工程地质领域当前值得关注的两个科学问题

进入21世纪后,随着我国国民经济的持续发展,岩石工程建设越来越多、规模越来越大、地下工程埋深也越来越大,工程地质研究者面临着新的挑战:在对一些建在前所未有深度的岩石地下工程(如深达2500m的锦屏Ⅱ级电站输水隧洞)进行工程地质条件评价时,岩体结构是否仍起制约作用?对一些重大岩石工程的长期(如长达200a以上)稳定性问题,应如何预测?本文将就上述两个科学问题进行讨论,为相关岩石地下工程的设计和研究者提供参考。     

四川元坝地区长兴组层序地层特征及Fischer图解

上二叠统长兴组分别与飞仙关组、吴家坪组整合接触,在元坝地区为一套稳定的海相碳酸盐岩沉积建造,有利于开展层序地层学研究。通过地震地层学方法、岩石岩相地层学方法以及Daubechies小波分析方法对元坝地区长兴组层序界面、体系域进行识别及特征研究,共划分出2个Ⅲ级层序(旋回)。进一步在单井上进行米兰科维奇旋回的划分及对比,通过岩石学及Daubechies小波方法解释结果可知db5曲线,由此识别出的36个旋回与人工解释的米兰科维奇旋回良好对应。将解释结果绘制Fischer图解,进一步对所得图解进行元坝地区长兴组地层可容空间演化特征分析,再次证实元坝地区长兴组存在的2次可容空间周期变化。最后以本实例为基础对Fischer图解形态特性、影响因素进行讨论。     

太阳轨道运动长周期性韵律的成因

太阳轨道运动具有双世纪(约200年)和哈尔斯塔(约2500年)长周期规律.这两个周期可以通过行星会合指数方程获得.根据图像获知,这两个太阳轨道运动周期都是由太阳最基本的22年轨道运动周期集合而成.太阳轨道运动的22年周期和太阳活动的22年磁周期是一一对应的.本文通过行星会合指数图像与太阳轨道运动角动量变率(Jose,1965)图像和树木年轮-珊瑚综合指标所指代的太阳活动图像(Charvátová,2000)的比对,以及对太阳轨道运动角动量与太阳自转角动量呈负相关关系的分析,认为太阳的自转运动规律决定着太阳自身的活动规律.从而得出,行星会合指数不但可以指代太阳的轨道运动规律,同时也可指代太阳的活动规律.     

应用恒速压汞定量评价特低渗透砂岩的微观孔喉非均质性——以鄂尔多斯盆地西峰油田长8储层为例

为定量评价特低渗透砂岩的微观孔喉非均质性,以鄂尔多斯盆地西峰油田长8储层为例,利用先进的恒速压汞技术对孔喉参数进行了测试.结果表明,不同渗透率级别的样品,孔隙参数的差异小,非均质性弱,孔隙半径介于80～300 μm范围内;微观孔喉的非均质性主要体现在喉道特征参数上,喉道参数制约储层品质影响开发效果;样品渗透率越大,喉道半径越大,分布范围越宽,大喉道含量越高,同时大喉道对渗透率的贡献也随之增加,渗透性主要由占少部分的较大喉道来贡献;平均喉道半径和主流喉道半径与渗透率表现出了非常好的相关关系,渗透率越小,受喉道参数的影响程度越强.较大的孔喉比和较宽的分布区间是特低渗透砂岩储层的显著特点,也是开发效果差的主要原因,不同渗透率级别的储层,开发过程中应根据喉道大小及其分布范围区别对待.     

甘肃省2004-2009年土地沙漠化时空变化分析

基于遥感和GIS技术,选取2004年和2009年的TM和ETM遥感数据,并辅以甘肃省地形图及其他资料,通过野外调查和人机交互解译,采用转移矩阵分析研究甘肃省沙漠化土地面积、程度、类型变化及区域分异,并对其变化因素进行了分析.结果表明,总体上甘肃省沙漠化土地面积在减少,沙漠化程度在减轻,土地沙漠化呈现逆转的态势,但玛曲县沙漠化土地面积有所增加.一方面是由于气候变化和降水减少,导致黄河河道来水量减少,河道滩地裸露,原来的水域变化为固定沙地;另一方面是由于过度放牧,使大面积的非沙漠化土地变为流动、固定、半固定沙地,导致沙漠化进一步加剧.     

