基于珊瑚礁岛分区分层的淡水形成过程研究

为了探究土的分层特征对珊瑚礁岛下淡水透镜体形成的意义,在南海某珊瑚礁岛采用钻孔取样,分析每个钻孔不同层位样品的粒度。根据水平和垂直方向上的粒度特征,确定岛的水平分区和垂直分层;根据每个钻孔所代表的范围,确定每个水平分区的面积;根据每个钻孔中不同颗粒级配的样品所代表的厚度,确定每个垂直分层厚度。礁灰岩以上松散层的不同分区和分层的颗粒级配控制地层的渗透性,垂直和水平方向的渗透性特征控制淡水透镜体形成的难度、淡水透镜体的总厚度以及过渡带的厚度。根据岛的总面积和垂直分层数建立数值模型,得到不同时间、不同水平位置和垂直深度的地下水浓度特征的模拟结果。     

南海诸岛全新世珊瑚礁演化的特征

本文概括了南海诸岛珊瑚礁的分布,礁体地形、地貌和地质的一般特征,论述了老灰沙岛、新灰沙岛和礁坪等几类典型的全新世珊瑚礁礁体演化的基本过程,讨论了全新世珊瑚礁演化与季风、气候和海平面的关系。礁坪是随着冰后期海平面上升在晚更新世侵蚀面上堆积的,全新世中期高海面出现前后分别形成老灰沙岛和新灰沙岛。     

礁灰岩嵌岩桩的模型试验

援建马尔代夫的马累－机场岛跨海大桥项目作为我国“一带一路”的经济建设规划之一,桥梁桩基坐落于与我国南海珊瑚礁岩土体结构极为相似的珊瑚礁中。由于国内外开展珊瑚礁嵌岩桩的设计经验不足,故需要通过试验方法获取珊瑚礁嵌岩桩的承载特性和相关数据。对取自马累岛和机场岛桥基位置的礁灰岩岩芯开展室内桩基承载特性试验研究。测得礁灰岩的密度、相对密度、饱和单轴抗压强度、三轴剪切强度等基本物理力学指标,结合礁灰岩中嵌岩桩模型试验结果,获得模型桩承载力随桩端位移的变化规律。试验结果表明：桩岩界面先后经历弹性剪切、剪应力跌落和摩擦剪切3个阶段。在弹性剪切阶段,界面剪切变形以弹性变形为主,极限弹性位移 呈现出随弹性模量E增大而递减的趋势。在剪应力跌落阶段,应力软化急剧,并很快过渡到界面的摩擦剪切。通过试验发现,在低围压下,礁灰岩的残余侧摩阻力与饱和单轴抗压强度呈正相关关系。随着围压增大,残余侧摩阻力受围压影响较大。     

台湾地区生物礁及其生境

台湾岛位于亚洲大陆板块与菲律宾海板块的交界处,是在中新世晚期经由板块碰撞而形成的大陆 边缘岛屿。台湾岛形成初期,由于地形陡峭,地表的侵蚀速率高,在高沉积速率的环境中,并不利于碳酸盐沉 积物的形成,因此甚少珊瑚礁沉积,及至更新世和全新世才有比较具规模的珊瑚礁形成。台湾地区的更新世珊 瑚礁主要分布在台湾岛西南部高雄地区和南部恒春地区;其中,高雄地区大岗山、小岗山、半屏山和寿山等地 的珊瑚礁,可能是在逆断层前移的背斜脊高区上沉积形成,或与冷泉碳酸盐提供珊瑚礁发育的硬底质有关。台 湾岛南端恒春地区的珊瑚礁则是在更新世晚期的温暖浅海环境中沉积形成。台湾地区大部分的生物礁于全新世 沉积形成,此时期海平面上升,沉积速率降低,浅海环境适宜,因而有利于生物礁形成;但是由于各地环境条 件的差异,礁的型态也不同;台湾岛南部恒春半岛、绿岛、兰屿、澎湖列岛南部和小琉球等地有较具规模的珊 瑚礁发育,约有造礁珊瑚200～300种;台湾岛东部及澎湖列岛北部仅有块状礁或斑礁形成,造礁珊瑚约有150种;台湾岛北部和东北部浅海则有造礁珊瑚约100种,但因侵蚀作用强烈,并不成礁,属于“非礁型珊瑚群 聚”。另外,在台湾岛西北部海岸则有以无栉珊瑚藻为主体所形成的藻礁。台湾地区各地的全新世生物礁,由于 沉积时间很短,同时受到台湾地区高上升速率与高侵蚀速率的影响,礁体的厚度不足,并广泛被抬升成为海岸 地带的上升礁,且与潮下带的现生珊瑚礁互相连续。台湾岛海域造礁珊瑚的属种特别丰富,高达近300种,约 占全球珊瑚物种的三分之一,主要系因邻近全球珊瑚物种多样性最高的珊瑚大三角,而且黑潮流经台湾地区大 部分海域,把热带物种幼苗携带过来,因而造就了台湾岛海域的生物多样性。     

