不对称双连拱海底隧道施工引起的地层变形分析

在目前众多的预测隧道开挖引起的地层变形的方法中,经验公式法最为简便,也是目前应用最为广泛的方法,为此介绍了多种预测隧道开挖引起的地层沉降和水平位移的经验公式。并以青岛胶州湾海底隧道不对称双连拱断面为工程背景,由位于主隧道与匝道交叉口段的典型断面ZK2+800.78的几何参数和地质资料构建三维数值计算模型,采用岩土体工程通用有限差分软件FLAC3D进行动态施工三维数值模拟。通过对FLAC3D模拟和各经验公式计算的地层沉降和水平位移的对比分析,评价了FLAC3D软件和各经验公式在不对称双连拱隧道断面地层变形预测中的适用性。结果表明,当地层埋深较浅时,不同埋深地层的地层沉降和水平位移可近似用各经验公式来预测;但随着地层埋深的增大,各经验公式预测的偏差不断增大;经验公式只能对单一地层、单一隧道的地层变形进行估算,存在明显的局限性,而在预测复杂地质条件下不对称双连拱隧道断面开挖引起的地层变形时,FLAC3D较各经验公式有明显的优势     

连云港近海紫菜养殖区遥感识别、空间变异和驱动分析

为了科学有效地掌握海域使用信息、管理海域权属,为海域资源调查、管理、规划、保护、合理利用提供服务,为违法、违规、违章用海项目得到有效遏制,减少用海矛盾,有必要开展海域使用动态监测,作者以连云港近海为研究区,利用4个时相Landsat遥感影像(2002、2008、2013、2016年)通过面向对象算法提取弱水背景下的紫菜养殖区信息,揭示空间分异规律,并分析其驱动原因。研究结果表明:4期影像提取连云港近海紫菜养殖区信息的精度分别是87.5%、92%、91.7%和94.6%。紫菜养殖区空间分布的变化规律为紫菜养殖面积不断增加且整体向深海方向推进。赣榆港口航运区和田湾核电站特殊利用区存在少量紫菜养殖区,项目用海不符合连云港市海洋功能区划(2016～2020年)。连云港近海紫菜养殖区空间分异的驱动因子主要是自然条件、养殖技术、海洋经济和社会发展四大因素。     

洪水预报自回归实时校正多步外延方法研究

自回归模型在洪水预报实时校正中应用广泛。针对自回归模型进行连续多时段校正时中间误差系列缺失问题,提出一种基于历史洪水预报误差系列的样本重组自回归外延方法,以淮河流域王家坝断面为背景,选用洪量相对误差、洪峰相对误差、峰滞时间和确定性系数四个指标开展校正效果评估,并与时程递推外延方法对比。结果表明:样本重组外延方法可以提升洪水预报精度,延长洪水预报有效预见期,特别在降低洪量误差和提高洪水过程的拟合精度上优势更为显著。同时,该方法泛化能力较强,具有实用价值。     

甘新交界黑山梁幅1∶50 000地质图数据库

甘新交界黑山梁幅（K46E015018）1∶50 000地质图数据库是在充分收集前人调查研究成果,吸取中澳合作填图和中加合作填图经验基础上开展区域地质调查工作的结果。调查路线的设计部署以垂直构造线的穿越路线为主、追索路线为辅,不着重强调路线密度,以最大限度收集野外第一手资料为目的,达到精细刻画地质体的目标,最终形成地质图数据集,数据量约为166 MB。本次调查将多种遥感影像资料充分应用到路线地质调查过程中,在中天山原划前寒武纪地质体中解体并厘定出前寒武纪变质沉积岩、新元古代闪长质片麻岩以及早古生代弧岩浆岩组合,对其展布范围和时代进行了约束;详细填绘了中天山南缘构造混杂岩的组成和变形特征;精细刻画了红柳河一带中天山及其南缘构造带的物质组成和结构构造。图幅的表达尽量实现地质体的展布、属性和演化特征的多层次表达,达到了客观性与认识性的统一,实现了构造—岩性实体填图。本数据集的形成为讨论中亚造山带南缘的构造演化以及东天山和北山的构造衔接关系提供野外地质证据。数据集的形成过程和表达形式对于后续地质调查工作具有参考和借鉴意义。     

渤、黄、东海夏季环流的三维斜压模型

基于拉格朗日时均观点描述环流，建立起潮流与准定常流共同占优势系统中的陆浅海环流模型，并诊断计算了夏季渤、黄、东海的三维环流图。模拟结果较好地再现了渤、黄、东海主要流系的特征。对照冬季结果，对渤、黄、东海环流的季节变化做了阐述。从环流垂向分量的分布图上，可发现渐闽近海、长江口外存在较明显的上升流区。另外，对夏季渤、黄、东海的热盐环流和潮致余流分别进行了模拟，发现它们均能在黄海构成一逆时针向的五流系统，这对形成和维持夏季黄海冷水团的存在有重要作用。热盐环流的模拟结果表明，黄海冷水团环流含有“热成流”的成分；通过Lagrange余流的计算发现环绕黄河冷水团的环流还含有“潮成流”的成分。     

