构造因素与滑坡

本文首先简述了斜坡演化过程与构造运动的关系,然后阐明了滑坡的空间分布、活动周期及活动规模与构造因素的联系。在此基础上指出:构造因素是滑坡产生的基础,对滑坡分布具宏观控制作用,并与滑坡的活动周期和活动规模密切相关,是滑坡研究及其灾害预测、预防研究工作中值得重视的重要因素。     

西安地铁二号线沿线地裂缝成因分析

西安地铁二号线沿线地裂缝主要包括西安地裂缝、长安地裂缝和次级裂缝f0。西安地裂缝总体为北东走向,活动方式为南倾南降,分布在临潼—长安断裂带(FN)上盘。长安地裂缝目前活动性较弱,处于隐伏状态。本文简要介绍了沿线地裂缝的基本情况,并在地裂缝勘察成果的基础上分析归纳得出,西安地裂缝的形成与深部构造活动有关,现今的超常活动与过量抽汲深层承压水导致地面不均匀沉降有关。长安地裂缝成因有两种:一种是构造成因,一种是重力成因。     

2021年10月山西一次罕见持续性强降水过程物理机制分析

利用气象观测资料、NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料以及GDAS资料,对2021年10月2-7日山西持续性强降水天气过程进行分析。结果表明：稳定的乌拉尔山低槽后部冷空气扩散,中纬度短波槽东移,与副热带高压外围西南暖湿气流持续交汇,同时高低空急流耦合形成强烈上升运动,低层切变线和地面辐合线稳定维持,及低层水汽不断输送并形成辐合,为持续性强降水的发生发展提供有利动力和水汽条件。此次强降水过程分为对流性降水和稳定性降水2个阶段,2阶段水汽输送通道的源地、路径、高度均有明显差异,但水汽输送贡献率均以对流层中低层山西南侧的水汽输送占主导地位。降水开始前,对流层中上层存在对称不稳定,大气可降水量明显跃增;对流性降水阶段,干空气不断入侵,对流不稳定快速建立与释放,对流层中低层水汽辐合区与强上升气流配合,导致山西出现强对流天气。地形的阻挡、抬升及地形收缩作用,对局地极端强降水具有增幅作用。     

降水相态转换机制及积雪深度预报技术研究

利用2014—2017年山西省地面和高空气象观测资料、NCEP/NCAR FNL再分析资料、山西及周边地区多普勒天气雷达资料,对山西冬半年雨转雪过程进行归类与分析,探讨地面气温在降水相态转换中的作用,提取降水相态转换的前兆信息。针对降雪过程,统计分析降雪量和积雪深度增量的关系,总结提炼积雪深度预报指标。最后,选取气候特征相似的两次雨转雪过程进行对比分析,揭示降水相态转换的物理机制。结果表明:(1)山西省11月发生雨转雪的站次最多,其次为2月。地面气温作为降水相态变化的重要指标,其与气候和天气(如冷空气强度和路径)特征、地理位置等有关。(2)山西冬半年积雪深度增量与降雪量比值约0.68 cm·mm~(-1),且比值随着气温降低而增大,因此存在明显的时空差异。(3)在雨转雪的不同时段,随着对流层低层降温,冰雪层厚度在总云层的比例有所增加,且云中固态凝结物下落路径缩短,使得固态凝结物在下落过程中融化概率减小,造成相态变化。     

黄河中游地区MCC天气学分型及结构差异分析

利用2005——2017年卫星、实况探测、L波段探空秒数据和NCEP/NCAR FNL 1°×1°再分析等资料,采用天气学和动力诊断分析等方法,对黄河中游地区中尺度对流复合体(mesoscale convective complex,MCC)进行天气学分型,并对其结构特征及差异进行分析。结果表明:1)黄河中游地区MCC主要生成在夏季,多在傍晚至次日凌晨发展成熟,生命史长、移动缓慢,以暴雨及以上量级降水为主,雨强大,地域差异明显。2)依据200 hPa环流形势,将MCC分为3个主型,结合500 hPa形势特点,每个主型下分为不同副型。通过分析不同分型下MCC环境场及物理量空间结构特征及差异,提炼MCC强降水预报关键技术,建立MCC强降水预报物理模型。3) MCC形成在低层比湿和能量扰动的正值中心附近,在低层扰动梯度大值区、靠近正中心的区域发展成熟。扰动正值中心所在高度、中心强度以及正扰动的厚度等物理因子与MCC发展以及降水强度关系密切。4)不同分型下,MCC不同生命阶段云系及环境大气的垂直变化存在明显差异。云顶高度下降,湿层加厚,凝结高度降低,逆温层消失,是MCC达到成熟的先兆信号。5)在200 hPa南亚高压稳定背景下,地面存在次天气尺度冷锋、中尺度高压和冷池;中尺度高压作用明显小于冷池,冷池强度和维持时间与MCC降水强度和持续时间密切相关。在200 hPa深厚低槽和西北急流或急流分支背景下,地面无冷池和中尺度高压形成,低层入流风速和温度梯度的加大是MCC发展成熟的重要因素,中尺度露点锋对MCC强降水的触发作用不可忽视。     

碳酸盐岩洞穴型储层地震综合预测——以塔里木盆地古城低凸起三维区为例

塔里木盆地古城低凸起三维地震工区内的奥陶系碳酸盐岩埋藏深,非均质性强,且无钻井资料。重点对奥陶系鹰山组三段—四段白云岩的串珠状地震反射体进行地质诠释。采用均方根振幅属性预测了储层平面分布规律,应用缝洞雕刻技术预测了裂缝和串珠体发育区,运用相干、曲率属性预测了断裂、裂缝的分布,联合应用频率衰减梯度、低频能量、平均频率和吸收系数等手段进行了油气检测。通过对多种信息的综合分析,评价优选出有利勘探目标。基于上述工作部署的A井,在鹰山组三段灰质白云岩储层中获天然气勘探重大突破,证实了地震综合预测方法的有效性。     