随机森林模型预测岩溶区酸性煤矿井水锰污染

酸性煤矿井水严重威胁地下水的水质。如何更有效对受影响区域的地下水源进行动态监测是当前的一个关键问题。采用随机森林中的回归模型,利用自变量(采空区水位、岩溶水位、pH值、泉水流量、电导率)和因变量(污染离子浓度)的相关性,建立回归模型;使用测试数据进行误差分析,结果证明模型准度较高,所得预测值具有参考价值;得出各自变量对因变量影响的重要程度,分析结果与实际情况相符合。试验表明,随机森林回归模型在酸性煤矿井水污染预测方面具有适用性,可作为辅助手段监测水质污染情况,对今后工作有一定的指导意义和经济价值。     

水库滑坡地下水动态响应规律及浸润线计算模型

库水和降雨直接导致水库滑坡地下水变动,是诱发滑坡的主要因素。已有研究大多是基于监测数据探讨库水与降雨对滑坡变形的影响,未能揭示水库滑坡地下水响应规律,地下水浸润线计算模型没有同时考虑降雨和库水的影响,且模型边界条件与水库滑坡实际情况差别较大。为了揭示大型水库滑坡地下水动态响应规律,需要构建更接近实际情况的地下水位浸润线计算模型。通过三峡水库石榴树包滑坡地下水动态监测,揭示了库水水位变化和降雨条件下滑坡地下水水位动态响应规律,其地下水渗流场近似层流,滑坡前缘和中部的地下水水位与库水位几乎同步,滑坡后部的地下水水位主要受降雨影响,日降雨30 mm会引发地下水水位明显变动。在周期性库水位变化和随机降雨耦合条件下,建立了滑坡地下水非稳定渗流微分方程,解算出水库滑坡地下水位浸润线计算模型,并采用实际监测结果进行了验证。应用计算模型分析了不同工况条件下的滑坡渗流场,并得出滑坡内距前缘水平距离145 m内,库水对地下水有影响;引发地下水变动的降雨和库水位变化阈值分别为0.03,0.1 m/d,且不同的条件组合下降雨和库水位对地下水水位影响存在一定差异。     

时间序列分析法在地下水水位预测中的应用

联合模型是能够应用于地下水水位预测的一种时间序列分析法,它由趋势函数、周期函数和自相关函数组成。本文结合北京市地下水监测资料进行了趋势性、周期性和自相关性分析,详细讨论了联合模型在地下水水位预测中的应用。     

基于ARDL模型的滑坡地下水水位预测

滑坡稳定性与地下水水位变化有密切的关系,准确预测滑坡地下水位的波动过程,能有效地开展滑坡预警并降低成本。利用中林滑坡的监测数据,建立降雨量和地下水水位的自回归分布滞后(ARDL)模型,能突破隐藏裂隙的优先流难以刻画的局限,确定降雨引起地下水水位变化的滞后时间、影响系数和有效时段。通过统计在不同降雨强度下地下水水位变幅的变异系数,分析影响滑坡地下水水位的有效降雨量阈值,并对ARDL模型进行修正。将模型预测值与实测值进行对比,验证模型对滑坡地下水水位预测的有效性。研究表明,修正后的模型能更好地预测强降雨条件下滑坡地下水水位迅速涨落的过程。     

