基于拦河闸坝蓄水补给的大沽河流域海水入侵优化防治

为减缓大沽河流域水资源短缺的现状，提出了一个新的多目标优化框架，用于优化管理流域现有的多级拦河闸坝蓄水工程措施和地下水开采策略。通过耦合校准的数值模型与概化的河流子程序包，模拟河流蓄水时大沽河-地下水间水力联系，重点关注最小化海水入侵程度、最小化河流渗流和最大化地下水允许开采量3个目标之间的权衡关系。采用NSGA-Ⅱ来搜索优化模型在不同气候条件影响下的帕累托最优解。优化结果表明，为了缓解海水入侵，在降水不足年份，靠近海水入侵区的闸坝应提高其蓄水位0.5～1.5 m,其余闸坝应降低其蓄水位至少1 m; 4个县级行政分区在地下水压采约束下，年开采量在降水较少年份应比降水较多年份浮动调整120万～150万m³甚至更多。本文优化框架和调控策略可为人类活动强烈的其他沿海含水层管理提供重要借鉴。     

内外动力地质作用耦合的崩塌形成机理研究: 以藏东昌都地区上三叠统石灰石矿山采场崩塌为例

石灰石矿山采场崩塌是藏东昌都地区常见的地质灾害类型, 是矿山企业安全生产和铁路工程建设面临的主要地质安全问题之一。文章采用基础地质、构造地质和灾害地质相结合的方法, 通过详实的地质灾害调查, 查明崩塌发育规律, 分析岩体结构面特征, 探讨崩塌灾害的形成机理, 并建立其破坏模式。结果表明: 藏东昌都地区上三叠统石灰石矿山采场崩塌沿区内褶冲带呈线状展布; 岩体内发育纵张节理(S₁)、横张节理(S₂)、"X"型共轭剪节理(S₃、S₄)及层间剪节理(S₅)共5组与区域褶皱和对冲系断裂配套的陡倾构造结构面, 将岩体切割为破碎的块体; 研究区崩塌地质灾害是内、外动力地质作用耦合的产物。晚三叠世(T₃)早期, 昌都地区陆内裂谷盆地环境沉积形成的上三叠统波里拉组(T₃b)灰岩是崩塌发育的沉积建造基础; 新生代(Cz)印度-欧亚大陆碰撞引发的强烈褶皱造山运动奠定了区内构造格架, 是崩塌发育的必要条件; 第四纪(Q)以来的强烈新构造运动和晚更新世(Q₃)以来的湿-热气候频繁交替、充沛降雨、现代人类活动等做为内和外动力的耦合作用是崩塌灾害的主要诱发因素。研究区内崩塌灾害存在倾倒式、坠落式和滑移式3种破坏模式。研究成果对岩溶区崩塌灾害防治与相关铁路建设具有一定指导意义。      

近50a黑龙江省5—9月气象干旱及大气环流异常特征

黑龙江省是我国主要的粮食生产基地，研究该区域干旱气候特征对科学开展旱灾防御治理具有重要作用。基于1971—2020年农作物生长季(5—9月)黑龙江省80个国家气象站逐日气温、降水资料，计算黑龙江省逐日气象干旱综合指数(Meteorological Drought Composite Index,MCI)，分析黑龙江省中旱、重旱、特旱日数时空分布特征，进一步对比分析典型干旱、湿润年的环流特征。结果表明：1971—2020年5—9月，黑龙江省大兴安岭南部、松嫩平原西部是干旱多发区；干旱日数月际空间分布西多东少、中部腹地局部偏多；中旱、重旱、特旱日数年代际特征明显且均呈减少趋势，中旱减少趋势最明显，变化速率为-1.7 d·(10 a)^-1。典型干旱年与典型湿润年的环流存在显著差异，典型干旱年，贝加尔湖以西地区受反气旋控制，黑龙江上空受西风带气流控制，盛行下沉气流，不利于冷暖空气交汇，水汽输送通道不明显，水汽难以到达黑龙江地区；典型湿润年情况则相反。     

长三角城市群夏季高温对未来全球增暖的响应

选取中国东部长江三角洲城市群区域作为研究对象,采用中国区域最新的土地覆盖资料ChinaLC,利用中尺度气象模式WRF(Weather Research and Forecasting Model)对国际耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)中CESM(Community Earth System Model)气候模式提供的RCP4.5(Representative Concentration Pathway 4.5)情景预估结果进行动力降尺度,以此模拟研究了未来增温1.5℃/2.0℃时的区域气候变化情况。结果表明:CESM数据作为侧边界资料驱动WRF模式得到的降尺度模拟结果,与历史时期(1996—2005年)的气温观测数据相比,在空间分布上有较高的吻合度,该降尺度方案可以为未来区域气温变化的预估提供较为可靠的数据;长三角地区在到达全球增温1.5℃(2025—2034年)/2.0℃(2042—2051年)时,区域平均气温与历史同期相比分别升高了0.8℃和1.47℃;空间分布上,增温最明显的区域主要集中在城市及其周边镶嵌体区域;随着全球增暖,区域平均高温热浪频次在增温1.5℃/2.0℃时期较历史同期分别增加了47%和100%,热浪强度分别增加了71%和129%;进一步通过对人体舒适度分析发现,与2.0℃升温阈值相比,控制增暖在1.5℃以内,极不舒适覆盖区域影响的人口数预计可减少5 602.9万人。     

川藏交通廊道沿线板块缝合带地质灾害效应

板块缝合带作为特殊类型的“断层”，其地质灾害效应是工程地质与灾害地质研究的重要内容，对工程建设具有重大现实意义.受特提斯洋复杂而漫长的构造演化制约，川藏交通廊道穿越了7条板块缝合带，但对其地质灾害效应的研究却鲜有涉及.为此，在搜集整理已有研究成果的基础上，结合野外地质调查和室内研究，简要分析了川藏交通廊道沿线板块缝合带的地质灾害效应，并探讨其内在机理.结果表明:板块缝合带地质灾害效应主要表现在塑造地貌、创造地形条件，劣化岩体、提供物质来源，控制地质灾害的分布和诱发地质灾害（链）等4方面.构造混杂岩因其复杂的地质演化过程和特殊的岩石类型与组合特征，使其天然具有易灾性，而板块缝合带就位过程中的构造运动是地质灾害效应的内生动力.板块缝合带的地质灾害效是贯穿于川藏交通廊道沿线板块缝合带构造演化过程中的内、外动力地质作用耦合的外在表现形式.板块缝合带地质灾害效应研究目前处于起步阶段，建议在加强基础地质与灾害地质精细化调查的基础上深化其认识；川藏交通建设工程应加强板块缝合带工程效应研究，加大地质灾害监测预警系统研发，以确保其安全施工与后期平稳运行.      

不同高径比下极软岩(泥岩)单轴抗压强度尺寸效应试验研究

以成都东部地区某工程项目勘察岩石试验成果为例，通过对岩石数据统计分析，发现泥岩在不同高径比下岩石单轴抗压强度数据呈现的差异性较大，对于岩石参数取值建议造成了很大影响。为进一步验证和分析尺寸效应对极软岩岩石单轴抗压强度的影响，通过建立对比试验模型、取样试验，分析了不同高径比的极软岩岩石单轴抗压强度差异特征，并对差异较大的原因和影响因素进行了阐述，对于工程勘察中极软岩单轴抗压强度试验的应用有一定借鉴意义。