堰塞坝溃坝模型实验研究综述

堰塞坝是天然形成的坝体,结构比较松散、稳定性差、渗透作用强,发生溃决危险性大、概率高、突发性强,而且破坏可能性高及产生的洪水威胁人们的生命和财产安全,因此需要系统、全面的研究。作者从单坝溃坝、级联溃坝及堰塞坝处置的溃坝试验进行详细的回顾,总结及分析了国内外学者在堰塞坝溃坝模型实验取得的成果及局限性,进一步分析了单坝溃决的颗粒级配、密实度、含水率、沟床坡度等因素,最后讨论了溃坝因素与溃决模式、溃决特征、溃决流量、溃口演化的关系。基于模型实验相似理论及模型比尺、实验测试手段、堰塞坝处置三个方面,提出了今后的研究重点。     

不同沟床坡度堰塞坝溃口展宽历程试验研究

为了解堰塞坝在不同沟床坡度地段的溃口展宽历程,进行了沟床坡度为7°~13°,间隔为1°的7组水槽试验。对比分析7组试验观测数据,评价不同沟床坡度对堰塞坝溃口展宽历程的影响。得到如下结果及结论:(1)漫顶破坏的堰塞坝在不同沟床坡度地段的溃口展宽历程是十分相似的,根据其溃决特征,可将其展宽历程划分为溃口贯通、突变和稳定边坡形成等3个阶段。(2)在突变阶段溃口边坡沿x轴方向会发生多次失稳,溃口顶部形态在背水坡呈“S”型,在坝顶呈“U”型,在迎水坡呈“弧”型。(3)不同沟床坡度条件会影响突变阶段的溃决特征,随沟床坡度的增加突变阶段溃口边坡单次失稳规模表现出先增大后减小的特征,溃口边坡失稳次数呈现出先减少后增加的特征。(4)溃口边坡的稳定性主要取决于溃口的侧蚀宽度和下蚀深度,其与溃口顶、底部侧蚀宽度之差呈负相关关系,与溃口下蚀深度呈正相关关系。(5)不同沟床坡度堰塞坝的溃决流量随溃决时间的延长具有相同的变化趋势,但不同沟床坡度堰塞坝的溃决峰值流量和峰值流量到达时间却不尽相同,随沟床坡度的增加峰值流量逐渐减小,峰值流量到达时间先提前后推迟。     

弧形断裂构造带的表征、成因机制及其控油作用研究进展

弧形弯曲的构造形迹是现今陆-陆汇聚造山体系中最普遍的构造特征之一,它是解释陆内造山运动和构造动力学的关键钥匙,也是大型油气藏和众多金属矿床富集的高效场所.因此,对其研究具有非常重要的意义.本文在对国内外大量弧形构造带研究成果全面系统的调研和深入分析总结的基础之上,认为依据弧形构造带平面几何形态学和内在运动学特征对弧形构造带的系统分类具有更重要的应用价值.深部地球物理、古地磁测量、多重年代学、应力-应变分析、沉积记录及构造解析等是精细刻画弧形断裂带的几何学与运动学特征、限定弧形变形时间和方式及揭示其形成动力学背景的关键技术,但各自有其优缺点和适用性,应着眼于多学科方法的交叉融合.强调基于多种现代化监测手段的砂箱物理模拟和离散元数值砂箱结合应用在弧形构造带成因机制解译和再现盆山耦合关系研究中的重要作用.弧形构造带形成演化过程中往往受多因素控制,包括基底性质的、滑脱层规模、楔入体形状、孔隙流体超压以及物质迁移等,这极大地丰富了弧形造山体系形成的动力学成因模式.弧形构造带中同生褶皱-逆冲构造复合叠加带是最有利的油气聚集带,而目前对叠加构造带中,形成的转换构造调节带控制优质储层的分布及与有利控油模式的关系尚缺乏足够的研究.     

糜棱化富有机质页岩孔隙结构特征及其含义

在川东北地区下寒武统鲁家坪组地层中发现高含气页岩,该页岩位于大巴山弧形逆冲推覆构造带上城口断裂附近,有机质成熟度Ro达4.0%以上.基于薄片和扫描电镜观察,并结合低温液氮吸附实验,对页岩的孔隙结构特征进行了综合研究.研究认为,地层中劈理发育,劈理域中发育粘土矿物夹有机质颗粒等不溶物质,粘土矿物颗粒呈定向排列,发育糜棱结构;劈理域中大量有机质颗粒与粘土矿物充分混合,发育纳米级粒间间隙-层片间隙集合体-孔隙网络的糜棱化孔隙体系.这种糜棱化孔隙具有比表面积大、吸附能力强和毛细管压力高等特点,是该复杂构造区页岩气富集的主要原因.糜棱化富有机质页岩孔隙结构的发现,揭示了一种四川盆地东北部复杂构造区高过成熟页岩新的富气机理.     

