地面沉降成灾临界水位的识别及意义

在分析以往研究不足的基础上,首次提出了地面沉降成灾临界水位的概念及一般确定方法。以长江三角洲地面沉降区代表城市为例,给出了根据已发生地面沉降灾害城市的地面沉降监测数据确定地面沉降成灾临界水位的具体方法,并确定了该地区地面沉降成灾临界水位。分析了地面沉降成灾临界水位对预防地面沉降灾害发生及合理开采地下水资源的重要意义。     

扬州市城区地面沉降现状与防治对策

扬州市城区第四纪地层覆盖差异很大，明显分成两个不同的区域：扬州城区西南部仅为全新统和上更新统沉积，厚度较薄；而扬州城区东北部，第四纪地层发育较全，厚度较大。地层上的差异使得扬州市城区地下水的开采也呈现出差异性：城区地下水主采层第Ⅱ、第Ⅲ承压含水层主要在城区东北部，西部、南部缺失。由于主要开采层集中在东北部，加之较长期的地下水过量开采，使得本区地下水水位降落漏斗主要分布在城区北部。通过对20年前测量过的一些水准点和监测井的水准复测，证实扬州市城区确实有地面沉降的发生。但扬州城区的地面沉降量并不是很大。结合地质水文条件的分析，文章提出地下水位控制在一定范围之上（-30m）对地面沉降的影响较小的观点，认为应合理控制开发地下水。针对扬州市城区的地面沉降现状，提出在现有地面沉降监测设施的基础上，再补建一些地面沉降监测GPS标石点，对一些重点区应加密布设。同时，密切关注地下水位的变化，预防严重地面沉降灾害的发生。     

云南近百年来温度雨量的变化特征分析

用气候倾向率、Morlet小波方法,对云南10个站1901-2007年的年降水和平均温度资料分析表明:100年来云南平均增温速率为0.031℃/10a。近50年来全省平均增温速率为0.242℃/10a,略高于全国的增温,增温最大的是滇中的昆明、滇南的普洱,分别为0.442℃/10a和0.409℃/10a,并且西部明显高于东部。100年来云南年降水呈减少趋势,平均速率为7.288mm/10a,近50年来,年降水量减少平均速率为6.66mm/10a。但云南降水的区域分异非常明显,云南的东部、中部降水减少;而滇西北和滇东南地区降水增加。云南气温明显的年代际变化是32年,发生了3次突变。年降水呈明显的年代际及年际振荡,具有16～32年、4～8年周期。     

河北平原的地面沉降

本文通过分析河北省的水准测量资料，揭示了河北平原的地面沉降情况。整个河北平原都存在着下降的趋势。在大范围的下降背景上，又分布着许多大大小小的沉降中心。这些沉降区多数都是以城市为中心，互相连成一片，下沉速度有逐渐加快的趋势。河北平原地面沉降的原因，除少数有构造运动的因素以外，绝大多数都是集中过量开采地下水造成的。     

苏15井水位趋势异常特征与江苏中强地震关系初探

在总结井孔水位异常的中长期、短期(临震)、后效不同阶段特征的基础上,提出三项异常指标:1、水位反向,速率(?)≥-20mm/月,V_(max)≥-40mm/月;2、异常幅度,H≥130mm;3、异常时间,T≥3月。井孔的5次水位趋势异常中,与3次江苏省5～6级中强震和1次南京地区3.1级地方震的对应关系较好,映震能力达0.8,不失为单井预测预报中强地震的一种有效方法而具推广价值。     

长江中下游地区双季早稻冷害、热害时空特征分析

以长江中下游地区48个站点1961-2012年的气象资料为基础,利用统计分析、Mann-Kendall和小波分析的方法研究了早稻生长季前期冷害、后期冷害、后期热害的时空变化。结果表明:(1)52年来早稻生长季气温呈极显著升高趋势(0.5℃/10a);(2)前期冷害和后期冷害均从2000年初开始出现减弱趋势,后期热害从2000年初开始有显著增强趋势;(3)空间分布上,前期冷害高风险区基本与山脉地形特征相吻合,而后期冷害与水系的分布相关性很高。     