深海潜标布阵方式对海面声源定位精度的影响

针对深远海条件下海面声源目标定位精度与海底潜标布阵方式相关性问题,建立了基于到达时间差(TDOA)体制的被动定位模型,根据设计工况讨论了海底潜标布阵原则,利用蒙特卡洛数值模拟方法分析了声源位于阵内、阵外以及阵元失效3种情况下定位精度分布情况。仿真结果表明：当4个潜标呈矩形分布时,仅东、西两侧较小区域未覆盖,覆盖范围内平均定位精度约为34.1 m。随着阵元数增加,在中心区域附近定位精度显著提高,阵型外侧定位精度由内向外逐渐下降。当目标位于对角线方向靠近顶角附近时,模型交汇解算性能较差,定位精度大于500 m。当1#潜标失效时,测量海域西北角方向定位精度较差,但精度优于25 m的区域要比5#潜标失效情况大。7#潜标失效时,定位精度与各阵元均正常的情况接近。研究结果为海面声源测量系统设计、阵型选择、精度评估等海洋工程应用提供理论依据。     

2010年4月14日青海玉树Ms4.7、Ms7.1、Ms6.3地震震源机制解与发震构造研究

在整合CSN和青海、西藏、四川区域台网宽频带数字地震记录的基础上,采用“Cut and Paste”方法研究了2010年4月14日青海玉树地震序列中M4.7级前震、Ms7.1级主震、Ms6.3级强余震的震源机制解和可能的矩心深度,并结合震中附近活动断裂分布与地表破裂带调查资料讨论了发震构造.结果表明2010年4月14日青海玉树M7.1级主震的破裂面为走向129°,倾角84°,滑动角17°,矩心深度6 km左右,矩震级6.8级;Ms4.7级前震的破裂面为走向114°,倾角67°,滑动角-5°,矩心深度11 km左右,矩震级4.2级;Ms6.3级强余震的破裂面为走向123°、倾角89°、滑动角9°,矩心深度6 km左右,矩震级5.7级.本次地震序列的发震构造为甘孜-玉树-风火山断裂,地震破裂时以左旋走滑为主,地表破裂的总体走向与主震的破裂面走向基本一致,前震-主震-强余震的震源性质综合研究可推测发震构造在浅部的倾角陡立,到了深部有所变缓.     

生物膜作用下沉积物-水界面溶液中pH和磷含量变化

采集城市排污水渠中的沉积物样品和底栖生物样品,应用微电极原位pH测量技术测量沉积物-水界面溶液的pH值,电感耦合等离子体发射光谱法测定沉积物提取液中上覆水和空隙水中生物可利用磷的含量,研究了沉积物表面的生物膜对城市河流沉积物-水界面微环境中pH值和磷含量的影响。研究表明沉积物表面的生物膜由藻类(蓝藻门颤藻属Oscillatoria和硅藻门的菱形藻Nitzschia)和微生物组成,由于藻类的光合作用和微生物作用,沉积物空隙水中的溶解氧和CO2发生变化,因而改变了界面附近的pH值、氧化还原电位等物理化学条件,同时改变了界面附近溶液中磷的浓度和浓度梯度。在生物膜作用下,剖面中空隙水的pH和pH变化梯度、磷的浓度和浓度梯度高于非生物作用条件下。磷在生物藻垫的空隙水中高度富集。在生物膜存在情况下,在空隙水中形成了与非生物作用下相反的pH值和磷浓度的耦合关系。无生物作用的沉积物空隙水中pH越偏离中性,沉积物中磷的释放量增加,空隙水中磷含量增加;在生物膜作用下,pH由弱酸性向中性变化时,沉积物中磷的释放量增加,空隙水中磷含量增加。依据界面附近pH值和磷的变化规律,可以将沉积物-水界面附近的生物作用分为生物膜的固定作用区和攫取作用区。     

基于地形数据库的地图产品开发中图例系统的设计与制作

在基于国家基础地理信息数据库生产国家基本比例尺地形图数据产品的过程中,图例系统的设计和制作是重要的基础工作.在实践的基础上,总结出图例系统的设计思想、处理技巧、关键技术、实现方法等,并在1:50000地形图制图数据生产中得到了很好的检验.     

多源海量消息分发与展示技术及其在警用地理信息系统中的应用

警用地理信息系统要求能够实时分发和显示以定位信息为主的多源海量消息。本文针对公安行业目前GPS定位系统在多源消息接入、海量信息实时分发和显示技术的不足情况,提出多源海量消息多级实时分发技术以及基于独立缓存与批量更新技术的展示技术,介绍了该方法采用的系统构架、多源消息的接入、海量消息多级分布技术以及实时数据的高效展示技术。