中巴经济走廊地质灾害敏感性分析

中巴经济走廊是"一带一路"建设的旗舰项目,对中巴经济走廊地质灾害进行敏感性分析与区划,可为中巴经济走廊地质灾害的防治提供参考。基于此,文章选取高程、坡度、地形起伏度、地震密度、多年平均降雨量、距断裂带的距离、地层岩性、距河流的距离和距公路的距离等9个指标,采用加权信息量模型和证据权法,综合分析中巴经济走廊地质灾害敏感性。并运用ROC曲线验证对比两种模型分析的敏感性结果,选取精度较高的模型分析的地质灾害敏感性进行研究区区划,最后对区划结果进行相关验证。研究结果表明：1）中巴经济走廊容易诱发地质灾害的条件为：高程在2660~3470 m之间,坡度为29°~35°,地形起伏度在45~70 m之间,地震密度在2~4个/102 km2之间,多年平均降雨量在430~530 mm之间,距断裂带距离小于5 km,地层岩性为软岩和极软岩,距河流距离小于2 km,距公路距离小于2 km。2）基于加权信息量模型和证据权法分析的中巴经济走廊地质灾害敏感性精度分别为0.821和0.795,表明本研究选取的地质灾害敏感性分析模型具有较高的准确性,但是运用加权信息量模型分析的敏感性更符合实际情况。因此,运用加权信息量模型分析的结果进行研究区地质灾害敏感性区划。3）研究区地质灾害不敏感区、低敏感区、中等敏感区、高度敏感区和极高敏感区所占面积比分别为26.3%、23.1%、21.6%、18.8%和10.2%,以中、低敏感性为主;且敏感性呈现出南低北高的空间分布特征。4）运用实地调研的地质灾害点对本文区划的中巴经济走廊地质灾害敏感性结果验证,表明区划的结果具有一定的科学、可信性,可以为中巴经济走廊重大工程建设、交通线路选线、城市规划、资源开发等方面提供科学依据。     

基于模糊层次分析法对“一带一路”重要区域地质灾害危险性评价——以关中经济区为例

在“一带一路”沿线区域开展地质灾害危险性评价与区划具有重大意义。本文以关中经济区为例,综合考虑地质灾害特点、分布规律与孕灾环境等要素,基于坡度和地形起伏度的组合,提出了地质灾害安全区域与非安全区域的初步识别方法。在此基础上,采用模糊层次分析法和GIS空间分析方法对地质灾害各孕灾因子进行了危险性等级评价,并分别进行了单因子和多因子综合制图与结果验证。研究结果表明：1）地质灾害安全区域与非安全区域的初步判识,对灾害风险管理和降低防灾减灾成本有重要参考价值,也大大提高了地质灾害评价区域的针对性和准确性。2）研究区地质灾害安全区域面积占比22.9%（17054.5km²）,非安全区域占比77.1%（57462.6km²）,轻度危险区、低危险区、中危险区和高危险区面积分别占非安全区域面积的17.2%、32.2%、32.0%、18.6%,以中、低危险性为主（64.2%）。高危险性区域集中分布在关中经济区的西北、西南、东南部,而轻度危险性区域集中分布在关中平原以南地区,呈现出东西走向的“条带状”。3）共计3230个灾害点中,仅有3.3%（106个）的灾害点分布在安全区域中,其余96.7%（3124个）的灾害点均分布在非安全区域之中。分布在轻度危险、低危险、中危险和高危险区域中的分别有328个（10.2%）、765个（23.7%）、1007个（31.2%）、1024个（31.7%）,这与危险性等级区划结果具有很好的一致性。表明本文提出的地质灾害安全区域识别方法和地质灾害危险性区划方法具有一定的科学性和准确性。

     

甲烷浓度变化的有效辐射强迫及其对气候的影响

利用国家气候中心大气环流模式BCC_AGCM2.0,结合IPCC 第五次评估报告给出的最新有效辐射强迫的概念,模拟了自工业革命以来由于人类活动造成的甲烷浓度增加引起的有效辐射强迫及其气候效应。得出如下结论：甲烷浓度增加造成的有效辐射强迫的全球平均值为0.49 W/m²;导致全球平均地表温度上升0.31 ℃,升温主要分布在南北半球中高纬度地区;全球平均降水量增加0.02 mm/d,赤道辐合带降水中心有向北移动的趋势;地表水汽通量的变化使高纬度地区云量增加（约4%）,而中低纬度地区云量减小（约-3%）。     

川渝地区夏季降水变化气候特征分析

利用川渝地区34站1960—2006年共计47年的逐月降水量资料,采用经验正交函数（BOF）分解、旋转经验正交函数（REOF）分解、小波分析等方法详细讨论了川渝地区夏季降水量的时空变化特征。结果表明：川渝地区夏季降水量时空分布不均,川渝地区夏季降水量可以分为3个区,分别是川西高原区、盆地中部区和盆地东部区。近50年来,川渝地区夏季降水量具有显著不同的年代际变化特征,川西高原和盆地东部夏季降水量长期变化呈增加的趋势,而盆地中部呈减少的趋势。川渝各区夏季降水量具有显著不同的多时间尺度的周期变化特征,其中川西高原具有准15年和准5年的周期变化特征,盆地中部具有准14年、准6年和准3年的周期变化,盆地东部具有准16年、准8年和准3年的周期变化特征。     

