极弱胶结岩体再生结构的形成机制与力学特性试验研究

极弱胶结岩体中黏土矿物成分含量较高,胶结程度较差,胶结物为泥质胶结,对水敏感,可塑性强;基于土体固结与杠杆加载原理,自主研制了极弱胶结岩体再生结构形成试验装置,确定了再生结构岩样分级加载与固结稳定方法,形成了不同含水率极弱胶结岩体再生结构岩样,揭示了极弱胶结岩体再生结构的形成条件与形成过程。开展了不同含水率再生结构岩样的单轴与三轴压缩试验,揭示了再生结构岩样的变形及强度参数与应力状态、含水率变化的演化规律。分析了极弱胶结岩体再生结构岩样的全应力-应变曲线特性,揭示了其体积应变的演化规律;通过对极弱胶结岩体再生结构岩样单轴与三轴压缩试验破坏模式的分析,反映出极弱胶结岩体再生结构岩样的破坏模式受含水率影响较大。     

城市排水防涝要重视规划设计——访北京市市政工程设计研究总院总工程师李艺

6月23日16时左右北京城区乌云压城,白昼如夜,大雨如注。北京遭遇了10年以来最大降雨,局部地区雨量甚至超过百年一遇的标准。城区多处积水,道路瘫痪,形成了众多网友眼中的新八景——"二环看海"、"水上机场"、"地铁瀑布"等等。     

地震液化条件下地面的大变形三维数值分析

地基液化条件下地面大变形是造成工程结构破坏的主要原因之一。考虑地形、地震、土层、地下水等影响因素,针对典型的岸坡场地3层土地基模型,利用有限差分法FLAC3D,对可液化场地在地震作用下发生地面大变形的过程进行了数值模拟。结果表明,临空面坡比愈大、地表坡度越陡,地基液化地表侧向位移值愈大;变坡度的场地在地震作用下发生的侧移要比单一倾斜率的场地大;地震最大加速度越大、地震持续时间越长,地基液化侧向位移、地表沉陷和隆起现象越严重;液化层的埋深、厚度以及地下水位都对地面大变形的产生有着不同程度的影响,应选择合理的地基处理方案进行处理。     

吐哈盆地水溶气组分与同位素特征形成机理及意义探讨

测量了吐哈盆地 6个水溶气样品的组分和碳同位素值,并通过与盆地天然气的对比,探讨了水溶气组分及碳同位素特征形成机理及其应用的可能性。水溶气基本受制约于烃类气体溶解度的特征,与盆地天然气应属同源,但二者也存在明显的差异,如C1/C1～ 5值水溶气应大于天然气,实际反而较小,甲烷同系物碳同位素均较天然气富集-6 C。作者认为这些特征的形成与水溶气的溶解量小于扩散运移量相关,并认为水溶气与天然气组分和同位素差异的大小可用于探讨采样层位与天然气动态成藏体系关联的紧密程度。     

羌塘盆地石油地质条件与初步评价

羌塘盆地是我国西部尚待进一步勘探与开发的最具前景的中、新生代大型含油气盆地。盆地内发育有10套烃源层,其中主要烃源层有4套,即上侏罗统索瓦组(J3s)、夏里组(J2x)、布曲组(J2b)和上三叠统肖茶卡组(T3x),除中央隆起带西部缺失外,在盆地其他地区有广泛分布,累积厚度大于3000m。主要烃源层由碳酸盐岩和泥质岩两类岩性组成,J3s和T3x主要为碳酸盐岩烃源层,有机质含量普遍不高,有机碳含量为0．15％。0．25％,多属差-中等烃源岩。J3x和T3x主要是泥质岩烃源层,有机质含量较高,有机碳含量为0．6％。1．2％,属中等—好轻源层。此外,J2x和J3s还有一套油页岩烃源层,不仅有机碳含量特别高,而且可溶有机质也特别丰富,是盆地内最有价值的烃源层。4套主要烃源层均为海相沉积,有机物质以海相低等生物为主,形成以混合型(Ⅱ型)为主的有机质类型,具有较强的成烃能力。盆地中间有机质热演化处于成熟阶段,盆地周边和中央隆起带附近处于高成熟阶段,再向外达到了过成熟阶段。推测,盆地中部为原油分布区,向外扩展为凝析油—湿气区,再向外为干气分布区。其中以索瓦组的原油分布范围最大,而自夏里组→布曲组→肖茶卡组,原油分布区的面积逐步缩小。盆地储集岩类有碎屑岩和碳酸盐岩以及少量火山岩。碎屑岩主要分布于上三置统肖茶卡组三段、中侏罗统雀莫惜组(J2q)、上株罗统夏里组和雪山组(J3x)及古近系双湖组(E2s);岩石类型以细砂岩、粉砂岩为主,次为中砂岩和组砂岩。碳酸盐岩储层主要分布于肖茶卡组一、二段,布曲组和索瓦组;主要岩石类型有泥灰岩、粒屑灰岩、鲕粒灰岩、生物礁灰岩和白云岩等,其中白云岩储层具有特殊的意义。火山岩分布于二叠系和上三叠统。盆地内白云岩储层分布较广,在乎面上分布与古隆起有关,已发现的白云岩中,以隆鄂尼布曲组的白云岩规模最大,并部分地区储有轻质原油。盆地内存在多层盖层岩石类型,主要有泥质岩、蒸发岩、碳酸盐岩、致密砂岩、火山岩、硅质岩和煤岩等,其中肋三种分布广泛,各层系均较发育,且封闭性能较好,是盆地内主要的益层岩石类型,尤以泥质岩和蒸发岩更为重要。羌塘盆地具备了形成大、中型油气田的石油地质条件,是青藏地区最具油气希望的盆地,展现了美好的勘探前景和开发潜力。     

