基于自然解决方案的黄河中游国土空间生态修复——以陕西榆林国土空间生态修复为例

黄河流域生态保护和高质量发展是重大国家战略,要推进黄河流域大保护、大治理,保障黄河长治久安,让黄河成为造福人民的幸福河,在生态保护修复过程中加强对自然生态系统本身恢复能力的利用,突出水资源保护与优化配置,已成为黄河流域及黄土高原地区生态修复中亟需解决的重要科学问题。在分析陕西省榆林市生态特征与生态功能定位的基础上,运用现状调查、综合评判等方法识别当前存在的主要生态问题,比如水土流失、矿山生态破坏、黄河沿岸生态系统脆弱、局部地区地下水位下降趋势明显等。针对性地提出"保持水土资源,恢复自然生态"理念、以保水为主线的基于自然（NbS）的生态修复方案,构建了"一廊两带三区多点"的生态修复格局,形成了4种基于水和NbS的黄土高原地区生态修复模式,布置了16项生态修复工程。通过优化榆林地区生态修复理论与模式,增强对水资源的保护和利用,发展基于自然的生态修复模式,提高了黄河中游生态安全格局,进而促进了黄河流域高质量发展。研究成果为黄河中游国土空间生态修复提供了理论支持。     

基于监测曲线特征点分析的阶跃型滑坡预警方法

在三峡库区专业监测滑坡中,部分滑坡受到库水或者降雨等外界因素影响,其累计位移-时间曲线表现出明显的“阶跃型”特征。直接使用改进切线角对阶跃型滑坡位移监测曲线进行预警分析,其改进切线角预警值可能在变形曲线陡增阶段高于实际预警级别,增加虚警率。为了准确判别阶跃型滑坡的变形阶段及发展趋势,本文以白家包滑坡和谭家湾滑坡为例,分析滑坡监测历史数据及其影响因素,采用斜率单变点分析法和AMPD法对“阶跃型”累计位移-时间曲线进行特征点提取,结合Hill 函数形成特征点拟合曲线,在此基础上利用改进切线角对拟合曲线进行滑坡变形阶段划分及预警分析。结果表明,当前白家包滑坡总体上处于蠕滑变形阶段,预警级别为无预警;谭家湾滑坡处于中加速变形阶段,预警级别为橙色预警。研究表明,本文方法可以很好抑制变形曲线的阶跃特征对预警级别判定带来的影响,更准确地判定滑坡变形阶段。     

1965-2015年新疆夏季不同等级降水的空间分布特征

根据新疆51个台站1965-2015年夏季逐日降水资料,将降水划分为小雨、中雨及大雨3个等级,分析了新疆近51 a夏季不同等级降水量、降水日数及降水强度的空间分布特征,并讨论了各等级降水日、降水量及降水强度与总降水量的空间相似程度以及各等级降水对夏季总降水的贡献。结果表明：新疆降水主要集中在夏季,并以小雨为主。以天山山脉为界,南北两疆降水空间分布存在明显差异,北疆夏季降水量（日）占年降水量（日）的36%~45%（36%~39%）,南疆夏季降水量（日）占年降水量（日）的51%~63%（48%~60%）;新疆夏季不同等级降水量、降水日及降水强度的空间分布不均匀。新疆夏季总降水量与各等级降水量的空间相似系数最为密切,与各等级降水强度的空间相似系数相对较小;新疆夏季小雨贡献率最大,中雨其次,大雨最小,夏季降水量和降水日的变化主要受小雨的影响。     

贵州安顺新场河水库滑坡成因与变形趋势分析

本文以新场河水库滑坡为研究对象,在野外勘查、探明滑坡地质条件和变形特征的基础上,对新场河水库滑坡的成因进行了分析,根据土体压缩特性和固结原理,参照地基变形计算方法,对滑坡稳定性及未来的变形发展趋势进行了评价。研究表明,具备顺层地质条件的库岸斜坡,在库水位升降和降雨联合作用下,即使没有很好的临空滑移条件,斜坡体也会产生蠕滑变形,其变形量的大小与坡体组成物质的压缩性有关。分析研究可为同类水库滑坡防治及安全运行提供借鉴。     

西藏林周盆地中侏罗统却桑温泉组碎屑锆石U-Pb年代学及地质意义

林周盆地位于冈底斯板块中部,对其进行盆地分析将为理解冈底斯板块构造演化过程提供重要的沉积学证据。本文以林周盆地中侏罗统却桑温泉组为研究对象,开展岩石学和碎屑锆石U-Pb年代学研究,结果显示却桑温泉组岩屑石英砂岩最年轻碎屑锆石年龄为169 Ma,存在620~540 Ma,1220~1055 Ma等年龄峰值,其中最年轻碎屑锆石年龄是对特提斯洋壳俯冲引发的岩浆事件的响应。碎屑锆石区域对比研究表明却桑温泉组物源主要来自冈底斯中部唐加－松多造山带,为特提斯洋向北俯冲、向南增生过程的沉积记录。

     

