基于聚类分析和因子分析的黄土湿陷相关性研究

以蒙、晋交界处某在建特高压交流输电线路工程为倒,对黄土湿陷性有较大影响的含水率、孔隙比、塑性指数、天然重度、干重度等五个因子进行聚类分析和因子分析。通过线性回归法得出湿陷系数与影响因子之间的关系方程。将湿陷系数预测值与实测值进行对比,发现选定影响因子与研究区内黄土湿陷系数明显的相关性。在现场通过快速测定各影响因子计算湿陷系数,从而提高工作效率。     

黄土高原西部黄土工程物理性质及其成因

根据甘肃东部11个剖面黄土微结构、湿陷系数、凝聚力的测定和西安刘家坡剖面孔隙测定, 研究了黄土孔隙度、湿陷性、抗剪强度及颗粒成分在垂向上的变化规律和成因。结果表明, 孔隙度高、湿陷强和抗剪强度弱的层位是风化成壤弱的黄土层, 孔隙度低、湿陷弱和抗剪强度大的层位是红色古土壤或风化成壤强的黄土层。黄土地层工程物理性质在垂向上具有波动变化特征。第四纪冷干与温湿气候的交替和由此产生的成壤过程变化, 是造成黄土地层工程物理性质波动变化的根本原因。黄土湿陷性是在干旱与半干旱地区弱的成壤过程中产生的, 是草原地带灰黄色土壤具有的特征。在不同地区, 湿陷性黄土分布深度存在差别。干旱区分布深度比湿润区大。在干旱区, 强湿陷黄土分布深度可达12m, 中等湿陷黄土可达17m, 弱湿陷黄土可达20m以上。     

灌溉诱发突发性黄土滑坡机理研究

系统揭示黑方台突发性黄土滑坡物理力学机理,对滑坡防治具有重要的作用。自上世纪六十年代年黑方台常年的农业灌溉诱发了大量20~40 m厚的饱和突发性黄土滑坡。本研究在野外调查的基础上,通过分析滑坡的变形破坏特征,针对分布范围广、危害性较大的突发性黄土滑坡,利用室内GDS三轴试验和模型试验,分析研究了饱和黄土的应力应变特性及突发性黄土滑坡的力学机制。三轴试验结果表明,当围压小于300 kPa时,饱和黄土可产生完全液化,并处于流塑状态;当围压大于300 kPa时,饱和黄土仅产生部分液化,仍具有一定的抗剪强度。饱和黄土的应力—应变模式均表现为强烈的应变软化—剪缩型,并具有一定的稳态特性。模型试验表明突发性黄土滑坡的变形破坏过程可大致分为底部浸水饱和—毛细水上升—持续蠕动变形—突发性破坏4个阶段。斜坡发生突发性破坏时,孔隙水压力激增,但总应力仍大于孔隙水压力,黄土滑坡发生部分液化,饱和黄土仍具有一定的强度,为突发性黄土滑坡发生提供了应力和能量积累的力学条件。研究从有效应力原理的角度阐述了突发性黄土滑坡的力学机理,可以为滑坡的防治治理提供一定的理论依据。     

黄土粒度分维在公路自然区划中的应用探讨

针对当前黄土地区公路自然区划宏观程度高、实际难应用等问题,研究新的区划方案、寻找理想的区划指标意义重大。以分形理论为基础,分析了甘肃黄土粒度分布的分形结构特征。结果显示,黄土具有良好的统计自相似性,其分维值介于2.15~2.705之间;黄土的粒度分维值可定量表征黄土的物理、力学和水理性质及差异,即黄土的粒度分维值越大,其干密度、比表面积、粘聚力、内摩擦角越大,微、小孔隙含量越高,但其平均孔径、孔隙比、湿陷系数和渗透系数越小,其工程地质性质愈稳定;在空间上,黄土粒度分维值存在显著的区域性变化规律,反映了甘肃黄土地区二级公路自然区划的5个二级区的差异。认为黄土粒度分维值可作为公路自然区划的主要指标之一,参与三级区的划分,为公路工程的设计、施工提供科学依据。     

高速铁路地基黄土湿陷性评价中的ANFIS方法

文章收集郑西高速铁路地基黄土典型湿陷性试验资料(包括现场大型浸水试验及室内试验),以影响黄土湿陷系数主要因素为基础,运用MATLAB建立黄土湿陷系数的自适应神经网络模糊推理系统(ANFIS)预测模型。通过对样本的训练和预测,表明该模型预测结果与实际黄土湿陷系数十分接近。用多元线性回归法对这些非母体样品进行预测检验,经过对比ANFIS法优于多元线性回归法,证明ANFIS法是一种比较理想的预测方法。     

