三峡水库调节作用对长江近河口段水文水动力特性影响

为了评估三峡水库蓄水对长江感潮河段水文水动力特性的影响,建立了具有预测功能的水动力模型。考虑径流与潮流之间的相互作用,模型在只有上边界流量过程的条件下可以给出下边界的潮位过程。在此基础上应用一维河网非恒定流数学模型,对三峡水库蓄水前后长江近河口段大通—徐六泾的水流运动进行了10年的数值模拟。统计分析结果表明,水库调蓄作用对感潮河段各站的潮位累积频率及水文水动力因素的年内过程变化影响甚大。     

鄂西黄陵穹隆新生代隆升特征及其环境效应

位于湖北省西缘的黄陵穹隆具有基底加盖层双层结构,其暴露的基底主要以黄陵花岗岩为代表。该穹隆对长江三峡的形成演化、四川－江汉盆地一带构造格局的形成,以及三峡大坝的安全性等方面均具有重要控制和影响作用。本文通过对黄陵花岗岩的裂变径迹特征分析,结合野外实测阶地地貌数据,获得了黄陵穹隆65Ma以来的隆升速率、隆升高度和剥蚀速率等方面的数据：1)65-7Ma,隆升速率为24.6-7.4m/Ma,隆升高度为1426.8-429.2m;2)7Ma至今,平均隆升速率为204.1m/Ma,隆升高度为1428.7m。而0.73-0.01Ma以来隆升速率由0.058m/Ka增加为1.033m/Ka,平均隆升速率为0.134m/Ka,显示出早期隆升较慢,后期加快的趋势。65Ma以来,至少总的剥蚀厚度为2455.5m-1457.9m,其中7Ma以来剥蚀的厚度为1028.7m,剥蚀速率为0.147mm/a。研究结果约束了长江三峡的形成时间和过程,证实了三峡是一年轻的河谷。     

长江三峡深槽沉积的研究

文章研究长江三峡两个基岩深槽沉积岩砾的岩性组成与粒度特征,深槽底部的砾石成分以深槽基岩崩落蚀余物质为主,深槽的中上部则以长江底流搬运沉积物为主。¹⁴C测年数据显示,深槽的发育在3.5万年以前,以侵蚀深切为主,没有留下蚀余堆积;3.5万年以后,仍以侵蚀为主,但已有蚀余为主的岩块堆积;大约2.4万年以来,逐渐有缓慢的冲积砾石堆积;至葛洲坝建成以后,该地发育了比较稳定的冲积砾石层和砂层。看来大约35kaB.P.前后,该地水动力强度发生过重大变化,与施雅风等关于3～4万年前长江上游多雨期研究成果相吻合。     

A PRELIMINARY STUDY ON UPPER CRUSTAL VELOCITY STRUCTURE IN THE THREE GORGES RESERVOIR AREA

In this paper, using the double difference tomography method, the P wave and S wave velocity structures of the earth's crust beneath the Three Gorges Reservoir are inversed based on the high-resolution seismic data of seismological stations recorded from March 2009 to December 2010. According to the research results, the P wave and S wave crust velocity zones in the Three Gorges Reservoir area show a high V_P value area and a V_S value area with value low in the lower part and high in the upper part, distributing respectively at both sides of Shennongxi River to western Xietan in the north of Badong and near the outlet of the Xiangxi River at the northern section on Xiannvshan Fault. In the region from the two sides of Shennong River in the north of Badong to the western Xietan, microseisms are distributed in three zones in near east-west direction, with steep and north-dipping sections, spreading along the high-to-low velocity transition zone of the P and S wave. On the northern section of Xiannvshan Fault, small earthquakes are distributed along the NNW-trending Xiannvshan Fault, and the geological section reveals a steep and linear distribution along the transitional zone between the high V_P value area and the V_S value that is low in the upper and high in the lower part. Joint inversion results show a good consistency of the planes of the microseisms with the distribution of active faults.     

水沙调节后荆江典型河道横向调整过程的响应——Ⅱ.上、下荆江调整差异初探

三峡水库2003年6月蓄水运用后,下游河道水沙过程已发生大幅变化,对于岸滩抗冲性较弱的荆江河道来说,河道的横向调整过程势必受到影响。采用考虑岸滩崩塌的河势研究数值模型,针对三峡水利枢纽工程运行所引发的水沙变异过程,初步探讨了荆江典型河道横向调整及河势变化对水沙条件变化的响应。对于下荆江石首河段来说,来沙减少后,冲刷加剧,局部河岸坍塌及平面变形加剧,主要发生在受弯道水流顶冲的位置,但河势演变趋势及平面变形总体上基本一致,并未发生较大变化。对于上荆江沙市—新厂河段来说,来沙量减小后,河道平面变形幅度总体上减小,局部最大减幅可达50%左右。     

