断裂构造对斜坡应力场影响的数值模拟及成灾机理研究

断裂构造及活动强度对斜坡体的应力场分布具有重要的影响。采用基于强度折减法的有限元法,分别以正断层和逆断层与斜坡体的组合关系为例,剖析了断裂构造对斜坡体应力场的影响及成灾机理,揭示了含有断层的斜坡体塑性区的贯通过程。研究表明,包含断层的斜坡体在应力分布特征及斜坡变形破坏机理方面与无断层的斜坡体有较大差别：含断层的斜坡体在坡面和断层面附近的最大主应力迹线与坡面或断层面相平行,在天然状态下,塑性区同时出现在坡脚和断层面后方,随着折减系数的增大,塑性区分别从坡脚和断层面后方向坡体深部和上部发展,直至断层面前后两个塑性区相贯通,坡体发生破坏,并且对坡体变形破坏的影响程度以逆断层最强,其次为正断层,断层不活动时较弱。     

基于高精度图像识别的堆积体粒径分析

高位滑坡具有高隐蔽特性,失稳破坏后往往转化为流动性强大的碎屑流,成灾时间短暂且破坏性极强。由于碎屑流本质为碎裂岩体在重力作用下的高速远程运动,研究其堆积体的粒径分布情况用以分析灾害过程,对碎屑流危害预测具有重要意义。基于该认识,本文选用PCAS系统分析碎屑流堆积体影像数据,并基于此结果开展后续分析。本文以2017年贵州普洒村崩塌碎屑流为研究案例,步骤如下:首先,结合现场调查,拍摄无人机航拍图像;随后,统计灾害前后受灾房屋情况;最后,使用PCAS系统开展堆积体图像识别,并分析堆积体粒径分布情况以及分析粒径分布与房屋破坏之间的关系;研究可知:（1）PCAS系统识别堆积体颗粒效果好,精度高。（2）随着碎屑流的运移,堆积物小粒径占比增加。（3）大粒径出现了双峰分布,但总体上呈减少趋势。（4）在横向分布上,其一致性越来越优。（5）堆积体房屋具有"拦粗排细"的作用。综上可知,运用PCAS图像识别分析碎屑流粒径分布具有高效可靠的特点,能够在堆积体粒径识别领域发挥一定积极作用。     

大瑞铁路澜沧江大桥工程边坡岩体结构特征研究

岩体中结构面的展布及其组合特征决定了岩体的工程地质性质和力学性状,影响着岩体的破坏方式。大瑞铁路澜沧江大桥所处的澜沧江构造带,具有高地震烈度、活跃的新构造运动、活跃的外动力地质条件、活跃的岸坡浅表改造过程等地质特征。工程区两岸节理裂隙等弱面发育,岸坡浅表改造过程强烈,导致岩体结构复杂。通过野外现场调查,对两岸边坡岩体结构面数据进行统计分析,采用x2检验与K-S检验法对结构面进行概率密度拟合,分析岩体结构特征。结果表明:(1)右岸的优势结构面有三组; (2)左岸的优势结构面有四组; (3)各组优势结构面产出状态数据均服从正态分布。在统计分析结果的基础上,建立两岸岩体结构的统计模型,并对边坡破坏模式进行定性分析,认为:(1)右岸边坡变形破坏模式为滑移 压致拉裂; (2)左岸结构面贯通性不好,主要的破坏模式是局部块体滑移。      

