超长定向钻注装备关键技术分析及发展趋势

定向钻技术起源于石油钻井工业,经多年发展已拓展至隧道工程地质勘察及灾害处置、煤矿底板含水层改造、蓄能电站抽水通道施工、市政管道铺设等多个领域。地面注浆技术结合定向钻长距离精准穿越的优势,可实现地下工程不良地质高效预加固与灾害安全处置,具有广阔的应用前景。系统综述了定向钻注装备技术的发展历程、研究现状和待突破关键技术。首先,介绍了定向钻与地面注浆技术的发展历程;其次从重大科研项目、学术论文、授权专利以及工程实践等方面进行了分析与总结。结果表明：我国现阶段定向钻注技术总体已达到自主化、实用化的国际先进水平,但在千米级长距离快速钻进、复杂地质条件精准导向、地下工程精准注浆处置等核心技术方面仍存在“卡脖子”难题。面向战略性重大工程建设需求,提出了超长距离定向钻注一体化装备“预报、钻进、注浆、检测”四大功能模块,围绕随钻感知预报、快速钻进与卡钻预测、精准导向技术、远距离凝胶可控注浆材料、稳压控制分段注浆工艺、随钻检测系统六方面,开展了分析与讨论,可为我国定向钻注一体化装备技术发展和地下工程灾害防控提供参考。     

青藏铁路沿线多年冻土区地温场变化规律

青藏铁路通过约550km的多年冻土区,统计和分析青藏高原多年冻土分布区主要气象台站的资料可以看出,近30a来高原多年冻土区的气候变化总的趋势是向着气温升高的方向发展的,气温的变化对多年冻土热状态的扰动主要表现在地温场的变化上.30多年来高原气温升高0.45℃左右,并引起冻土地温平均升高了0.2～0.3℃.分析青藏铁路通过的多年冻土地区典型地段测温孔资料,发现多年来气候转暖已经使冻土上部(20m以上)地温明显升高,影响深度已经波及到了40m.     

海底玄武岩中的中酸性玻璃质熔体研究

笔者在冲绳海槽海底玄武岩基质中发现的中酸性玻璃质熔体 ,与以往在基性火山岩中发现的玻璃质熔体存在明显的差异 :( 1)在存在状态上 ,前者呈充填状态存在于细小的基质矿物之间 ,其体积明显受到岩浆冷却速率的制约 ;后者常出现富铁相和富硅相两种熔体共存现象 ,且一种熔体常呈球状分布于另一种熔体中。 ( 2 )在成分演化上 ,前者随着冷却速率的降低 ,成分向酸性方向演化 ;后者的成分与冷却速率间的关系不明显 ,一直表现为富铁相和富硅相两端员成分 ,缺失中间过渡成分。这两种类型的熔体 ,分别反映了幔源岩浆不同的演化过程 :冲绳海槽海底玄武岩中的中酸性玻璃质熔体 ,反映了幔源岩浆结晶分异演化过程 ,并记录了演化过程中各阶段产物的特征 ;而以往在基性火山岩中发现的富铁相和富硅相两种熔体的共存现象 ,反映了幔源岩浆的熔离过程 ,并记录了熔离产物的特征。     

复合土钉墙工作性状的有限元模拟与分析

针对软土地区复合土钉墙（CSNW）的应用特点及施工方法,采用非线性有限元方法建立简单土钉墙及复合土钉墙受力变形的计算模型。对两种计算模型的土钉轴力分布、超前桩的受力以及土体的位移模式等进行研究,以明确复合土钉支护在加入搅拌桩以后其与简单土钉支护工作性状的差异,为复合土钉支护设计计算方法的改进提供依据。     

生物滞留带结构层参数对道路径流滞蓄效应影响

基于非饱和土壤水分运动理论,采用数值模拟方法研究了4种降雨作用下生物滞留带结构层参数对设施积水、产流及径流调控效应的影响特性。结果表明:生物滞留带表层积水受蓄水层深度影响显著,随蓄水层深度由20 cm增加到30 cm,设施的溢流控制水量平均提高0.196 m3左右,但积水时长增加可达85 min;生物滞留带各结构层参数对穿孔管产流均有一定影响,随种植土层与砂滤层厚度比或内部储水区高度增加,穿孔管产流时刻推迟,产流峰值减小,而蓄水层深度的增加则可导致穿孔管产流时刻提前、产流峰值增大;在4种降雨作用下,5类滞留带径流量平均消减率为16.71%~37.31%,径流峰值平均消减率为41.53%~63.90%,产流平均延迟时间为97.75~166.50 min;当滞留带发生溢流时,设施的径流调控能力显著降低,且结构层参数对设施径流调控效果的影响减弱。     

经贸视角下中国周边地缘环境分析——基于社会网络分析方法

周边对一国地区稳定、经济发展等影响重大,中国也一直奉行“邻国是首要”的外交战略,推行“睦邻、富邻、安邻”的邻国政策.主要分析中国及其周边国家贸易网络,在经济依赖度分析等基础上,借助社会网络分析工具进行程度中心性分析、结构同型分析等一系列分析,从而对中国及其周边国家贸易网络进行多方面解剖.结果表明:中国与周边国家存在不平等的经济依赖度;贸易网络存在较为明显的核心—边缘结构;中国在周边贸易网络中占据主导地位,经济影响力不断上升.研究表明,地缘政治研究中引入社会网络分析方法可以实现空间关系的网络化和网络关系的空间化,深化对地缘环境的认识.     

