干湿循环作用下云南红土特性与库岸边坡稳定性关系研究

研究干湿循环作用下云南红土特性变化对库岸边坡稳定性的影响,对深入认识不同岩土体库岸边坡失稳机理有重要意义。通过红土试样的干湿循环试验,结合土工试验、数值计算及理论分析进行研究。结果表明:1)在一定初始干密度条件下,干湿循环作用使红土的粘粒含量呈先增大后减小,然后趋于稳定的变化趋势,而粉粒含量的变化趋势则与之相反。随着干湿循环次数的增加,干密度呈先增加后趋于稳定的变化趋势。2)在一定初始干密度条件下,红土的粘聚力、内摩擦角、抗剪强度及红土型库岸的稳定安全系数均随干湿循环次数的增加而非线性减小,但在干湿循环次数约10次时趋于稳定。红土抗剪强度、粘聚力和内摩擦角对红土型库岸边坡稳定有显著影响。以上结论可为防范和治理云南红土型库岸边坡失稳提供参考。     

降雨作用下红土型坡面径流特性与土壤侵蚀的关系研究

针对云南红土型坡面和一定的雨强、坡度,运用人工模拟降雨水槽模型试验、土工试验及相关理论分析相结合的研究方法,揭示降雨作用下云南红土型坡面径流的水动力学特性及红土干密度、坡面侵蚀模数与坡面径流剪切力之间的关系。结果表明:(1)坡面径流平均流速随坡面径流历时呈先逐渐增大后趋于稳定的变化趋势,且坡面径流的平均流速随红土干密度的增大而显著增加。坡面径流平均流速与单宽流量呈幂函数关系(R~2=0.996)。(2)坡面径流平均水深随径流历时也呈先上升而后趋于稳定的变化过程,且干密度越大,平均径流水深也越大,平均径流水深与单宽流量也呈幂函数关系(R~2=0.996)。(3)在试验条件下,坡面径流流态属层流急流流态。(4)在试验条件和干密度一定的条件下,坡面侵蚀模数随径流剪切力的增大而增大,二者之间呈线性关系,当干密度为1.0,1.1,1.2,1.3,1.4 g/cm~3时,R~2最小为0.816,最大为0.945;坡面红土的临界剪切力分别为0.482,0.510,0.556,0.586,0.656 Pa。坡面径流特性受多种因素的联合作用,坡面侵蚀模数及红土临界剪切力与坡面径流特性和土壤自身特性密切相关。     

干湿循环作用下加砂对红土抗剪强度及微结构特性的影响

本文通过直剪试验、干湿循环试验和数理统计分析相结合的方法,研究干湿循环条件下,加砂比例变化对云南红土抗剪强度及微结构特性的影响,为云南红土在实际工程中的应用提供参考。结果表明:(1)当干湿循环次数一定时,随加砂比例的增大,红土内摩擦角非线性增加,黏聚力非线性减小;抗剪强度呈减小-增大-减小的波动变化趋势,且在加砂比例约10%左右存在极大值。(2)当加砂比例分别为0、5%、10%和15%时,随干湿循环次数的增加,红土内摩擦角降幅依次为22.8%、30.9%、19.9%、32.6%;黏聚力降幅依次为26.6%、29.2%、17.3%、37.7%;抗剪强度降幅依次为:23.6%、25.6%、18.7%、28.2%。红土颗粒数量降幅依次为35.7%、28.1%、22.7%、20%;孔隙率增幅依次为40.4%、36.5%、28.9%、23.6%;孔隙面积增幅依次为50.8%、42.9%、35.5%、30.7%。(3)干湿循环与加砂会改变红土微结构,其中定向度与定向分维数两个微结构参数与红土黏聚力的变化关系较为紧密;平均圆形度、孔隙面积、孔隙率等微结构参数对内摩擦角的影响较为显著。这些微结构参数与红土黏聚力和内摩擦角均为负相关,相关系数最高为-0.972,最低为-0.928。干湿循环、加砂比例对红土微结构及抗剪强度有显著影响。     

