近松散层采掘抗渗透破坏评价方法Ⅰ：临界水力坡度

抗渗透破坏评价是近松散含水层煤层开采溃水溃砂防控的重要基础工作,但至今尚未形成规范性方法和标准。松散层和风化带抗渗透破坏评价的关键是确定水力坡度和临界水力坡度。首先综述了流土和内部侵蚀发生的临界水力坡度确定方法,指出近松散层煤层采掘诱发溃水溃砂临界水力坡度与传统的临界水力坡度的不同特点。针对集中通道获得考虑临空面出口尺寸和岩土层物理力学性质的松散砂层、黏土层和基岩风化带的抗渗透破坏临界水力坡度的计算公式,采用试验结果验证,溃水溃砂临界水力坡度公式的适用性。通过单因素和多因素参数对临界水力坡度的敏感性分析结果表明,裂隙宽度是影响临界水力坡度大小的最重要因素,也表明在实际工程中通过控制采掘诱发的覆岩破坏是减少溃水溃砂灾害的关键措施。煤系风化带的临界水力坡度与其中黏土成分的含量、施加荷载大小有密切的关系,当黏土在风化岩石中占比(质量分数)为5%～40%时,其变化范围为2.9～67.2,给出了用高斯函数的拟合估算关系式和考虑上覆荷载的估算公式。研究结果将为近松散层开采溃水溃砂评价临界水力坡度计算提供参考。     

浙江省地理参数对地闪的影响

利用2007—2016年浙江省地闪数据,数字地形海拔数据、土地覆盖数据和HWSD数据集,定量化分析海拔、坡度、坡向、土地覆盖类型、土壤电导率对该地区地闪的影响。研究结果表明:浙江省地闪主要集中在海拔0～600m、坡度0°～30°;坡向东南地闪次数最高,坡向西地闪次数最低;林地地闪次数最高,湿地地闪次数最低;地闪对应的电导率主要集中在0.1dS/m。单位面积下,地闪次数随海拔、坡度、电导率均呈现先增加后减少的趋势;坡向东、东南地闪次数较多,坡向西、西南地闪次数较少;土地覆盖类型地闪次数最高是城市和建筑区,最低是水体。此外,地闪强度平均值随海拔增加呈现先减小后增加的趋势;陡度平均值随海拔增加而减小。两参数均随坡度增加而减小;随电导率增加呈现先增加后减少的趋势。以5km×5km为网格单元统计网格内各参量平均值进行相关分析发现,浙江地区电流强度、陡度均和海拔、坡度呈现负相关。     

基于多源遥感数据的弯曲月溪形貌特征解译

弯曲月溪是月球火山作用的产物,其形貌特征可以反映月海玄武岩的喷发历史和演化结果。基于最新高分辨率遥感月表图像和高精度DEM数据,分析月球Aristarchus地区弯曲月溪的形貌特征;结合Clementine UV/VIS多光谱图像的波段比值合成图像,分析月溪的物质成分。研究结果支持弯曲月溪的玄武岩熔岩流热侵蚀成因,表明研究区内的弯曲月溪具有相同的物源特征,月表坡度是控制月溪的主要因素。     

Parameterizations of the daytime friction velocity,temperature scale,and upslope flow over gently inclined terrain in calm synoptic conditions

A set of new parameterizations for the friction velocity and temperature scale over gently sloped terrain and in calm synoptic conditions are theoretically derived. The friction velocity is found to be proportional to the product of the square root of the total accumulated heating in the boundary layer and the sinusoidal function of the slope angle, while the temperature scale is proportional to the product of the boundary layer depth, the sinusoidal function of the slope angle and the potential temperature gradient in the free atmosphere. Using the new friction velocity parameterization, together with a parameterization of eddy diffusivity and an initial potential temperature profile around sunrise, an improved parameterization for the thermally induced upslope flow profile is derived by solving the Prandtl equations. The upslope flow profile is found to be simply proportional to the friction velocity.     

