新疆DOGRAFS_3km夏季预报试验与分析

为了提升新疆区域数值天气预报模式的精细化预报能力,基于目前业务应用的沙漠绿洲戈壁区域同化预报系统(Desert Oasis Gobi Regional Assimilation Forecast System,简称DOGRAFS),搭建了DOGRAFS_3 km运行系统,将2016年7月作为预报检验月份,对比分析了目前业务化运行的DOGRAFS_9 km与新搭建的DOGRAFS_3 km系统的短期、短临预报效果,并针对7月31日—8月2日的降水过程进行对比。结果表明:(1)3 km分辨率系统的地面温度、风基本气象要素的预报效果整体要优于9 km系统;(2)从不同层次上的位势高度、温度、风要素预报结果看,3 km系统在925、850、700、500 h Pa预报效果优于9 km系统,300 h Pa和200 h Pa略差于9 km系统;(3)降水检验看,3 km分辨率系统在降水时段、落区和量级等方面的效果均好于9 km系统,尤其是对中量和大量级降水的预报,3 km分辨率系统与9 km系统的降水预报能力均有限。(4)通过用加密自动站的降水量监测值检验分析得知,对于典型降水过程的的过程降水落区、24 h降水落区、以及6 h降水落区的预报,3 km分辨率系统的预报效果更好。综合2016年夏季代表月份的预报以及一次强降水过程的对比分析结果,DOGRAFS_3 km系统在夏季的整体预报性能优于DOGRAFS_9 km,推进DOGRAFS_3 km高分辨率系统建设尤为必要。     

GRAPES模式中不同陆面方案对新疆一次强降水事件的模拟

本文采用中尺度数值预报模式GRAPES_Meso V3.3.2.5版本以及NECP的GFS资料,分别选用模式中不同陆面参数化方案(SLAB、LSM、NOAH)对2013年9月14-17日新疆强降水过程进行数值模拟试验,模拟的结果表明：陆面方案对主要雨带的落区和大致走向影响并不大,但对降强度的模拟还是敏感的,耦合陆面方案比不耦合陆面方案的模拟效果更接近实况;不同陆面方案模拟的降水量存在一定差异,它们对降水中心落点、强度以及类型方面各有所长;在各种试验的综合比较中,NOAH方案较其他方案的模拟结果显得更稳定与合理。     

地基InSAR评估爆破作业对露天采矿边坡的稳定性影响

强烈地表或地下震动(如地震余震、爆破开采)会对露天采矿边坡稳定性产生影响,边坡稳定性评价是露天矿山开采安全生产的前提。利用地基InSAR系统可近实时监测露天矿边坡活动特征,为安全生产提供可靠数据。采用地基InSAR连续观测模式,通过简单网络组合方式对相邻时刻影像两两干涉处理,在远离爆破点的坚硬铁矿岩石上选取信噪比和相干性高的像元作为稳定参考点,建立环境因素相位时序校正曲线以消除环境干扰的影响。结果表明,本次观测精度能控制在[–0.3,0.3] mm,除矿石堆积层产生了小幅度的下滑外,爆破未对整个开采面造成显著的破坏性影响。地基InSAR系统能在短时间内高精度、高分辨率观测并识别出变形区,可在人工边坡、灾后滑坡、露天开采边坡、工程区边坡稳定性调查与评价中发挥重要作用。     

冀中坳陷地区地下热水氟分布特征及其风险评估和开发利用建议

【研究目的】冀中坳陷地区地热资源丰富,地下热水中氟分布特征及其风险评估对地热资源开发利用具有重要意义。【研究手段】本文以冀中坳陷地区地下热水为研究对象,通过分析砂岩热储层和碳酸盐岩热储层地热流体水化学数据,研究地热流体中氟的分布特征和富集规律,评价地热流体质量,提出地热流体开发利用相关建议。【研究结果】研究区地热流体以Na-Cl和Na-Cl-HCO₃型水为主,基本为碱性水,优势阳离子为钠离子,氟含量较高,尤其碳酸盐岩热储地热流体氟离子含量集中分布在7.5～9.5 mg/L,最高达13.9 mg/L;弱碱性环境、水温和水岩作用是影响研究区氟离子富集的主要因素,砂岩热储中氟离子浓度与Ca²⁺、Mg²⁺浓度呈显著负相关,而碳酸盐岩热储中其相关性并不显著。氟的富集受到萤石等含氟矿物的控制,砂岩热储地热流体萤石饱和指数全部小于零,而氟离子浓度较高的碳酸盐岩储层地热流体萤石饱和指数普遍分布在零附近。【结论】研究区高氟地热流体不能直接用于生活饮用水、农田灌溉和渔业用水,在进行地热资源综合梯级利用时解决地热尾水除氟问题至关重要。     

某水电站库区堆积体边坡的成因机制分析及稳定性评价

针对我国西南水电工程建设中经常遇到的堆积体边坡问题,结合现场踏勘在地表、平硐中看到的地质现象,以及钻孔岩芯资料,在分析区域地质环境、历史地震、降雨等条件的基础上,基于宏观工程地质定性分析和反分析的思想,对堆积体稳定性进行了评价,即目前其处于稳定状态。提出了堆积体边坡的成因机制:由于裂隙切割、风化作用等,上部倾向山里的基岩发生倾倒、崩塌破坏;破坏后的产物在重力作用下向坡体下部运动、堆积;由于持续的堆积,坡表雨水入渗以及地质环境的扰动,导致堆积体自后缘到前缘的推挤过程和由表及里的固结压密变形。由于堆积体边坡特殊的空间结构特征,采用定量方法对边坡在天然状态、蓄水状态以及蓄水遭遇暴雨和蓄水遭遇地震等工况下的整体、局部稳定性进行了计算评价,并分析了由空间结构特征决定的可能变形破坏模式:沿基-覆界面的整体滑动模式和堆积体内局部弧形滑动模式等两种。     

