Storm surge risk assessment method for a coastal county in China: case study of Jinshan District,Shanghai

Stochastic Environmental Research and Risk Assessment - Storm surges, which may cause considerable casualties and economic losses, are among the most serious natural disasters that threaten the...     

An Analytical Method for Groundwater Inflow into a Drained Circular Tunnel

Groundwater inflow estimation is essential for the design and construction of tunnel and the assessment of the environmental impacts. Analytical solutions used in current engineering practice do not adequately account for the effect of the excavation‐induced drawdown, which leads to significant change in pore water pressure distribution and reductions of the water level beyond tunnel. Based on the numerical analysis results, this article proposes semianalytical method to predict the height of lowered water level and groundwater tunnel inflow. The tunnel problem is conceptualized as two‐dimensional flow in a plane perpendicular to the tunnel axis. The analytical formula, considering the effect of the excavation‐induced drawdown, provides a better prediction of the tunnel inflow compared to the existing analytical formulas, even for the cases with inclined groundwater level.     

新郑矿区地热资源潜能分析与保护建议

基于新郑矿区以平均每年0.0813×108m3的涌水量向地表排放热水,造成的地热资源损失和污染环境的现实,在分析地温地质条件基础上,利用热储资源量公式、卡明斯基公式和弹性储存量公式,分别计算了矿山开采前和开采后不同类型地热资源量,并对当前矿区地热潜能进行了评估。在此基础上,提出了选择煤层底板加固技术,保持岩溶裂隙水一定的水位、减少地下水排放和利用识别模型,选择适宜区段作为地热资源开采区,以调减矿山日常的排水量,尽可能维持渗流场基本不变,进而提高热储的潜能,实现节能减排,达到保护与利用地热资源的效果的建议。     

塔里木盆地西北缘露头区奥陶系古溶洞地质建模

塔里木盆地西北缘奥陶系大型古溶洞广泛出露,为古溶洞露头地质建模提供了优越的条件。综合野外资料和Google Earth影像分析,将大型古溶洞以形态结构特征为依据划分成管道—厅堂连通型溶洞、单一管道孤立型溶洞、流线型溶洞3种类型;以存在形式划分成单一溶洞和溶洞群。其中,管道—厅堂连通型溶洞以潜流带型为主,在平面上沿主方位通过岩溶管道连接厅堂分布,厅堂大小不等,在50～50000m³之间变化;单一管道孤立型溶洞以渗流带型为主,平面上呈现单一管道线条状;流线型溶洞分布在潜流带中,从剖面上看呈近圆形、椭圆形和豆荚状等多种形状,包括顺层和斜交地层2种类型。结合各露头剖面中构造、地层条件及发育溶洞类型,明确管道—厅堂联通型溶洞受不整合面控制,分布在三间房、五道班和西克尔剖面中;单一管道孤立型溶洞受断裂系统控制,分布在一间房和硫磺沟剖面中;流线型溶洞主要分布在西克尔剖面,沿溶蚀沟道两侧分布;多种不同因素的耦合控制了溶洞群的分布。以此建立了综合大型古溶洞特征及其控制因素的古溶洞发育概念地质模型,以溶洞群为主要体积计算单元,通过与塔北奥陶系串珠进行体积对比,明确了地质模型的油气勘探意义。     

辅助微分方程完全匹配层在声波方程数值模拟中的应用

在地震波数值模拟中,为提高算法精度,需要使用高阶时间更新格式,而普通的非分裂完全匹配层（PML）吸收边界局限于低阶时间格式。辅助微分方程完全匹配层（ADE PML）是一种可以适应任意阶时间格式的非分裂完全匹配层技术,且可以直接应用复频移拉伸算子以提高PML在高角度入射时的效果。作者将ADE PML应用于声波方程四阶Runge Kutta时间格式的数值模拟中,对其吸收效能进行了检验。数值模拟表明,复频移ADE PML在高角度入射时表现优于非复频移ADE PML。另外,不同辅助变量更新格式的吸收效果存在微小差异,显格式下计算结果与解析解吻合较好。长时间能量衰减计算表明ADE PML可以稳定至2 × 10⁵时间步。     

Deep Structure and Dynamics of Passive Continental Margin from Shelf to Ocean of the Northern South China Sea

