中国地下水资源演变趋势及影响因素分析

中国地下水资源发生了显著变化,全面摸清地下水资源演变趋势及其影响因素是治理和管理地下水资源的基础。基于全国水资源调查评价、中国水资源公报等资料,对中国60余年来地下水资源的演变规律与影响因素进行了系统分析。结果表明：全国地下水资源量总体稳定,但区域演变趋势差异明显,海河区、辽河区、黄河区呈明显衰减态势;地下水补给结构发生重大变化,由自然补给演变为自然与人工补给并存的模式;地下水排泄结构发生巨大变异,由天然排泄逐渐演变为以人工排泄为主。海河区、松花江区、黄河区、西北诸河区等区域地下水补给排泄关系严重失衡,超采问题突出;降水变化、下垫面条件改变、人类活动干扰是地下水资源变化的主要原因。     

蜀南Z工区茅口组顶岩溶古地貌、古水系特征与刻画

蜀南地区茅口组灰岩岩溶储层较为发育,是蜀南地区重要的产层之一。但是该套储层非均质性强、缝洞充填程度高,储层预测具有较大困难。恢复岩溶古地貌、刻画古水系,可以摸清岩溶储层的发育分布规律,对蜀南地区茅口组油气勘探具有重要的指导意义。本文利用印模-趋势面法,以茅口组顶至长兴组顶的沉积厚度为标识,恢复了蜀南Z工区的岩溶古地貌,根据微地貌组合形态,划分了4类三级地貌单元,并结合岩溶水文地质学理论在Z工区刻画出南北向地表水系。分析认为不同的地貌位置,水动力条件具有较大差异;河流两侧位于径流区,水动力条件最强,溶蚀孔缝最发育,是下一步储层勘探方向。      

柔性支护黏性土基坑非极限被动土压力研究

经典的Rankine和Coulomb土压力计算理论均建立在土体达到极限平衡状态的基础上,并不适用于位移需要严格控制的基坑工程。以柔性支护的黏性土基坑边坡为研究对象,考虑边坡土拱效应、非极限状态下柔性支护结构与土体间内摩擦角以及黏聚力发挥值、土体内摩擦角以及黏聚力发挥值的影响,从黏性土应力莫尔圆出发,采用微层分析法建立静力平衡,搜索边坡土体潜在滑动面,推导柔性支护黏性土基坑的非极限被动土压力计算式。通过实例计算对比分析了本文计算理论与经典Rankine计算理论,推导公式计算得到的被动土压力小于Rankine计算值19%,合力作用位置低于Rankine计算值,作用位置距桩底距离较Rankine计算值小1.5%,计算得到的潜在滑动面为一水平倾角随深度逐渐减小的曲面,潜在滑动面范围小于Rankine极限状态滑动面。     

基于主成分分析的矿井突水水源Bayes判别模型

矿井突水严重威胁矿区安全生产,快速准确地判别突水水源,对有效防治矿井突水灾害有重大意义。根据鹤壁矿区6个主要含水层水化学成分的差异性,选取了Ca2+、Mg2+、Na++K+、CO2-3、HCO-3、Cl-、SO2-47个指标作为突水水源判别的评价因子,并选用鹤壁矿区294个水样作为学习样本,以Matlab为平台,先采用主成分分析法提炼出三个主成分Z1、Z2和Z3。然后把这3种主成分的值作为贝叶斯判别指标,建立了鹤壁矿区突水水源判别模型。利用该模型对鹤壁矿区随机选取22个突水水样进行水源判别,判别正确19个,错误3个,精度达到86%。判别错误的原因,主要是因为有的含水层水化学类型相似或者几个含水层之间存在一定的水力联系。研究结果表明,基于主成分分析的矿井突水水源Bayes判别模型能够满足矿井生产要求,可为防治水工作提供决策依据。     

基于AHP与独立性权系数综合确权的煤矿含水层富水性评价

为克服传统多源信息融合方法在评价含水层富水性中多采用单一主、客观赋权的不足,以徐庄煤矿为例,在充分考虑影响7煤顶板(即山西组7煤至下石盒子组底界之间的层段)砂岩含水层富水性各因素的基础上,确定了断裂分维、平面变形系数、断层强度、砂岩含水层厚度、砂泥比、岩芯采取率、钻孔冲洗液消耗量、井下涌(突)水点涌水量作为影响其富水性的8大主控因素;采用AHP法和独立性权系数法分别计算了各主控因素的主、客观权重,通过乘法合成归一法得到综合权重,结果表明:褶皱平面变形系数、断裂分维对7煤顶板砂岩含水层富水性影响大,钻孔冲洗液消耗量、岩芯采取率、砂泥比对其富水性影响小;建立了基于AHP与独立性权系数法综合确权的含水层富水性指数法评价模型,通过ArcGIS得到了研究区含水层富水性分区图,并通过已知突水点的分布,对该评价模型进行识别与检验,验证了该模型评价效果的准确性,圈定了顶板防治水的重点靶区。本研究成果为预测矿井含水层富水性强弱、防治顶板水害问题提供了有益参考。     

