Dynamic Analysis of Deformational Structures of the Xiannüshan Fault Zone in the Three Gorges of the Yangtze River

Field investigation and laboratory work reveal that inhomogeneity of the deformation of the Xiannüshan fault is mainly characterized by lateral zonation, longitudinal segmentation and downward stratification. Based on these results, a 3-D deformational structure model of the fault was established and its geometrical and kinematic characteristics in two main deformational stages i.e. the main Yanshanian and Himalayan were discussed. The directions of principal and the differential stresses in these two stages were determined by using conjugate joints, striations of fault planes and microstructures of the fault zone. The direction of (1 is N-S in direction with differential stresses of 150(250 MPa in the Yanshanian, and N70E with a differential stress ranging from 80-120 MPa in the Himalayan.     

Dynamic Analysis of Deformational Structures of the Xiannüshan Fault Zone in the Three Gorges of the Yangtze River

Field investigation and laboratory work reveal that inhomogeneity of the deformation of the Xiannüshan fault is mainly characterized by lateral zonation, longitudinal segmentation and downward stratification. Based on these results, a 3-D deformational structure model of the fault was established and its geometrical and kinematic characteristics in two main deformational stages i.e. the main Yanshanian and Himalayan were discussed. The directions of principal and the differential stresses in these two stages were determined by using conjugate joints, striations of fault planes and microstructures of the fault zone. The direction of (1 is N-S in direction with differential stresses of 150(250 MPa in the Yanshanian, and N70E with a differential stress ranging from 80-120 MPa in the Himalayan.     

三峡地区更新世滑坡与新裂活动、气候变化关系的再认识

滑坡是三峡地区主要的地质灾害之一。三峡地区滑坡形成及发展的阶段性与新构造活动密切相关,与气候的冷暖变化也有密切关系。在系统收集三峡地区断裂活动同位素测试年龄的基础上,做出了断裂活动的年龄分布直方图。与滑坡年代分布对比发现,断裂活跃峰期与滑坡活跃峰期相间分布,后者明显滞后于前者;与气候期对比发现,断裂活跃期多对应于气候的由暖转冷阶段。综合分析表明,断裂活跃峰期的构造活动主要为后期滑坡的发生准备了充分的条件,而暖湿气候环境的强降水及地震活动,则是触发滑坡发生的主要因素。     

The Shizikou Gravitational Gliding Structure in the Three Gorges of the Yangtze River

A study has been made about the structural attribute of the NNW-trendingShizikou linear image belt in the head area of the reservoir of the Yangtze River Gorges and theevaluation of its crustal stability. On the basis of regional geological surveys and by making astructural analysis and a multidisciplinary study, it has been ascertained that the segment withthe best displayed image characteristics is marked by a gravity gliding structure with a multilay-er gliding fold type architecture. This paper also analyzes the medium conditions, slope struc-ture and dynamic setting for the formation of the structure system.     

长江上游径流变化及其对三峡工程的影响研究

长江上游1881—2006年径流数据分析结果表明,宜昌站1990年之后的径流量比1990年之前明显降低,其中9、10两个月份的降幅最为显著。究其原因,主要是上游地区水资源开发利用和气候变化等因素所致。水资源开发利用的分析和预测研究结果表明:1998—2006年间,上游地区的年用水量平均以6亿m3/a的速度增长;随着上游地区未来用水量的增加、许多水利水电工程的开发建设以及调水工程的实施,三峡水库的来水量及径流过程将发生进一步变化,进而可能对三峡水库未来汛后蓄水、枯水期通航、发电等产生一定的影响,尤其是枯水年份。梯级优化调度模型评价结果表明,上游水资源开发利用的增加,将对三峡电站的发电效益产生显著影响。     

三峡库区谢家包背斜与滑坡分布关系

三峡库区作为地质灾害的多发地区,有关构造特征与滑坡之间关系以及相同局部构造上多个个体滑坡之间的因果关 系研究很少。在应用相关理论方法的基础上,结合工程地质研究现状,以谢家包断层传播褶皱为研究重点,对局部构造与滑 坡类型之间的关系进行深入研究,上盘断坡形态特征控制着长江流域和青干河流域滑坡群分布,使其在整体空间演化上表 现出从西向东滑坡体规模逐渐减小的变化规律;长江流域滑坡群规模明显大于青干河流域滑坡群,这与断层传播褶皱两翼 倾角变化密切相关,南翼青干河流域岩层倾角明显大于北翼长江流域岩层倾角。研究表明大型滑坡发生与局部构造类型及 河流切割局部构造的部位相关,这种相关性不仅体现在对单个滑坡的控制,还在于对整体岸坡带演化规律、个体滑坡演化 之间因果关系的控制上。     