CHARACTERISTICS OF GRAVITY WAVE PROPAGATION AND ENERGY CONVERSION IN A SUDDEN HEAVY RAINFALL EVENT

In this paper, a sudden heavy rainfall event is analyzed, which occurred over the Yellow River midstream during 5–6 August 2014. We used observational, NCEP/NCAR reanalysis, high-resolution satellite, and numerical simulation data. The main results are as follows. Under an unfavorable environmental circulation, inadequate water vapor and unfavorable dynamic conditions but sufficient energy, a local sudden heavy rainfall was caused by the release of strong unstable energy that was triggered by cold air transport into middle and lower layers and the propagation of gravity waves. The distributions of rain area, rain clusters, and 10-minute rainfall showed typical mesoscale and microscale fluctuation characteristics. In the mesoscale rain area or upstream, there was a quasi-stationary wave of mesoscale gravity waves with their propagation downstream. In the course of propagation from southwest to northeast, the wavelength became longer and the amplitude attenuated. In the various phases of gravity wave development, there were evident differences in the direction of the wave front. Wave energy was mainly in the lower layers. Unstable vertical wind shear at heights of 1–6 km provided fluctuation energy for the gravity waves. The mechanisms of heavy rainfall formation were different at Linyou and Hancheng stations. Diabatic heating was the main source of disturbed effective potential energy at Linyou. The explosive short-period strong precipitation was caused by the release of strong effective potential energy triggered by the gravity waves, and its development and propagation after that energy maximized. In contrast, the latent heat release of upstream precipitation was the main source of disturbed effective potential energy at Hancheng. This formed a positive feedback mechanism that produced continuous precipitation. In the studied event, the development of westerly belt systems had disturbed the wind field. The contribution of kinetic energy generated by this disturbance could not be ignored. The Froude number, mountain shape parameter, and ratio between mountain height and temperature inversion layer thickness had various effects of atmosphere and terrain on mesoscale and microscale mountain waves. In upper and lower layers, there were five airflows that were strengthened by the terrain. All these had important influences on local heavy rainfall at Linyou and Hancheng stations.     

甘肃黄土高边坡可靠度研究

以甘肃省266个黄土自然极限状态坡为研究对象,将其按地形地貌、地层岩性等特征划分为4个亚区,对每个亚区的极限状态坡高与坡宽进行双对数线性模型回归和不同置信度下的统计分析,给出4个亚区不同置信度下坡高与坡宽的相关关系。以1 024组黄土物理力学指标统计结果作为计算参数,用Bishop法的稳定系数计算公式建立极限状态方程,利用 Monte Carlo法对各亚区不同置信度下的边坡进行可靠度模拟,系统分析了坡高、坡度、参数变异性对失效概率的影响,以及失效概率与稳定系数的关系。结果表明,临洮-永靖亚区边坡坡度低于31.5?,失效概率可控制在10%以下;陇东亚区、兰州-定西-会宁亚区和天水-秦安-通渭亚区在强度参数变异系数取当地平均水平,稳定系数为1.3情况下失效概率在10%以内,稳定系数为1.2情况下,失效概率多在20%以内。     

西安地铁穿越地裂缝的抽水试验研究

查清地裂缝水文地质情况可以为西安地铁设计和施工提供科学依据。根据西安地铁勘察工作需要,2008年7月～9月选择地裂缝穿过的西安市劳动路小学院内场地首次尝试进行跨地裂缝水文地质专项现场试验。试验内容包括试坑渗水试验、钻孔注水和抽水试验,并以1号抽水井的稳定流抽水试验为典型,研究地裂缝对地下水渗流的影响。采用带1个观测孔的稳定流潜水完整井公式、带2个观测孔的稳定流潜水完整井公式以及潜水完整井水位恢复速度计算公式等3个渗透系数计算方法,得到了地表浅层土体沿地裂缝走向和垂直于地裂缝走向的渗透系数,分析了渗透系数的差异性;最后利用MADIS有限元软件模拟场地内建筑物对地基土施加应力,探讨了建筑物对场地土体的影响。结果表明:利用上述3个公式计算,都得到沿地裂缝方向土体的渗透系数比垂直地裂缝方向的土体稍大;在同一落程中,利用潜水完整井水位恢复速度公式计算得到的渗透系数最大,利用带2个观测孔的稳定流潜水完整井公式计算得到的渗透系数次之,利用带1个观测孔的稳定流潜水完整井公式计算得到的渗透系数最小,这主要是由井损造成的;建筑物对场地土体的影响主要集中在素填土层、黄土层和古土壤层,粉质黏土层以下影响则逐渐减弱,影响深度在18 m左右;由于建筑物长期对地裂缝上盘土体施加荷载,附加应力作用使地基土固结压密,导致地裂缝上盘土体的渗透系数较下盘小。     

山西省大雪天气的分析预报

利用1971-2008年山西108个地面气象观测站基本资料和常规观测资料,综合分析了山西大雪天气的主要特征。结果表明：(1)山西大雪天气主要出现在10月～次年4月间,但以3月最多;常出现连续2天以上的大雪天气,且多以局地为主,区域大雪仅占16％。38年来,山西大雪次数年际差异大,其中有3年异常偏多,5年异常偏少,且有两...