地质环境容量与评价研究

本文系统总结了当今地质环境容量研究存在的主要问题及发展趋势,应用地质环境容量评价指标体系,初步建立了地质环境容量评价理论框架.在此基础上结合上海市主要环境地质问题,分析其主要影响因素,分层次选取合适的评价指标,对上海市地质环境容量进行实证分析.     

长江三峡地区全新世环境演变及其古文化响应

依据长江三峡地区大九湖和玉溪剖面AMS14C测年数据(校正为日历年)建立了约9.3～2ka BP高分辨率多环境代用指标(δ13C、K、腐殖化度、抱粉总浓度、Rb、Sr及Rb/Sr)的变化曲线,并在此基础上与研究区周边反映全新世气候环境变化的不同沉积记录进行综合对比分析.与此同时,本文还通过对研究区古遗址和古洪水层的统计分析,获取了本区新石器以来古文化兴衰变迁和古洪水发生的完整信息.研究结果表明:(1)本区全新世大暖期约出现在7.6～4 ka BP.9.3～7.6 ka BP,本区气候极不稳定,波动幅度大,总体上冷湿,多次出现显著的降温或干旱事件(9.1、8.2和7.7 ka BP前后);4～2 ka BP,本区气候较此前偏干凉,且波动频繁.(2)7.6～ka BP的大暖期分为三个演变阶段:即6～5 ka BP为大暖期的鼎盛期,气候稳定,温暖湿润,植被及生态条件优越,洪水发生频率低;7.6～6 ka BP和5～4 ka BP为大暖期中具有不稳定特征的过渡期,其中5～4 ka BP及4 ka BP前后的降温事件仍较显著,且多发洪水.(3)本区史前古文化的主要形成发展期与大暖期持续阶段相对应,其中耕作业相对发达的大溪文化繁荣期出现在大暖期中的鼎盛阶段(约6～5 ka BP),大溪文化前后处于低潮及表现为衰退现象的古文化则对应气候环境的不稳定期,总体上,研究区古文化响应气候环境变化的主要方式是通过改变其生业结构的途径来实现的.     

高原地区农作物水热指标与特点的研究进展

通过对作物农业气象条件鉴定、作物农业气象试验研究、作物生态气候适应性分析和作物农业气候区划以及农业气象灾害调查记载对比评估分析等手段, 整理和总结了髙原地区7种粮食作物、6种经济作物、6种特色作物、7种瓜果作物和4种中药材等共计30种农作物水热指标以及冬小麦和春小麦土壤水分指标. 高原地区作物水热指标具有4个明显特点, 釆用不同积温界限值来确定不同作物属性热量指标, 喜凉、中性、喜温和喜热作物分別釆用≥0 ℃、≥5 ℃、≥10 ℃和≥15 ℃积温界限值作热量指标. 不同温度带作物适宜的热量指标差异明显, 有随温度带愈冷凉作物热量指标呈偏低的趋势. 不同水分气候区作物水分指标差异较大, 有随湿润度增加作物水分指标呈递减的趋势. 作物水热指标随气候变化而发生缓慢变化, 气候变暖使作物全生长期延长, 对同一熟性品种而言, 需要热量指标比变暖前有提高趋势; 气候变干使作物水分指标有增加趋势. 农作物水热指标是衡量作物适生种植的重要标准, 是引种、作物布局、栽培管理、髙产优质安全生产的重要科学依据, 是气象为农业服务必不可少的基础资料, 也是服务工作的前提.     

煤与瓦斯突出敏感地质指标研究

以数量化理论Ⅲ为运算工具,介绍了煤与瓦斯突出敏感地质指标研究的方法原理,实现了瓦斯突出地质指标研究由定性向定量的转化,为煤与瓦斯突出的预测、预报及其防治提供了便利。以焦作中马村矿为例,对瓦斯突出敏感地质指标进行了筛选。结果表明,封闭性李庄断层、煤层分岔、砂岩顶板是该矿瓦斯突出的敏感地质指标。     

利用光谱反射率估算叶片生化组分和籽粒品质指标研究

对可见光至短波红外波段(350—2500nm)冬小麦田间冠层光谱反射率与叶片含氮量间的关系进行了相关分析。结果表明，820—1100nm波段的光谱反射率与叶片含氮量极显著正相关；1150—1300hm波段的光谱反射率与叶片含氮量显著正相关，以上两波段为叶片全氮的敏感波段。对各生育时期叶片全氮与其他生化组分的关系进行了回归分析，并建立了相关的回归方程，显著性检验结果表明，方程具有较高的可靠性。小麦的叶片含氮量可以估算其它生化组分及干物质指标含量，开花期叶片含氮量可用来估测籽粒蛋白质和干面筋等品质指标含量。     

