塔克拉玛干沙漠腹地近地表输沙方向探测研究

利用塔克拉玛干沙漠腹地2008年3月—2018年2月实时探测的近地表沙粒运动数据,结合同步观测的气象和土壤等环境数据,分析了该地区近地表输沙方向特征,并基于输沙方向的观测事实,评估了几起沙风风向和输沙势为指标判定输沙方向方法的不确定性。结果表明:(1)塔克拉玛干沙漠腹地近10 a间累计发生风沙活动3 609.8 h,约占总观测时长的4.1%,春、夏、秋、冬起沙时长分别占总起沙时长的39.2%、45.1%、11.8%和3.8%;(2)起沙时风向主要为N-ESE 6组风向,占总起沙时长的68.8%;(3)利用起沙风风向确定的各方向起沙时长百分比分布与实测结果基本一致,二者相关系数r为0.94,各方向的输沙势百分比与起沙颗粒数二者的相关性较好,相关系数r为0.84～0.93。上述研究结果表明起沙风风向适合判定各方向起沙时长百分比;如果考虑起沙风风速变化,输沙势与各方向的输沙量百分比则更加一致。     

滴水起电实验分析及雷暴云起电模型建立

雷暴云内电场的相对变化率与云内粒子(水滴、霰、冰晶)的宏观运动和微观物理过程有关。宏观运动与云内粒子的垂直加速度及粒子体积的乘积密切相关;微观物理过程与云内粒子体积变化率(或混合比对数变化率或数密度对数变化率)及粒子的碰并速度的乘积密切相关。因此,创立了雷暴云起电G模型,首次科学地解释了层云很少产生闪电,而强对流能够产生强闪电的自然现象。     

西气东输工程盐穴储气库建设中的测量问题探讨

西气东输工程是我国实施西部大开发和西部能源战略的重大工程项目,利用盐穴溶腔对石油天然气进行储存可以保障能源供应的安全和连续供给。盐穴储气库的建设和安全运营涉及大量测量方面的问题,本文以德国在盐穴储气库建设中测量的先进技术为例,探讨了我国正在建设中的首个盐穴储气库——江苏金坛储气库面临的测量方面问题。     

东北半干旱地区流域分布式水文模拟——以洮儿河流域为例

以东北半干旱地区典型流域-洮儿河流域为研究对象,应用SWAT模型对流域水文过程进行了模拟研究;选择流域上游子流域和中下游子流域分别进行参数敏感性分析,识别出影响模拟结果的敏感参数,研究发现部分参数敏感性存在空间变异性,分析主要原因在于气候和下垫面的空间异质性导致了流域上下游产流模式存在差异。采用1988-1997年水文气象数据进行模型率定和验证,结果表明：干流水文站月流量过程率定期Nash-Sutcliffe 效率系数平均值为0.78,验证期为0.72,相关系数都达到0.86以上,水量误差大多在20%以内,对日过程的模拟也有较高的精度;枯水年模拟结果较差,主要是因为流域降水站数量不够,难以反映降水的时空分布。对于水文、气象等资料相对缺乏的东北半干旱地区,SWAT模型的模拟结果总体令人满意,可以应用于与流域径流相关的各种模拟分析,研究成果对进一步加强洮儿河流域水资源综合管理提供了依据和手段。     

空隙岩体与溶洞充填混凝土竖向变形特性对比试验研究

岩溶区空隙岩基和溶洞充填混凝土的变形特性直接影响索塔和锚碇的内部应力与安全使用。澧水特大悬索桥进行的30次岩基载荷试验结果表明,未注浆岩体在加压段,压力p与沉降s曲线呈直线型、上凸型、镰刀型和上凹型,以上凹型为主;注浆岩体在加压段,p-s曲线呈镰刀型和上凹型,以镰刀型为主;空隙岩体回弹段,卸压后到最后1～2级,变形几乎没有恢复,压力全部卸除后,变形才会明显减小;空隙岩体的再压缩曲线均为上凹形,总是处于压缩曲线的下方,具有记忆效应,再回弹曲线总是处于回弹曲线的下方,与回弹曲线近似平行;溶洞充填混凝土的压缩曲线呈镰刀型,再压缩曲线呈上凹型,回弹和再回弹曲线在压力全部卸除前近似平行且水平,再压缩、再回弹曲线的变形残余率较小;水泥浆液能有效充填较大空隙和溶洞,不能进入岩体闭合微裂隙中;现行规范关于终载压力的前级荷载的1/3作为空隙岩基承载力是可行的,对应于p-s曲线上起始直线段的终点为比例界限的规定可能不适应于空隙岩体;不同压力作用下的空隙岩体变形模量是变化的。研究结果可为评价注浆效果、设计优化和施工监控提供依据     

