论都江堰水利可持续发展战略框架

公元前256年建立的四川都江堰水利枢纽工程是世界历史上至今仍在发挥巨大作用的最古老的水利工程之一.但是随着工程基础设施的老化,生态环境的恶化,周边地区工农业的过度开发,原有的传统水利发展模式已经不能适应都江堰灌区当前和未来的发展需求.因此,提出了一个以可持续发展思想为指导的、有明确发展目标、有总体发展构架的、又能对其进行实施评估的都江堰水利发展战略框架以及与之相适应的实施对策.用以推动都江堰灌区水利可持续发展的进程.     

对地球系统科学的几点认识

地球系统科学将是２１世纪地球科学的主旋律,它被定义为：“将地球作为一个整体来伯全部知识;对地球的气圈、水圈、生物圈和岩石中的各种作用及各层圈间相互作用时间进行的研究”。此种学术思想可追溯到１００多年前,见於文字也有近二十年。它对当代地学的发展起了重要的推动作用,有四个特点：地球现象的远距离相互联系、影响;内动力和外动力研究一体化;地质作用和生物作用研究一体化;一类活动作为地球系统的一部分。当前地球系统科学的发展也提出了一些新问题,主要的是：在学术思路上对与岩石圈有关的地质作用有所忽视;观察研究系统不全面;还未深人到资源形成和小环境的研究中。近年来的观测试验表明,发生在岩石圈的各种地质作用正积极参与垒球各圈层间的物质能量交换。对它们的忽视,可能正是目前一些生物地球化学循环模型无法平衡的原因。     

Gaia理论与地球系统科学

本文简要介绍了Gaia理论的提出背景、科学内涵,及其最初验证模型———雏菊世界。Gaia理论将地球与生物当作一个可以自我调节的整体,强调生物圈对全球环境的调节作用。在此基础上,文章着重分析Gaia理论在全球变化、地质事件、生物进化研究中的应用,指出在进行地球系统科学研究过程中,应以Gaia理论为指导,不能把生物仅仅作为环境的附属产品,而片面强调环境对生物进化的制约。同时也要认清生物在自身进化的同时,也积极地调节着全球环境,使之更有利于生物进化。生物圈是地球具有生命的直观体现,同时也是联系地球各圈层的关键环节。正确认识生物圈对于全球环境演化的调节作用,不仅帮助我们认识地球系统的全貌,更可以推动地学研究深入发展,对全面研究全球变化有积极意义。Gaia理论正处于发展期,理论需要进一步发展与完善,在实际应用中,应该对现有的学科进行更为广泛的综合。我国地学工作者应该抓住这一科学方向,为地球系统科学理论做出应有的贡献。     

地球系统的碳循环和资源环境效应

地球系统的碳循环,制约着一系列资源环境问题的形成和发展.掌握其运行规律和机制,将为可持续发展提供重要的知识支撑.本文回顾了数百年来人类对碳循环认识的历史,概述了20世纪最后年代,通过IGBP,IGCP等国际计划,以及一些国家计划对全球碳循环所作的观测、试验和模型分析所获得的重要成果.同时也指出了当前国际碳循环研究中在学术思路、观测试验工作布署,以及对碳循环有关的资源环境问题研究等方面不足之处,特别是一些重大国际计划存在着忽视地质作用对全球碳循环影响的问题.在此基础上,对21世纪初全球碳循环研究可能出现的热点作了分析,并建议我国的碳循环研究,除了要继续积极参与各种多边国际合作计划,作出我们应有的贡献外,还应根据我国的地域优势,选碳酸盐岩地区的碳循环,和碳循环的资源环境问题两个突破口,作重点深入研究.     

论河流水能资源过度开发的地质生态环境问题

水能是清洁安全的能源。但如果对水能资源进行竭泽而渔地过度开发,必将引起地质生态环境方面的负面影响,甚至引发生态灾难。文章列举了岷江上游流域水能开发中的大量事例,呼吁应科学、合理、有序地开发利用河流水能资源,岷江上游流域水能资源的开发现状,应给人们以警醒和反思。     

都江堰的防旱启示

开挖洋溪口引水入洞庭平原,是一项利用自然条件又耗资不巨,又不影响三峡水库蓄水和长江中下游总水文形势的可持续发展工程。     

地球系统科学与成矿学研究

在简述地球系统科学的基础上 ,文中提出了由地球系统科学引发的成矿学研究 3个观点 :(1 )成矿系统是一个特色的地质系统 ;(2 )成矿系统与其它系统的关联 ;(3)地质突发事件具有灾害和资源的两重性。针对地球系统科学要求和矿床学学科发展进程 ,提出了 5个亟待加强的研究领域或课题 :(1 )深部过程、浅表环境与成矿系统 ;(2 )重大事件与成矿 ;(3)生命活动与成矿 ;(4 )物理成矿作用和(5 )海洋成矿作用。在结语中 ,作者强调要从地球系统的大背景来研究成矿环境、成矿过程和成矿动力学 ,也即将传统的矿床成因研究提高到地球系统科学的层次 ,为矿床学的发展提供新的广阔的理论基础。     