1961-2010年黑龙江省土地利用对大(暴)雪的影响

基于黑龙江省1961年和2010年的土地利用信息及逐日降雪资料,采用空间分析、线性趋势和方差分析等方法,探讨了黑龙江省1961-2010年的土地利用变化特征、大(暴)雪时空变化特征,及不同土地利用类型上大(暴)雪的变化。结果表明1961-2010年黑龙江省土地利用结构发生了明显的变化,耕地、建设用地显著增加,沼泽、草地显著减少;大(暴)雪量及日数呈显著增加,年增加速率分别为11.3mm/a和1.3d/a,40.26%的台站大(暴)雪量呈显著增长的趋势,显著增长区主要位于黑龙江省东北部及西北部;不同土地利用类型的大(暴)雪量和日数具有极为显著的差异。     

北京APEC会议期间GPS水汽与PM2.5/PM10的相关性比较

北京APEC期间的空气质量优良,GPS水汽变化与PM2.5/PM10变化是否存在正相关特性?针对此问题,通过2014年11月4-16日北京GPS水汽数据与PM2.5/PM10观测资料的对比分析研究发现,PM2.5/PM10与GPS可降水量呈明显的正相关性,相关系数大于0.5,个别时段的相关系数达到了0.91。研究结果表明,在空气质量优良状况下,水汽变化与PM2.5/PM10变化存在明显的正相关性。     

近52年山西暴雨气候变化特征分析

根据山西17个气象站1961-2012年的降水资料,应用线性趋势系数、Mann-Kendall突变检验法、Morlet小波变换等常用方法,分析了山西近52 a来的暴雨气候的变化特征。结果表明:山西暴雨具有"南多北少"的特点,主要发生在主汛期,频次下降趋势为1.26 d/10a;暴雨频次占90%以上;局地暴雨过程占69.6%,区域性暴雨过程占30.4%,大部分暴雨过程的持续时间不超过1d;阶段性变化特征明显,在1968年发生突变,突变后暴雨频次减少。年平均暴雨强度为96.15 mm/d,减少速度为2.85 mm/10a。大暴雨及特大暴雨主要分布在7,8月份,具"七下八上"的特点,暴雨频次的旬际变化以7月下旬为对称轴,在时间上对称分布。暴雨发生频次普遍具有10~15 a的年代际变化周期,另外还存在25~30 a的低频振荡周期。     

黄土高原极端温度事件的时空变化

极端温度事件对农业生态系统有显著影响,其变化趋势需要进行评估。基于黄土高原50个站点的日序列最高和最低温度数据,经定义极端温度事件及其衡量指标(频率、强度、年极值和日温差)后,评价了黄土高原1961-2007年极端温度事件的空间分布和长期变化趋势。结果表明1,961-2007年黄土高原极端温度事件不同指标的空间分布有显著差异,基本上沿东南—西北方向呈梯度变化。多数站点极端温度事件的变化具有单调趋势,但趋势具有显著意义的站点数有很大差异,96%以上站点极端高(低)温事件的频率显著升高(降低);70%站点的日温差(46%降低和24%升高)和最低温度年极值的升高趋势具有显著性;约50%站点极端低温事件的强度和最高温度年极值的增加趋势显著;其他指标的显著性趋势较少。黄土高原极端温度事件对全球变暖的响应有其特殊性。     

城市浅埋暗挖隧道施工诱发地面塌陷的预测模型

以城市浅埋暗挖隧道上覆地层为状态量,隧道埋深、开挖直径、地下水位、上覆地层厚度等为控制量,基于突变理论建立城市浅埋暗挖隧道塌方的突变模型,揭示浅埋暗挖隧道地面塌方与各个影响因素之间的关系(比如随着地下水位的升高,浅埋隧道发生塌方的几率会大大增加)。利用该模型可得到城市浅埋暗挖隧道发生坍塌时,上覆地层地面沉降的临界值。以此上覆地层地面沉降临界值为隧道是否发生塌方的判定依据,结合广东莞惠城际铁路城市浅埋暗挖隧道工程的现场情况以及FLAC3D数值模拟,得出该模型预测沉降临界值与现场实测数据以及数值模拟结果相吻合,验证了该模型的准确性和合理性。     