鄂尔多斯盆地西缘的构造分区性探讨

鄂尔多斯盆地西缘东邻鄂尔多斯地块,西北部、北部与弧形展布的阿拉善地块以新生代的断陷相隔,西部紧邻北北西-北西西向弧形分布的六盘山褶皱冲断带,西南部则与秦祁褶皱带相接,中部恰好处于阿拉善和六盘山及秦祁褶皱弧形构造相交处.盆地西缘处于稳定的块体（鄂尔多斯地块）和多期活动、内部整体性较差的块体（阿拉善地块）边部,多期活动的褶皱造山带（秦祁褶皱带）的交汇复合部位.     

青山洞金矿床成因及找矿模型探讨

青山洞金矿位于湖南西南部的雪峰弧形构造成矿带上,是该成矿区带近年来新发现的重要金矿床。通过对青山洞金矿床地质特征的研究,分析其矿床成因类型属构造岩浆＋变质热液并以充填交代方式形成的韧脆性剪切带型金矿床,具硫化物-自然金矿石建造,工业类型为破碎蚀变岩型。并初步总结了成矿模式并建立了找矿模型,为寻找同类型金矿提供参考和指导。     

弧形间隔排桩-桩顶拱梁空间抗滑结构理论研究

为充分利用地形、地质结构和混凝土的材料特性,优化直线排桩的不利受力状态和提高其整体稳定性,提出了弧形间隔排桩-桩顶拱梁新型空间抗滑结构,即根据滑坡地形及地质条件弧形布设抗滑桩,桩顶设置连系梁,连系梁两端设置抗力桩,形成空间结构以抵抗滑坡推力。以抗滑桩与连系梁之间的作用力为冗力,分别建立了连系梁和抗滑桩的计算模型,并对连系梁的内力和抗滑桩的位移进行了理论分析,根据连系梁与抗滑桩连接处的位移协调条件,建立了力法典型方程求解冗力。最终得出了连系梁的弯矩、剪力和轴力以及抗滑桩的位移、内力理论计算公式。通过算例分析并与悬臂桩及直线排桩-桩顶连系梁抗滑结构比较,结果表明：空间抗滑结构中弧形连系梁的内力分布更加合理,弧形连系梁对抗滑桩的位移约束效果明显。     

徐宿弧形构造对袁庄矿矿井构造的影响机制

以徐宿弧形构造西部外缘带中段闸河复式向斜北部的袁庄矿地质构造为主要研究对象,探讨了徐宿弧形构造对闸河向斜和袁庄矿矿井构造形成的影响机制,并分析了各级构造对煤层、瓦斯及岩浆岩的控制作用。研究表明:在徐宿弧形构造背景下,闸河向斜构造虽处于应力集中区,但因石炭-二叠纪地层软弱,故闸河向斜褶皱发育,逆冲断裂却很少,这与向斜两侧的逆冲断裂系形成鲜明对比;袁庄矿矿井构造秉承了闸河向斜构造特征,以褶皱为主要构造形式;煤层赋存、瓦斯含量及岩浆岩等开采地质条件的特征明显受各级构造形式的影响。研究认为,不同尺度下的各级构造有一定的相似性,但又有各自独有的特征,因此在多级次构造研究中,在考虑区域构造背景的同时还应重视次级构造自身条件的研究。      

基于多源遥感数据的5·12汶川地震诱发堰塞体信息提取

5·12汶川地震诱发了大量的次生山地灾害,主要包括崩塌、滑坡、堰塞湖和泥石流等。大型滑坡堵塞河道后形成的堰塞湖则是震后最为严重的次生灾害。本文利用多源遥感数据获取四川5·12汶川地震诱发堰塞体信息,查明了灾区主要堰塞体的分布数量及其分布规律,同时获取了形成堰塞体的滑坡体的部分信息。研究表明,主灾区堰塞体总数37个,其分布与地震断裂带一致;73％的堰塞体呈串珠状分布;80％的堰塞体发生在河流急拐弯区域。     

矮堰基础冲刷研究进展

矮堰基础附近冲刷坑的深度是矮堰设计的重要参数,关系到建筑物的稳定与安全。系统回顾了国内外80余年关于矮堰基础冲刷的研究进展,阐述了矮堰基础冲刷的分类和机理,从物理模型试验、理论分析和数值模拟3个方面评述了研究现状和存在的不足。目前矮堰基础冲刷较为成熟的成果多集中于二维矮堰非淹没式清水冲刷方面,以物理模型试验方法为主,对于三维矮堰结构的动床冲刷、非冲积原状土床沙成分组成的影响、行进沙波与冲刷过程的耦合关系、浑水冲刷过程数值模拟技术等问题研究还有待深入。