Xlll届INQUA大会上的“全球变化”

“人类与全球变化”,是本届国际第四纪大会的主题。为了认识现在和预测未来的全球环境变化规律,必须加强对过去全球变化历史的研究;而第四纪,尤其是晚第四纪的沉积记录,正是研究过去全球变化最有价值的信息库,是本世纪末、下世纪初地球科学研究的重点之一。     

“地球空间双星探测计划”及其与全球环境变化的关系

本文论述了“地球空间双星探测计划”(简称双星计划)及其与全球环境变化的关系。地球空间双星探测计划包括两颗小卫星,分别运行于目前国际上地球空间探测卫星尚未覆盖的近地赤道区和近地极区。双星计划的主要科学目标是用高分辨率的仪器在近地空间的主要活动区探测场和粒子的时空变化;研究磁层空间暴(磁层亚暴、磁暴和磁层粒子暴)的触发机制及其对太阳活动和行星际扰动的响应过程;建立地球空间环境的动态模式。为了实现科学目标,赤道区卫星和极区卫星上各载有8台探测仪器。近地赤道区卫星的轨道是:近地点550km左右,远地点60000km左右,倾角约28.5°;近地极区卫星的轨道是:近地点700km,远地点40000km,倾角约90°。为了使双星计划与欧洲空间局ClusterII卫星相配合,赤道区卫星计划于2003年6月发射,极区卫星计划于2003年12月发射。双星计划与ClusterII卫星相配合,可形成地球空间6点探测计划,这将成为21世纪初国际上重要的地球空间探测计划。本文概要讨论了双星计划与地球系统各圈层的关系,包括与大气圈、生物圈、地球内部各圈层及全球环境变化的关系。     

“陆相层型”建立的认识与思考

从总结陆相侏罗-白垩纪地层界线的研究成果和工作方法,结合国际地层委员会“修订准则”和国际地层指南的规定,论述了建立“陆相层型”的紧迫性、理论和方法。我国陆相地层极为发育,但研究明显滞后于海相地层,主要问题是缺乏划分对比标准。目前以海相地层研究建立的层型尚不能应用于陆相地层,况且一些地质断代还未建立层型。陆相地层研究要先建立自己的标准。与海相地层比较,陆相地层在同位素测年、磁性地层划分和事件地层学研究方面具备建立层型的优势,同样可以找到分布广泛和利于大范围地层对比的化石门类。建立陆相层型的关键是找到沉积连续、化石丰富和暴露完全的剖面。陆相层型可以“单位层型”与“界线层型”建立并举,有条件的地质断代还是要重视建立“界线层型”。生物地层学研究一定要以恢复演化谱系或发生序列为基础,界线化石标志应该选在其“首现”层位。“陆相层型”的建立应强调多学科、多门类、多方法的综合研究。     

南水北调水源与北京地下水混合的水质变化特征

南水北调水源进京后既要与地下水混合供水,又要将余裕水回灌地下保存,两地水源混合后的水质变化是人们关注的重要课题。本次研究中采集了丹江口地表水和北京调蓄池附近地下水,并开展了不同比例的混合试验。研究表明:丹江口水库水质优良;两地原水混合后,Na+、Mg2+、Cl-、SO2-4等组分表现为物理混合; Ca2+、HCO-3、pH值则受到碳酸平衡的强烈影响,当丹江口地表水占比较大时,混合溶液中硝化作用主导碳酸平衡,当地表水占比较小时,溶液中二氧化碳分压变化主导碳酸平衡。研究结果对南水北调进京后的供水具有重要意义。     

“中国海面变化及其趋势与影响的初步研究”课题工作简讯

“中国海面变化及其趋势与影响的初步研究”课题组于3月28日至30日在南京召开了“长江三角洲地区未来海面变化趋势及其影响的试点研究”子课题工作会议,其他二个子课题的领导小组成员与代表也参加了会议。各子课题的同志在会上介绍了全新世海面变化、仪器观测时期的海面变化与地壳形变以及海面变化趋势与影响研究三方面的研究动态与进展,交流了所承担任务的工作设想与方法,研究了各子课题的相互配合与衔接问题。     