武隆鸡尾山滑坡滑带软岩微观结构与流变特性

利用理学DMAX-3C衍射仪(CuKa,Ni滤光)、偏光显微镜、扫描电镜(SEM)、岩石直接剪切蠕变试验系统等对武隆鸡尾山滑坡滑带软岩进行矿物成分、岩性鉴定并分析构造和组分,自然风干和饱水后两种状况的显微结构观察,并对其流变特性进行试验研究。其结果为:软弱带方解石含量占68%、有机质13%、滑石9%、蒙脱石5%、石英4%、白云石1%,滑动面的镜面物质没有变化。显微结构测试结果表明:自然风干后在扫描电镜下,样品中出现大量的线型擦痕、微孔隙和微裂隙,粘土矿物呈定向排列。充分饱水后试样出现新的微裂纹,并有扩张现象,孔隙明显增大,也较好的吻合了该滑坡滑动的一些基本事实。对直剪流变试验与快剪试验获得的抗剪强度参数相比较发现,前者的长期抗剪强度有显著降低,摩擦系数降低31.53%,凝聚力降低37.61%,且凝聚力对剪切流变特性的影响高于内摩擦系数。这些试验结果与野外对滑坡的调查结果相吻合,促进了对滑坡的机理研究;滑带软岩的微观结构及流变力学性质是该滑坡发生蠕滑效应的重要因素。     

用地基激光雷达提取单木结构参数——以白皮松为例

以白皮松(Pinus bungeana Zucc)为研究对象,针对地基激光雷达TLS扫描的3维点云数据在单株木垂直方向的分布特征,提出了一种基于体元化方法的树干覆盖度变化检测方法,获取单木枝下高;然后根据获取的枝下高引入2维凸包算法获取垂直方向分层树冠轮廓,并计算树冠体积和冠幅;同时获取的单木参数还有胸径与树高。结果表明:单木枝下高的估测精度较高,R2与RMSE分别为0.97 m和0.21 m;胸径估测结果的R2与RMSE分别为0.79 cm和1.07 cm;采用逐步线性回归方法建立单木树冠体积与其他单木参数的相关关系,模型变量包括冠幅、叶子填充树冠长度和胸径,样本数为20,模型的R2与RMSE分别是0.967 m3和2.64 m3。本文方法能较准确地估测枝下高,TLS数据具有对树冠结构3维建模的潜力。     

江苏省能源效率空间分异特征与成因分析

提高能源效率是江苏省突破能源困局的重要途径。文章采用数据包络分析法(Data Envelopment Analysis, DEA),在全要素生产力分析框架下,测度2007 年江苏省各地级市能源利用的综合效率、技术效率和规模效率,分析3 类能源效率的空间分异特征,并根据3 类能源效率的关联关系划分能源效率的地域类型;进而采用变异系数(CV)、单位GDP能耗和大中型 企业集中指数(CI) 等指标,结合各地级市的产业结构特征,分析江苏省能源效率地域分异成因;最后,根据DEA模型的投入产出优化目标值(Targets),探讨提高各地级市能源效率的对策措施。研究结果表明：① 江苏省能源效率总体上呈南高北低、东西分化的分布特征,并存 在轻工业型和重工业型两大“DEA有效”极核;② 能源规模效率是制约江苏省能源综合效率的主要方面;③ 单位GDP能耗可以集中反映区域能源技术效率水平,大中型企业集中指数可以集中反映区域能源规模效率水平;④ 高耗能产业比重高的区域其能源技术效率相对较低, 居于经济区过渡地带或边缘区位的区域其能源规模效率相对较低;⑤ 全省普遍存在生产要素投入冗余现象,可通过优化投资环境、产业结构高级化、突出特色产业、提升产业技术、提高劳动力素质及提高产业集中程度等途径来提高区域的能源利用效率。     

叶面积指数遥感反演研究进展与展望

叶面积指数表征叶片的疏密程度和冠层结构特征,体现植被光合、呼吸和蒸腾作用等生物物理过程的能力,是描述土壤-植被-大气之间物质和能量交换的关键参数。目前多种卫星传感器观测生成了多个区域和全球的叶面积指数标准产品。本文综述了基于光学遥感数据的叶面积指数反演进展:首先,介绍了叶面积指数的定义和在生态系统模拟中的作用;然后,阐述了基于光学遥感反演叶面积指数的基本原理;在此基础上,论述了基于植被指数经验关系和基于物理模型的两种主要遥感反演算法,讨论了2种算法的优点和存在的问题,并总结了现有的主要全球数据产品及其特点,论述了产品检验的方法和需要注意的问题;最后,总结了当前叶面积指数反演中存在的问题,并展望了其发展趋势和研究方向。     