伊犁河流域林业生态建设基地淡灰钙土土壤特征研究

在伊犁河流域林业生态建设基地,随机挖土壤剖面11个,依照土壤发生层分层取样,同时观察其颜色、结构、干湿度、松紧度、孔隙大小及植物根系的分布等生态特征,以此来鉴别土壤质地、土壤发育状况,并测定土壤中的盐分和养分。分0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm、30~40 cm共4层取样,测定土壤容重,并分别在灌水前及灌水后不同日期测定了土壤含水量。实验结果表明:在伊犁河流域林业生态建设基地淡灰钙土土壤剖面发育微弱;含盐量低;有机质含量平均只有0.80%,全N、全P含量较少,全K含量较高,速效N、速效P含量较低,速效K含量较高;0~10 cm和10~20 cm的土壤容重分别为1.35~1.62 g/cm3和1.36~1.50 g/cm3之间。灌水后土壤含水量普遍都有所提高,其中0~10 cm土层土壤含水量比灌水前增加了59.31%,10~20 cm、20~30cm和30~40 cm土层的土壤含水量分别比灌水前增加了37.74%、27.29%和6.36%。     

吕梁山区大宁县城地质灾害破坏模式及风险管控

大宁县城地处晋西黄土高原,地形破碎,黄土滑坡崩塌等地质灾害多发,严重制约着城区工程建设与高质量发展.本文通过1:10000比例尺地质灾害野外调查和统计分析,总结了大宁县城地质灾害破坏演化模式,定量评估了地质灾害财产风险和人员风险.结果表明:(1)大宁县城周边斜坡地段共发育地质灾害29处,主要类型为滑坡和崩塌,滑坡均为黄...     

浅谈伊犁谷地的“三水”资源

伊犁谷地位于祖国的西北边陲前哨,面积约5.56万平方公里,占全疆总面积的3.38%。谷地平原由东向西倾,南北两列山峦向西辐射伸展,组成东窄西宽的喇叭状敞开地形,为西风进入打开了方便之门。故降水充沛,素有干旱区“湿岛”之称。一、伊犁谷地的“三水”资源(一)大气降水众所周知,大气降水是一切水的来源,降水产流形成河溪,渗入地下形成地下水。不同的地貌部位,降水量不同。一般来说,山区降水大于平原地区。在一定的高度内,降水随山势     

新疆伊犁地区黄土与古土壤的微结构及矿物成分分析

利用偏光显微镜对伊犁地区新源县则克台剖面黄土与古土壤进行分析,观察到黄土的微结构为粉砂细粒支架－镶嵌孔隙－斑状胶结类型,古土壤则属于砂粉土分散－镶嵌斑状－基底胶结类型。二者的矿物种类差异不大,只是相对含量有所变化。古土壤中原生矿物略有减少,次生、蚀变矿物含量相应增加,铁染较普遍,加外,溶解－再沉淀作用常使矿物细粒化,或形成粘土矿物和次生碳酸钙的微粒集合体和微晶充填在次生大孔隙中。这些特征在黄土中料     

新疆伊犁地区黄土与黄土状土粒度对比

对受西风控制的新疆伊犁地区的黄土和黄土粒土系统粒度分析资料表明,二者既有相近之处,也具有明显差别。首先,黄土与黄土状土粒度组成都以粉砂（50－5μm）含量（58％－85％）占优势,但黄土粒土砂偏含量较黄土低,而粘粒含量却较黄土高;第二,黄土与黄土状土众数分布位置相近（15－30μm）,但粒组绝对含量相差较大,黄土状土其值最高可达50％,而黄土均未超过20％。黄土粒度频率频率呈正偏态,黄土状土为极正偏;第三,黄土状土因粘粒含量高而使平均值较黄土细偏,分选较黄土差,在平均值对分选系数、偏度对平均值等图解参数散点图中,黄土与黄土状土样品分别位于不同的区域。因此认为,黄土与水成的黄土状土具有不同的搬运、分选机制和沉积环境,伊犁地区的黄土沉积为风成。     