“泥科学与应用技术”的提出及研究进展

随着社会经济的发展,以淤泥、污泥为代表的各种泥状物产量巨大,接近于城市垃圾的数量。而各种泥的性状及污染物种类非常复杂、多样,经济、安全地进行各种泥的处理和利用已经成为一个重要的问题。各种泥状物虽然种类不同、成分各异,但具有很多共同的物理、化学性质。在处理方面也具有以脱水为主的减量化、以污染物稳定为主的无害化、以改变性质后进行利用为主的资源化的途径上的一致性。此外,泥所具有的一些特殊性质也能够被利用来解决一些特殊的问题。长期以来,各种泥的科学研究和处理技术分布在各行各业,使用的概念、指标不能统一,技术和方法隔离发展,影响了对于泥的基础理论和技术的发展。针对这些问题,提出了建立“泥科学与应用技术”的学科方向,对于泥的主要种类和问题,处理泥中所遇到的热点问题以及几个典型的研究进行了综述,为解决泥的问题进行了分析和总结。     

长江日流量混沌变化特性研究——Ⅱ相空间嵌入维数的确定

为了以新途径探索长江水量变化规律并在此基础上做出预测,全面而系统地研究了宜昌站日流量混沌变化特性并建立了新预测模型.重点论述相空间嵌入维数的确定.嵌入维数是混沌分析的一个重要参数.给出了饱和关联维数法、伪最邻近点法和真实矢量场法3种嵌入维数的确定方法.它们各有优缺点.研究结果表明,最优嵌入维数的确定必须进行综合分析并考虑最优嵌入窗宽.     

长江日流量混沌变化特性研究——Ⅰ相空间嵌入滞时的确定

为了以新途径探索长江水量变化规律并在此基础上做出预测,全面而系统地研究了宜昌站日流量混沌变化特性并建立了新预测模型.重点论述相空间嵌入滞时的确定.分析了传统的自相关函数法和真实矢量场法确定嵌入滞时的优劣,并提出以广义相关函数合理确定嵌入滞时的方法.研究结果表明广义相关函数法是一个合理又可操作的途径.     

社会科学家与全球变化研究——参加《人类活动影响与“全球变化”中美研讨会》的体会

正当我国自然科学家筹划参与国科联(ICSU)发起的《国际地圈—生物圈全球变化》研究规划的时候,88年5月12日到15日在北京大学举行了《人类活动影响与“全球变化”中美讨论会(The Chinese-U.S.Workshop on Human Dimensions of Global Change)。     

国家自然科学基金在促进基础研究中的作用-在执行“江河冰塞的形成及其演变规律的研究”项目中的两点体会

黄河干流龙口至天桥70km的河曲段,历年12月初前后从石窑卜弯道卡口处插凌封冻,同时形成封河冰塞,常出现冰灾。例如,1982年1～2月,该河段出现了历史上罕见的冰塞,给沿岸村庄农田、厂矿、商店等带来巨大损失。     

南水北调中线总干渠Ⅳ段地质灾害类型及防治对策

南水北调中线总干渠Ⅳ段沿线存在较多地质灾害,经调查分析,地质灾害类型有崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降、地面不均匀沉陷。针对干渠建设过程中产生的不同灾害类型提出了防治对策。     

南水北调中线工程第三系软岩工程地质性质研究

描述了南水北调中线工程中第三系软岩的典型地层剖面,论述了第三系软岩的沉积韵律建造和沉积旋回特征;运用颗粒分析、X射线衍射分析和差热分析,论述了软岩的粒度成分、主要矿物成分;通过物理力学实验,获得了软岩水理性、膨胀性和主要力学性质指标,证实第三系软岩具有与第四系松散土体相似的工程地质性质,属于极低强度的岩石.第三系软岩工程地质性质的研究是进行软岩工程设计的基础,具有重要的工程意义.     

南水北调西线工程区地震危险性分析及预测

作者已在《青藏高原地质过程与环境灾害效应》文集中, 对南水北调西线调水区地震与活动断裂的关系及其特征进行了论述, 本文通过南水北调西线工程区地震活动特点, 利用区域地震资料采用统计的方法研究地震发生的时空分布特点及预测未来发生地震的可能性。      

黑河中游水土资源开发利用现状及水资源生态环境安全分析

黑河流域水资源产生于南部祁连山区,主要消耗于中游农业灌溉区。对黑河流域水文资料分析计算发现,流域出山水资源量多年变化比较稳定,最枯年和最丰年水资源量之比为 1:2,丰枯变化幅度与长江以南丰水河流相当。多年平均水资源量为32．31×10⁸ m³／a,近10年中游水资源开发利用量稳定在34×10⁸ m³／a以上,仅中游地区对水资源的开发利用率达120％左右。目前国际上公认的人均水资源量紧缺线为 1000～1700 m³／a,黑河流域水资源开发利用具有反复转化多次重复利用的特点,用这个指标无法全面评价黑河流域水资源的安全状况。     