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。     

三峡库首区仙女山等断裂活动性同位素测年研究

在仙女山、九湾溪两断层形变监测洞室中,通过对断裂带进行地质编录和对构造岩进行微观分析,挑选出断层泥与方解石两类样品进行热释光(TL)测年。同时对洞外披覆跨仙女山断层上的第四纪河流冲积物、断层一侧周坪河谷底上第四纪湖相纹泥夹碳化木及披覆跨九湾溪断层上的第四纪崩滑堆积体中滑带土进行测年。综合分析表明,仙女山断层与九湾溪断层新活动年龄与三峡地区区域断层基本一致,为距今22～23万年左右。最新活动年龄仙女山断层为16～19万年、九湾溪断层为14万年左右。最新活动年龄的下限值仙女山断层为14～16万年、九湾溪断层为13万年左右。晚更新世以来,两断层均没有活动迹象。九湾溪断层上的滑坡为外动力作用所致,并非该断层活动作用的结果。     

淮河入江水道归江控制河段行洪能力分析

淮河入江水道是淮河流域的主要行洪通道,承泄上中游70%以上的洪水入江。以淮河入江水道归江控制主要口门万福闸、太平闸、金湾闸近60年期间的实测资料,通过水位、流量、流速等要素分析淮河入江水道归江控制河段行洪能力的变化,以丰水年年最大流量和相应最高水位的关系曲线推求设计水位下的流量,并与设计流量进行比较。结果表明:(1)淮河入江水道归江控制河段行洪能力多年来无显著变化;(2)万福闸的实际行洪能力达到设计标准以上,太平闸、金湾闸基本达到设计要求。     

三峡大坝深层抗滑稳定研究

三峡左岸厂房1～5号机组坝段存在高陡边坡沿缓（中）倾角结构面的深层滑动稳定问题,对坝基和高陡边坡稳定十分不利。根据实测的长大缓倾角结构面的分布,概化出各坝段的确定性滑移模式,并提出了两种假定的、极端的滑移模型。从工程结构措施、稳定分析方法以及监测资料分析等几个方面,探究了工程稳定性问题,校核和验证了大坝的稳定安全。分析方法主要采用刚体极限平衡法,同时辅以有限元数值分析与地质力学模型试验。左厂1～5号坝段按刚体极限平衡法求得的K′c值满足稳定安全的判据的要求,用其它分析方法：有限元法分析的K′c在3.0～4.5以上,地质力学模型试验,超载系数为3.5～4.2,表明左厂1～5号坝段在采取了各种工程结构措施后大坝及其岩基的抗滑稳定已有保证。     

Influence of the Three Gorges Project on saltwater intrusion in the Yangtze River Estuary

The Three Gorges Project (TGP) is a transcentury project that has aroused world attention. It is expected that the flow velocity and runoff of the Yangtze River will be changed after the project has been accomplished. Consequently, however, the ecological environment in the Yangtze River Basin, particularly in the estuary region, will be affected. Salinity intrusion into the Yangtze River estuary, in general, is mostly affected by the Yangtze River discharge and its external tidal level. This paper focuses on examining the influence of changes in runoff on salinity value. The question, to which should be paid attention is: how is the interaction between changes in runoff of the Yangtze River and salinity distribution in the Yangtze River estuary, China? In this research, a three-dimensional model has been used to identify the effects of runoff change on salinity distribution. The drawn conclusion is that the change of salinity is influenced by discharge variation. Positive and negative impacts of TGP would both turn up but in different period. In sum, TGP is in favor of restraining saltwater intrusion. Nevertheless a suitable method should be found to resolve its negative influences.     

