侵蚀型天坑演化研究

中国天坑研究学者通过系统调查,确立“tiankeng”作为标准地貌术语,并规范其形态特征,提出塌陷型天坑和侵蚀型天坑两种成因类型。文章以重庆武隆箐口天坑、陕西汉中伯牛天坑、马达加斯加安卡拉那高原的曼格里（Mangily）天坑、巴布亚新几内亚穆勒高原的阿底（Atea）天坑为研究对象,通过对比分析4个天坑（群）发育的地层结构、地貌演化和水文地质特征等,论述侵蚀型天坑系统演化的共性特征,即三元或二元地层结构、深厚包气带和巨大地势差异、覆盖型岩溶分布、覆盖层对雨水的汇聚或夹层对地下水的汇聚等。基于侵蚀型天坑的成因条件,认为其发育阶段可分为：落水洞-竖井（地下河）阶段、侵蚀-竖井状大厅阶段、崩塌-天坑形成阶段和天坑退化阶段,并对侵蚀型天坑演化机理提出新的认识。     

济南药山崩塌地质灾害治理方法初探

济南地区的中基性岩体,大面积隐伏分布于济南市北部地带,零星出露为孤峰或丘陵,构成济南地区著名的"齐烟九点"地貌景观。药山为"齐烟九点"之一,地处济南杂岩体的中西部,岩性主要为闪长岩、辉长岩等,块状结构,节理裂隙发育,易球状风化形成临空状危岩体,构成崩塌地质灾害隐患。结合济南药山危岩体组合特征,进行了稳定性计算和分析,提出了不同的治理方案以及具体施工方法和施工顺序,以期达到消除地质灾害隐患的目的,切实保护人民生命财产安全,为类似地区开展地质灾害治理提供参考。     

Development of a 3D GIS and its application to karst areas

There is a growing interest in modeling and analyzing karst phenomena in three dimensions. This paper integrates geology, groundwater hydrology, geographic information system (GIS), database management system (DBMS), visualization and data mining to study karst features in Huaibei, China. The 3D geo-objects retrieved from the karst area are analyzed and mapped into different abstract levels. The spatial relationships among the objects are constructed by a dual-linker. The shapes of the 3D objects and the topological models with attributes are stored and maintained in the DBMS. Spatial analysis was then used to integrate the data in the DBMS and the 3D model to form a virtual reality (VR) to provide analytical functions such as distribution analysis, correlation query, and probability assessment. The research successfully implements 3D modeling and analyses in the karst area, and meanwhile provides an efficient tool for government policy-makers to set out restrictions on water resource development in the area.     

岩溶地面塌陷预测模型初探

岩溶的发育程度、上覆岩土体性质是岩溶地面塌陷形成的基本条件;地下水位下降,地表水或降水入渗,震动荷载等动力扰动,是形成岩溶地面塌陷产生的诱发动力条件。本文以山东省泰安市岩溶地面塌陷区为例,讨论了岩溶地面塌陷的产生机理,并从受力情况对其进行了分析探讨,从而提出了岩溶地面塌陷的预测模型。本文还根据研究区的8个塌陷实例对模型进行了检验。结果表明,该模型的计算结果与实际情况基本吻合。     

两次强冰雹超级单体风暴双偏振特征对比

利用S波段双偏振天气雷达资料、探空和地面常规气象观测资料及灾情调查, 对2020年6月25日河北省蠡县和2021年7月9日山东省章丘的两次特大冰雹超级单体风暴双偏振特征进行对比。结果表明:两次超级单体风暴均发生在西北气流形势下, 章丘风暴具有较强的对流有效位能、较大的湿度和较高的湿球0℃层高度。蠡县风暴强度明显大于章丘风暴, 但差分反射率柱和比差分相移柱高度明显低于章丘风暴。蠡县风暴弱回波区上方存在深厚的强度超过65 dBZ强回波悬垂, 即悬垂的冰粒子循环增长产生较大的冰雹粒子, 大的冰雹粒子进入下降通道后, 再次产生明显增长且更加不规则, 导致更强的水平极化反射率因子和更小的相关系数。湿度的垂直分布是风暴发展强度的关键环境因素之一。蠡县超级单体风暴的产生环境非常干, 章丘超级单体风暴的产生环境相对较湿。     