中国的水环境与水资源可持续利用若干问题

本文简要分析了我国水环境的状况与趋势,水资源分布与利用的若干特点,并着重分析了降水利用、节水、矿山排水利用、咸水利用以及污水回用对我国北方缺水地区的意义。最后重点讨论了我国北方地表水与地下水联合运用的几种方式,提出人工回灌、优化调控;系统规划,联合运用;井渠结合、合理开发利用水资源的三种持续利用模式。     

山西万家寨引黄工程总干线湿陷性黄土工程地质特征及隧洞变形破坏的工程处理

山西万家寨引黄工程总干线隧洞穿过湿陷性黄土的洞段较多,其主要为上更新统风积黄土。通过野外地质调查和室内土工试验,查明其物理力学及变形特性,分析其湿陷特征及规律,论证了隧洞产生施工缺陷的原因,提出了合理的工程处理方案,确保输水畅通。     

中国西部流域水循环研究进展与展望

由于中国西部水文循环的地区特性、生态系统的脆弱性和社会经济发展对水资源需求的增加,使得中国西部开发面临十分现实和严峻的水资源问题。从中国西部流域水循环的特点及存在的问题出发,探讨了中国西部流域水循环研究基础科学问题。同时,对21世纪中国西部流域水循环科学问题的研究进行了展望。核心的方面是：自然变化和人类活动影响的西北干旱地区水资源演变规律是什么？在西部生态环境建设中如何估算生态需水量？西北干旱地区的水资源究竟能够承载多大规模的社会经济发展需求？如何合理分配与调控水资源,最大限度地发挥其潜力,促进该地区社会经济的可持续发展？     

南水北调中线工程第四系工程地质

我国南方水多,北方水少,北方资源性缺水问题已严重影响了当地工、农业的发展和城市居民的正常生活,南水北调工程的实施已迫在眉睫.本文简要地介绍了南水北调3条调水线路之一——中线工程的组成、地形地貌以及第四系情况,重点分析了第四纪地层中的膨胀土渠坡稳定、黄土类土湿陷、软黏土渠坡稳定、饱和砂土振动液化、砂砾石强透水和开挖弃土利用等主要工程地质问题及其对工程建设的影响,同时也提出了对这些问题的工程处理措施.中线工程不存在能够否定工程成立的工程地质问题,所有工程地质问题都可以通过适当的工程处理措施得到解决.     

广西主要地下河水质评价及其变化趋势

采用广西境内32条典型地下河20世纪70年代末、80年代初和21世纪初两个时期所取的64个水样品的分析结果,对地下河水质进行了评价,分析了地下河水中主要离子20年来的变化趋势和原因。结果表明,地下河水中绝大部分离子和指标符合地下水质量标准(GB / T14848-93)规定的Ⅰ 、Ⅱ类水质标准,地下水质量较好,但离子浓度普遍升高,水质有恶化倾向。升高最显著的是SO42-、NO3-及总溶解固体, HCO3-、Ca2+、Mg2+、K+、总硬度和永久硬度有所升高, Cl-、p H值有下降趋势。离子浓度的变化是SO2、CO2等酸性气体排放量的剧增、过量施用化肥、石漠化等造成环境酸化的结果。      

近50年来黄河流域400 mm等雨量线空间变化研究

以黄河流域及周边地区1 026个雨量（水文）站1956—2000年逐日降水过程资料为基础，以GIS技术为关键数据处理平台，建立等值线加权平均位置的定量化表征方法，采用时间序列分析技术，对黄河流域近50年来400 mm等雨量线的空间位移特征进行了系统揭示。1956—2000年间，黄河流域多年平均降雨量为454.62 mm；400 mm等雨量线加权平均位置坐标为（105°0′4″E，36°57′54″N）。整体上看，近50年来，黄河流域400 mm等雨量在纬向上的移动是典型的平稳随机序列过程；在经向上的移动尚不能满足平稳随机序列过程。趋势检验结果表明，黄河流域400 mm等雨量线有向东和向南发生移动的趋势，且向东移动的趋势显著。功率谱分析表明，黄河流域400 mm等雨量线在经向上发生迁移的显著周期为3年；在经向和纬向上均有7年和2年周期；同时，位移具有反向持久性。