渭河断裂东段中更新世晚期以来活动速率

综合地形、断裂遥感解译以及钻孔联合剖面,考虑到渭河断裂东段在金家庄、东耳村一带存在一个左阶斜裂区,阶区宽约1 km,将断裂分为杨家村-金家庄段和东耳村-张家湾段,均为同生正断层,全新世有活动。使用研究区的十一条钻孔联合剖面,结合典型断错地层光释光年龄,建立了渭河断裂东段中更新世晚期以来的断裂活动速率曲线。结果显示杨家村-金家庄段全新世活动速率为0.04 mm/a,晚更新世活动速率在0.16~0.40 mm/a之间,中更新世平均活动速率在0.24~0.30 mm/a之间;东耳村-张家湾段全新世平均活动速率为0.12 mm/a,晚更新世活动速率在0.11~0.23 mm/a之间,中更新世平均活动速率在0.19~0.24 mm/a之间。通过与渭河断裂东部地区晚更新世以来的沉积速率曲线对比,在较长时间段里,地层沉积速率大于断裂活动速率,反映了渭河断裂垂向差异运动较弱,以至于隐伏于渭河阶地之下。     

漫滩二元地层基坑开挖及降水引起的地表沉降预测∗

基坑土体开挖及降水引起的地表沉降预测是基坑工程安全领域关键问题之一。工程中常用的基坑支护结构计算软件未考虑降水固结引起的沉降。为全面计算基坑工程引起的地表沉降,提出了理论计算模型,采用 MAT?LAB 编制差分算法程序,生成附带基坑围护结构及土体分层单元的场地模型,实现了自动计算地下水位下降深度与地表沉降。以位于长江和秦淮河漫滩地区二元结构场地的南京地铁螺塘街站为案例进行验证,该方法计算的地下水位降深和地表沉降与现场监测数据基本吻合,其中观测孔位地下水降深偏差为 2.4%~8.6%,地表沉降计算值偏差大都在 10% 以内,表明了所提计算方法的可靠性。进行泛化分析,将原始二元地层与上部淤泥质土层替换为砂层工况进行比较,分析了围护结构插入比、土层性质对地下水位降深和地表沉降的影响。结果表明:原始二元地层相对于替换砂层的工况,水位降深小但沉降峰值大,对水位下降的反应更加灵敏,沉降曲线曲率更大,对周边环境的危害也更大,围护结构插入比的增加对地表沉降削弱效果显著。     

关中地区近48年来气温时空变化特征

通过关中地区29个气象站点1960-2007年的气温资料,采用气温倾向率、线性回归分析、距平分析、趋势分析、气温异常分析、小波分析和普通克里格插值等方法,对关中地区近48 a来的气温变化规律进行分析了研究。结果表明,关中地区近48 a来气温在整体上呈波动上升趋势,速率高于全球气温上升水平。近48 a来气温出现异常或极端的年份共有17 a,气温异常发生概率相对较高。气温变化存在显著的15~17 a和25~27 a的振荡周期。关中中部地区的多年平均气温最高,东部地区的气温上升最快,西部地区的气温最低、增长最慢。     

云南近46年降水与气温变化趋势的特征分析

利用云南1961-2007年降水与气温资料进行线性趋势分析和突变检验。结果表明,近46年来云南年均降水量是趋于减少的,其中夏季降水量减少较为明显,减少率为4.5 mm/10a,且夏季降水在1971年前后发生了由多到少的突变。从降水的季节变化特征及异常值统计结果来看,云南雨季平均降水量是趋于减少的,而干季平均降水量趋于增加;从降水的地域分布来看,滇南地区降水呈缓慢减少趋势;滇中降水呈缓慢减少后略升状态;滇西北降水呈略升趋势;滇东北降水为明显下降趋势。近46年云南年平均气温是升高的,从全省气温变化的季节特征及异常值统计结果来看,春夏秋冬四季增温都明显,但冬季气温增加最为显著,增加率为0.27℃/10a,冬季平均气温在1995年出现了一次由冷到暖的突变。滇中及以东地区的气温变化增暖趋势明显,滇西地区气温也为增暖的变化趋势。     