高层建筑坍塌墙体修复施工安全管理定量化控制模型研究

为了确保震后高层建筑坍塌墙体修复工程的安全性,提出一种高层建筑震后坍塌墙体修复施工安全管理方法。结合主成分分析法与信息熵法对震后高层建筑坍塌墙体修复施工管理的控制特征量进行提取,确定模型评价指标权重;根据加权学习法对坍塌墙体修复的施工进行量化控制;通过灰阶量化评估进行约束参量分析,构建安全管理控制模型;采用管理因素模糊调度算法实现施工安全管理控制,并完成优化决策。通过仿真实验验证坍塌墙体修复施工管理控制的管理效益与累积评价百分率。分析结果表明,采用该方法进行震后高层建筑坍塌墙体修复施工管理控制的管理效益最高可达83.32%,累积管理效果回报率较高,累积评价百分率平均约为75%,能够有效提高施工过程的安全管理效能,确保施工安全。     

集成于方箱防波堤的双气室振荡水柱波能装置转换效率研究

为实现建造、运行和维护等方面的资源共享,将振荡水柱(oscillating water column,简称OWC)波能转换装置与现有海工结构集成耦合,已成为目前海洋波浪能转换利用的热点问题。以集成于方箱防波堤的双气室OWC装置为研究对象,借助开源代码平台OpenFOAM和造/消波工具箱waves2Foam,采用流体体积法(VOF)捕捉自由面和6自由度(6DOF)动网格求解器模拟垂荡运动响应,对在不同规则波作用下,中墙相对宽度、中墙相对吃水对装置波能转换效率及水动力特性的影响进行数值研究。结果表明,较大的中墙相对宽度能够增强装置的波能转换效率(ξ_total(max)=73%)、降低结构物的相对垂荡位移并对装置前后气室内水柱的振荡幅度与压强变化产生影响;增加中墙相对吃水能显著提高气室在中高频波段波能提取效率(ξ_total(max)=78%),并显著拓宽气室的高效频率带宽(0.9≤ω²h/g≤2.2)。     

被动震源进行地震勘探的可行性研究

为研究冲击钻机、打桩机、打夯机以及筑路机等设备工作时产生的震源,对开展工程地震勘探时的利用价值,在东庞矿2093工作面治水钻孔冲击钻进过程中进行了该项实验工作。试验采用WF-1006遥测数字地震仪及CGS-40型加速度检波器,接收排列之间方位角间隔20。,接收道数24道,道距5m,采样率1ms,记录长度2s。最近检波器距钻孔7m。利用SCHRAMM钻机产生的强大振动为被动震源,进行了250m、257m、183m、263m等不同钻井深度,以及与此相对应不同方位角（250°、250°、230°275°）的地震波接收试验。通过分析其地震记录,判定引发东庞矿矿井突水的陷落柱中心位于治水钻孔西南方向。该结论与三维地震勘探确定的陷落柱位置一致,可见通过选择合理的接收方式及参数,被动震源也能够用于地震勘探。     

龙宫风景区科普旅游功能初探

从风景区的科普旅游功能出发,将旅游与科普结合起来,探讨了作为国家级风景名胜区的龙宫,在开展喀斯特科普旅游方面所具备的优势.认为:"天然的喀斯特博物馆"、"脆弱的喀斯特生态环境"、"独特的人地关系耦合系统"等是龙宫风景区开展科普旅游的主要内涵.但调查表明,当前龙宫景区在导游人员的科普素质、旅游解说系统功能方面,均不能满足开展科普旅游的需要.针对龙宫景区科普旅游功能发挥方面存在的问题,提出了加强景区科学研究,提高景区管理阶层科普意识和导游人员的科普素质,调整旅游解说系统功能结构及建立旅游服务中心等应对措施与建议.     

中巴资源卫星影像HR数据在煤矿矿区地面塌陷调查中的应用

首次应用具有我国自主知识产权的中巴资源卫星影像数据对煤矿矿区采煤地面塌陷进行遥感调查研究。煤矿采空区地面塌陷随着时间日趋严重,面积不断扩大,兼有渐变和突变的特点,用常规方法定点观测难以适应其发展,确定其边界分布非常困难。文章应用中巴资源卫星HR高分辨率影像数据,以六道湾一铁厂沟煤矿矿区为例,通过已知塌陷区的基本特点,建立塌陷区的遥感影像地物解译标志体系,通过人机交互遥感影像解译,圈定地面塌陷的边界并获得塌陷区的有关数据,为该地区环境地质灾害治理提供依据。