伊犁河流域水汽含量时空变化及其和降水量的关系

利用1976-2006年伊宁探空站的实测资料计算了逐月水汽含量,结合地面水汽压建立适合于伊犁河流域的W-e模型,结合DEM重建了1961-2009年伊犁河流域的月均水汽含量,利用EOF和交叉谱方法分析水汽含量和降水量的时空分布特征,并分析夏季干湿年、典型强降水过程中水汽输送特征。结果表明：大气水汽含量在空间分布上表现为西部多于东部、平原多于山地、迎风坡大于背风坡,下游平原及上游河谷地带是高值区,水汽含量在13～15 mm,这与地形和绿洲城镇的分布有关;在850 hPa至700 hPa的高度上存在一个最大水汽含量带,对应海拔约2 000 m。水汽含量年代际变化呈上升趋势,夏季增加明显（0.48 mm/10a）。降水量和水汽含量标准化场EOF分解表明两者的时空分布极为相似,存在气候振动的一致性和河谷南北相反的分布型式。雨季水汽含量源地以热带海洋为主,同时也受北冰洋为源地的西北向水汽输送的影响。     

伊犁河谷不同植被带下土壤有机碳分布

结合2008年和2009年野外实地调查与室内分析的资料,运用方差分析等方法对伊犁河谷高山草甸、草甸草原、典型草原、荒漠草原、温性针叶林等9种不同植被条件下的土壤有机碳含量分布及其储量进行了分析估算.研究结果表明:伊犁河谷土壤有机碳含量因植被类型变化而不同.在0～50 cm土层范围,高山草甸、草甸草原土壤有机碳含量较高,其次是温性针叶林和典型草原,含量最低的是隐域植被和荒漠植被土壤.除隐域植被外,各植被类型下土壤有机碳含最基本呈随着土层深度增加而降低的,变化趋势.有机碳密度同样是高山草甸、草甸草原和温性针叶林土壤有机碳密度较高且比较相近,荒漠植被下土壤有机碳密度最低.伊犁河谷草地表层土壤有机碳含量高、密度大,因此应重视对伊犁河谷草地的保护,尤其要保护草地表层土壤以降低浅层土壤有机碳发生变化的可能性,维护土壤碳库的稳定性.     

Distribution of soil organic carbon under different vegetation zones in the Ili River Valley,Xinjiang

We analyzed and estimated the distribution and reserves of soil organic carbon under nine different vegetation conditions including alpine meadow, meadow steppe, typical steppe, desert steppe, and temperate coniferous forest and so on, in the Ili River valley, Xinjiang according to data from field investigations and laboratory analyses in 2008 and 2009. The study results show that the soil organic carbon content in the Ili River valley varies with the type of vegetation. In the 0–50 cm soil horizon, the soil organic carbon content is the highest under the vegetation types of alpine meadow and meadow steppe, slightly lower under temperate coniferous forest and typical steppe, and the lowest under the intrazonal vegetation and desert vegetation types. The soil organic carbon content shows basically a tendency to decrease as soil depth increases under various vegetation types except in the case of the intrazonal vegetation. Similarly, the soil organic carbon density is the highest and varies little under the vegetation types of alpine meadow, meadow steppe and temperate coniferous forest, and is the lowest under the desert vegetation type. Both the soil organic carbon content and density in the topsoil of meadows in the Ili River valley are high, so protecting meadows in the Ili River valley, and especially their topsoil, should be a priority so that the potential of change in soil organic carbon in the shallow soil horizon is reduced, and this means maintenance of the stability of the soil carbon pool.     

新疆伊犁河谷不同植被带下土壤有机碳分布(英文)

We analyzed and estimated the distribution and reserves of soil organic carbon under nine different vegetation conditions including alpine meadow,meadow steppe,typical steppe,desert steppe,and temperate coniferous forest and so on,in the Ili River valley,Xinjiang according to data from field investigations and laboratory analyses in 2008 and 2009.The study results show that the soil organic carbon content in the Ili River valley varies with the type of vegetation.In the 0-50 cm soil horizon,the soil organic carbon content is the highest under the vegetation types of alpine meadow and meadow steppe,slightly lower under temperate coniferous forest and typical steppe,and the lowest under the intrazonal vegetation and desert vegetation types.The soil organic carbon content shows basically a tendency to decrease as soil depth increases under various vegetation types except in the case of the intrazonal vegetation.Similarly,the soil organic carbon density is the highest and varies little under the vegetation types of alpine meadow,meadow steppe and temperate coniferous forest,and is the lowest under the desert vegetation type.Both the soil organic carbon content and density in the topsoil of meadows in the Ili River valley are high,so protecting meadows in the Ili River valley,and especially their topsoil,should be a priority so that the potential of change in soil organic carbon in the shallow soil horizon is reduced,and this means maintenance of the stability of the soil carbon pool.     

