利用示踪试验研究巨木地下河成库条件

示踪试验是客观认识地下河管道空间结构的有效手段之一,其成果可成为地下河开发利用的重要依据。通过对以食盐为示踪剂,以摩尔法为检测方法得出的巨木地下河出口水质中Cl#体积质量历时曲线的分析,认为该地下河具多支、网络状特点,系统内含水介质以管道、廊道、裂隙及溶潭的组合为特征,具有较强的调蓄能力,具备筑坝成库条件。     

Chronological constraints on the tectonic evolution of the Chinese Tianshan Orogen through detrital zircons from modern and palaeo-river sands

The Chinese Tianshan Orogen marks prolonged and complicated interactions between the southwestern Palaeo-Asian Ocean and surrounding blocks. New and previously published detrital zircon chronological data from modern and palaeo-river sands were compiled to reveal its tectonic evolution. It is characterized by predominant Palaeozoic as well as minor Mesozoic and Precambrian detrital zircon ages with a multimodal characteristic. The oldest Phanerozoic zircon population (peaking at 475 Ma) is a result of subduction and closure of the early Palaeozoic Terskey Ocean. However, the absence of this peak in the Chinese North and southern South Tianshan suggests that subductions of the North and South Tianshan oceans may not have initiated until the Late Ordovician with subsequent 460–390 and 360–320 Ma arc magmatism. Similar to the magmatic suite in classic collisional orogens, the youngest massive 320–270 Ma magmatism is suggested to be post-collisional. The North and South Tianshan oceans therefore probably had their closure to form the Chinese Tianshan Orogen during the late Carboniferous. The weak Mesozoic intra-plate magmatism further rejects a late Permian–Triassic Tianshan Orogen due to a lack of extensive syn- and post-collisional magmatism. Moreover, diverse Precambrian detrital zircon age patterns indicate that the surrounding blocks have distinct evolutionary processes with short-term amalgamation during the Meso- to Neoproterozoic.     

穿黄工程北岸砂基抗液化处理措施研究

南水北调中线穿黄(河)工程处于7度地震区。北岸明渠地基存在深厚砂层,砂基的抗震液化问题是设计中需要研究处理的关键技术问题。为此,进行了大量的现场标准贯入试验、室内动三轴试验和地震反应分析,以判别液化的深度、范围及确定优化的处理措施。简要介绍了试验及数值分析的研究情况及主要的研究结论。     

珠江三角洲城市地质问题及对策

珠江三角洲地区的城市地质问题主要有地表塌陷、地裂缝、泥石流、滑坡和崩塌以及软土沉陷等。其成因除最直接的自然因素所致外,还有人为不合理的生产和生活活动诱发而加剧城市地质问题的发生发展。根据珠江三角洲城市地质问题的现状,提出了城市地质问题的防治对策。     

应用河流阶地10Be深度剖面计算千年至十万年尺度流域平均古侵蚀速率

古侵蚀速率的时空变化规律是研究构造-气候-地表侵蚀之间耦合关系的重要线索。已有的研究多侧重于百万年(10⁶)或百年(10²)尺度上的侵蚀速率限定, 但对千年至十万年(10³~10⁵)尺度上的侵蚀速率限定较少。河流阶地的发育能够延续千年至十万年, 其沉积记录保留了大量流域侵蚀信号, 为建立该时间尺度上的流域古侵蚀速率记录提供了理想的数据支撑。本研究介绍了一种千年至十万年尺度上的流域平均古侵蚀速率计算方法。基于河流阶地¹⁰Be深度剖面, 约束阶地表面沉积物的¹⁰Be继承浓度和阶地面废弃年龄, 进而计算出多期阶地发育期间的流域平均古侵蚀速率。随后, 以青藏高原东北缘北祁连西段为例, 基于山前6条河流(自西向东分别为石油河、白杨河、北大河、洪水坝河、丰乐河和马营河)已发表的16个阶地¹⁰Be深度剖面数据(共81个¹⁰Be样品)和7个现代河道沉积物的¹⁰Be浓度数据, 建立了北祁连西段约200 ka以来的流域平均侵蚀速率记录(共23个侵蚀速率值)。结果表明, 北祁连西段千年至十万年尺度上的流域平均古侵蚀速率变化趋势与气候波动曲线之间存在较强的对应性, 揭示了气候变化是引起流域地表侵蚀的关键因素。上述实例证明, 应用河流阶地¹⁰Be深度剖面可有效地计算千年至十万年尺度上的流域平均古侵蚀速率, 并有助于深入剖析构造、气候和地表侵蚀过程三者之间的潜在关系, 进而推动活动造山带地区定量地貌学研究的发展。