闽江水利工程引发的环境地质灾害问题初步研究

闽江干-支流上众多水利水电工程的建设运营,显著地改变了闽江干-支流的流速、流量、输砂量和挟砂能力等水动力场因素,也改变了沿江两岸的应力场强度与分布状态,导致闽江流水地质作用类型、强度及其时空分布与演化状态产生较大的变化,相伴产生日益突出的空间分布较广的、持续时间长的沿江两岸(含库区)的环境地质灾害问题。本文概要地就闽江水利工程建设运营与沿江及库区岸坡的失稳破坏危害、水口水库诱发地震灾害以及水利工程运营与水库下游河道稳定性变化及危害的关系等3方面问题进行初步的研究。研究表明:沿江库区及岸坡的失稳破坏灾害发生与水利工程运营具有明显的相关性,随运营时间的延续,灾害发生的频率显著提高; 水库蓄水拦砂致使大坝下游河床的流水侵蚀冲刷作用增强,这是导致水库下游河道形态变化、破坏并伴生沿江岸工程危害的重要因素; 水口水库蓄水加载及水化作用是诱发水口库区地震的重要因素,该水库诱发地震的余震时间持续长,在未来若干年内仍存在发生起伏性增强,或强度较大的并具破坏性地震的可能,对此应予高度重视并展开专项研究。同时提出,应开展水利工程引发的地质灾害的专项监测和预报分析研究,并建立水利工程环境地质灾害动态区域信息监测和预警预报系统。     

论华北平原的黄河古水系

为合理开发利用地下水及水资料调蓄,通过物探、钻探及室内分析数据,对华北平原埋深２０～３５ｍ的数条ＳＷ－ＮＥ向砂带进行了研究。该砂带具有许多河流相沉积标志,从分布格局、重矿物组合、砂带规模、古生物化石和＾１４Ｃ测年看,该带是末次盛冰期－早全新世形成的黄河古河道带。它切割了末次冰期间冰段棕红色粘土,形成了切割谷。谷内堆积了末次盛冰期－－早全新世砂砾石,后又被中全新世淤泥质粘土掩埋而成为埋藏古河道带。它     

我国古代黄河水利工程活动对环境的影响

历代治理黄河的工程活动,都着眼于治水,而忽视了治沙,以致黄河逐渐成为地上悬河和黄淮海平原的分水岭。这既改变了我国第一大平原的原生地质环境,又在近800余年来建造了面积达10000km2以上的渤海、黄海三角洲和苏北滨海平原的新的地质环境。此文根据历史事实,建议改变传统的治黄观念,应该重视黄河泥沙这一宝贵财富,有目的、有计划地,而不是任其自然地将黄河泥沙引到适宜的地区填海造陆。黄土高原水土流失,泥沙无穷,黄河搬运日久天长,较之挖山填海,优越无比。该文认为黄河泥沙造陆的理想地区是苏北的黄海之滨,而不是渤海。渤海面积狭小,又是我国的内海。以黄河泥沙填于渤海指日可待,而渤海变陆,对华北、东北的气候、水文、环境等都十分不利。     

长江上游水系变迁的河流阶地证据

以金沙江石鼓-巧家河段与川江宜宾-重庆丰都河段的阶地堆积物物质成分变化为着眼点研究了长江上游水系变迁。分河段对阶地堆积物重矿物成分进行时空对比后发现,金沙江下段沿岸各地的高位阶地重矿物成分差异较大,说明当时该地区尚未有贯通的金沙江,而可能是独立的小水系。白汉场、剑川、漾濞、元江等地古河谷堆积物样品重矿物成分的相似说明古金沙江可能是在石鼓、鸿文附近向南经过白汉场-剑川-漾濞盆地入红河的。川江各处高位阶地重矿物成分的差异说明当时该地区也存在分散的水系。金沙江下段以及川江贯通之后汇水东流,现代长江上游水系格局形成,并发育了重矿物成分相近的低阶地。     

广东若干水利环境地质问题浅析

广东省各大江河干流中下游水库多呈河槽型,河槽型水库环境工程地质问题举足轻重而又不适用规范及手册预测评价方法,迫切需要完善对河槽型水库环境工程地质问题分析评价。随着人类活动营力的日趋强化,新的水利环境地质问题不断暴露;随着人们的环境意识越来越强,被揭露的新的水利环境地质问题也将越来越多。     

