北京市地面沉降分布及典型灾害类型初探

地面沉降为北京主要次生地质灾害之一,近年来呈现快速发展趋势,对城市规划发展和经济建设的影响日趋明显。目前对于北京地面沉降灾害类型及特征认识较为局限,缺乏全面、系统认识。本文通过区域水准测量监测数据及以往调查资料的搜集整理,结合现场调查,阐明了北京地面沉降分布特征,总结归纳了地面沉降灾害类型及特征,发现区域性地面沉降形成的以井管抬升为代表的点状破坏现象,该类灾害以点为中心呈辐射状分布,影响范围较小。局部差异沉降形成包括墙体开裂、地表开裂及桥梁开裂等具有线状破坏形式的灾害,该类灾害多呈线性沿固定方向延伸,影响范围较大。     

基于模态逼近的EOF重构算法重建公元1250年以来北半球地表气温空间格局

随着气候场重建数据在揭示气候动力机制以及与数值模式模拟相结合等方面的应用, 它在气候变化研究领域中的实用性和重要性已得到广泛认可。因此, 关于空间格局重建方法的研究也就显得尤为重要。本文提出了一种新的气候场重建方法, 即模态逼近的经验正交函数分解方法。该方法利用代用资料与器测资料不同空间模态之间的协调性, 采用模态逐次逼近, 从而实现对过去无器测资料覆盖的气候场的重建。基于该方法, 本文利用549个树轮序列重建了北半球(22.5°N以北)公元1250年以来的地表气温空间场。为验证该方法的有效性, 设计了多组验证试验, 结果均表明该重建方法能够较好的再现器测数据的年代际尺度变率特征。最终重建结果表明, 与已有研究结果相比, 该方法重建出的北半球小冰期(1400~1700年)平均气候状态的空间格局特征与基于多组气候模式集合平均在该时段的模拟结果更为接近。另外, 为体现重建结果对外强迫的响应特征, 本文比较了在不同强度(强、中等、弱)典型火山年的空间格局差异, 发现高纬度地区对火山外强迫相比于中低纬地区更加敏感, 这与已有的基于数值模式模拟研究的结论基本一致。综合以上讨论, 证明了该方法在气候场重建方面的有效性和应用潜力。     

北京地区基于不同地面沉降阈值的地下水位控制分析

城市地面沉降是对城市规划建设、经济发展和人民生活构成威胁的地质灾害。为了探究地下水位与地面沉降的关系,本文对北京顺义地区天竺地面沉降监测站多年分层地面沉降及对应含水层组地下水位监测数据进行统计分析,建立了该地区基于累计沉降量与含水层组水位标高、水位变幅及水位波动的多元回归模型,并对所建立的回归方程进行了检验,研究分层地面沉降与地下水位变化的定量关系,并结合《全国地面沉降防治规划(2011—2020)》中北京市的控沉目标,设置该地区不同地面沉降速率控制阈值,计算得到各层位达到控制阈值时所对应的地下水位,为下一步合理调整地下水开采层位,开展地面沉降防控工作提供科学依据。     

巴尔哲超大型稀有稀土矿床成矿机制研究

巴尔哲矿床中的矿化和非矿化碱性花岗岩主要造岩矿物均为微斜长石、石英、钠闪石和钠长石,但其相对含量及颗粒大小明显不同,且两类岩石中包裹体的组成特征及锆石的结晶习性也有显著差异.主量元素分析显示,矿化与非矿化碱性花岗岩均以富硅、富碱、贫镁和钙为特征,为较典型的非造山A型花岗岩.尽管矿化碱性花岗岩中K_2O和Na_2O的含量均没有明显的增加,但其Na+K/Al、Na_2O+K_2O/CaO、FeO~*/MgO及K_2O/MgO等岩石化学参数与非矿化碱性花岗岩明显不同.在矿化碱性花岗岩中除了矿化的稀土元素及Nb、Zr强烈富集外,U、Th及Y也明显富集,而Ba、Sr、P、Eu和Ti表现为强烈的亏损.在非矿化碱性花岗岩中除了大离子亲石元素Rb略有富集外,稀土元素、Nb、Zr、U、Th、Ta及Y并无明显富集,虽然Sr、P、Eu和Ti也表现为亏损,但与矿化碱性花岗岩相比其亏损程度明显降低.岩相学、岩石化学及微量元素地球化学特征显示,矿化碱性花岗岩不可能是非矿化碱性花岗岩硅化和钠长石化作用的产物,二者应是同一岩浆体系不同演化阶段熔体固结的产物.K/Rb、Rb/Sr及δEu等地球化学参数显示,矿化碱性花岗岩是高演化A型花岗质熔体固结的产物;而岩石学、包裹体及地球化学特征则显示,这种高演化的A型花岗质熔体已经进入了岩浆一热液过渡阶段.巴尔哲矿床稀有稀土元素的超常富集和成矿与A型花岗岩的高演化过程密切相关.     