小湾水电站库区新民坝子滑坡稳定性研究

水库库区形成以后,由于水位的上升变动往往触发相当数量的坍塌和滑坡,对库岸稳定性造成严重影响.以小湾水电站库区新民坝子滑坡为例,在岸坡地质条件及变形破坏特征调查的基础上,对其变形破坏机制和稳定性进行分析和评价,得出其变形破坏方式为前缘一后缘逐级后退式失稳模式,且现状处于欠稳定状态;通过概化其地质模型,采用FLAc3D数值模拟手段进行流固耦合分析,得出水位上升至调查水位1 160 m高程和正常蓄水位1 240 m高程时的岸坡稳定性状况,计算结果表明蓄水至1 240 m高程后岸坡存在产生较大规模失稳的可能.这对类似库岸滑坡的调查分析具有一定参考意义.     

1974—2009年西藏羊卓雍错湖泊水位变化分析

羊卓雍错(简称羊湖)是青藏高原南部最大的一个封闭型内陆湖泊,位于西藏自治区浪卡子县境内,与纳木错、玛旁雍错一起并列为西藏三大圣湖,是藏南地区重要的风景旅游区。始建于1989年的羊湖发电站于1997年正式投入运营,为世界上海拔最高的抽水蓄能电站。在全球气候变暖和人类活动的影响下,其湖面水位变化及其成因备受国内外关注。利用1974—2009年羊湖白地水文观测资料,分析了36年来羊湖水位年际、年内变化特征及其与自然要素(气温、降水和蒸发等)和人类活动之间的关系。结果表明,羊湖平均水位为19.06 m,历史最高值出现在1980年,为21.37 m,2009年水位降至17.08 m的历史最低值。自1974年有水位观测资料以来,羊湖水位呈波动式下降趋势,其中,1974—1977年水位表现为逐年下降,幅度为0.26 m/a;之后至1980年以0.4 m/a呈上升态势,1980年羊湖水位达到了历史最高值;此后,至1996年水位呈显著下降趋势,减少速率为2.08 m/(10 a),1996年是羊湖水位上升的一个转折点,至2004年水位在逐年上升;2004—2009年是一个水位显著下降的时段,速率为0.57 m/a,也是水位下降趋势最为显著的时段。羊湖水位下降年份占整个时段的56%,而44%的年份水位在上升。1974—1984年及2001—2005年水位高于多年平均值,而1985—2000年及2006年之后水位都低于多年平均值。羊湖水位的年内最低值一般出现在6月,最高值则在10月。羊湖年内水位变化对流域降水量的响应具有一定的滞后性,时间为2个月左右。羊湖水位变化主要是由降水波动、气温上升、蒸发的变化等自然因素共同作用的结果,特别是,流域年际降水量波动是湖面水位升降的主要影响因子,人为和工程的影响范围和程度均较小。自羊湖电站1997年运行以来,流域的环境在暖湿的气候大背景下有所改善,且对羊湖水位变化无明显影响。但如果电站不能蓄水与发电并举,达不到总体不消耗羊湖水量的设计目标和水量平衡,对羊湖水位的影响将不可忽视。     

地下水封洞库施工巷道开挖对仰坡稳定性的影响规律

巷道或隧道开挖对洞口仰坡稳定性有重要影响,处理不慎极易酿成工程事故。以山东某地下水封洞库施工巷道洞口风化花岗岩仰坡为研究对象,基于离散元模拟和监测数据,选取仰坡最大位移、塑性区体积及稳定系数作为评价指标,研究了巷道开挖进尺、断面尺寸及W值(上覆地层厚度与巷道跨度之比)对仰坡稳定性的影响。结果表明:随着开挖进尺的增加,坡面最大位移增长速率呈匀速—加速—稳定的变化规律,塑性区体积不断增大,且开挖断面越大,位移、塑性区增长速率越大;仰坡稳定系数随进尺的增加先降低后趋于稳定,且断面尺寸越大其降低速率和幅度越大,最终降低幅度为6.9%~27.6%;随着W值增大,仰坡稳定系数先降低后趋于稳定,降低速率随断面尺寸增大而增大,根据特定断面下稳定系数降低速率不同,将关系曲线划分为骤降区、缓降区、陡降区和平稳区。研究结论可为类似工程洞口段划分、施工及稳定性评价提供参考。     