川西岷江松潘段第四纪与新构造运动特征分析

在已有调查研究的基础上,通过野外地质调查和剖面测量,重点分析了岷江松潘段的漳腊盆地、斗鸡台盆地地貌特征、第四纪沉积物类型、物质成分、空间分布等特征,并系统测量和研究了松潘段岷江干流及其支流的河流阶地特征。研究表明,新构造运动控制了松潘段第四纪盆地的形态和地貌演化过程,漳腊盆地和斗鸡台盆地形成于中新世末至上新世初,西侧控盆断裂为东倾正断层,东侧为西倾逆断层,盆地为断块发生西降东升的翘板式断块运动过程中形成的,称之为"翘板式箕状盆地"。松潘段岷江河谷地貌呈现出宽谷和窄谷交替出现的特点,岷江干流及其支流中发育多处湖相地层,沉积特征表现为堰塞湖。岷江上游松潘段最多发育6级阶地,以侵蚀阶地和堆积阶地为主,主要形成于中更新世晚期—全新世时期。阶地级数具有分段性特点,不同区段阶地阶面宽窄不一,受区内新构造活动控制明显。岷江上游新构造运动表现为南北条带性和东西向差异掀斜抬升的特点,红桥关以上整体为构造隆升区,至少具有3次构造隆升,岷江上游斗鸡台盆地构造隆升强度整体上大于漳腊盆地。在尕米寺地区可能发生了6次构造抬升,红桥关一带构造抬升明显要强于漳腊盆地。     

珠江水系桂平、高要和清远站河水化学组成的季节变化及对化学风化研究的意义

文章报道了珠江水系桂平、高要和清远3个站河水主要离子及部分微量元素近一年持续观测数据。结果显示,河水中的Cl-主要通过夏季风降雨从海洋输送而来,Cl-/Na比值呈现季风雨季较高的特点,K含量则与Rb含量显著相关,指示河水中K主要是由硅酸盐化学风化贡献,而 Rb/K 比值与水温呈现负相关的关系,暗示植物分解对河水中K的贡献不大。3个站点中河水的主要离子及微量元素均主要来自碳酸盐的化学风化的贡献,相对而言桂平站碳酸盐化学风化的贡献最大,高要站次之,而清远站则来自硅酸盐化学风化的贡献较大。流域的化学风化存在明显的季节性变化,硅酸盐的化学风化主要呈现夏秋季节较强,冬季相对较弱的特点,而碳酸盐的化学风化也呈现显著的季节波动,但3个站的变化样式并不一致,可能存在更复杂的控制因素。     

关于长江中游洪灾问题的思考

中国是一个水灾频发的国家 ,长江中游历来就是重灾区。 1998年的长江洪水是 1954年以来最大的一次全流域性洪水 ,高水位持续时间长 ,洪水量大 ,洪水遭遇情况恶劣是这次长江汛期的突出特点 ,由此造成的损失十分严重。导致长江中游洪灾的原因是众多的 ,其中气候异常是最直接的影响因素 ,但过度围湖垦殖与江湖关系失调亦是洪涝灾害日趋严重的一个重要原因。由于自然演变和人类活动的共同作用 ,长江中游河湖环境越来越不利于超额洪水的排泄。江汉湖群、洞庭湖和鄱阳湖面积缩小 ,容积减少 ,对河流水量的调蓄作用大大降低。同时荆江已演变为典型的弯曲河道 ,成为防洪的重点地段。荆江大堤的修建隔断了江湖联系 ,改变了中游河湖关系。所有这些因素都使得中游洪灾日益加重。为了实现区域可持续发展 ,迫切需要建立一套完善的抗洪减灾防御体系。     

都江堰—汶川公路地质灾害特征及形成机制初步研究

汶川特大地震发生后,都江堰—汶川公路两旁地质灾害尤为发育,先后多次完全中断震中生命线的交通,严重影响了公路的安全运行和灾后重建的加快进行。为有效防灾和减灾,本文立足于野外考察和对已有资料的分析,对该地区开展了区域性地质灾害研究。研究表明,区内地质灾害具有以下几个显著特征:在分布上,沿公路呈线性带状密集发育、类型多、分段性显著; 成因复杂的高陡岩土体是地质灾害的主要物质基础; 强烈的场地地震效应和内外动力耦合作用是该地区地质灾害形成、发生的重要因素。本文为该区域地震地质灾害的成灾机理和防治措施的研究提供了科学依据。     

川西高原岷江上游河流阶地初步研究

基于岷江上游干流阶地地貌的野外观察和阶地沉积物的ESR年代测定,结合前人阶地测年数据,阐述了岷江上游干流晚第四纪阶地的形成过程和河谷下切历史,探讨了阶地演化对岷山和龙门山构造带隆升的响应过程。