冰冻圈水资源服务功能区划研究综述

冰冻圈作为气候系统五大圈层之一,是我国干旱区和寒区重要的水源地和固态水库,对生态、水、环境及气候等均具有重要影响。长期以来对冰冻圈产品及社会经济服务功能研究不足,遑论从地域主体功能角度对冰冻圈水资源服务功能进行区划。水资源服务作为冰冻圈资源的重要功能,是进行冰冻圈服务功能及其区划研究的重要突破口。基于冰冻圈科学、人文地理学、生态学等多学科交叉的理论和方法,重点从冰冻圈水资源分布与监测、地域功能区划、水资源服务功能分类和评估等三个方面进行了研究综述,并提出了生态系统服务功能与三生空间研究相结合的冰冻圈水资源服务功能分类体系和基于冰冻圈水资源特性、供给能力、社会经济发展水资源需求和利用效率的冰冻圈水资源服务功能评估指标体系。最后基于研究综述、已构建的冰冻圈水资源服务功能分类和评估体系,综合已有的自然地理综合区划、地域功能区划等区划实践,并探讨了未来可行的冰冻圈水资源服务功能研究方案设想,为进行全国乃至全球的冰冻圈水资源服务功能区划工作提供了理论与实践基础。     

中亚天山山区冰雪变化及其对区域水资源的影响

冰川和积雪是构成山区固体水库的主体,对区域水资源稳定性具有调节功能,但深受气候变化的影响。以中亚天山为研究区域,基于长时间序列的观测数据,分别从冰川、积雪、水储量、径流等方面进行分析,并选取阿克苏河、开都河及乌鲁木齐河3个典型流域,研究天山山区冰雪变化对流域水资源的影响。结果表明：① 冰川退缩速率与面积的函数关系为f（x） = -0.53×x^-0.15 （R² = 0.42,RMSE = 0.086）,说明小型冰川对气候变化的响应更为敏感。同时,中低海拔区域的冰川退缩速率大于高海拔区域;② 2003-2015年天山山区水储量的递减速率为-0.7±1.53 cm/a,天山中部区域的递减速率最大,这一结果与该区域冰川急剧退缩相吻合;③ 近半个多世纪以来,冰雪融水径流增加是这3个典型流域径流量增加的主要原因,其中阿克苏河增幅最大（达0.4×10⁸ m³/a）。但自20世纪90年代中期以来,3个流域的径流量都呈减少趋势,与流域内冰川面积减少、厚度变薄及平衡线海拔升高的关系密切。研究结果揭示了气候变化驱动下的山区固态水体储量变化对流域水资源的影响机制,以期为流域水资源管理提供有价值的决策参考。     

南秦岭胭脂坝花岗岩成因:锆石U-Pb年龄、地球化学和Sr-Nd-Pb同位素的制约

秦岭造山带广泛发育新元古代、古生代、早中生代和晚中生代岩浆作用,是长期复杂造山作用的结果。胭脂坝花岗岩岩体出露于南秦岭宁陕地区五龙岩体群的最东部,是南秦岭早中生代花岗岩的重要组成部分。5个花岗岩样品的锆石U-Pb定年结果分别为(202.9±3.5)、(201.0±3.0)、(202.1±2.6)、(200.4±5.4)、(~(205).5±3.3)Ma,平均年龄为(201.9±1.5)Ma,属于早中生代五龙岩体群岩浆作用中晚期的产物。岩石地球化学成分显示该岩体的主体为黑云母花岗岩,具有高硅、富碱的地球化学特征,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,属于弱过铝质、高钾钙碱性岩石系列。初始Sr同位素组成为0.704 31~0.706 78,ε_(Nd)_(t)值为-5.2~-2.0,初始Pb同位素组成相对高,(N(~(206) Pb)/N(~(204) Pb))_(t)=17.737~18.191,(N(~(207) Pb)/N(~(204) Pb))_(t)=15.511~15.574,(N(~(208)Pb)/N(~(204)Pb))_(t)=37.439~38.071。较高的放射性成因Pb同位素组成说明胭脂坝岩浆源区具有扬子地块的属性;初始Sr同位素组成和ε_(Nd)_(t)值随着SiO2含量的升高呈现出线性变化趋势,说明胭脂坝花岗质岩浆在上升侵位过程中存在围岩物质的同化作用;结合与新元古代火山沉积岩(如耀岭河群、武当群、碧口群)相似的初始Sr-Nd同位素组成,推测胭脂坝岩体的岩浆源区主要是具有扬子地块属性的新元古代地壳物质。     