2020年主汛期长江流域暴雨特征及成因分析

遥感对地观测技术具有响应快、观测范围大、表达地表信息客观等特点,是监测洪涝灾害的有效手段之一。洪涝灾害发生时常常伴随云雨天气,灾害前后获取的时间序列数据来源多样,利用多模态多时相遥感影像对洪涝灾害进行一体化监测是大势所趋。然而,不同传感器类型的数据处理平台不同、处理流程不一,多源数据协同处理链路长、智能化水平低导致时效性难以满足应急响应的需求。提出了一种多模态序列遥感影像一体化配准与洪涝灾害自动变化监测方法,利用深度特征和语义信息实现灾前光学影像和灾后合成孔径雷达（synthetic aperture radar,SAR）影像的自动、高精度配准,基于先验基础地理信息和时间序列遥感影像实现洪水变化监测和灾损信息提取。所提方法在2020年7月中国安徽洪涝灾害和2021年7月中国河南洪涝灾害监测中得到了有效验证,能够实现小时级的灾害应急信息提取。     

基于GA-BP神经网络的临洪河口湿地土地覆盖分类算法研究

针对传统分类方法易受到\"同物异谱\"和\"同谱异物\"影响,致使河口湿地覆盖分类精度较低的问题,提出一种基于遗传算法优化BP神经网络分类算法。以江苏省临洪河口湿地为研究区,选用哨兵Sentinel-2影像,经辐射校正、大气校正和图像裁剪等预处理后,构建基于自适应遗传算法优化的BP神经网络算法开展临洪河口湿地土地覆盖分类研究,并与传统BP神经网络、支持向量机和随机森林算法进行精度比较。研究结果表明:遗传算法优化后的BP神经网络算法开展河口湿地土地覆盖分类的总精度为96.162 7%, Kappa系数为0.952 0;与传统BP神经网络、支持向量机和随机森林分类算法的分类总精度相比,分别提高了7.359 7%、11.677 9%和6.042 4%;对应的Kappa系数也相应提高了0.090 8、0.118 0和0.074 8;有效解决了河口湿地土地覆盖分类精度低的问题。遗传算法优化后的BP神经网络可实现河口湿地土地覆盖的高精度分类,促进湿地资源的合理开发和保护,为实现海洋生态文明建设提供技术支撑。     

多元数据的渭北旱塬帝陵遗址区浅沟侵蚀建模与地貌反演

关中唐十八帝陵是古代中国留给后代宝贵的历史文化遗产,千年以来帝陵遗址区水土流失现象加剧,破坏了帝陵景观。为了保护文化遗产,本文以某唐帝陵为对象,使用卫星和无人机影像产品,估算53年来司马道冲沟的发育速率,建立了帝陵遗址区的水土流失体积-面积关系模型。结果表明：(1)遗址区受益于还林换草工程,坡耕地减少,草地林地增加。司马道下游林区NDVI指数达0.8,生态环境明显好转,水土流失等级转为轻度。(2)渭北旱塬地区,发育为卵状冲沟与其垂直面的切沟,周长与面积有良好的拟合关系。(3)唐帝陵遗址区的沟道发育模型,面积和体积之间有良好的幂函关系,即y=0.040 5 x^{1.493 6},决定系数R²=0.82,53年来的切沟年发育为0.36 m/a。可将上述模型作为渭北旱塬地区沟道发育模型。(4)遗址区水土流失和土壤沉积体积比率为38.5∶1,产生的侵蚀和土壤沉积面积比率为11.5∶1。     

湿地条件下无机汞—有机汞相互转化研究进展

汞（Hg）作为一种有毒重金属污染物,在全球范围内受到广泛关注。有机汞尤其是甲基汞的毒性比无机汞毒性更大,且易在食物链中积累,因此无机汞—有机汞的转化问题近年来备受关注。之前的研究多集中于海洋环境中的Hg甲基化问题,对于淡水环境尤其是湿地环境Hg甲基化的研究相对欠缺。而湿地环境的特殊性与复杂性使其成为突出的甲基汞产出单元,且生物积累作用明显。通过系统总结湿地中无机汞—有机汞转化的途径和机理以及其影响因素和相关生物作用,指出沉积物、颗粒有机碳和周丛生物是重要的甲基汞产生微环境,频繁密切的生物间相互作用成为湿地高甲基化潜力的保障。因此加强各类湿地Hg甲基化研究对保护湿地生态及居民健康具有重要意义。     

地铁隧道建设中隔离桩设置对临近高铁桥梁桩基的保护效果分析

运营高铁受临近工程建设影响将面临日益严峻的安全、环境和可持续发展问题。本文以某地铁新建盾构隧道侧穿临近高铁桥梁桩基工程为例,通过数值模拟和现场实测对比分析了有无隔离桩时高铁桥墩及桩基变形等响应情况,对隔离桩保护桩基的效果进行了评价,并进一步探究了隔离桩设计的合适深度、纵向长度。研究结果表明：隔离桩能有效控制桩基和桥墩变形,桩基竖向沉降减少率在20%以上,横向变形减少率在20%左右;隔离桩设计深度宜取为1.2～1.4倍桥桩桩长,隔离桩墙设计纵向长度宜取2.0倍桥墩长度。