基于面向对象思想的正演反演统一框架结构

运用面向对象思想分析地球物理正演与反演问题,提出了一种基于有限单元正演与正则化非线性最小二乘反演的统一框架结构.该框架采用稀疏线性系统求解作为正演的基础类;分别建立一维、二维、三维的几何模型类,用于完成模型的剖分与有限单元钢度矩阵的生成,其中与单元物质属性相关的计算采用纯虚函数的形式,在具体解问题中实现;以正则化非线性最小二乘最优化算法作为反演基础类,反演中有关模型的正演数据计算及Fréchet矩阵求解等采用纯虚函数的形式,在具体问题中进行计算.框架结构的建立提高了代码的重用性与程序开发速度;对地质单元采用统一的空间剖分,有利于开展联合反演程序设计.     

省际人口迁移与制造业转移空间交互响应研究

基于2000年、2005年、2010年和2015年人口普查与1%人口抽样调查数据以及相关年度制造业统计数据,利用重心模型和地理探测器对2000年以来的不同类型制造业转移空间格局、人口流动空间格局及其二者相互作用关系进行分析。研究发现： 2000年以来特别是2005年之后中国制造业呈现出明显转移态势,但不同类型制造业转移幅度和空间区域具有明显差异,能源密集型、技术密集型、资本密集型制造业由东部向中西部转移的空间区域大,劳动密集型产业转移空间还十分有限,仍集中于东部地区。 虽然人口迁移的整体格局变化不大,仍是“中间低、周边高”的格局,但是人口迁移的空间特征正在趋于弱化,中西部地区分享的迁入人口份额在不断提高。 制造业重心与人口迁移重心变动轨迹呈现出“偏离-趋同”关系,人口迁移滞后于产业转移的效应已逐渐消失,人口与产业的空间匹配程度趋于提高。 地理探测器定量识别人口迁移与制造业转移之间的空间关系发现,人口迁移格局变化对制造业空间转移的响应程度较制造业转移对人口迁移格局变化的响应程度高。     

锍镍试金-电感耦合等离子体质谱法测定硫铁矿中铂族元素

锍镍试金常用于富集常规地质样品中的铂族元素(PGEs);而用于富集硫铁矿中的PGEs鲜有报道。硫铁矿中硫和铁的含量较高,采用常规的试金配方不能得到较好的锍扣,影响下一步样品的溶解和过滤。本文对锍镍试金-电感耦合等离子体质谱法测定硫铁矿中PGEs的流程进行改进。针对硫铁矿中硫和铁含量高的特点,在不减少称样量的情况下,调整常规锍镍试金中的试剂配方,获得了理想的锍扣和熔渣,使锍扣富集PGEs的能力达到最佳,且避免了由于反应时间过长而造成PGEs损失。同时利用硫化铁易剥落和粉化的特点,省去了锍扣的机械粉碎工序,简化了流程,避免了碎扣时的机械损失和样品间可能的交叉污染。结果表明,高含量的铁对PGEs的测定无显著影响。加标回收试验显示PGEs全流程回收率大于94%。按10 g取样量计算,方法检出限分别为Ru 0.018 ng/g,Rh 0.017ng/g,Pd 0.18 ng/g,Os 0.019 ng/g,Ir 0.013 ng/g,Pt 0.11 ng/g。实际样品分析和加标回收试验表明,改进后的锍镍试金-电感耦合等离子体质谱测定流程可以满足大多数硫铁矿中PGEs的测定要求。     

中国沉积盆地型地热资源特征

地热资源作为一种可再生清洁能源,对可持续发展有着重要的意义。本文通过分析中国沉积盆地型地热资源特点,对主要热储层分布进行了论述,并在此基础上对不同热储的水化学特征进行了总结,评价了我国主要沉积盆地型地热资源潜力。沉积盆地型地热资源主要为中低温地热资源,是中国水热型地热资源的主要类型,约占水热型地热资源总量的89%,具有储集空间广、厚度大,地热资源热储类型多、储量大,赋存中低温地热水,资源可利用程度高等特点。沉积盆地型地下热水水化学类型一般由补给区HCO_3-Na型、HCO_3·Cl-Na型等低矿化水,逐渐过渡为Cl·HCO_3-Na型,最终到排泄区或封闭状态下变为Cl-Na型等高矿化水。沉积盆地中热盆地热资源储存量较大,占到主要沉积盆地总储存量的54%,地热资源可开采量占到主要沉积盆地总可开采量的59%,温盆地热资源储存量占到42%,可开采量占到40%,冷盆地热资源储存量仅占到4%,可开采量占到1%。应进一步加强地热资源勘查工作;积极开展地热资源回灌,保证可持续开发利用;推进地热资源梯级综合利用;建立地热资源监测网。     

“6·28”关岭滑坡特大地质灾害应急遥感调查研究

2010年6月28日14时30分,贵州关岭县岗乌镇大寨村因连续强降雨引发山体滑坡,中国国土资源航空物探遥感中心(简称航遥中心)立即收集了滑坡前卫星遥感数据,并于6月30日成功获取了滑坡区0.08 m分辨率的航摄数据。作者利用滑坡前后的高分辨率影像数据和数字高程模型,采用数字滑坡技术分别对该滑坡的影响范围、滑动方向、规模及灾情进行了定量解译,得出滑坡灾害影响区面积、滑塌体规模、碎屑堆积规模、损毁耕地面积及掩埋房屋数量等,并在第一时间为前线救灾治理工作提供了丰富而准确的调查数据,确定关岭滑坡为一起罕见的滑坡碎屑流复合型特大灾害,这一灾害在贵州历史上未有过记载。