焦作煤矿区岩溶水水位统计模型研究

针对研究区地下水系统结构等资料不完备,本文基于质量守恒原理和微积分原理,建立了地下水水位统计预测模型和水位延迟模型,并在焦作矿区得到验证。焦作矿区岩溶地下水对于降水响应结果表明,当延迟时间为10个月时,岩溶地下水水位与降水的相关系数最大,为0.83,而延时2个月和5个月时,相关系数分别只有0.71和0.78;模型观测孔水位预测结果表明,相关系数超过0.9的观测孔达60 %,相关系数超过0.8的观测孔则高达95 %;模型水位影响因素分析结果显示,在降雨、矿坑排水、地下水蒸发3个影响因素中,煤矿区岩溶地下水水位动态对降雨量响应最敏感,说明降雨量,尤其是长期稳定的补给量是地下水水位最主要的影响因素。该类模型适用性强,简易方便,有广阔的应用前景。      

淮北平原区降雨入渗补给量的研究

从研究淮北平原区降雨入渗补给量出发，分析了不同降雨资料系列、不同开发利用水平、不同降雨年型的降雨入渗补给量和降雨入渗系数的变化趋势。运用地下水多年调节计算旬模型对该地区在限制开采水位埋深情况下，预测计算了充分齐采浅层地下水时降雨入渗补给量。     

川东槽谷区岩溶泉水物理化学动态特征及其环境效应研究——以重庆青木关岩溶槽谷姜家泉为例

以重庆青木关岩溶槽谷姜家泉野外观测试验基地为例,利用CTDP300多参数水质自动记录仪、NITRATAX plussc在线硝氮分析仪及HOBO小型气象站,分别对岩溶泉在不同降雨条件下水化学的动态变化特征进行了监测研究。结果表明:岩溶泉水pH值受偏酸性雨水的影响而降低;水温变化取决于降雨量、持续时间及气温等因素影响。分析认为,电导率的变化随环境的不同而不同,一般降雨环境下雨水的稀释作用仅表现在降雨的开始阶段,之后裂隙含水介质起主要作用;暴雨环境下雨水的稀释作用贯穿整个降雨过程,地下河水质主要受岩溶管道裂隙控制,水动力作用占主要地位。NO3-含量与电导率变化呈正相关,都与降雨量密切相关,从而说明降雨是导致岩溶区土壤元素流失的主要原因,也是造成岩溶山区地下水污染的重要原因。岩溶泉水化学动态变化的监测研究对于解决岩溶石山区居民的饮水、水土保持及石漠化治理具有重要意义。     

金沙江下游金坪子Ⅱ区低速滑坡活动机理初探

金坪子滑坡是金沙江下游乌东德水电站下游方向距离大坝最近的一处巨型深厚崩坡积碎屑土古滑坡,以Ⅱ区活动部分为研究对象,在大量勘察试验成果以及长达11a的精确监测基础上,分析滑坡岩土体的物理力学性质以及滑坡的长期动态特征,特别是滑坡与降雨和地下水的动态响应关系,并基于Green-Ampt降雨入渗模型研究了降雨直接入渗补给地下水的可能性,利用极限平衡法探讨了理想刚塑性条件下该滑坡所受力的平衡关系,进而分析滑坡的活动机理。研究结果表明,滑坡的长期持续活动是滑带土黏性流变特征的表现,地表和深部位移均表现为牵引活动模式,地表自2005~2016年的平均位移速率为0.19~0.87mm ·d-1,深部以基底滑动为主,不同部位具有不同程度的内部变形。降雨是影响滑坡动态的最主要因素,在理想情况下,降雨很难直接入渗补给滑区地下水,地下水动态变化缓慢,与滑坡活动有一定正相关关系,但作用并不显著。与一些动态特征直接受地下水位影响的浅层低速滑坡不同,金坪子Ⅱ区的活动机理更可能是降雨在滑坡上部一定深度范围内形成暂态饱和区,滑体容重和渗透作用的变化影响了滑坡的动态。     

南沙群岛“危险地带”腹地珊瑚礁的地貌与现代沉积特征

南沙群岛中央水道及南华水道两侧的珊瑚礁,大部分为环礁,分属开放型、半开放型、准封闭型、封闭型和台礁化型,反映了环礁向灰砂岛演变的不同阶段。每个环礁,从礁前斜坡向礁坪至潟湖,可相应划分出3种沉积相和细分9种沉积带。礁顶是全新世中期以来形成发育的。     