东阿拉伯海拉克希米盆地浊流沉积序列的粒度变化及其对中更新世气候转型的响应

阿拉伯海印度沉积扇是世界第二大海底扇,保存着来自喜马拉雅和喀喇昆仑等山系的新生代风化沉积物,是研究印度季风和南亚地区环境演化的理想材料。通过对2015年3~5月完成的IODP 355航次U1456钻孔A段总长345.36 m沉积物（约1.8 Ma以来）的沉积特征分析,发现其为典型的浊流沉积。通过对757个样品高分辨率的粒度测试,揭示研究区沉积序列在构造时间尺度上的粒度变化主要受到印度季风降水控制,阿拉伯海深海沉积物的粒度变化可作为一个新的季风演化的替代指标。从1.80~1.18 Ma到1.18~0.10 Ma,浊流沉积物的堆积速率降低,粒度变细,揭示了更新世印度季风强度的阶段性减弱。在沉积序列上,砂组分的变化周期从约41 ka向更长周期转化,推测东阿拉伯海U1456A钻孔沉积物序列在中更新世的粒度变化可能是对印度季风气候转型的响应。

     

Research Progress and Prospect on Reactivation of Ancient Landslides

The ancient landslide has endured long-term slope evolution which results in its complicated material and special rock-soil properties. The risk of ancient landslide reactivation is substantially increasing due to the increase of intensified human engineering activities and the frequency of extreme weather events. Many ancient landslides have been reactivated all over the world and led to serious fatalities and severe damage to many important engineering facilities such as transportation and hydropower engineering projects. On the basis of the analysis of the research situation about the ancient landslides at home and abroad, the main research advances were summarized including the regional developing laws and recognizing of the ancient landslides, the mechanics properties of ancient landslide body and related sliding zone, reactivation mechanism of ancient landslides, reactivating process and modeling analysis of ancient landslides, early recognization of ancient landslide reactivation, etc. To meet the demands of disaster prevention and reduction, three key scientific issues were put forward to be solved: ①automaticaly establishing the methodology and identification criterions for recognition of ancient landslide; ②revealing the reactivation mechanism of ancient landslide based on a new strength theory; ③establishing the early rapid recognition method and predictive model for ancient landslide reactivation. Solving the above mentioned scientific theory and methodology will facilitate the planning and site selection of major projects as well as the disaster prevention and reduction in ancient landslide developing areas.     

基于有限杆单元法的陡坡基桩非线性分析

根据陡坡段桥梁基桩承载特性,提出了一种可考虑桩土非线性作用的基桩内力与位移分析有限杆单元方法。首先,基于单元划分结果,结合桩侧摩阻力和坡体侧向推力的分布规律,得到了相应的等效结点荷载向量表示方法;其次,在线弹性地基反力法的基础上,引入p-y曲线开展了桩周土抗力非线性分析,并结合桩身P-?效应（P为桩顶轴向荷载,?为桩顶水平位移）计算方法给出了单元刚度矩阵修正方法,进而提出了适用于基桩内力位移非线性分析的有限杆单元法并编制了MATLAB计算程序;最后,结合某工程实例,将计算结果与工程实测值及已有理论值进行对比。结果表明：考虑桩土非线性作用的计算方法是合理的;当桩身具有自由段时,P-?效应对基桩内力位移的影响较大,在实际工程设计中不可忽视。     

新型城市污泥固化土工程特性及微观机理

通过污泥固化技术可以将城市污泥转化为一种新型城市污泥固化土。为了研究污泥固化土工程特性,对新型城市污泥固化土进行无侧限强度试验、收缩特性试验、浸出毒性试验以及X射线衍射试验与微观结构测试。试验结果表明,城市污泥固化土无侧限抗压强度随期龄增加而增长,28 d后基本稳定;新型城市污泥固化土的线缩率随龄期的增大而增大,且28 d后趋于稳定值;与消化后城市污泥相比,城市污泥固化土中的浸出毒性明显减少,重金属浸出量均符合国家规范要求。消化城市污泥衍射峰中氢氧化钙峰值很高,但随着养护期龄的增长,城市污泥固化土中氢氧化钙的衍射峰值减小,碳酸钙的衍射峰值增大,说明固化土各成分反应越充分,强度越高。微结构测试研究表明,污泥固化土SEM图像中有大量的纤维状物质联结着土颗粒和颗粒团块,形成土骨架纤维的交互空间结构,提高了土体强度。     

侧扫声纳在琼州海峡跨海通道地壳稳定性调查中的应用

为开展琼州海峡跨海通道地壳稳定性评价,利用Sonar Beam S-150D侧扫声纳系统在琼州海峡海底开展了地形地貌调查,获得了琼州海峡跨海通道工程区的侧扫声纳影像。通过数据分析、图像判读,分析了地质灾害类型及其可能的危害。在琼州海峡海底发现软土、活动沙波、岸坡及活动构造等微地貌单元,跨海通道工程施工、运行阶段都将遭受相关地质灾害的危害。这些资料和分析为跨海通道工程地壳稳定性评价提供了基础资料,为工程规划线路优选、建设实施提供了技术支撑。研究表明侧扫声纳技术可应用于海底地壳稳定性调查与评价工作中。