遥感、GIS结合与区域天然滑坡调查

以香港大屿山岛中部为试验研究区，探讨了遥感与GIS结合在区域滑坡调查中应用的可能性。在详细分析滑坡与环境因子关系后，将岩土类型、地貌、侵蚀、坡度等环境因子引入到影像中，与影像组成多源复合图像，可使地物的空间属性信息得到补充。同时采用适合高维复合数据的BP神经元网络对研究区天然滑坡进行识别，结果表明，区域滑坡的识别能力有较大提高。该方法的应用，将为大区域滑坡调查与监测奠定基础。     

山地坡度与坡向对卫星地面温度反演及中尺度分析的影响

在山区一个卫星视场内温度差异可能很大,这使得山区地面温度反演变得更加复杂,温度与山坡相对于太阳的朝向有关,它在很短的距离内可以相差很大。由卫星测得的地面温度偏向于直接面向卫星的亚视场地面元的温度。本文对科罗拉多中部卫星对地观测的星视几何状况对地面温度反演的影响进行了数值模拟。用一个中尺度模式计算了地面温度,对坡向与坡度角的次网格变化进行了参数化。模拟表明,在科罗拉多山区秋季坡度坡向的影响可以导致局地地面温度变化达30℃。在实际卫星观测条件下反演的地面温度偏差达3℃。不同视角的两颗卫星得出的相对温度偏差可以超过6℃,这还会导致在合并多个数据集时发生混乱。这种偏差的计算受到现有地形高度资料分辨率(约90米)的限制。结果表明如果资料分辨率精细足以表示科罗拉多的详细地形状况或者在陡坡所占比例大于科罗拉多落基山脉的山岳地区做反演,那末偏差会非常大。按照模拟计算出的科罗拉多地区的偏差梯度还未大到足以显著改变周日上坡-下坡环流的强迫作用,模拟中考虑了视角偏差的地面温度反演值被同化到在时间上连续的分析中。由于这种视角偏差引起的误差是系统性的,反演的视角偏差对依赖于遥感资料的气候分析就可能密切有关了。     

南海夏季海流的数值模拟

用一个水平分辨率较高的区域海洋模式计算了中国海的海流。本文给出了南海７月份的上层环流的数值模拟结果。结果表明:在南海北部的陆架区，一支较强的东北向海流穿过台湾海峡流入东海；在海南岛东南和越南沿岸以东海域有一个气旋式的涡旋；南海南部被一个反气旋式的大涡旋所占据。计算得到的这些环流特征与观测结果十分一致。另外，数值模拟结果还显示出，黑潮的一个分支通过巴士海峡的南部进入南海，虽然一部分海水不断被陆架诱导流向东北，但是仍有一部分海水可以一直向西流到海南岛以东海域。     

地形复杂度对坡度坡向的影响

采用三阶不带权差分算法，研究了地形复杂度与坡度坡向的关系，澄清了目前关于坡度坡向误差空间分布的矛盾观点，并分别在凹向椭球和高斯合成曲面数学模型曲面DEM上对其进行验证。通过研究得出：①坡度、坡向误差与坡度值正相关；②坡度坡向误差主要分布在平坦地区；③坡向误差较坡度误差对DEM高程数据误差敏感，较小的DEM误差引起较大的坡向误差。     

惊心动魄的“第二台阶”

珠穆朗玛峰东北山脊8680米至8720米路段是高差达30米以上的岩石陡壁，被攀登者称之为“第二台阶”，从北坡登顶珠峰。这里是最危险的地方。“第二台阶”岩壁平均坡度约在40度左右，接近第二台阶顶部是4米多高，坡度在85度以上的垂直岩壁。     

基于GIS对新安江模型的改进初探

新安江模型能较好解决降雨时空分布问题,但忽略了其他分布不均的影响。流域汇流特征在很大程度上取决于流域形状特征和地形分布。提出一种方法,利用数字高程模型(DEM)划分子流域,提取各单元流域的平均坡度和最大汇流路径长度,以最大汇流路径长度推求形状系数,并将形状系数和平均坡度引入模型结构中,建立其与汇流参数之间的相关关系,使新安江模型能同时考虑降雨、流域形状以及地形分布。将改进后的模型应用于沿渡河流域进行验证,效果良好。