新型射流式元件结构设计与试验研究

射流式液动锤由于其具有钻进效率高、钻进深度不受限制等优点被成功应用于油气钻井领域。然而由于射流元件在复杂受力条件下极易破损,严重制约了射流式液动锤的使用寿命。为解决此问题,对射流式液动锤射流元件受力情况进行了数值模拟分析,通过分析射流元件内部应力场分布情况,得出了射流元件破损机理,并设计了新型两体式射流元件。模拟分析研究表明,采用新型两体式射流元件可将元件内最大应力值降低一个数量级,使射流元件受力情况明显改善,可有效地提高其使用寿命。     

基于数字滤波法和SWAT模型的灞河流域基流时空变化特征研究

将国内外应用较广的数字滤波法和分布式水文模型SWAT相结合,在进行基流时间特征分析的基础上,通过修正基流退水系数α、模型效率评价、重新运行模型、GIS空间插值和趋势分析等方法,创新性地实现了基流空间特征的可视化表达。研究结果表明：① 2001~2012年灞河流域年均基流指数（BFI）为0.43,总体呈增加的趋势。年降水量与年径流、年基流均呈明显的正相关关系,与年基流指数呈明显的负相关关系;② 基流年内变化较为稳定,在时间上存在秋季>春季>夏季>冬季、汛期>非汛期的关系。枯水期的基流指数高达0.78,表明基流是枯水期河流的主要补给来源;③ 灞河流域基流在空间上表现为自东南向西北、自上游向下游逐渐增加的趋势,这种空间分异规律是由流域的地势和河流流向决定的。     

中国东部夏季降水特征及其与西太平洋副高的关系

利用中国东部160个气象观测站1951年-2012年夏季（6-8月）的月平均降水资料,运用EOF分析方法,分析中国东部夏季降水的时空分布特征及其与西太平洋副热带高压的关系。结果表明:（1)夏季,中国东部降水大值区域从华南移到江淮流域,然后到达华北和东北地区。（2) 中国东部夏季降水EOF第一模态空间分布为长江以北与黄河以南地区之间存在一个降水大值雨带, EOF第二模态显示出整个东部沿海地区的降水量以长江为界,长江以南降水偏少,长江以北降水偏多,且江南与江北的降水呈反位相。（3)在西太平洋副热带高压较强的年份,江淮流域降水偏少,华北地区降水偏多;西太平洋副热带高压较弱的年份,江淮流域降水偏多,华南地区降水偏少。     

漏失地层近水平钻孔水力反循环取心试验

基于煤矿井下陷落柱、小断层等地质异常体精确探查对漏失地层近水平孔取心钻进的迫切需要,采用双壁水力反循环连续取心技术进行井下地质异常体探查,分析其技术原理及特点,研制配套的ø89/42 mm双壁取心钻杆和反循环取心钻头,并在某地面矿山进行功能性试验,共施工完成3个近水平取心钻孔,单孔最高取心率为83.6%,最大回次进尺69 m,平均钻进效率为3.61~6.26 m/h。针对漏失地层冲洗液漏失严重的问题,提出双壁取心钻具的结构改进优化方案,采用改进后的取心钻具岩心上返通道返水流量和流速大幅提升,最后指出该套反循环取心施工中出现的钻孔环空排渣及岩心卡堵问题并提出了针对性的解决方案,包括采用正反循环排渣法解决钻孔环空排渣问题和采用中心通道打水解卡方法解决岩心卡堵问题。试验表明：该套双壁取心钻具满足煤矿井下地质异常体探查的施工需要,为煤矿井下地质异常体探查提供新的技术途径。     

中国东部夏季降水特征及其与西太副高的关系

利用中国东部160个气象观测站1951—2012年夏季(6—8月)的月平均降水资料,采用EOF分析方法,分析中国东部夏季降水的时空分布特征及其与西太平洋副热带高压的关系。结果表明:中国东部夏季降水大值区具有从华南—江淮流域—华北—东北的分布特征。EOF第1模态空间分布为长江以北与黄河以南之间存在一个降水大值雨带,而EOF第2模态显示出以长江为界,长江以南降水量偏少,长江以北降水量偏多,且呈反位相。在西太平洋副热带高压强度较强的年份,江淮流域降水量偏少,华北地区降水量偏多;西太平洋副热带高压强度较弱的年份,江淮流域降水量偏多,华南地区降水量偏少。     

高能射流式液动锤在花岗岩中的钻进研究

由于干热岩地层通常为火成岩,研磨性强、可钻性差,现有常规工艺方法钻进效率低,为此专门研制了用于干热岩钻进用的SC-86H型高能射流式液动锤,并对该高能射流式液动锤样机进行了地面钻进试验。试验采用可钻性等级为10级的完整花岗岩作为钻进对象,观测了冲锤质量、活塞行程和泵量对机械钻速的影响。试验结果表明：增大冲锤质量、活塞行程和泵量有利于提高机械钻速。试验过程中获得的最大机械钻速为5.19 m/h,较常规回转钻进机械钻速提升显著。