黑河中游灌区地下水位短期季节性变化趋势预测

利用黑河中游平川、板桥、鸭暖和蓼泉灌区8眼观测井的1985-2002年逐月实测平均地下水位埋深资料(共1728个月),基于帕森斯季节性指数理论,分别建立了黑河中游灌区具有代表性的平川、板桥、鸭暖、蓼泉四灌区共8眼观测井季节地下水位埋深动态变化预测模型,并用2003年各观测井的资料进行了趋势预测进行检验.结果表明:观测井地下水位变化过程呈线性递减的相关系数越显著,其拟合误差和预测误差越小.各观测井地下水位帕森斯季节性指数模型拟合差≤0.05 m的月数占总检验月数的比例平均为38.33%,拟合差≤0.10 m的月数占总检验月数的比例平均为72.50%,>0.25 m的月数占总检验月数的比例平均为2.00%;各观测井预测误差≤0.05 m的月数占总预报月数的比例平均为36.46%,预测误差≤0.10 m的月数占总预报月数的比例平均为64.38%,>0.25 m的平均比例仅为2.00%,说明帕森斯季节性指数模型可以对短期黑河中游典型灌区地下水位动态趋势进行预测.     

肯尼亚滑坡灾害分布特征及敏感性区划

肯尼亚是我国"一带一路"战略在东非的重要支点,由于全球气候变暖和其独特的气候地形条件,使得肯尼亚地质灾害频发,造成了大量的人员和财产损失,因此对其地质灾害的时空分布特性及敏感性区划研究具有重要现实意义。本文首先以肯尼亚1999—2013年的地质灾害数据为基础,分析得出了肯尼亚主要的地质灾害类型、时空分布特性;然后选取地貌,高程,坡度,坡向,土层类型,年均降雨量,地表植被覆盖类型,以及距离东非大裂谷的距离等滑坡影响因素,采用层次分析法开展了肯尼亚全境的滑坡敏感性评价。结果表明:(1)由于存在明显的雨季(每年3～5月,10～12月),肯尼亚地质灾害多与强降水有关,洪水和降雨引起的滑坡、泥石流是主要的地质灾害类型;(2)受地形及降雨的影响,洪水、滑坡、泥石流多发生在肯尼亚西南部的裂谷及高原区域,且多发生在每年的雨季期间;(3)肯尼亚西南部高原与东非大裂谷过渡地带是滑坡的高危险区,79. 48%的历史滑坡均分布在敏感性分区的Ⅳ级(敏感)和V级(非常敏感)区域。本文的研究结果最大限度地防范和抵御地质灾害对我国"一带一路"战略实施带来的不利影响,并为肯尼亚的防灾减灾规划提供参考。     

近50a来塔里木河干流年径流量变化趋势及预测

根据塔里木河干流1957-2008年的年径流量监测数据,利用Mann-Kendall非参数技术检验和R/S法,对干流年径流量时间序列变化趋势进行分析,并在此基础上采用滑动t检验法和Mann-Kendall法对其突变点进行检验,最后运用方差分析外推法和叠加趋势预测模型对干流水文周期和未来径流量变化进行分析和预测.结果显示...     

安徽省1955-2005年城市大气能见度变化趋势

利用安徽省17个地级市气象站1980-2005年的能见度观测资料,分析了安徽省城市大气能见度的地理分布特征,并用Ridit、累积百分率和"非常好"能见度出现频率分析法分别对5个代表性城市1955-2005年的大气能见度进行了研究和分析.结果表明,安徽省城市大气能见度的地理分布大致呈:南北方向,淮北和江南两头高,沿江到沿淮中间低;东西方向,西高东低,安庆、铜陵经合肥到蚌埠为一低值带;各城市的大气能见度总体呈下降趋势,其中夏季下降的幅度最大.1980s末-1990s初开始,5个城市大气能见度均呈下降趋势,"非常好"能见度出现频率明显下降,近几年来下降趋势有些缓解,个别城市大气能见度有所好转.     

热带印度洋环流动力与季风相互作用研究进展

围绕中国科学院战略性先导科技专项"泛第三极环境变化与绿色丝绸之路建设"之子课题"热带印度洋环流动力与季风相互作用及其影响",从热带印度洋上层海洋环流、盐度变异对印度洋典型海气耦合过程的影响、印度洋海气相互作用及其对泛第三极水汽输送的影响方面回顾了热带印度洋环流动力与季风相互作用的研究进展.针对国内外研究发展的现状,提出热带印度洋上层经向、纬向、垂向流系间三维联动机制,海盆尺度热盐再分配对局地海-气模态变异的响应和反馈机制,热带印度洋典型海气耦合模态对泛第三极地区气候变化的影响机理等关键科学问题亟待解决.开展该子课题研究的最终目标是：全面认识和理解热带印度洋上层环流体系,加深印度洋海洋环流动力与海气相互作用及其对泛第三极经向水汽输送作用的理解,提高泛第三极地区气候预测水平,提升丝绸之路海上观测航道监测保障能力,从而为"一带一路"倡议和"21世纪海上丝绸之路"建设服务.