岩质滑坡−碎屑流的运动距离计算公式研究

滑坡?碎屑流的远程运动距离是碎屑流体所能够达到的最大堆积距离,是灾害预警和评估的重要指标。通过总结已有碎屑流运动距离研究成果,从岩体势能入手开展研究,并结合量纲分析,首先建立了运动距离与势能之间的基本方程。其后,采用4种颗粒材料开展岩质碎屑流滑槽试验,研究碎屑体体积V、滑移区坡度?、碎屑粒径d以及最大垂直运动距离H等对碎屑流运动距离L的影响,通过逐步拟合回归,建立了基于势能的岩质滑坡?碎屑流最大水平运动距离的计算公式。最后,采用汶川地震触发的38个岩质碎屑流以及17个其他典型岩质滑坡碎屑流数据对计算公式进行了验证,结果表明,考虑该运动距离计算公式具有较好的可靠性,能够为山区滑坡?碎屑流灾害预警工作提供理论指导。     

非饱和黏土的冻胀融沉过程分析

通过非饱和黏土的冻胀融沉试验,分析了非饱和黏土在不同含水率（饱和度）和密度情况下冻胀融沉变化特征,探讨了非饱和状态下不同含水率对热传导的影响规律,重点研究了冻胀过程中冻结锋面的移动规律。在一定冻结条件下,冻结锋面移动速度与干密度和含水率有关,尤其是含水率对冻结锋面移动速度产生较大的影响。含水率越大,冻结锋面移动越快。根据该非饱和冻土的试验与分析,旨在为理论研究与工程应用提供参考。     

地质灾害发生时间和空间的预测预报

运用非线性科学的理论和方法,提出了一整套地质灾害预测预报的理论和方法,包括探索地质灾害发生前兆的加卸载响应比方法、地质灾害发生时间预测的协同学模型以及地质灾害区域预测评价的神经网络方法,并建立了基于GIS的地质灾害区域评价系统。同时,通过对向家坝水电站库区的崩滑地质灾害的统计分析,提出了地质灾害发生规模与发生频率间的幂律规则。     

基于降雨过程自动识别的泥石流实时预警技术

本文结合对雨量数据的分析, 总结了泥石流自动实时监测预警中的一些关键技术, 并提出一种基于降雨过程的泥石流实时监测预警的解决方案。在泥石流的监测预警工作中, 目前多采用雨强与累计雨量作为主要参数, 如何正确识别一场降雨过程, 对于提高监测预警的精度具有重要的意义。结合监测数据特征, 本文采用詹钱登对降雨过程的划分标准, 基于数据库技术实现对降雨过程的自动识别, 为后续预警参数的获取提供支撑。由于受雨量计工作模式的影响, 其原始数据的时间间隔是随机的, 不能直接用于预警模型的计算, 因此对雨量监测数据进行等时间间隔的处理。在预警流程方面, 如何实现预警过程无人工干预的完全自动、实时与稳定运行, 一直是预警工作中的难点, 本研究中引入“系统服务”这一技术, 将整套预警系统作为系统级别的后台服务运行于服务器上, 能够保证整个预警过程稳定地运行, 真正意义上实现了泥石流监测预警过程的自动化与实时化。本文研究成果应用于走马岭沟泥石流监测预警中, 成功对2013年7月8日的泥石流事件进行预警。     

准噶尔盆地西北缘西山窑组烃类流体作用特征及其铀成矿意义

目前对准噶尔盆地西北缘西山窑组烃类流体的性质、类型、作用特征及机理还未开展过系统研究,从而导致砂岩绿色化成因及其与铀矿化的关系仍不是十分清楚.对西山窑组原生灰色砂岩和绿色蚀变砂岩进行了野外岩心观察、光薄片镜下鉴定、X射线衍射、扫描电镜、化学全分析、流体包裹体以及C、O稳定同位素分析测试.结果表明:绿色蚀变砂岩普遍发育较强的粘土化（主要为蒙脱石化和绿泥石化）、黄铁矿化和碳酸盐化;其高岭石相对含量明显减少,还原容量增高;碳酸盐胶结物δ13C_V-PDB明显偏负,为-12.8‰~-8.6‰,δ18OV-PDB为-11.7‰~-7.7‰;流体包裹体气体成分以CH₄为主,含少量CO₂.绿色蚀变砂岩遭受了偏碱性还原态烃类流体改造,进而掩盖保护了早期形成的古氧化带及古铀矿体,增加了找矿难度;且与近现代含氧含铀水相互作用形成了目前发现的铀矿体.      