中国综合气候变化风险区划

气候变化作用于自然环境与社会经济系统,产生一系列影响。随着未来社会经济发展,气候变化危险性与自然环境和社会经济承险体耦合形成有规律的风险时空格局。将此时空格局系统化表达即是综合气候变化风险区划,是适应气候变化的科学基础之一。本文基于RCP 8.5下的近中期（2021-2050年）气候情景,分析了中国未来气温和降水变化趋势与速率,评价了干旱、高温热浪以及洪涝等极端事件危险性,选取人口、经济、粮食生产和生态系统等承险体风险作为综合风险定量评估的指标。在系统性、主导因素以及空间连续性原则的指导下,提出中国综合气候变化风险区划三级区域系统方案,划分出8个气候变化敏感区、19个极端事件危险区和46个承险体综合风险区。结果发现：2021-2050年RCP 8.5情景下中国的气候变化高风险区主要包括：华北弱暖增雨敏感区,华北平原热浪危险区,人口经济粮食高风险区;华南—西南弱暖增雨敏感区,黔滇山地热浪危险区,生态经济粮食人口高风险区;华南沿海涝热危险区,生态粮食经济人口高风险区。中国综合气候变化风险区划涵盖了气候变化情景、极端事件发生、社会经济与生态系统的可能损失信息,可以为国家或地方应对气候变化及气候变化风险管理提供科技支撑。     

土地利用变化对土地生产力的影响研究进展

土地利用变化对土地生产力的影响是土地利用/覆被变化(LUCC)效应研究的重要内容之一。本文基于对土地利用变化和土地生产力概念的辨析, 着重从土地利用变化对土地生产潜力、粮食生产能力和土壤质量3 个方面的影响, 总结梳理了当前的主要研究内容和方法, 探讨了研究的影响尺度特征。最后指出今后的研究应加强土地利用结构、方式和强度变化对小尺度范围内耕地生产力的影响, 强化不同尺度的综合以及空间分析和动态评估方法的应用。     

Progress and prospect of research on forest landscape model

The Forest Landscape Model (FLM) is an efficiency tool of quantified expression of forest ecosystem''s structure and function. This paper, on the basis of identifying FLM, according to the stage of development, summarizes the development characteristics of the model, which includes the theoretical foundation of mathematical model, FLM of stand-scale, primary development of spatial landscape model, rapid development of ecosystem process model as the priority, and developing period of structure and process driven by multi-factor. According to the characteristics of different FLMs, this paper classifies the existing FLM in terms of mechanism, property and application, and elaborates the identifications, advantages and disadvantages of different types of models. It summarizes and evaluates the main application fields of existing models from two aspects which are the changes of spatial pattern and ecological process. Eventually, this paper presents FLM''s challenges and directions of development in the future, including: (1) more prominent service on the practical strategy of forest management''s objectives; (2) construction of multi-modules and multi-plugin to satisfy landscape research demand in various conditions; (3) adoption of high resolution''s spatial-temporal data; (4) structural construction of multi-version module; (5) improving the spatial suitability of model application.     

新甘交界红柳河地区二叠纪玄武岩年代学、地球化学及构造意义

新甘交界红柳河地区二叠系剖面中发育有块状和枕状玄武岩,激光ArAr定年确定的玄武岩形成时间在280～300Ma之间;玄武岩SiO_2含量为44.71%～49.27%,Mg~#为42.4～52.4,(~(87)Sr/~(86)Sr)_i为0.703834～0.706819,(~(143)Nd/~(144)Nd)_i为0.518861～0.5121220,ε_(Nd)(t)为-3.01～3.67。玄武岩微量元素、稀土元素和Sr-Nd同位素均显示出与OIB性质相似的特征。其弱富集的不相容元素和轻稀土元素,显示出源区富集的特点。而Zr/Nb(14.63)和Th/U(2.83)则指示岩浆中可能有少量循环原始地幔和亏损地幔物质的加入。综合对比北山南部柳园地区二叠纪玄武岩源区特征,提出红柳河地区早二叠世OIB型玄武岩主要来源于北山地区晚古生代裂谷带下伏已被不同程度改造的富集地幔。