地理原创试题的编制过程及原则——以2014年唐山高三期末文综卷37题为例

正纵观近年地理高考试题,能力立意的命题视角已占据了主导地位,通过"新情境"的创设与"新材料"的运用,让考生直面社会的热点问题,并要求考生运用已有知识去解释、分析、解决这些问题,这充分体现了"贴近社会、贴近时代"的高考要求,凸显了"运用已学的知识来分析解决新问题"的命题取向。因此,在我们的教学与复习备考中,不妨以热点材料为背景,尝试命制地理试题,提高对知识的整合与融合,提高备考效率。下面以唐山市2014年高三期末文综卷37题为例,浅谈一下地理原创试题的命制过程及原则。     

利用HHT-EEMD方法分析云南区域GNSS应变时序孕震信息

地震的孕育和发生本质上都是地壳内部应力、应变能逐渐积累并突然或缓慢释放的结果,研究应变的变化过程对于地震危险性的判定具有重要意义。本文基于云南区域2013—2019年GNSS格网应变时间序列,利用专门适用于非线性非平稳信号处理的热门时频分析方法—整体经验模态分解（ensemble empirical mode decomposition,EEMD）的希尔伯特-黄变换（Hilbert-Huang transform,HHT）分析方法,探索云南区域中强地震前GNSS应变时序的时-频-能量分布特征,尝试挖掘应变时频信号中所携带的孕震信息。利用23号、42号格网对应的地震进行震例分析,结果显示：EEMD具有分频剖面的类似特征,它能够依据数据的时间特征尺度进行信号分解,较好地剖析信号在不同频率尺度上的变化特征;Hilbert变换能够通过瞬时频率、瞬时振幅等方式突出信号的局部瞬时特性,在固有模态分量（intrinsic mode functions,IMF）异常曲线识别无效的情况下仍能凸显异常;通过EEMD、残差趋势项分析、IMF异常识别和Hilbert变换综合动态分析应变时间序列的分析方法,能够在部分地震前夕发现一些潜在异常信息,为未来云南区域强震危险地点的判定提供一定的参考。     

深部开采圆形巷道围岩破损区与支护压力的确定

应用经典塑性力学理论确定的圆形巷道围岩弹塑性应力场存在一些问题,这影响深部圆形巷道的稳定性评价及支护设计的合理性。应用塑性力学求解新体系确定的圆形巷道围岩弹塑性应力场准确解,进行了各向同性均质地层中圆形巷道破损区、地层残余强度与支护压力关系方面的研究,取得了如下成果:(1)破损区随开采深度的增加而增大,它们基本呈线性关系。(2)建立了支护压力与巷道埋深、围岩强度、围岩破坏后残余强度、围岩泊松比和重度之间的关系。研究成果可为支护设计提供重要参考。     

速度分布和银盘厚度效应对正常脉冲星Z向分布的影响

基于彭秋和等1978年得到的无扰动有限厚盘引力势,根据两个引力势参数(h_(z1)= 0．001kpc,h_(z2)=0．325 kpc)和两个速度分布参数(σ_(v1)=115km/s,σ_(v2)=200 km/s)组合的4种情况,对4×10~5颗脉冲星做了三维蒙特卡洛模拟．4×10~5颗脉冲星按着10~8年间隔被分成20组,计算了每组“逃逸”脉冲星所占比例．对每组中“未逃逸”脉冲星,分别在0＜r＜25kpc和5＜r＜11kpc两个区域中对|z|分布做了统计,研究了“未逃逸”脉冲星在这两个区域中的分段标高和累积标高的演化特征．“未逃逸”脉冲星的分段标高在一定空间范围内的变化不规则,但累积标高的变化却比较平滑．在相对长的时间里(＞10~8年),银盘厚度对脉冲星累积标高演化有显著的复杂影响；在相对短的时间中(＜2×10~7年),这种效应很小,而且累积标高对时间的依赖关系是线性的．在长时间里,初始速度分布对累积标高也有显著影响．在引力势h_(z2)=0．325 kpc的条件下,在径向范围5＜r＜11kpc和时间t=9．22×10~6年以及σ_(v2)=200km/s的情况下,模拟的累积标高是0．596±0．005 kpc．     