大渡河流域河谷深厚覆盖层特征与发育分布规律研究

随着近年来对西部各流域水电梯级开发的全面实施,越来越多的钻孔资料揭露我国西南地区各流域普遍存在河谷深切和深厚覆盖的特殊现象。河谷深切和深厚覆盖层的存在,不仅大大增加了西南地区各流域水电开发的难度,同时也诞生出一系列新的科学问题。本文以梯级水电站较密集、河床勘探资料相对较丰富的大渡河流域为主要研究对象,通过系统分析整理该流域河床钻探资料,对该流域河谷深厚覆盖层的分布特征、物质组成与结构特征、形成时间等进行了较为系统地分析总结,并对其形成机理提出了新的认识。研究结果表明,除局部地段受构造隆升(大岗山、下尔呷)或构造断陷(冶勒)的影响外,大渡河流域95％的河段其河谷覆盖层厚度大于30m,河谷深切和深厚覆盖具有流域性、区域性特点。河谷覆盖层是由一套不同时期、不同成因类型的沉积物相互迭置的结果,由表及里宏观上可分为3层: 表层为现代河流相堆积;  中间主要为以冰水、崩积、坡积、堰塞堆积与冲积混合为主的加积层,厚度相对较大;  底部主要为古河床的冲积、冰水漂卵砾石层。覆盖层的形成时代一般在1～3万年前,基本与地质历史上末次冰期及冰消期时间相对应。为了更好地解释河谷深切和深厚覆盖具有区域性的特点,本文提出了全球气候变化和海平面升降引起河谷深切和深厚覆盖的观点: 冰期海平面的大幅度下降会引起区域性基准面大幅下降,河流比降加大,由此引起强烈下切,形成深切河谷;  冰后期海平面大幅回升,区域性基准面将大幅抬升,河流纵比降减小,水流的携砂能力减弱,冰期河谷深切所形成的固体物质开始大量沉积,并由此形成深厚覆盖层。     

基于物理模拟实验的黑方台黄土滑坡破坏机理研究

在黑方台地区,由于长年的灌溉引发了大量的黄土滑坡,以焦家4#滑坡为例,对该滑坡进行了近景摄影测量分析以及详细的野外调查工作,对黄土滑坡破坏机理进行研究。结果表明:黄土滑坡破坏前期后缘开始发育大量裂缝,破坏后后缘呈圈椅状,滑动面处于液态化的状态,滑体软弱松散,是该区危害最大的一类滑坡。建立物理模型模拟该滑坡的破坏过程,结果表明:该滑坡演化过程中,边坡中后部率先出现裂缝,逐渐向坡面发展,裂缝方向顺着斜坡坡面方向,最后贯穿滑坡体。边坡破坏时,孔隙水压力激增,导致黄土液化,强度降低,前缘塑性流出,边坡破坏;表面位移量达到最大,表明该滑坡具有明显的突发性特征。     

西藏改则洞错地区白垩纪火山岩锆石U-Pb年代学、Hf同位素组成及对班公-怒江洋俯冲闭合的制约

班公湖—怒江缝合带是青藏高原内一条重要的缝合带,其俯冲极性和闭合时限一直存在着争议,这无疑限制了我们对青藏高原演化历史的认识。本文对仲岗安山玄武岩和一套新发现的晚白垩世安山岩进行研究,获得了其锆石U-Pb年龄分别为123.75±0.92 Ma和74.23±0.76 Ma。仲岗安山玄武岩锆石的ε_(Hf)(t)值为-7.3~+4.4,具有岛弧玄武岩特征,指示班公湖—怒江洋盆在该地区仍然继续向北俯冲;晚白垩世安山岩锆石的ε_(Hf)(t)值为+3.1~+11.1,其可能是亏损地幔混熔了部分的陆壳物质而形成的,且不整合在蛇绿岩之上。结合区域资料本文认为班公湖—怒江洋盆在改则地区的闭合时限在100~75 Ma之间。     

基于遥感分析的延安新区平山造城工程地面沉降及植被恢复特征研究

湿陷性黄土地区岩土工程往往涉及大量挖方填方工程,极易引发一系列的地面沉降和植被破坏问题。本文基于SBAS-InSAR技术结合遥感数据处理对延安新区平山造城工后地面沉降及植被恢复特征进行了分析。首先,通过目视解译及DEM提取,获取工程基本特征;随后,基于SBAS-InSAR技术对新区工后地面沉降进行探测;最后,利用遥感提取新区的NDVI时序数据。结果表明:(1)延安新区建筑工程建设滞后挖填方工程约2a,填方区域沿着原始地形的沟谷展布,挖填方体最大厚度均超过90m;(2)延安新区主要沉降区为填方区域,2017~2018年最大沉降速率达45mm ·a-1,主要建筑工程所处的挖方区无明显地面沉降,工程边坡大多处于稳定状态;(3)延安新区2013~2015年NDVI平均值增长230%,2015~2018年增长50%,植被恢复明显。延安新区平山造城工程的规划建设合理的规避了地面沉降及缓解了生态环境恶化,研究成果可为类似工程建设提供科学参考依据。