德尔尼钴铜矿床物探勘查方法优选

德尔尼钴铜矿床主要矿石为致密块状含铜黄铁矿,上世纪60年代通过在矿区和外围投入11∶0000面积性自电、磁法测网,圈定自电异常28处,其中确定为矿致异常的14处,自电方法在德尔尼铜钴矿勘探初期发挥了重要作用。但利用这种找矿模式,从上世纪70年代至今,矿区外围找矿尚无突破性进展,这就需要对勘查方法进行比较与优选。本文通过对前人在矿区进行的物探方法加以比较,设计地电模型,进行瞬变电磁方法模拟计算,分析用瞬变电磁法探测矿体的有效性并在已知矿区进行的瞬变电磁剖面试验中获得成功,试验方法效果好,可以用于进一步外围找矿。     

山东省旅游-经济-环境耦合协调分析

基于耦合协调度理论,对2004—2012年山东省17个地市旅游-经济-环境耦合协调发展水平进行分析,借助Arc GIS 10.0探讨了耦合协调类型的空间演变。研究结果表明:1山东省旅游、经济存在明显的地域差异,绝大部分地市环境效益下降,旅游、经济的持续健康发展明显受到生态环境制约;2山东省基础环境质量较好,对旅游、经济活动具有较强的承载能力,但不合理的发展导致生态环境恶化,使山东省旅游-经济-环境耦合协调度停滞在初级协调的较低水平上;3 2004—2012年,山东省各地市耦合协调发展类型演化过程在空间上呈现显著的区域整体性和地区差异性,即在整体上是上升的,耦合协调水平自西向东逐级上升,在空间上形成三级阶梯的分布格局。     

岩质边坡不同开挖条件下对断层影响机制研究

露天矿的开采会形成较大的边坡高度,大部分的露天矿都存在断层,使得边坡体的变形破坏机制及稳定性问题变得极为复杂,对矿山人员以及安全的生产产生很大的危害。因此,本文应用FLAC3D数值模拟软件对露天矿含断层边坡两种开挖进行模拟研究。根据现场工程地质情况,选择合适的剖面作为研究对象,之后进行模型的建立、开挖、变形的监测,最终总结出边坡开挖时边坡上观测点的位移变形的规律以及开挖对断层所造成的影响。结果表明:竖向开挖与横向开挖均表明随着开挖的进行水平位移量增加,垂直位移量减少。断层的埋藏越深其垂直的位移量越大。竖向开挖与横向开挖均表明随着开挖的进行,水平主应力和垂直主应力的的值均在减小。整个断层面的水平主应力越靠近开挖区域越大,垂直主应力则越来越小。两种开挖方式的结果为断层面上的剪应力和正应力比值竖向开挖要大于横向开挖的。剪应力和正应力比值越大,那么断层就越不稳定。所以横向的开挖方式更加安全稳定。     

汶川地震引发高速远程滑坡运动机理数值模拟研究——以谢家店子滑坡为例

针对汶川地震引发的谢家店子滑坡,在现场调查分析的基础上,建立了二维离散元数值模拟模型,采用2D-Block软件对其进行了全过程的数值模拟研究,并通过对跟踪块体的深入分析,研究了相应地质体在不同阶段下的运动特征。模拟结果表明,谢家店子滑坡经历了剧动启程抛掷阶段、快速撞击飞行阶段、铲刮减速碎屑流阶段及堆积掩埋阶段。为了揭示地震引发高速滑坡的发生规律,分别研究了地震震级、斜坡地形和斜坡上岩块的尺寸对高速滑坡启动和运动过程的影响规律。地震震级对边坡的启动、变形、破坏和运动有很大的影响,地震震级越大,滑体启动的加速度和速度也就越大,从而易形成高速远程滑坡。斜坡体本身的地形地貌对滑体运动也有较大影响。在震级和岩石力学参数一定的条件下,斜坡上岩块的大小对其启动、变形和运动过程有一定影响,随着岩块的增大,滑体运动的每个阶段历时都在减小,但当岩体十分破碎时,滑体虽然能够运动,但是很难发生抛掷。将地震滑坡的启动机理概括为积累变形效应、振荡启程效应和振荡加速效应。     

利用MM5模式对内蒙古地区一次降水过程的模拟与检验

针对受高空低槽影响的内蒙古东部地区的一次降水过程,利用中尺度数值模式MM5对此次降水过程进行了模拟与验证,检验分析了降水量、可降水量和云系的垂直结构特征,模式较好地预报出了此次降水过程,帮助提升内蒙古地区降水的预报能力。模式在云系垂直结构、降水落区和雨量等方面的预报效果较好;模式预报的可降水量产品能够把握住可降水量的大值区和高值中心等;而云水含量的预报能给出不同高度层上的变化情况;而模式预报内蒙古东部地区降水量级和范围与观测结果还有一定差距,其原因可能与模式的初始场和边界条件的处理有关,以及与所用资料的精度也是有一定联系。