内蒙古中部大黄花夕卡岩型铜多金属矿床特征

大黄花铜多金属矿位于赤峰-朝阳金多金属成矿带南部,矿化发生在燕山期正长花岗岩与石炭系酒局子组大理岩接触部位,局部构成铜（铁）矿体.夕卡岩矿物主要为石榴石、透辉石、透闪石、绿帘石、绿泥石、角闪石及阳起石,金属矿物有黄铜矿、辉铜矿、黝铜矿、斑铜矿、铜蓝及氧化次生矿物蓝铜矿、孔雀石、褐铁矿.围岩蚀变强烈,呈现清晰的蚀变分带现象,自接触带向外可分为较强的透闪石-阳起石化带,较强的透闪石-透辉石化带,弱蚀变的大理岩化带.金属元素组合特征明显,为Cu、Pb、Zn、Au、Ag组合.该铜多金属矿的形成与正长花岗岩的侵入作用有关,成矿时代为中侏罗世晚期,与朝阳-赤峰地区金多金属矿成岩成矿时代一致.     

辽河东部凹陷新生界火成岩岩性、岩相特征和储层控制因素

基于110口探井1 100 m岩心、500余口探井总长107 000 m火成岩井段资料,通过岩心观察、岩矿鉴定、物性测试和含油气性分析,研究了辽河坳陷东部凹陷新生界不同层系火成岩岩性、岩相发育特征和储层控制因素。结果显示：本区发育火山岩、侵入岩、沉火山碎屑岩3大类16种岩性,其中玄武岩类占91.0%;发育6相16种亚相,其中溢流相占63.0%;发育4类9种储集空间,次生孔隙和次生裂缝占主体。砾-粒间孔隙和裂缝发育的粗面岩类、玄武质火山碎屑（熔）岩和火山口-近火山口相带的侵出相、火山通道相和爆发相是最有利的储集岩性、岩相带。储层主要受岩性、岩相、断裂等多方面控制,岩性决定储集空间类型和储层微观特征,岩相控制储层宏观分布规律,断裂控制岩体分布范围、火山口位置和储层有效性。近油源、靠断裂的优势岩性、岩相带是火成岩油气勘探最有利目标。     

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。     

急倾斜软硬互层巷道变形破坏机制及支护技术研究

针对急倾斜软硬互层巷道围岩大变形控制难题,采用现场试验、理论分析和数值仿真等多种手段,研究急倾斜巷道围岩变形破坏机制,研究结果表明：急倾斜软硬互层巷道的变形与破坏具有非对称性,偏压作用明显,呈现顶板下滑,底板臌起的相互错动变形特征,底臌严重且易片帮冒顶。巷道断面与岩层倾斜方向的钝角部位受侧向约束小,因而剪切滑移变形较大,是产生非对称变形破坏的关键部位;下帮围岩变形破坏较上帮更为严重。基于急倾斜巷道的变形破坏特点,提出在锚- 网-索耦合支护的基础上利用锚索、底角锚杆等对产生差异变形破坏的关键部位进行加强支护的方法,巷道大变形得到了有效控制。     

上下交叉隧道爆破振动控制技术研究

钻爆法是隧道开挖中一种主要的施工方法,爆破开挖不可避免会对围岩产生扰动。以新建走马岗隧道上穿东深供水走马岗引水隧洞工程为背景,开展上下交叉隧道爆破振动控制技术研究。选取与交叉段岩性一致的爆破施工开挖区域进行爆破振动监测,得到了现场爆破施工方案条件下走马岗隧道爆破振动规律。对实测数据进行回归分析,计算得出走马岗地区爆破质点峰值振动速度（PPV）的Sadovsk公式,反演得到控制爆破振动的最大掏槽药量及安全距离,制定出交叉段施工的安全控制范围以及相应的爆破方案。通过数值模拟进行了验证并付于交叉段现场施工。现场监测数据表明,提出的振速控制标准及爆破方案符合安全要求,保证了在建隧道的顺利开挖以及既有隧道的安全运行。研究成果可为类似工程爆破开挖及振动控制提供参考。