生态水文研究前沿问题及生态水文观测试验

自1987年Ingram HAP提出生态水文学概念以来,生态水文学得到了快速的发展。2007年,“生态水文学与环境可持续性”已成为UNESCO/IHP第7阶段计划的主题之一。回顾了生态水文学概念的变迁,综述了有关术语及其科学内涵,简要分析了水循环与生物地球化学循环、水文与生态系统相互作用、水文过程与生命过程耦合、绿水及其生态作用等方面关注的科学问题及其观测研究进展;介绍了黑河流域生态水文学研究的初步认识。     

断层垂向封闭性定量研究方法及其在准噶尔盆地白家海凸起东道海子断裂带应用

断层的垂向封闭能力主要取决于断面的紧闭程度和断裂带内填充物的岩性。在定量计算断面正压力和断层两侧地层泥地比的基础上,提出了断层垂向封闭因子(Fvs)的概念,并将其定义为断面正压力与断层两侧地层泥地比的乘积。通过该参数可以定量评价断层的垂向封闭能力。以准噶尔盆地东道海子断裂为例,在建立断层垂向封油、气能力评价标准的基础上,应用断层垂向封闭因子(Fvs)定量评价了该断裂带的成藏期垂向封闭性及现今垂向封闭性,分析了该断裂带对油气成藏的控制作用,得到较好效果。     

Geochemistry and environmental effect of cadmium in the super-large Jinding Pb-Zn deposit,Yunnan Province,China

The Jinding Pb-Zn deposit in Yunnan Province is the representative of a Cd-enriched area and mining activities lead to the release of Cd into the hypergenic ecosystem, resulting in Cd pollution. The concentrations of Cd vary greatly from one type to another type of rocks in the mining district. In the host rock, Cd concentrations range from 50×10^-6 to 650×10^-6 with an average of 310×10^-6. In primary ores, Cd concentrations range from 14×10^-6 to 2800×10^-6 with an average of 767×10^-6. However, in oxidized ores, Cd concentrations are highest, varying within the range of 110×10^-6 to 8200×10^-6 , averaging 1661×10^-6. It is shown that the oxidized ores are the main carder and environmental source of Cd. Leaching test showed that Pb/Zn ores are easy to oxidize and thereafter release Cd and other harmful elements. These leached elements in the leachate may be precipitated rapidly in the order of Zn〉Pb〉Cd. As for the concentration distribution of Cd in the Bijiang River, it is estimated to be 15.7 μg/L Cd in water, 49.3 mg/L in suspended substances, and 203.7 mg/L in sediments. The average value of Cd in soil from the polluted area is 83.0 mg/kg. Natural weathering of Cd-rich rocks and minerals imposes a potential environmental risk on the aquatic ecosystem of the Bijiang catchment.     

ASTER多光谱波段与SPOT全色波段融合方法研究

遥感图像融合可以发挥多源遥感数据的优势。但由于不同传感器的遥感数据有着不同的特征,不同数据所采用的融合方法也应不同。文章探讨了ASTER多光谱波段与SPOT全色波段数据融合的方法,通过对PCA融合、IHS融合和基于小波的IHS融合方法的对比研究,得出基于小波的IHS融合法在提高空间分辨率的同时较好地保持了地物的多光谱信息。     

基于非充分掺混模式的流域来水组成模型

针对如何减小数值求解对流输运方程耗散误差的问题,引进断面计算浓度的概念来计算河段平均浓度,提出了非充分掺混模式的有限控制体积法离散对流输运方程的新算法,据此构建了模拟流域内的水源组成以及不同水源在流域内的时空变化情况的流域来水组成模型。通过数值试验与具体实例验证,结果表明所提出的非充分掺混模式的新算法可有效地提高流域来水模型的计算精度。     

三峡水库区兴山后坝滑坡成因分析

文章通过对三峡水库区兴山后坝滑坡的地质、结构及变形特征研究以及稳定性分析,阐明了该滑坡成因和影响因素。研究发现,滑坡活动主要受地形地貌、地层岩性、人类工程活动以及降雨等因素的影响。运用剩余推力法对比分析天然及暴雨条件下不同层位的滑坡稳定性系数,得出在暴雨作用下滑坡表层滑带稳定性系数最小,不同滑带的稳定性受降雨的影响也各不相同,呈表层〉浅层〉深层的规律;这主要受滑带土的粘土矿物组分的影响。     

长江流域沿江镉异常源追踪与定量评估的方法技术研究:以长江流域安徽段为例

长江全流域性的Cd异常是被中国正在进行的多目标地球化学调查发现的重大生态环境问题。以长江流域安徽段为研究对象,对沿江镉异常源追踪与定量评估的方法技术进行了系统研究。通过对安徽段长江干流及其主要支流悬浮物中元素含量的测量查明:悬浮物是流域内重金属元素大跨度迁移的主要载体;Cd在悬浮物中的富集程度远远大于其他重金属元素,这或许正是Cd可以形成沿江流域性异常的主要原因;长江干流悬浮物中重金属元素含量的变化明显受到沿江支流的影响。安徽段长江干流及其主要支流重金属元素输出通量定量计算结果表明:秋蒲河是安徽段重金属元素输出通量最大的支流,每年在安徽段长江两岸土壤中沉积下约4.45t的Cd。利用悬浮物加密测量、1∶5万土壤测量和岩石测量对顺安河流域Cd异常源追踪结果显示:内生金属矿床特别是铅锌矿是悬浮物中Cd的最大的供应源。采用河漫滩沉积物分层采样技术和同位素测年技术,初步恢复了研究区Cd等重金属元素沉积和污染的地球化学历史,对研究区Cd等重金属元素异常的未来演变趋势进行了预警预测。     

地下矿产开采对天然气管道工程的安全影响评价

西气东输天然气管道工程途经兖州市,穿越杨庄、杨村、兴隆庄等煤矿矿区,压覆煤层埋深变化较大。该文采用预测法对各煤矿在不同开采条件下分煤层对管道运营安全的危害程度进行了评价分析。通过计算表明,煤矿开采埋深越浅,煤层越厚,对管道危害越严重。兴隆庄煤矿3煤层、杨村煤矿煤16t、煤17开采对管道影响强烈,杨庄煤矿煤16t、煤17开采对管道影响中等,兴隆庄煤矿煤16t、煤17开采对管道运营影响小。     

矿山固体废弃物对地质环境的影响分析

在山西省重点地区固体废弃物现状调查研究的基础上,通过试样试验,分析研究了固体废弃物对土壤、大气、水环境的污染,探讨了对固体废弃物的治理及利用,为研究矿山生态环境地质研究提供参考,同时积累工作经验。     

沪蓉高速柴家湾隧道围岩稳定性分析及支护效果研究

隧道围岩的应力分布及变形特征对保证其长期稳定性具有关键的作用。本文以柴家湾隧道为例进行实态建模,通过采用有限元软件ANSYS对其施工全过程进行了三维弹塑性数值模拟计算。研究结果表明,隧道拱顶和拱脚处应力集中现象明显,局部可能出现拉应力;变形主要集中在拱顶、拱腰部位,衬砌单元所受内力在规定强度范围以内,支护措施合理有效。