联合InSAR与无人机航测的白鹤滩库区蓄水前地灾隐患广域识别

白鹤滩水电站位于我国西南高陡山区,是我国实施“西电东送”的国家重大工程之一。水库两岸是地质灾害高易发区,传统的地质灾害调查手段存在工作效率低、危险性高、无法覆盖高位隐患点等弊端。联合星载合成孔径雷达干涉测量技术(InSAR)与无人机航测技术应用于广域地灾隐患探测对于库区地灾隐患广域识别、掌握其分布规律及辅助后续重点防治具有重要意义。本文基于142景Sentinel-1卫星升降轨影像,采用时间序列InSAR技术对白鹤滩库区重点库岸段蓄水前两岸活动性坡体进行探测,同时利用无人机航测技术对其进行了野外验证与辅助分析,根据航片生成的数字高程模型(DEM)、数字正射影像图(DOM)、三维模型等航摄数字产品,结合形变与地形地貌特征,确定了32处地灾隐患点。并结合隐患点的形变量级、形变面积、是否涉水、是否具有明确威胁对象等因素给出了防治建议,建立了全面而准确的蓄水前地灾隐患灾害库。最后基于此案例对两种技术优势特长、适用范围以及如何高效联合应用进行了总结。本文揭示了两种技术在广域地灾隐患识别时的结合应用,无人机航测不仅能对InSAR技术探测到的形变区进行验证,同时InSAR也可以指导重点航测区域,提高航测飞行效率。通过结合两项技术提供的实时与历史信息、形变与地质信息可实现综合研判,形成基于空天遥感技术的高效库岸地质灾害综合遥感识别方法。     

岩溶塌陷易发区地下水安全开采控制——以珠三角广花盆地城市应急水源地为例

以珠三角广花盆地城市应急水源地为例,通过野外现场抽水和室内临界水力梯度试验对比,分析了地下水安全开采的控制条件。结果显示：广花盆地的岩溶塌陷是可通过控制水位降深等方法进行防控的,当地下水开采水位降深控制在9 m以内时,可大幅度降低岩溶塌陷概率。该结果可直接作为企业进行地下水安全开采的控制性指标和政府管理部门安全管控的决策性指标。由于地质条件的差异性,在实际开采地下水过程中,不能机械地依赖单一的地下水水位降深控制指标,应根据抽水影响半径以及各地不同的临界水力坡度分地段控制地下水位降深,或者改变开采方式,以达到充分利用地下水资源的目的。建议在实际抽水期间制订突发灾害预案,加强地下水监测工作,实时掌握地下水和其他影响因素变化动态。     

冻结层上水的分布及工程影响研究现状与展望

作为一种多年冻土区的特殊水文地质现象,冻结层上水（或多年冻土层上水）的分布受局地因素的控制,且随活动层的季节性冻融而变化,影响地表水和地下水循环以及多年冻土环境中的水热平衡。多年冻土将冻结层上水限制在一个狭窄的空间内,在暖季冻结层上水侧向和竖向的渗流传热将加剧多年冻土的退化,也会对上覆工程构筑物的稳定运营造成极大威胁。目前关于冻结层上水的研究主要集中在分布特征、变化规律、流量计算、渗流模拟、水热耦合等方面。研究发现：在全球升温背景下,多年冻土退化速率加剧,随着冻土厚度变薄和融区出现,冻结层上水的流量及其与地下水的交换量均发生变化,除了影响局地水文特征外,还与工程病害密切相关,如坡脚积水、路基沉降以及路面裂缝等。以区域分布特征为出发点,对冻结层上水的研究现状进行了归纳和总结,并对其工程影响有关的渗流传热理论研究成果进行了梳理,对今后需要进行深入研究的方向进行了展望。这有助于全面理解冻结层上水在冻土区水文过程中的功能,为相关研究提供了进一步的理论参考。     

气候变化情景下青藏工程走廊融沉灾害风险性区划研究

气候变暖会加剧青藏工程走廊多年冻土区融沉灾害的发生,威胁重大工程的安全运营. 选取冻土体积含冰量和活动层厚度变化量为指标,借助ArcGIS软件,采用融沉指数模型对青藏工程走廊融沉灾害做出了区划. 结果表明：在未来50 a,青藏工程走廊内融沉灾害在A1B和A2情景下主要为中高风险性,在B1情景下主要为中低风险性. 高风险区主要分布在楚玛尔河高平原、五道梁和开心岭等高温高含冰量冻土区.     