     

“黄河流域水资源演化规律与可再生性维持机理”研究进展

黄河是中国第二条大河,流域面积80万km2,它曾是中华民族文化的摇篮。当前在中国西部大开发中具有举足轻重的重要战略地位。但是黄河流域地处中国的半干旱与半湿润地带,流域的水资源量先天不足,流域内的人均水资源占有量很少,相当全国人均水资源占有量的1/3。由于气候的暖干变化与人类活动的影响,过去30年来,黄河下游与其主要支流频繁地发生了断流,这种发展的征兆不仅加剧了脆弱的水资源供应与需求的平衡,而且给流域上、中、下游原有生态系统与环境带来更大的冲击。黄河的治理终归是涉及国家稳定和国家安全的大事。因此,1999年科技部在“国家重点基础研究发展规划”中立项,启动了5年研究项目“黄河流域水资源演化规律与可再生性维持机理”。作者作为项目的首席科学家根据项目各课题已发表的近900篇论文与几十部专著等大量成果,简要概括了黄河水资源的基础性、技术性和应用性研究等三大方面的进展。     

土壤及河流沉积物中Hg、As、Sb的同时测定

Hg、As、Sb是土壤和河流沉积物的常规测定项目。本文采用新型三通道原子荧光分析仪,建立了同时测定土壤和河流沉积物中这三种元素的新方法。通过优化仪器工作条件,选择合适的样品处置方法,得到Hg、As、Sb的检出限分别为0.03mg/kg、0.009mg/kg和0.03mg/kg,精密度分别为3.5%、7.8%和5.5%,准确度分别为95%～103%、91%～107%(加标回收率)和±6.4%。与现有测定方法相比,本方法的样品消化完全,实验简便,分析速度和准确度高,能充分满足分析要求。     

裂缝对和田河气田石炭系生屑灰岩段储层的控制作用

和田河气田是塔里木盆地已探明的大型碳酸盐岩气田。石炭系生屑灰岩段是和田河气田产气的主要产层,其储量占总储量的53% ,生屑灰岩段储层经历了同生期岩溶作用、埋藏期岩溶作用。埋藏溶蚀作用产生的溶蚀孔隙是该储层的主要储集空间,占储层总孔隙度的47%～ 61%。H2 S可能是生屑灰岩段埋藏溶蚀作用的一种重要营力,埋藏溶蚀作用沿裂缝进行。裂缝以构造缝为主,裂缝不但是储层渗透率的主要贡献者,而且控制孔隙在垂向及平面上的分布: 在纵向上,裂缝发育段也是基质孔隙发育段;而平面上,构造高部位等裂缝发育处孔隙度也相对较大,而在构造鞍部裂缝不发育区,孔隙度也低。     

基于未确知信息的环状河网水质数学模型研究

以圣维南方程组、对流扩散方程以及未确知信息理论为基础,建立了环状河网一维水动力与未确知水质数学模型。采用Preissman四点隐格式法对圣维南方程组进行离散和采用显式差分对对流扩散方程进行离散,对河网水动力与水质分别进行了合理的编码,并考虑了泵闸等控制工程、降雨径流的影响,采用河网的三级解法编制河网非恒定流的计算程序求解各断面的水位Z和流量Q,实现了水动力和水质两模块之间的数据连接,且对微分形式的水质模型运用未确知数学理论进行了含有两个未确知参数的水质计算,从而不仅能获得污染物浓度区间值,还能得到相应的可信度。实例研究表明,建立的河网水动力模型和未确知信息的水质模型是可靠的,可以用于河网水质治理工程的数值模拟研究和水环境评估。     

基于虚功原理的悬索桥隧道式锚碇边坡稳定性分析

本文基于虚功原理,结合工程地质勘察资料,在岩层层面和不利结构面组合切割下,由于锚碇工程荷载作用,研究坝陵河大桥西岸隧道式锚碇边坡的整体稳定性。本文的力学分析模型采用多个块体破坏机构的分析方法,假定块体的底面和侧面均达到了极限平衡状态,安全系数可通过功能平衡的虚功原理表达式来求解。功能平衡方程中仅有安全系数一个未知数,条块底部和界面上的法向压力和切向摩擦力并不出现,求解大为简化。