管理工程抗震设防要求为例，论述了强制性审核、确定一般工业、民用建设工程抗震设防要求的重要性及其深远意义。结合工作实际．总结了部分依法行政、规范管理和落实抗震设防要求的经验。     

2004年12月26日苏门答腊—安达曼地震激发的地球自由振荡

根据300~500S的面波估计得到的哈佛大学矩心矩张量断层机制,当周期大于1000S时,地球的地震自由振荡的振幅将异常地大。我们对一个比较陡的断层应用根据地震的体波和面波得到的更真实的破裂模型,估计了自由振荡的振幅近似等于地震矩(6.5×1022N.M),这相当于矩震级为9.15。由于破裂的持续时间达600S,故断层破裂模型足以描述地震的观测结果,但却低估了大地测量位移,这些位移表明在尼科巴群岛和安达曼群岛下面发生了缓慢的断层运动。     

基于改进遗传算法的岩体结构面幂函数模型参数辨识

沿结构面的剪切滑移是工程岩体主要的破坏模式之一,选择恰当的岩体结构面本构模型是分析岩体结构面破坏的重要一环。当前常用的结构面本构模型有指数型模型、曲线型模型和幂函数型模型,其模型参数都是根据工程实际经验或室内试验所得,不能很好的模拟实际变形情况。指数型模型得出的模拟值偏大,曲线型模型得出的模拟值偏小,幂函数型模型在较低的法向应力下能较好的模拟剪切变形过程,但在较高的法向应力下得出的模拟值偏小。为此,通过改进的遗传算法对岩体结构面幂函数模型参数进行辨识,得出由"等效参数"构成的幂函数模型。实例验证结果说明,通过改进的遗传算法辨识出的由"等效参数"构成的幂函数模型能够很好的模拟实际变形情况,能够很好的适应于不同的工程实际应用。      

基于挟沙力的三峡水库泥沙淤积形态分析

三峡水库蓄水运用后,泥沙淤积主要分布在常年库区的宽谷和弯道,峡谷则无累积性淤积。基于实测资料计算了三峡成库前（2001年）和成库后（2003-2011年）的挟沙力,结果表明挟沙力随着不同运行阶段坝前水位的抬高而逐步降低,宽谷河段降低幅度较大,峡谷河段降低幅度较小,泥沙淤积比率逐步增大。宽谷河段挟沙力普遍降至含沙量以下而发生淤积,峡谷河段挟沙力仍大于含沙量而无累积性淤积。流量越大,宽谷河段的挟沙力越小于含沙量,而峡谷河段的挟沙力越大于含沙量,表明宽谷河段淤积主要发生在汛期,而峡谷河段汛期以冲刷为主。由于细颗粒泥沙絮凝沉降以及黏性淤积物难以冲刷,恢复饱和系数淤积取1、冲刷取0.01得到的沿程淤积量计算值与实测值吻合较好。弯道河段计算的淤积量与实测值差异较大,表明弯道河段二维特征明显,利用一维的挟沙力计算淤积量不能适用。     

横向振动格栅紊流紊动特性试验

建立了一套大尺度格栅紊流试验系统,格栅进行有别于传统垂向模式的横向振动,采用粒子图像测速技术(Particle Image Velocimetry,PIV)测量流速。对瞬时流速的检验表明,该系统产生的紊流场具有较强的随机性和统计规律性。均方根流速在格栅片附近变化较大,在两片格栅中间处趋于稳定,纵向均方根流速明显大于垂向均方根流速,二者比值在1.5~2.0之间,接近天然明渠紊流。雷诺应力在距格栅越近处波动越大,随着距格栅距离的增加而减小,至两片格栅中间处雷诺应力基本为0。时间和长度积分尺度在格栅片处最小,随着距格栅距离的增加而线性增加,至两片格栅中间处达到最大值。流速能谱呈现Kolmogorov理论的-5/3次方规律。本系统生成的紊流场的统计规律与传统的垂向振动格栅紊流较为一致,但纵向和垂向的紊动强度更接近实际,为后续紊流中泥沙和污染物等运动机理的研究奠定了基础。