不同水位梯度小叶章叶绿素含量试验研究

选择三江平原典型湿地植物———小叶章(Calam ogrostis angustifolia)为研究对象,通过人工试验控制水位条件,以对植被的非破坏性为原则,应用SPAD-502叶绿素仪测定该群落的优势种小叶章在5种不同的水位条件下的顶端第3位叶的叶绿素含量,定量地揭示了小叶章群落的优势种小叶章植株的叶绿素含量在人工控制试验条件下的季节性动态变化规律,及其与水位梯度之间的关系。6月中旬至8月中旬2个月时间的人工试验结果显示:①在设定的5种水位条件下,小叶章植株叶绿素含量随水位的升高,先下降而后上升,表明生境的水位条件明显影响小叶章种群植株的叶绿素含量;②对同一水位梯度而言,在试验期间,小叶章植株的叶绿素含量呈递减的季节性变化,反映了叶绿素含量的变化与小叶章植株生长发育的季节性变化特点具有统一性。③在试验期间,小叶章植株叶绿素含量的下降速率随着水位梯度的升高而逐渐增大。     

基于主成分分析法的博斯腾湖水位变化驱动力研究*

利用1958~2010年博斯腾湖流域水文、气象与社会经济资料,采用相关分析法与主成分分析法,分析了博斯腾湖水位动态变化情况及其驱动机理。结果表明,1)博斯腾湖水位从1958年的1 048.0 m下降至2010年的1 045.75 m,净下降2.25 m。水位变化经历了波动式下降(1958~1987年)→急剧上升(1988~2002年)→急剧下降(2003~2010年)的变化过程;2)博斯腾湖水位变化主要是由入湖流量、降水与气温波动等自然因素和耕地面积与人口的增加等人为因素共同作用的结果,特别是入湖流量变化是湖面水位升降的主要影响因子。研究结果能为干早区湖泊水资源的合理利用和生态环境的保护提供科学依据。     

1958—2012年博斯腾湖水位变化驱动力

利用1958—2012年博斯腾湖流域水文、气象与社会经济资料序列,采用灰色关联法分析了博斯腾湖水位变化特征及其影响因素。结果表明:(1)在过去半个多世纪,博斯腾湖水位经历了下降、上升、再下降3个阶段,各阶段内各驱动因素的权重不同;(2)博斯腾湖水位变化主要是入湖流量、降水及气温波动等自然因素和耕地面积、灌溉面积、灌溉引水量及灌溉净耗水量等人为因素共同作用的结果,特别是入湖流量变化是博斯腾湖水位升降的主要影响因素。1958—1987年,开都河处于偏枯年份,博斯腾湖水位呈缓慢下降的趋势,水位从1958年的1 048.00m下降至1987年的1 045.03m,平均水位为1 047.20m,这期间自然因素对水位的影响较大;1988—2002年,开都河处于丰水年,入湖水量较多,博斯腾湖水位呈快速上升趋势,水位从1988年的1 045.21m上升至2002年的1 048.60m,平均水位为1 046.80m,这期间人类活动对水位的影响开始增强,但自然因素对水位的影响仍强于人类活动对水位的影响;2003—2012年,入湖水量减少,博斯腾湖水位又呈急剧下降趋势,水位从2003年的1 048.55m下降至2012年的1 045.68m,这期间人类活动对水位的影响呈显著增加趋势;(3)1958—2012年博斯腾湖水位变化的主要驱动因素总体呈自然因素向人类活动的变化趋势。     