New advances in karst collapse research in China

Until 2000, more than 1,446 karst collapse events and 45,037 sinkhole pits have been documented in China. In this paper, focusing on new achievements of karst collapse research in China, a large-scale model experiment, a method of risk assessment and data management of karst collapse based on geographic information system technology are introduced for the region.     

东北低山丘陵典型区侵蚀沟分布特征及其地形影响研究

东北低山丘陵区是重要的粮食主产区和商品粮基地,高强度的农业垦殖造成了严重的水土流失,侵蚀沟危害日益加剧。选择东辽河上游106.5 km²的区域为研究区,基于分辨率2 m的遥感影像,在GIS人工预判读侵蚀沟的基础上,野外实地验证并测量了研究区内长度≥50 m、且深度≥0.5 m的侵蚀沟的几何参数与经纬度;基于DEM获取了侵蚀沟所在坡面的坡度、坡向和高程等空间信息;分析了研究区侵蚀沟的基本特征与时空演化趋势,探讨了坡度和坡向对侵蚀沟发育的影响。结果表明：① 目前研究区已形成侵蚀沟322条,分布密度为3.0条/km²,沟壑密度为0.8 km/km²,割裂度为1.4%,侵蚀沟发展速度快,沟蚀强度已达强烈程度,应引起足够重视。② 侵蚀沟主要分布在6°~9°的坡耕地上,坡度对沟蚀的影响明显,坡耕地高强度垦殖是沟蚀加剧的主要驱动力;③ 阳坡（S、E）上侵蚀沟分布相对较多,而阴坡（N）上侵蚀沟分布最少,坡向对沟蚀也有一定影响。研究成果为认识东北低山丘陵区侵蚀沟发生与演化提供了科学数据。     

土洞发育水动力判据及应用研究

岩溶塌陷主要由土洞造成,但目前对土洞发育临界条件研究较少。本文从管道流理论分析土洞发育判据,建立了数学表达式,并设计了管道流试验装置和试验方法。选取广西武宣县钻孔试样为研究对象,测试计算出地下水位波动临界速度,结合2013年地下水位监测资料,评价土洞发育状况。结果表明,目前情况下,地下水位的波动速度未达到临界值,不具备引起黏性土流失形成土洞的条件。     

钢材在渤海滩涂区海土中的腐蚀研究

随着我国滩海石油工业的迅速发展和上陆海底管线的兴建,滩涂区海土腐蚀性的调査研究就显得更为紧迫和重要,然而,目前国内仅在个别海区作过有关工作,国外虽在海土腐蚀性评价等方面作过一些工作(BbIXPИCTHOK,1974; Roger,1980; Karl,1981),但直接关滩涂海土腐蚀性试验研究方面的报道甚少。作者于1991年12月至1993年11月在渤海西岸塘沽和南岸羊角沟两处典型滩涂海土中进行了钢材埋片腐蚀试验研究,研究了典型钢材在滩涂海土中腐蚀的主要规律,获取了钢材在渤海典型滩涂海土中的耐蚀性基础资料,为渤海滩涂区海底设施的防腐设计和评价研究渤海滩涂海土的腐蚀性提供了重要依据。     

Conceptual site models for sinkhole formation and remediation

Extensive research has been done on investigation, monitoring, risk evaluation and land management to prevent formation of sinkholes and subsidences in karst terranes. Little emphasis is, however, given to the various processes and methodologies with respect to their remediation. Sinkholes are a surface symptom of complicated erosion and deformation processes that occur on the surface and in the subsurface. The specific method or combination of methods used to mitigate a sinkhole or subsidence depends on the complexity of the conceptual site model composed of influencing factors and triggering mechanisms, depth and lateral extent of instability, impact on existing infrastructure, and existing and reasonably anticipated land uses. Many sinkhole and subsidence rehabilitation methods including dynamic compaction, construction of inverted filters, compaction grouting and construction of water plugs are presented; however, each sinkhole must be treated uniquely when a decision is made on the most appropriate rehabilitation method. A case study was presented to illustrate how the conceptual site model and remedial alternative analysis approach were used to determine the preferred method for sinkhole remediation.