滑坡宏观机理研究——以长江三峡库区为例

在长江三峡库区310个滑坡调查和统计分析的基础上,将库区滑坡宏观变形机理分为滑动面控制、滑体控制和两者组合控制3类。滑动面控制机理表现为顺层斜坡的滑体边界没有明显形成之前,由于暴雨诱发,滑动面先丧失内聚力和摩擦阻力而引起滑体快速滑动．在滑动过程中滑坡边界破裂才发生;其显著特征是没有明显的滑动前兆、暴雨突然诱发、集中群发、单个滑体较薄、滑动面倾角陡、滑动面上没有擦痕和摩擦薄膜,并具有流一滑的特征。滑体控制机理表现为潜在滑体边界先发生宏观破裂,在重力和其他动力作用下发生蠕变滑动,然后克服潜在软弱面的摩擦阻力而发生快速滑动;其主要特征是滑坡有先存边界,滑动面上有大量擦痕和摩擦薄膜。两者组合控制机制表现为滑体边界破裂和滑动面蠕滑同时组合作用,导致滑坡快速滑动,多为可能多次发生滑动的老滑坡。     

Grey Prediction of Seismic Activity in the Three Gorges Area of the Yangtze River

On the basis of historical earthquake data and recent observations, two grey models prediction of the next seismic active period and the maximal magnitude of earthquakes which might occur during that period are constructed on the basis of the grey theory. As predicted by the two models, the next seismic active period would last 79 years, and that the maximal magnitude of earthquakes occurring within the period would not exceed 5.2. These results provide an important basis for the assessment of earthquake risks and reduction of disasters in the Three Gorges area.     

长江三峡库区全新世环境考古研究进展

充分利用长江三峡工程文物抢救性发掘的宝贵机会,通过对重庆市忠县中坝遗址、丰都县玉溪遗址等典型遗址和神农架大九湖泥炭地层环境考古研究,摸索出了一套利用年代学、沉积学、重矿物组分鉴定、锆石形态统计、地球化学和环境磁学方法辨别考古遗址地层中古洪水沉积的方法;建立了该区地表孢粉-气候的转换函数,并将其用于对神农架大九湖泥炭地层的研究,弄清了该区全新世以来环境演变的背景,并将自然沉积地层环境演变记录与典型考古遗址地层古洪水事件作了对比分析。遗址时空分布研究表明:长江三峡库区旧石器时代至宋代677处遗址时空分布总趋势是从西往东、从高往低逐渐增加的,遗址多沿江河分布,且在河流交汇处呈聚集状态,这与人类多选择河流1～2级阶地为生、河流交汇处鱼类资源丰富有关。研究表明:中坝遗址能延续5000a的原因一方面与其盐业遗址的属性有关,另一方面与其长期具有良好生态环境有关。从该遗址T0202探方出土近20万件动物骨骼的分类统计证明了这一点。7.6kaBP以来,水位在吴淞高程147.024m以上的古洪水至少在玉溪遗址T0403探方中留下了16次沉积记录。神农架大九湖297cm厚的泥炭及其148个孢粉样品和10个AMS14C测年数据表明,该泥炭地层为本项目提供了理想的全新世自然环境演变背景,尤其8.2kaBP前后的降温事件很明显,6.7～4.2kaBP为中全新世最适宜期,4.2kaBP前后由暖湿转为凉干,3.5～0.9kaBP季风降水整体较弱,0.9kaBP前后转为较凉湿。根据对中坝和玉溪两处遗址地层的研究,在8.2～6.7kaBP期间出现有10个古洪水层;在6.7～4.2kaBP全新世最适宜期遗址地层中出现有8个古洪水层;在3.5～0.9kaBP降水减少的时期,中坝遗址中仅出现2个洪水层(即西周时期的37-1和战国早期的第21层);在0.9kaBP以来降水较多的时期,中坝遗址中存在3个洪水层(即宋代中期的11C-1层、清代的5-1层和1981年的2B-2层)。这表明,8.2～6.7kaBP的洪水在三峡地区次数是最多的,6.7～4.2kaBP的洪水数量次之。长江三峡库区的这一古洪水发生规律或许可以解释长江中游的江汉平原在7.8～5.1kaBP期间遗址数量偏少的原因。     

三峡工程蓄水前后长江河口段潮汐特征变化分析

三峡工程蓄水后,长江流域的来水来沙特性发生了一定程度的变化,从而可能使长江河口段的潮汐特征发生变化。以分布于长江河口段6个潮位站的各6个代表年的实测潮位资料为基础,利用潮汐调和分析方法,对比分析长江河口段的潮汐特征。结果表明:三峡工程蓄水后,长江河口段的主要分潮的调和常数和潮汐特征参数发生了变化,但幅度比较小。     