《我国冰冻圈动态过程及其对气候、水文和生态的影响机理与适应对策》973计划项目2007年学术年会在兰州召开

2007年12月7~9日国家重点基础研究发展计划《我国冰冻圈动态过程及其对气候、水文和生态的影响机理与适应对策》973计划项目2007年学术年会和学术交流会议,在中国科学院寒区旱区环境与工程研究所(以下简称中科院寒旱所)冰冻圈科学国家重点实验室(筹)召开,会议主要汇报了973项目2007年进展及2008年计划与进度安排.首席科学家助理丁永建研究员主持了开幕式,中科院寒旱所副所长吕世华、中科院资环局局长傅伯杰分别代表中科院寒旱所和中科院资环局致词,欢迎各位专家组成员到会指导工作.项目咨询专家组副组长施雅风院士、项目咨询专家组成员李吉…     

基于滚刀破岩特性的岩石顶管迎面阻力计算模型

顶进力是顶管工程设计和施工中最重要的参数之一, 顶进力计算的精确性将直接影响顶管的工程的成败。随着顶管施工工艺越来越多的应用于岩石地层, 但鲜有关于岩石地层中顶管顶进力的计算模型。为了更加准确地计算岩石地层中的迎面阻力, 假设掌子面稳定, 通过分析岩石顶管机刀盘滚刀破岩机理、受力模型和影响规律, 在此基础上推导出岩石地层顶管迎面阻力计算公式。结果表明: 岩石顶管中, 岩石抗压强度和抗剪强度以及顶管机滚刀切入深度直接决定了迎面阻力的大小, 实测迎面阻力除个别点在计算值上下限以外, 其余与公式预测值相一致, 证明其具有适用性。      

岩石材料应变软化模型及有限元分析

本文应用弹塑性理论,根据岩石的应力应变关系、峰值强度、残余强度和岩石材料的脆性特性,建立了理想的应变软化模型,并提出了相应的加载准则。文中提出的模型计算方便,所用参数简单,物理意义明确,便于编制有限元程序。     

相容元素——不相容元素协变图在岩石成因研究中的意义

笔者根据前人提出的各种岩浆作用模式,如分离结晶作用、部分熔融作用、岩浆混合作用等,通过纯数学推导,提出一套判别岩浆岩形成机制的相容元素—不相容元素协变图。 从几何图形的讨论,指出相容元素i（Di〉2）和不相容元素j的CTi—CTi和IogCTi—logCTi图解上可以区分不同成因的岩石,包括分离结晶作用、平衡结晶作用、实比和非实比分离熔融作用,实比和非实比分批熔融作用以及岩浆混合作用。不同成因岩石在协变图上其成分点的分布有明显差别,这在解释山西临县紫金山碱性环状杂岩体的成因中获得满意的效果,从而确认该者体是多次分批部分熔融作用的产物。     

土岩爆破中岩体和坑道爆破破坏分区的试验研究

本文根据声波法、地震法、钻孔电视、质点振动加速度、速度和爆后破坏现象宏观调查等现场实验数据和资料,并参照室内试验结果,研究了土岩爆破中岩体和坑道的爆破破坏效应及其分区、并将岩体、垂直坑道与平行坑道的爆破破坏分区作了对比。     

大理岩卸载力学特性的研究

本文针对洞室,矿山边坡等一些工程的岩体应力变化状况,研究三轴卸载试验的应力路径,并提出以储备强度的概念进行资料整理,从而得出了轴、侧应力同时卸载下的岩石变形特性的特殊性.结果表明,用符合于岩体工程应力变化的加载路径来求取岩体的力学特性是十分必要的.     

一种新的估计岩石破坏规律的试验方法

同行众知,要在普通三轴试验机上获得一条岩石的破坏包络线,需要数块试验点连接而成。具有控制性能的刚性压力机的出现,可以轻而易举地在一块试件上确定其破坏包络线。那末,在普通三轴仪上能否从一块试件上确定或近似估计岩石的破坏包络线呢?中国科学院武汉岩土力学研究所已于1983年在普通长江-500型三轴仪上,对大理岩和花岗岩用一块试件便 更多还原