To study the deep dynamic mechanism leading to the difference in rifting pattern and basin structure from shelf to oceanic basin in passive continental margin,we constructed long geological sections across the shelf,slope and oceanic basin using new seismic data.Integrated gravity-magnetic inversion and interpretation of these sections were made with the advanced dissection method.Results show that the basement composition changes from intermediate-acid intrusive rocks in the sheff to intermediate-basic rocks in the slope.The Moho surface shoals gradually from 31 km in the sheff to 22.5 km in the uplift and then 19 km in the slope and finally to 13 km in the oceanic basin.The crust thickness also decreases gradually from 30 km in the northern fault belt to 9 km in the oceanic basin.The crustal stretching factor increases from the shelf toward the oceanic basin,with the strongest extension under the sags and the oceanic basin.The intensity of mantle upwelling controlled the style of basin structures from sheff to oceanic basin.In the Zhu 1 depression on the shelf,the crust is nearly normal,the brittle and cold upper crust mainly controlled the fault development;so the combinative grabens with single symmetric graben are characteristic.In the slope,the crust thinned with a large stretching factor,affected by the mantle upwelling.The ductile deformation controlled the faults,so there developed an asymmetric complex graben in the Baiyun (白云) sag.     

近2600年来黄河下游沉积量和上中游产沙量变化过程

主要基于华北平原上93个钻孔中沉积物详细观测和分析数据,结合182组14C测年和埋深数据、参考前人黄河下游河道历史变迁及其他相关研究成果,估算出2600年以来黄河下游在602BC～11A.D.,11～1034A.D.,1034～1128A.D.,1128～1855A.D.和1855～1997A.D.等5个历史时期的年平均沉积量分别是3.89×108t/a,2.24×108t/a,6.63×108t/a,6.78×108t/a和8.47×108t/a。通过建立黄河下游有无堤防和决溢频率与泥沙输移比的关系,计算出5个时期黄河上中游的平均年输沙量分别是6.2×108t/a,6.8×108t/a,8.3×108t/a,11.5×108t/a和15.3×108t/a。进而探讨了黄河输沙量变化的主要原因,以及历史上王景治河后出现的600年安流时期的原因。     

龙门山中央断裂北川-邓家一带古地震初步研究

龙门山断裂带是否存在类似汶川5.12大地震的地质记录,是地震科学工作者所关注的科学问题之一。处于中央断裂带中段和北段分界地区的北川－邓家一带,古地震研究对认识整个龙门山断裂带的大地震复发特征有重要意义。沿北川－邓家地震地表破裂带,可能有过早期活动,并兼顾是否有较多细粒第四纪沉积物,以便能较清晰地分析、判断古地震事件以及采集测年样品,所以我们在沙坝1组、和尚坪和邓家海光6组等3个地点开挖了4个探槽,并进行了断错地貌的实测,发现了该地区明显的古地震遗迹,以及该地区特殊的正断层地表破裂样式。通过探槽和实测地貌情况与前人在龙门山中央和前山断裂带的古地震研究结果的对比分析,结果显示该地区至少发生过两次地震事件(包括5.12地震事件在内),与龙门山中央和前山断裂大部分地点已揭露的古地震事件相吻合。而通过对该地区地貌侵蚀特征与地震陡坎的高度变化分析,可以得出该地区之前的地震事件与5.12地震的大小相近。     

中国及邻区现代构造应力场的区域特征

本文根据我国及邻区40年来(1937—1977年)173次浅源地震的断层面解结果以及其他资料, 讨论了我国及邻区普遍存在着的以水平压应力为特征的现代构造应力场.其区域特征表现为:(1)华南地区以北西西走向的水平压应力为主;(2)华北以及朝鲜和西南日本是以北东东走向的水平压应力和北北西走向的水平张应力为其特点;(3)青藏高原的大部分直到蒙古西部均处在近南北到北东走向的水平压应力作用之下, 兰州amp;amp;mdash;察隅一线以东的压应力呈现有规则的向东南偏转.西天山地区具有北西向压应力.我国大陆板块内部的现代构造应力场与周围岩石圈板块运动和上地幔的物质运动有关.     

化学地层划分在区域地质调查中的应用

利用岩层中的地球化学差异对地层进行划分是地层学的研究方法之一。本文利用在区调工作中获得的较为系统的岩石光谱半定量全分析数据,采用有序样品最优分割法和对分移动窗口法,对新疆温都哈拉一带的古生代地层进行了化学地层划分,并与野外根据宏观岩性特征划分的岩石地层单位进行了比较。