干热岩勘查评价指标与形成条件

干热岩具有利用率高、无污染、储量巨大、分布较广、持续稳定、安全性好等特点,被全球公认为在21世纪能够取代化石能源的一种最优质的、可再生的新型清洁能源。目前对于干热岩的成因机理还没有定论,而对于干热岩的勘探寻找、远景区的圈定以及资源评价也有不同的观点,为了有利于干热岩勘探开发,本文在综述前人研究工作基础上,总结归纳了干热岩勘查评价指标,几个重要的指标及其特征如下。第一个指标是岩石圈厚度和莫霍面埋深,岩石圈厚度较小并且莫霍面埋深比较浅,是评价干热岩远景区的一个重要指标。莫霍面埋深较浅指示深部热源（幔源热）更加接近地表,故埋深较浅（较薄的厚度）并具有上隆的特征有利于深部的热量向上传导,为干热岩的孕热环境提供良好的条件。第二个指标是居里等温面,埋深较浅的居里等温面是干热岩远景区一个重要的评价指标。居里等温面是地球内部一个非常特殊的温度（热物质）界面,它不仅能指示地下温度场的分布特征,还可指示地壳深部热能分布特征,对干热岩及地震的成因研究具有十分重要的意义;如果居里面埋深较浅,则热量传导到地表的距离比较短,深部的热流活动更容易向地表传送,不仅是有利的高温干热岩孕热环境,也有利于储存的热能快速向上传导。第三个指标为地温梯度,地温梯度较大是寻找干热岩远景区的一个重要指标;如果一个地区具有较高的地温梯度（≥ 35℃/km）,则随着深度的增加深部的地温增加较快,在相对较浅的地方就可以获得温度较高的岩石体。第四个指标是大地热流,大地热流值较大（≥ 75 mW/m2）就指示地球深部有存在高温岩石体的可能;大地热流是地温场的综合性热参数,能够准确地反映区域内的地温场特征。第五个指标是新构造运动,这也是人们寻找干热岩时容易忽略的一个重要指标。新构造运动包括火山、地震及活动断裂构造等。地震和火山是极具破坏性的自然灾害,两者的发生都表明了地球内部的热能汇聚到一定程度,从而打破了地球内部平衡状态而以地震或火山的形式把热量进行释放的地球系统行为。该指标中,如地震震级大（>3级）、震源深度浅（10~15 km）、频度大,火山活动时间新（活火山、休眠火山、中新世以来的死火山）规模大都说明地球深部存在不稳定的高热状态,易形成干热岩;如果能提前找到该区域的干热岩,可以先取出其中的热,那么地震和火山就有可能不会发生,这样可以达到取热减灾减排的作用。活动的深大断裂即能产生一部分热,也能将深部的热传输到浅部,尤其是活动性强的走滑拉张断裂,其深部具有韧性剪切特征,直接指示了深部的高温体的存在。第六个指标是高温温泉与气田等。温泉、气田的形成通常与深部的热储关系密切,一般认为地下水沿某个通道向下渗透接触到深部高温热储被加热后再沿某一通道流出地表而形成温泉;所以,温泉的出露指示了深部存在高温的岩石体（干热岩）;区域地温场异常明显,地表热泉等高温水热型地热田较密集的区域有望在深部寻找到干热岩,这也是一种就热（水热）找热（干热）的常规方法。作为固体矿产资源的干热岩,其形成具备四个必要条件:源、通、储、盖。第一个条件是要有丰富的动态热源如来源于深部地幔（幔源热）,来源于晚新生代活动的控热构造系统-活动的韧性剪切带,来源于地壳内的低速低阻体（中下地壳热）以及来源于高放射性中新生代花岗岩体（壳源热）。第二个条件是要有优良的导热通道,如壳内15~25 km低速层不仅是热源,同时具有将深部地幔热能向上传导的作用;软流圈地幔上隆时具活动性的深大断裂（深部具韧性特征、浅部具脆性特征）常常具有很好的导热功能;地壳浅表层次的脆性断裂系统往往不是干热岩的热通道,而是水热型地热能的导水、释热构造。第三个条件是要有巨大的储热岩石体,除埋深要适中（3~6 km）并具有较高温度（≥150℃）外,其规模要大（蕴含丰富的热能）,热导率大（>2 W/mK）,裂隙少（不含水或含少量不流动的水）;当然热储层可以是变质岩、岩浆岩,也可以为沉积岩。第四个条件是要有良好的保热盖层,盖层（被子）导热率低（< 2 W/mK）、厚度适中（>1 km）（具有良好的保温效果）,地温梯度高（≥40℃/km）、大地热流值高（≥70 mW/m2）（指示深部存在高温特征）是深部赋存有高温地热资源的必要条件。      