南沙群岛珊瑚礁灰岩弹性波性质的研究

利用弹性波法对南沙群岛永暑礁南永一井的珊瑚礁灰岩岩芯和其它礁砂土样品进行了弹性波测量,根据测量结果,绘出了礁灰岩弹性波波速随深度变化的关系曲线,并结合永暑礁的发育演化历史、岩石学、地层学、沉积旋回以及古地磁测年,深入研究了弹性波纵波波速的变化规律,以及它与礁灰岩年龄、结构、岩石类型、孔隙度、沉积环境、地质事件的关系。研究结果表明,看似异常的弹性波纵波波速值恰是以上诸因素综合作用的结果。弹性波特性的研究在珊瑚礁地质研究中具有重要的意义,并可应用于珊瑚礁结构及稳定性研究之中。     

Tank模型在模拟滑坡地下水位中的应用

季节性的降雨及其所引起的地下水状态的变化是促使日本大型结晶片岩滑坡活动和诱发灾害发生的重要原因。基于对一典型结晶片岩滑坡、降雨和地下水位的长期观测,利用Tank模型建立了一种模拟滑坡地下水位变化的方法。通过对滑体内不同观测点地下水位实际观测数据与模拟结果的对比分析,证明所采用的模拟方法能够很好地再现地下水位随降雨的变化形态,从而为预测和评价降雨型滑坡的地下水状态变化提供了依据。     

山东省广饶县地下水位多年动态及其地质环境效应分析

山东省广饶县地下淡水资源丰富,是本区工农业生产和生活用水的重要水源,长期大量开采地下水引发了地下水降落漏斗、咸水入侵、地面沉降等地质环境问题.通过对广饶县地下水多年监测资料的整理和分析,揭示了本区地下水水位的变化规律,预测了地下水水位的变化趋势.分析表明:在现状开采条件下,浅层地下水降落漏斗已基本稳定,无加重趋势.考虑...     

洛惠渠灌区地下水电导率特征分析

分析灌区上层含水层的电导率分布特征,发现灌区高盐区和中盐区大部分分布在灌区中部和北部45#附近,水位均低于5 m的地区.但个别井点水位埋深很大,电导率很高,其地下水盐化并不是由于水位过高引起的.利用76#连续监测资料采用小波方法分析其水位与电导率的关系,得出水位变化与电导率相反的结论,为确定其变化机理,监测不同深度下的电导率值,结果得出灌区地面以下富集有大量的可溶性盐类,推断灌区地下水分层广泛存在于灌区.依据地下水分层现象和上层含水层电导率分布状况,为灌区地下水盐碱化过程研究和井渠联合灌溉提供科学依据.     

吉林省地下水长期监测的效益及今后工作建议

地下水资源是一种再生性资源。在探明其储存条件后,对水情、水质动态进行长期观测十分必要。地下水动态监测的目的在于核实资源量,指导合理开采,了解水质污染趋势,监测因大量开采地下水所造成的危害性地质现象,并通过长时间序列资料积累,建立起地下水管理模型,为总水(地表水、地下水、雨水)调换、人工补给、合理开采、污染防治提供科学依据,进而开展地下水情的预测预报。     

基于时间序列与人工蜂群支持向量机的滑坡位移预测研究

总结以往滑坡预测方法存在的诸多不足,针对滑坡监测位移-时间曲线特点,本文提出了一种基于时间序列的人工蜂群算法（ABC）与支持向量回归机（SVR）相结合的滑坡位移预测方法。以三峡库区白水河滑坡为例,通过对滑坡位移、降雨、库水位等因素的分析,研究影响滑坡位移变化的因素。用时间序列加法模型和移动平均法将滑坡位移分解为趋势项和周期项。以多项式最小二乘法拟合滑坡位移趋势项,用人工蜂群支持向量机模型对滑坡位移周期项进行训练和预测。通过灰色系统关联分析法计算多项因子与滑坡位移周期项之间的关联性。最终的滑坡总位移预测值为周期项预测值与趋势项预测值之和。与BP神经网络、PSO-SVR模型方法相比,该方法在滑坡位移预测中有更高的精度,在防灾减灾工作中有较好的推广应用前景。     

济南市岩溶水动态变化的神经网络模拟及泉水喷涌趋势预测

本文根据影响岩溶水位的因素,利用改进的BP神经网络建立一个能够反映济南市泉域岩溶地下水动态变化的随机模型,并进行检验,与运用多元回归模型预测的结果相比较,结果表明:BP神经网络模型进行岩溶地下水动态变化预测是可行的,该模型具有较强的学习、容错和联想功能,对岩溶地下水动态变化的预测精度大大的提高。最后在模拟的基础上,又对泉水喷涌的宏观趋势作了进一步的预测和分析。