基于机器学习的库岸滑坡变形短期预测

库岸边坡是一个复杂的地质综合体,库岸滑坡是威胁库区安全的地质隐患。多数传统滑坡预测模型为静态模型,未将滑坡变形特征与位移预测二者结合考虑,不能实际反映滑坡演化过程中的动态特性。本文基于溪洛渡库区58处涉水滑坡变形监测结果,归纳了库岸滑坡变形规律,采用机器学习方法实现了不同特征滑坡变形趋势的短期预测。研究结果显示：(1)研究区年平均地表形变速率处于-116.841～265mm·yr^-1,负值代表目标地物远离卫星方向位移,正值代表目标地物靠近卫星方向移动,其中存在缓慢变形滑坡13处,根据其累计位移曲线特征划分为：阶跃型、振荡型和持续增长型三类。(2)阶跃型滑坡滑面多为弧线型,其变形主要受库水位周期性变动影响;振荡型滑坡滑面多为折线型,其变形多受库水位和降雨共同作用;持续增长型滑坡滑面多为直线型,其变形主要受自身地质条件控制。(3)针对不同变形特征滑坡,采用长短时记忆(LSTM)神经网络模型考虑多因素耦合和滑坡演化状态建立了滑坡变形动态预测模型,通过评价结果验证,该模型具有较高预测精度及良好的适用性。研究结果可以为溪洛渡库区滑坡系统研究与防治提供依据,为库区不同变形特征...     

基于降雨的昆明水库蓄水模式分析及风险研究

根据昆明国家基准气候站1988~2017年的降雨资料,以昆明松华坝水库为例,运用统计、比较等方法,通过分析降雨时空分布特征、蓄水地理环境特征等因素,将昆明水库蓄水模式分为雨季降雨最佳蓄水模式、干旱背景蓄水模式、局地强降雨蓄水模式、秋季连阴雨降雨蓄水模式和冬季降雨降雪蓄水模式5种;从降雨强度、降雨历时、降雨范围3个方面对降雨蓄水风险进行评估,得出昆明由于降雨引发的蓄水风险相对小,蓄水较为安全;昆明可通过开展常态化人工增雨,增加库塘蓄水,同时加强生态环境建设,保护蓄水环境。     

昆明市太阳辐射变化特征及影响因子分析

根据1993—2016年昆明市24 a太阳辐射及其他相关资料,采用回归分析、Mann-Kendall突变检验、小波分析和灰色关联度等方法,分析昆明市地面太阳辐射变化特征,并对其影响因子进行了分析。结果表明,近24 a来昆明市地面接收年太阳辐射量在4620.21~6221.65 MJ/m ²之间变化,最大值出现在2016年,最小值出现在2008年,平均每年的太阳辐射为5598.06 MJ/m ²,且整体上呈现波动式上升趋势。昆明市干湿季分明,干季(11月—次年4月)地面得到的太阳辐射量较多,为2825.22 MJ/m ²,雨季(5—10月)较少,为2774.41 MJ/m ²;一年中地面接收太阳辐射量最多月份在4月,其值为604.75 MJ/m ²,最少的是12月,其值为361.01 MJ/m ²,相差243.74 MJ/m ²。地面接收的太阳辐射有一个突变点为2014年,但不明显。年小波分析表明,近24 a昆明市各年地面接收的太阳辐射量主周期为15 a;季节小波分析发现,干季比雨季振幅大,其主周期都为19 d。近24 a昆明市地面太阳辐射受自然和人为因子共同影响,其中自然因子对太阳辐射影响最大的是降水量,人为因子中对太阳辐射影响最大的是工业总产值,且自然因子的作用大于人为因子。     

黄河宁蒙段河道过流能力

宁蒙段河道过流能力过低是威胁黄河上游洪凌安全的关键因素,也是宁蒙河段水沙调控的重要影响因素。通过水位-流量关系曲线法确定了过流能力,对现状过流能力与历史过流能力进行对比分析,探讨了造成宁蒙河段河道过流能力过低的原因。结果显示：宁蒙河段自建站以来有剧烈的河床抬高和过流能力下降现象;宁蒙河段各断面的现状过流能力由5 200~6 200m³·s^-1降至1 500~2 200m³·s^-1,部分断面超过1 500m³·s^-1就会导致漫滩,过流能力大大降低。提出建设标准化堤防,提高宁蒙河段河道的过流能力;以标准化堤防为前提获得了宁蒙河段各断面的最大过流能力。     