天山数字垂直带谱体系与研究

对6个全国性山地垂直带谱体系进行评述。认为区域性的数字垂直带谱的详细研究也是建立中国山地垂直带信息图谱的重要一环。只有通过这样的工作，才能进一步发现问题和解决问题，才能逐步趋于完成山地垂直带谱集大成的工作。分析了天山垂直带谱形成的因素，建立了包括北坡、南坡、西部伊犁谷地、天山腹地(巴音布鲁克盆地)的天山数字垂直带谱体系，分析了各垂直带的特点，总结了垂直带谱的区域分异规律。     

伊犁盆地北部山麓黄土粒度端元指示的粉尘堆积过程

中亚干旱区是全球重要的粉尘源区,是全球变化与区域响应研究的关键区域之一。中亚粉尘形成搬运沉积过程一直是全球变化研究的热点科学问题。本文选取位于伊犁盆地北部、北天山南麓不同地形和气候条件下的两处黄土剖面,对其沉积速率最高的层段进行了粒度测试分析,结合聚类分析和粒度分布曲线拟合两种方法,重建了黄土粉尘的堆积过程。伊犁盆地黄土主要由远源和近源物质组成,分别由高空西风和中尺度的区域风搬运而来。高空西风所携带的远源粘粒级矿物颗粒对盆地东部降雨较高地区有一定的贡献,而在盆地西部不容易沉降下来。中尺度区域风所搬运的近源物质组成了黄土沉积物的主体,而近源区沉积物的可用性在黄土的形成过程中扮演着重要角色。另外,非风暴过程中(沙尘暴过后)出现的浮尘在沙尘暴天气频率减少的时期对黄土的发育有重要贡献,而在沙尘暴天气频发的时期,较差的植被覆盖度能够使得已经沉降下来的浮尘组分重新被扬起至大气中。由此建立了一个粉尘堆积的概念模型。认识黄土粉尘的堆积过程对现代沙尘天气的治理和人类生存环境的改善具有重要作用。     

则克台黄土粒度组分分离及其记录的末次冰期气候波动

北大西洋地区的末次冰期气候波动在全球具有广泛记录。伊犁地区作为西风区向季风区过渡的边缘带,对气候变化响应敏感,千年尺度气候波动如何影响该区域有待进一步解答。黄土作为恢复古气候的重要地质记录,有利于上述问题的研究。通过对伊犁则克台剖面黄土沉积进行粒度端元分析,结果表明：则克台黄土粒度可分为四个端元,分别为EM1（0.8 μm）、EM2（8 μm）、EM3（25.1 μm）和EM4（51.6 μm）。EM1代表成壤组分;EM2代表高空西风组分;EM3和EM4代表尘暴组分,但EM4组分更能够反映末次冰期西伯利亚高压在伊犁地区的扩张。EM2和EM4都能记录千年尺度气候的波动,但响应程度却不同：51.3~20 ka,EM4含量变化曲线记录的千年尺度气候事件更为明显;然而20 ka之后,千年尺度事件在EM2含量变化曲线中更为突出。这表明西风和西伯利亚高压都是千年尺度气候信号的重要扩散机制,且造成上述差异的原因很可能是太阳辐射驱动下的北半球冰量变化。     

基于MODIS/NDVI的新疆伊犁河谷植被变化

利用2000-2010年16 d合成的MODIS/[NDVI]数据,结合植被异常指数、趋势线分析和Hurst指数等分析方法,对新疆伊犁河谷植被覆盖的时空变化特征进行了分析。结果表明：（1） 伊犁河谷内植被覆盖随海拔增高而先增加后减小,最高植被覆盖区位于2 000～2 500 m的高程带;2000-2010年伊犁河谷各高程带内植被覆盖整体下降趋势明显,但海拔低于1 000 m的高程带除外。（2）受干湿环境影响,伊犁河谷全区平均被植异常指数最高值出现在降水最多的2002年,最低值出现在降水最少的2008年,但不同区域植被异常指数的变化存在较大差异。（3）伊犁河谷内植被覆盖增加和减小的区域分别占总面积的4.09%和19.34%,增加区域主要位于伊犁河两岸的平原区,减小区域主要位于乌孙山两端以及伊犁河谷周围海拔2 000 m左右的低山区域;变标度极差分析结果表明,伊犁河谷内植被覆盖年际变化呈现很强的持续性,未来一定时间内将保持现有变化趋势不变。