三峡库区地质灾害防减灾战略关键问题

三峡库区地质灾害防治已成为目前中国地质灾害防治的主战场。论文主要分析三峡库区地质灾害防治工作中面临的主要问题及防、减灾战略实施中的一系列关键问题。先概要介绍了库区地质灾害种类繁多、量大面广、日趋严重的现状;然后从库区人为诱发地质灾害愈演愈烈的状况、地质灾害基础调查工作在广度与深度方面的不足、地质灾害防治资金投入有限等方面对目前该区地质灾害防治面临的主要问题进行了研究;其后重点从库区地质灾害防治总体规划的形成历程与实施、地质灾害的科学管理制度的建立与多体系管理体制的理顺、地质灾害的预测预报研究与成果转化及库区地质灾害全面监测预警体系的建立、治理地质灾害采用的整治与利用相结合的技术措施等方面,深入分析了实施库区地质灾害防、减灾战略的一些关键问题。结论认为,呈日趋严重之势的库区地质灾害,难以在水库最终建成蓄水之前实施全面治理,防、减灾战略的关键是要尽快实施库区地质灾害总体防治规划,并且在总体防治规划的指导下,在科学的地质灾害管理制度及顺畅的管理体制下,开展库区地质灾害预测预报工作及全面实施监测预警。同时实施重点整治与土地利用相结合的治灾技术路线。     

鄂西清江中上游高海拔砾石层ESR定年及地质意义

在鄂西清江中游建始、巴东地区、上游利川地区的野外地质调查中,发现多处残留的高海拔河流相砾石层,其特征指示砾石层可能为NNE向古水系残留的“高阶地”.对高海拔砾石层进行了ESR测年,清江中游建始、巴东地区高海拔砾石层形成于早更新世末中更新世初(677:±67)～(789±78) ka,上游利川地区高海拔砾石层形成于中更新世中期(371±37)～(551±55) ka,说明早更新世末中更新世初,清江中游地区尚发育NNE向古水系,而直至中更新世中期,清江上游利川地区仍发育NNE向古水系.这可能指示清江袭夺中游水系发生于早、中更新世之交,袭夺上游水系发生于中更新世中期,现代清江水系形成于中更新世中期之后.由于清江贯通、长江贯通三峡都与青藏高原末次快速隆升有密切关系,从而指示长江贯通三峡的方式总体上可能也是自东向西的不断袭夺,而贯通时间则可能要稍早于清江.     

三峡地区泥灰质岩石斜坡带岩溶作用及其对工程稳定性的影响

泥灰质岩石岩溶是岩溶研究一个薄弱环节,将工程稳定性与岩溶作用相结合是岩溶地区地质灾害评价和治理所面临的新课题.三峡地区巴东组(T2b)泥灰质岩石的岩溶问题是新近发现的重大工程地质问题.由于构造破碎和河流切割引起岩石卸荷与松动,使岩石有利于水的渗入和岩溶作用.水是岩溶的溶剂,在峡谷斜坡地带,雨水是地表水和地下水的主要水源,地处亚热带的三峡地区雨水丰沛.通过对15个不同类型水样的化学成分测试和计算表明,雨水呈酸性,方解石的饱和指数(SI)低,具有强烈的溶蚀性,在地表和地下运移的过程中对泥灰质岩石产生了强烈的溶蚀作用.不同的地貌位置和构造层位具有不同的地表水和地下水状态,从而产生不同强度和不同形式的地表和地下岩溶.地质历史时期,岩溶作用使岩石发生成分和结构的一系列变化,从而导致岩石力学强度降低,岩体发生不均匀沉降、地裂缝、滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷.测试和计算还表明,不仅雨水及其转化成的地表水和地下水,而且江水和自来水均有一定的溶蚀性.将来,水的岩溶作用和水的诱发作用可能导致地基不均匀沉降、地裂缝、滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷,从而破坏工程稳定性.防治三峡地区地质灾害的关键在于防止水向地基的入渗.建议对三峡地区泥灰质岩石斜坡带岩溶进行深入研究.     

丹江口水库老灌河流域地下水水化学特征

作为南水北调中线工程的水源地,丹江口水库地下水的水质是影响南水北调工程建设的重要因素.为了确保丹江口水库一库清水送北京,对水库老灌河流域进行地下水采样、统计和分析,研究地下水的水化学特征,结果表明:丹江口老灌河流域地下水偏弱碱性,属于低矿化水,Ca2+为优势阳离子,HCO3-为优势阴离子;除NO3-外,该区主要离子浓度均符合我国及世界卫生组织推荐的饮用水标准;丰水期和枯水期地下水的水化学类型均为Ca-Mg-HCO3型和Ca-HCO3型,水化学过程以风化-溶滤作用为主;地下水NO3-超标13% ~17%,丰水期部分区域出现Cl-型水化学类型.季节变化对老灌河流域地下水的水化学类型空间分布影响较小,地下水水质受农业、养殖业、工业遗留废渣及生活污水等影响.     

模式内部变率引起的1.5℃和2℃升温阈值出现时间模拟的不确定性研究

模式内部变率是模拟结果不确定性的重要来源,然而它对于1.5℃和2℃升温阈值出现时间不确定性的影响尚不清楚。因此,基于耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)的多模式数据研究了模式内部变率对1.5℃和2℃升温阈值出现时间不确定性的影响以及对未来排放情景的敏感性。结果表明,模式内部变率对升温阈值出现时间模拟的影响与外强迫的影响相当,单个模式内部不同成员达到全球平均1.5℃或2℃增温的年份相差2~12年;其影响具有明显的空间差异,影响极大值出现在欧亚大陆以北洋面、白令海峡周围区域、北美东北部及其与格陵兰岛之间的海域、南半球高纬地区等;低排放情景下模式内部变率的影响大于高排放情景。