利用连续GPS资料分析芦山7.0级地震区域地壳变形特征

2013年4月20日,龙门山断裂带南段四川芦山附近发生7.0级地震,造成较严重地震灾害及其次生灾害。为研究地震区域地壳变形特征,利用芦山地震震中周边陆态网GPS连续站2010-2013年的观测资料,得到发震区域水平运动速度场和垂直形变场,获得距震中较近站点的同震位移;利用站间基线时间序列和应变参数时间序列得到了区域应变积累背景,并结合块体运动信息分离方法,进一步分析了震前可能存在的异常形变信息。从中得知:芦山地震发震区域处于块体挤出的"分流"地带,地壳水平变形量较小。站间基线QHBM-SCSN和QHBM-SCXJ在2012年下半年均出现偏离原有运动速率的趋势。SCXJ站时间序列信息分离结果显示,其N向和E向应变贡献分量在2012年也有曲线转折现象。     

地面沉降监测中一种新的数据处理方法

<正> 由于过量开采地下水造成的地面沉降,已成为我国相当多的大中城市和大型工矿区所面临的一个严重的环境问题,不少地方已开展了地面沉降的监测和控制工作。但在监测和控制工作中所使用的估计沉降量、评价控制沉降效果的常规方法都有不少缺点,本文针对这些提出一套相应的数据处理和定量分析方法。     

基于灰色关联法的北京山区水土保持生态安全评价

北京山区是调节首都生态环境的重要保护带,水土保持是北京山区改善生态环境的迫切需要,建立北京山区水土保持生态安全评价体系具有特殊意义。以北京的7个山区、县为研究对象,参考现有生态安全评价体系与方法,应用压力-状态-响应模型,选取影响水土保持生态安全的13项指标,建立了水土保持生态安全评价指标体系。依据指标体系选取2007,2009,2012这3a的数据运用熵权法确定指标权重,利用灰色关联法分析2007-2012年北京山区水土保持生态安全状况。结果表明:2007-2009年北京山区7区县水土保持生态安全指数由0.2008~0.2753上升至0.2205~0.3268,水土保持生态安全状态整体呈现好转趋势;2009-2012年其状态受自然灾害影响明显,状态呈现下降趋势,水土保持生态安全指数下降至0.2001~0.2825。水土保持生态安全指数与水土保持治理力度呈显著正相关,自然灾害引起的指标变化成为影响水土保持生态安全的主要因子。     

副_1、副_2井水位动态干扰因素研究

<正> 一、井孔基本情况副_1井、副_2井均为咸水层观测井,位于汉沽区东尹乡副庄村内。分别建于1984年6月初和1983年底,成井后即开始水位监测。两井地处唐山块体西南边界断裂—蓟运河断裂南侧,两井相距100余米,分别位于副庄断层的东南盘和西北盘。副_1井水位观测层埋深51.67米—58.72米,副_2井水位观测层埋深49.35—56.06米。副_1井井口水位起算点高     

北方春小麦种植区小麦种植结构变化的气候依据与冻害风险

气候变暖引起我国冬小麦种植北界北扩西移,导致许多传统上种植春小麦的区域改为种植冬小麦。利用研究区1980-2012年28个气象站观测数据和全国格点数据,分析了北方春小麦种植区小麦种植结构变化的气候依据和种植冬小麦可能的冻害风险。结果表明,33a来,观测站点年平均气温和地面温度分别升高了1.3℃和1.98℃,年平均最低气温和地面温度分别升高了1.58℃和2.83℃;冬小麦生育期0℃的有效积温增加了340℃·d;日最低气温和地面温度0℃的日数和负积温分别减少了4.6,5.6 d/10a和57,233.8℃·d/10a;日最低地面温度-18℃的日数和负积温分别减少了6.7 d/10a和143.5℃d/10a;1月平均最低地面温度显著升高了2.54℃。这些变化使冬小麦种植区域向西北扩展。气候资源的显著变化为北方春小麦种植区小麦种植结构变化提供了气候依据。然而,影响冬小麦安全越冬的1月平均气温、1月最低气温和1月平均地面温度并没有显著升高,最低地面温度-18℃的冻害日数和积温从1997年前后的平均13d和1200℃·d又增加到2012年的20d和3500℃·d左右。适合种植冬小麦的区域范围有较大的不确定性。