中国镁质碳酸盐岩型温石棉矿床的成矿规律

镁质碳酸盐岩型温石棉矿床是成矿热液交代镁质碳酸盐岩生成的,一般均产于地台环境。按地台稳定性不同,成矿环境分为地台隆起区的基底建造类型和地台拗陷区的盖层建造类型。产于地台隆起区的矿床,以前震旦纪镁质碳酸盐岩为控矿层位。产于太古代及早、中元古代深变质结晶基底中的矿床,由区域变质及混合岩化过程中的变质热液交代碳酸盐岩成矿。产于晚元古代浅变质褶皱基底(扬子准地台)中的矿床,以岩浆期后热液或接触交代(湿矽卡岩)热液为成矿热液来源。产于地台拗陷区的矿床,均以震旦纪镁质碳酸盐岩为控矿层位。其成矿时期较晚,一般与拗陷区内岩浆活动同期,由岩浆期后热液或接触交代(湿矽卡岩)热液对镁质碳酸盐岩进行交代成矿。     

重载铁路隧道基底围岩水土压力动力研究

以太行山重载铁路隧道为工程背景,对重载列车作用下基底围岩的水、土压力变化规律进行深入分析,得出各测点水、土压力动力变化及长期效应。研究结果表明,轴重27 t、80 km/h车速的重载列车对隧道基底围岩水、土压力的动力影响主要集中在拱底及轨道下方,该位置的动力响应剧烈,随着与线路中心位置距离的增加,这种动力影响随之减弱,同时动水、土压力存在相互影响。基底围岩的水、土压力长期动力效应主要由列车引起的动力平均值决定,此外水压力还受到季节影响综合作用,而土压力随水压力变化而发生一定程度的浮动;重载列车荷载会加剧拱底和轨道下方水、土压力的长期效应,从而使该位置测点的稳定时间和增量相对较大,基底围岩土压力长期效应主要受到重载列车影响,水压力长期效应受列车作用和季节变化交叉影响。     

基于三维激光扫描的古建筑文物三维数字化保护研究——以四川乐山文庙大成殿为例

三维激光扫描以其数据获取的速度快、精度高、无接触等优势,为古建筑文物的数字化保护提供了一个有效途径。本文以四川乐山文庙大成殿为例,用地面和手持式三维激光扫描仪开展点云数据获取,构建了文物三维数字化档案,进而开展三维重建和信息提取,对研究技术路线、数据采集、数据处理、三维模型构建相关技术和方法进行了详细阐述。     

基于近似真地表浮动面叠前深度偏移成像技术应用研究

常规基于水平地表假设的CMP浮动面处理方法不适用于准噶尔前陆冲断带复杂构造区成像。选择近似真地表浮动面并统一作为时间域和深度域处理面,从叠前时间域预处理包括优选近地表底界面,地表一致性近似真地表静校正,地表一致性双平方根动校正求取速度及剩余静校正,使时间域预处理到叠前深度偏移保持流程、参数的一致性。该基准面的选择使波场走时更接近实际传播路径,成像精度更高,地质构造准确。     

风能模拟系统WEST在中国风能数值模拟中的应用

利用加拿大风能资源数值模拟系统(WEST)进行中国风能资源的模拟,得到了水平分辨率5km、低空垂直分辨率10 m的中国风能分布图谱。将模拟结果与气象台站观测资料进行了对比分析,结果表明,WEST在中国中东部海拔较低地区的模拟能力较好,平均相对误差<20%,但对于中国西部高原的模拟结果不理想,相对误差达到了60%以上,说明WEST系统对中国西部高原的模拟能力还需提高。应从其大尺度气候背景场分类和中尺度模型大气边界层物理过程参数化方面进行本地化改进,使之能更好地应用于中国风能资源评估工作。