村镇滑移隔震建筑瞬时摩擦耗能的参数敏感性分析

给出了村镇滑移隔震建筑瞬时摩擦耗能的概念,并以此概念为响应指标。通过极差大小的对比,分析了该响应指标对刚度比、第二阶段刚度系数、隔震层屈服位移、隔震层摩擦系数、系统质量比和上部结构自振周期六个参数变化的敏感程度,阐述了上述系统参数对瞬时摩擦耗能这一响应指标的影响规律。研究表明:场地条件和地震动幅值大小对瞬时摩擦耗能均有显著影响;在所考虑的参数范围内,上部结构自振周期总是对瞬时摩擦耗能有较为显著的影响,摩擦系数对瞬时摩擦耗能的影响跟场地条件有关,Ⅰ类场地条件中摩擦系数对瞬时摩擦耗能影响不显著,而Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ类场地条件中,摩擦系数对瞬时摩擦耗能的影响则非常显著;隔震层屈服位移、刚度比和第二阶段刚度系数总得来讲对瞬时摩擦耗能影响不显著,质量比对瞬时摩擦耗能影响居中。     

转型发展背景下上海市区县土地整治规划编制方法研究

为落实土地整治的国家战略,破解资源紧约束的瓶颈,上海转变土地利用方式,以土地综合整治促进土地节约集约利用、推动新型城镇化发展和生态文明建设,开展了区县土地整治规划研究。探索了上海土地整治潜力分析的方法,提出建设用地减量化等约束性指标,强调控制指标的空间落地。通过划分单元,加强郊野地区规划土地网格化精细管理。为保障规划实施,提出聚合涉农资金、创新政策机制等建议。     

基于广义有效应力原理的水土压力统一计算理论

为弥补水土压力合算与分算之间的跳跃,需要建立水土压力统一计算理论。以理想饱和砂土模型为分析对象,在"非充分浮力"和"充分浮力"概念的基础上,从一个全新的角度阐述了有效应力原理公式的物理本质及推导过程;在此基础上,通过引入折减系数,将适用于饱和砂土的狭义有效应力原理扩展到适用于饱和岩石等孔隙发育不充分介质的广义有效应力原理;在广义有效应力的基础上,以水土分算为基础,推导出了水土压力合算与分算的统一计算公式;为解决统一计算公式中的抗剪强度指标选取问题,依据有效应力强度指标和总应力强度指标,推导了统一抗剪强度指标公式。水土压力统一计算公式理论依据充分、推导过程严谨,实现了水土压力计算结果从砂土到黏性土的过渡,具有很强的理论意义和工程应用价值,可为完善土力学基础理论体系提供参考借鉴。     

适宜汾河太原段河岸带香蒲、水蓼和萎蒿生长的土壤水分条件实验研究

选择在汾河太原段河岸带生长的香蒲(Typha orientalis)、水蓼(Polygonum hydropiper)和萎蒿(Artemisia selengensis)作为实验对象,于2019年3月15日至9月4日,在太原理工大学水利科学与工程学院室外实验棚内,在土壤深积水(植株全淹)、土壤浅积水(植株半淹)、土壤自然状况(土壤含水量为25%)、土壤轻度干旱(土壤含水量为15%)和土壤干旱(土壤含水量为5%)5种条件下,开展实验。在实验过程中,每15 d计算3种植物的存活率;在实验第30天、第60天、第90天、第120天和第150天,测定3种植物的株高、活叶片数、最大叶片长度和生物量。研究结果表明,在相同的土壤水分条件下,香蒲、水蓼和萎蒿的存活率不同,其中水蓼相对更耐淹,萎蒿相对更耐旱;在土壤深积水、土壤干旱和土壤半干旱条件下,3种植物的活叶片数和最大叶片长度在实验期间呈单峰型变化,株高和生物量都逐渐增大;在土壤自然状况下,3种植物的株高、活叶片数、最大叶片长度、生物量等都显著大于其它水分条件下的指标;与土壤深积水、土壤浅积水和土壤干旱条件下相比,在土壤轻度干旱条件下,水蓼和萎蒿的活叶片数、生物量、最大叶片长度以及萎蒿的株高都偏大;15%～25%的土壤含水量是适宜香蒲、水蓼和萎蒿生长的土壤含水量。