矿山救援地面生命保障孔高效成孔关键技术

地面生命保障孔作为井下被困人员的保障通道,是矿山事故造成人员被困井下时重要的地面应急救援方案之一,面对救援区易坍塌、易漏失、涌水大、易斜地层等复杂条件,单一成孔工艺存在地层适应性匹配差、综合钻进效率低、透巷难度大等问题,无法满足救援要求。为形成生命保障孔高效成孔工艺技术体系,提高应急救援响应速度,从解决钻效低、透巷难等科学问题和关键技术入手,快速安全钻进和精准透巷是高效成孔的两个核心任务:围绕快速安全钻进,针对深厚覆盖层、复杂基岩层,开展高压射流、空气潜孔锤跟管、复合钻进、空气潜孔锤、双钻头自平衡等钻进工艺研究,形成了深厚覆盖层安全高效钻进、基岩层复合“一趟钻”提速增效、基岩层空气潜孔锤“一趟钻”提速增效等安全快速钻进技术组合;围绕精准透巷,依据不同钻进工艺孔身轨迹控制机理,阐述了复合钻进轨迹监测控制与空气钻进轨迹监测关键技术方法,针对应急救援现场大偏移井无法透巷难题,提出了超短距离螺旋纠偏技术。成果应用于宁夏梅花井矿生命保障孔工程试验,钻孔深度670.50 m,成孔孔径215.9 mm,用时46.83 h,平均钻速14.32 m/h,孔底水平偏移0.27 m,从开钻至下套管高效成孔总用时55 h,证明该工艺技术体系能确保生命保障孔在72 h黄金救援时间内高效成孔,为地面应急救援钻孔的施工提供技术支持。      

川北山丘区地下水补给特征与定量研究

针对川北山丘区地下水资源和污染防护研究中地下水补给难以定量等问题,以川北典型山丘区平溪河北岸的山丘区子流域为研究对象,布设监测孔并对其地下水的水位和水温开展动态监测,并基于大气压监测数据校正地下水监测水位,分析了山丘区地下水水位及水温的年内动态变化特征;采用渗水试验和分段双栓塞水文地质试验获取含水层空间渗透系数;基于达西断面法定量计算了研究区内观测断面的地下水径流补给量,并建立了月降雨量与降水入渗系数的函数关系,结果显示:研究区多年平均大气降水入渗补给量为16.61mm,多年平均降水入渗系数为0.0182;月降雨量与降水入渗系数呈幂函数关系;此成果可为研究区地下水资源、地下水防污性能评价及地下水数值模拟等研究提供重要依据。     

岩脉多次侵入条件下斜坡变形破坏模式及稳定性分析

岩质斜坡受到花岗岩脉的多次侵入,坡体结构和岩体结构均有较大的改变,因此斜坡的变形破坏模式和稳定性均有可能发生变化。本文以雅砻江中游楞古水电站坝址区嘎夏帕斜坡为例,对多次花岗岩脉侵入条件下斜坡的变形破坏模式和稳定性进行分析。嘎夏帕斜坡原本为陡倾中薄层砂岩组成的逆向坡,岩体完整性较好,稳定性较高; 由于受到花岗岩脉的多次侵入,坡体变成砂岩和岩脉互层的结构,在岩脉挤压作用下,大部分岩体呈碎裂状,完整性差,坡体的变形模式由弯曲-倾倒式变为挡墙溃决式。中部完整性较好的砂岩成为挡墙,和前部岩脉一起阻止后部大方量碎裂状岩体下滑,但是随着前部脉体的失稳破坏,斜坡有可能发生挡墙溃决式整体滑坡。并通过数值模拟软件3DEC进行了验证,计算结果与定性分析一致。本文的结论可以为此类斜坡的稳定性分析和防治提供理论支持,具有一定的参考价值和实际意义。     

一种用于长距离网络RTK基准站模糊度固定的非组合方法

基准站模糊度固定是网络RTK系统初始化的前提条件。文中使用非组合方法来固定基准站间模糊度。该方法相对于传统组合方法而言具有以下3个优点:1)基于非组合观测值,避免了观测噪声的放大;2)将L2模糊度变换为L1与宽巷模糊度WL(Wide-Lane)模糊度的差值,同步求解WL和L1模糊度浮点解,简化了计算过程;3)WL模糊度由平差得到,部分模糊度固定后,加快了其他WL模糊度的固定速度。实验结果表明,非组合方法相对于传统方法而言,WL模糊度固定速度提高了24.5%;L1模糊度固定正确率提高了7.9%。可以认为,在网络RTK初始化方面,非组合方法要优于传统方法。     

地下水NO -3污染的微生物修复实验研究

随着农业的发展,尤其是化肥和农药的超量施用,产生了一系列的环境问题,已危及地下水的质量安全。大量的氮素没有被农作物吸收,经微生物硝化作用后,以硝态氮的形式进入土体和地下水。浅层地下水已普遍受到氮素不同程度的污染。本文以硝态氮污染为例,在实验室探索了硝态氮污染地下水微生物修复的实验方法,通过室内模拟含水层地下水静止条件和流动条件下,利用优选的菌群制剂和少量营养碳源,对试验区高含NO-3地下水的修复试验效果是显著的,去除率可达90%～100%。其作用还是持续的,静止条件下试验进行到256d时,其去除率仍达89 74%;流动条件下试验进行到112d时,试验主孔下游的观测孔3#、4#中的去除率也还有16 22%和27 26%。试验结果为野外现场原位微生物修复提供了技术支撑。     

自然地理教学中追因型情境的设计策略——以“大气的水平运动（风）”为例

所谓追因型情境,是指根据自然地理的知识特性,为落实课标要求所创设的,适合学生主体学习,并作用于主体活动,产生一定的追根究底的情境,使学生主动积极地建构学习内容,具有追因分析的机会和条件的场景。