中生代之前柴达木的演化研究

现今柴达木盆地的形成,中生代以来的构造运动起到了关键性作用,但是柴达木地块在中生代以前的演化也具有重要的意义。基于前人的研究,系统论述了柴达木在中生代以前的发展演化。柴达木盆地存在一个统一的前震旦系克拉通基底,基底存在双重结构,包括元古宙结晶基底和古生代褶皱基底。柴盆周边古老山体出露有下元古界区域热变质作用形成的达肯大坂群和金水口群,以及中上元古界的小庙群、冰沟群和丘吉东沟群。柴盆基底多登—小柴旦一线可能存在一个东西向的"中央断裂带",断裂带西北部的基底塑型强、埋深大,新生界地层发育;而东南部基底具刚性,埋深较浅,第三系不发育,地表主要为第四系盖层。自显生宙以来柴达木的演化,是与新元古代联合古陆的裂解,再到二叠纪中期北半球劳亚古陆形成的大地构造演化背景一致的;寒武纪时,柴达木地块还处于南半球低纬度,后逐渐向北漂移,至二叠纪时已位于北纬12.7°。关于柴达木盆地的形成,特别是中生代后逐渐演化为现今盆—山模式,主要是受到周边断裂带的控制,即柴北缘断裂带、东昆仑断裂带和阿尔金断裂带。因此,柴达木地块的演化,是在与周边地块不断适应、调整过程中实现的。     

泛珠三角14个重点旅游城市旅游发展现状比较和类型分析--兼论各类城市的旅游发展对策

以城市当前旅游发展水平和发展潜力为基础,选取了19项指标作为旅游发展现状的评价因子,运用因子分析法,提取了3个公共因子,并根据权重算出综合得分,最终给出旅游发展现状的排序.在此基础上,运用聚类分析法将14个旅游城市分成4类,从而发现广州和深圳旅游综合水平高,但成长力和质量还有待提高;成都、昆明旅游发展现状较好,但成长力尚有差距;长沙、厦门、珠海、福州、九江和张家界是成长力强的旅游城市;旅游现状发展较差且成长力弱的城市有桂林、三亚、海口和贵阳.最后根据各类城市的特征提出了各类城市的旅游发展对策.     

TPC 及 DLC理论在旅游产品再开发中的应用——昆明市案例研究

从旅游产品再开发的角度出发,应用市场营销学的TPC理论和旅游地理学的DLC理论,对昆明市的病例进行分析,提出了昆明市旅游产品再开发战略的方向、原则和发展重点。     

昆明城区地域空间分布轴线挖掘方法研究

为了研究昆明未来城区地域空间发展趋势,利用昆明主城区近10年3个不同时间段的现状影像资料,经纠正配准,提取建筑物及边界信息,通过叠加、比较、分析,发现昆明城区空间分布主要向外呈带状趋势拓展,通过对空间分布多种方法的比对,选择空间分布轴线的研究方法更能准确地描述昆明城区发展的规律和趋势。经过分析,预测昆明城区未来的拓展方向,将沿分布轴线的走向往外平移推进。     

上荆江枯水位对河床冲刷及水库调度的综合响应

为系统揭示长江中游近期枯水情势及其对三峡水库蓄水的直接和间接响应,本文以冲刷剧烈、枯水位降幅最大的上荆江为例,通过统计其不同形式枯水位的变化特征,建立了水位下降与河床冲刷、水库不同运行方式的相关关系。结果表明,沙市站同流量枯水位几乎与枯水河槽河床平均高程等幅下降,枝城站枯水位下降幅度较小与本底河床形态、河床粗化及航道整治工程有关。上荆江汛前枯水位降幅、最低水位及极枯水位历时等枯水情势会受到三峡水库补水调度的影响,这种补水效应沿程递减,至沙市站补水调度仍然无法抵消河床下切对枯水位造成的影响。