中国石油资源流动源—汇系统空间格局特征

以中国石油(特指原油) 资源流动为研究对象,把中国省级行政单元抽象为石油资源流动节点,从1985-2009 年中选取5 个特征时点,根据各流动节点石油自给能力及流动比率,将各特征时点的石油流动省份划分为源地、汇地和交流地3 大流动职能类型,并将主要石油进口港(含陆上口岸) 作为进口石油源地;分别利用重心和标准差椭圆分析源地系统和汇地系统空间分布格局的集中与离散趋势,得出中国石油资源流动源—汇系统空间格局的位移和形变特征.结果表明：① 源地系统重心位于中国东偏北部,在经历了1985-1995 年的西北向移动后,1995-2009 年大幅向西南偏移,南北方向的移动速度快于东西方向;汇地系统重心偏于中国中东部,移动幅度相对较小,1985-1999 年呈南北向移动、1999-2003 年呈东西向移动,最终快速向西南方向偏移.② 从标准差椭圆分析来看,源地系统的空间分布先趋于分散后又趋于集中,由东北—西南的分布格局逐渐趋向于西北—东南的分布格局;汇地系统空间分布格局相对较为稳定,小幅极化后略趋分散,呈较为稳定的东北—西南分布.③ 中国石油资源流动的平均方向由东北—西南向偏转为南北向,平均运距呈下降趋势,主导流向由东北—西南向逐步转变为西北—东南向和东西向输流并存.     

金沙江“10·11”白格特大型滑坡形成机制及发展趋势初步分析

2018年10月11日,西藏昌都市江达县波罗乡白格村发生大规模滑坡,约有3165×104 m3的山体高速冲入金沙江形成堰塞坝,13日9时堰塞坝体被自然泄流冲开,堰塞湖威胁解除。11月3日,在时隔短短23 d后,该滑坡后缘约215×104 m3高位滑体再次发生滑动破坏,高速运动的滑体沿途铲刮坡体并冲入金沙江,再次形成堰塞坝。现场调查研究得出白格滑坡主要是受其后缘逆冲分支断层f₂（不整合接触面）控制,并在长期重力卸荷、降雨和地下水的反复浸润作用影响下,最终整体失稳破坏。通过对滑坡演化过程分析得出,其变形破坏过程可分为5个阶段,即:后缘蠕滑和沉降下错阶段（Ⅰ）、坡体裂缝发展、贯通阶段（Ⅱ）、整体启动"锁固端"剪断阶段（Ⅲ）、高速凌空滑跃阶段（Ⅳ）、碰撞、破碎、堆积成坝阶段（Ⅴ）。一期变形破坏机制模式可归结为蠕滑-下错-剪断-滑跃式,破坏方式表现为推移式,后期临空条件较好,破坏将以牵引式为主。在此基础上,结合残留强变形区块（K1、K2、K3）及其周边影响区形貌特征和变形迹象,对其变形破坏特征和发展趋势进行了预测分析,认为后期强变形区总体将以渐进解体方式破坏为主。     

北半球平流层各高度场谐波分析的若干基本事实

本文用谐波分析方法,对北半球30,50和100hPa等压面上各纬圈各月的1—3波振幅作了计算。分析表明,无论是30,50或100hPa,也无论是1,2或3波,从分纬圈看,其振幅都从低纬到高纬增大,并以50—70°N振幅为最大。从分月看,冬季月份的振幅都是5—10倍地大于夏季月份。无论从分月或分纬圈看,波1加波2的振幅占波1—4总和的主要成份,尤其是波1。夏季不仅对流层100hPa在30—40°N出现最大值带,而且50和30hPa的1波和50hPa的2波,也出现次大值带,这使人联想到青藏高压夏季在平流层内的影响。分析表明,如果我们用平流层各波振幅的减增来表征由冬到夏或相反的转变,那么前者的转变在3到4月,后者一般在8到9月,这样平流层的季变比对流层季变要早一个月以上。