三峡库区重庆市丰都县滑坡灾害危险性评价

在对三峡库区丰都县滑坡灾害调查和统计分析的基础上,初步概括了滑坡灾害的分布特征和主要影响因素,进而利用综合信息模型评价了丰都县滑坡灾害的危险性,将丰都县滑坡灾害的危险性划分为高危险区、中危险区、低危险区和基本安全区4个等级。其中,高危险区和中危险区分别占全县总面积的2.6%和23.2%,主要分布在长江干流及其支流两岸的居民相对集中区,不同规模的滑坡灾害经常发生,因此潜在危害也很大;低危险区占全县总面积的47.5%,偶有小规模的滑坡灾害发生;基本安全区占全县总面积的25.5%,在人为因素的诱发下可能偶有小规模的滑坡灾害发生,适合于大型工程建设和城镇居民点建设。     

长江三峡巴东复杂斜坡系统成因研究

三峡库区巴东县新城区所在的扇形大斜坡是一个复杂斜坡系统。斜坡后缘边界的挤压变形带是斜坡整体沿其底界面（T1j^3-T2b^1）之间岩层界面向长江发生重力蠕滑作用的结果,不存在“巴东断裂”问题。斜坡系统内部未发现成规模的褶皱,也不存在数量众多的内动力成因的断裂带。巴东斜坡区浅表生变形破坏类型可概括为侧向拉裂、“雪崩式”垮塌、表层风化、侧向滑移张剪破裂、岩层折断变位、软岩膝折剪破裂和压扭破裂又重胶结7种重力卸荷破坏力学模式。斜坡系统内部发育分期分区（块）滑动（滑坡）现象,但不存在构造地质意义上的“断层”形迹。在地貌形态上,巴东大斜坡被4条冲沟分割成5个斜坡单元。在斜坡地质结构、成因类型与空间分布上,巴东大斜坡可划分为3个层次,即表层崩塌滑坡成因为主的堆积层（第一层次）,冲沟分割且浅表生地质形迹发育的层状顺倾的中间基岩层（第二层次）和整体连续顺倾的深层基岩层（第三层次）。分形几何计算证明,巴东大斜坡的地貌形态尚处于侵蚀发育的青（幼）年期。FLAC^3D数值模拟发现,在长江侵蚀下切的不同阶段,巴东斜坡体前缘和后缘接近底界面位置塑性变形区分布集中,但不具备沿深层界面发生整体滑动剪出的可能性。基本认识是,“巴东复杂斜坡系统”是在官渡口-东瀼口向斜南翼（单斜山）的地质背景下,持续经受长江快速侵蚀下切外动力作用,河谷岸坡快速临空导致其自身重力产生强烈的侧向卸荷与滑移等浅表生地质改造作用过程而形成的,可简单地概括为“重力成因论”。     

下扬子地区沿江前陆盆地形成的构造控制

华北板块与扬子板块沿大别－胶南造山带的陆－陆碰撞使造 山带侧的扬子板块成为前陆变形带,并在其上发育了沿江前陆盆地。沿江前陆盆地初始继承性发育于下扬子区海退末期残留的陷区,随后于黄马青期受北界滁河断裂与南界江南断裂的对冲控制而成为双向压隐型盆地。     

长江三峡非正常含炭粘土沉积及其地质灾害意义

在长江三峡工程库区巫山、奉节、云阳等新县城进行工程地质勘察过程中, 发现在长江岸坡地带存在含炭粘土沉积.对部分含炭粘土进行了14C年龄测定, 年龄测定结果与该含炭粘土层所在高程相当的阶地形成年代不一致, 含炭粘土为非正常沉积.非正常含炭粘土的存在与发现, 一方面揭示出巫山等移民新县城斜坡经历了非正常的形成演化; 另一方面说明长江三峡河谷演化过程中夹杂着突发的地质灾害事件.      

The Effect of Geologic Structures on the Control of Floods in the Middle Yangtze River Valley

This paper discusses the role of geologic structures in the occurrence of floods and how to prevent flood in the middle reaches of the Yangtze River, and gives the author's suggestion that the Luoshan Qiakou be expanded and the land reclaimed from Dongting Lake be returned to the lake in compliance with the law of geology. .