大震前后暴雪灾害发生机理与预测指标初探

在中国西部大震发生前后冬、春雨季常伴随雪灾。本文根据地气耦合原理着重探讨大震前、大震时和大震后雪害发生的机理和预测雪害的指标,由此探讨由地震活动性指标预测雪害的可能性。     

基于力电耦合冲击矿压电磁辐射预测法的研究

笔者首先提出了煤岩变形破裂过程电磁辐射与应力耦合的概念 ,然后在实验研究、理论分析和数值模拟的基础上从力电耦合的角度研究了煤岩冲击矿压预测的电磁辐射法 (EME)。研究结果表明 :FLAC3D方法能对矿山巷道掘进过程煤岩内部应力场进行有效的数值模拟 ;电磁辐射信号主要来源于应力集中区 ,在场点监测到的电磁辐射信号主要是应力集中区煤岩变形破裂过程产生的 ;EME信号呈现出与煤岩内部应力变化相同的规律 ;利用力电耦合方法研究煤岩冲击矿压电磁辐射预测法是可行的。笔者最后还对未来煤岩冲击矿压电磁辐射预测法的研究进行了展望。     

森林火险等级分布模拟--中小尺度动力学模式

通过在地形坐标系中建立考虑森林植被影响的三维大气-土壤耦合动力学模式,对神农架林区历史上几次重大森林火灾发生期的气象要素场进行了模拟,并在此基础上计算神农架林区高分辨率的森林火险等级分布状态,揭示了林火发生的一些重要规律。     

含瓦斯煤岩突出过程数值模拟

含瓦斯煤岩突出是煤炭开采过程中一种复杂的工程诱发灾害。根据煤岩体变形与瓦斯渗流的基本理论 ,考虑煤岩介质材料力学性质的非均匀性特点以及煤岩介质变形破裂过程中透气性的非线性变化特性 ,建立了含瓦斯煤岩突出过程固气耦合作用的RFPA2D Flow模型。利用该模型对石门掘进诱发的含瓦斯煤岩突出进行了初步的数值模拟 ,模拟结果再现了煤岩介质在瓦斯压力、地应力和煤岩力学性质等因素综合作用下由裂纹萌生、扩展、相互作用、贯通直至失稳抛出的突出全过程 ,揭示了采动影响下煤岩介质渐进破坏诱致突变的非线性本质 ,包括含瓦斯煤岩破裂过程中应力场的演化 ,为含瓦斯煤岩突出机理研究提供一套全新的数值试验分析工具。     

好氧—厌氧微生物反复耦合处理废水新工艺

该发明公开了一种好氧—厌氧微生物反复耦合处理废水新工艺。采用生物流化床和生物固定床串联的工艺，先在流化床和固定床之间用溢流隔板连接组合起来；后在流化床和固定床中添加两种不同的多孔生物载体，通过在不同层次上的好氧—厌氧反复耦合，从而在实现处理废水中有机物和氮化合物的同时，原位分解剩余污泥。     

关于中国塔里木河流域若干问题的辨识

塔里木河流域的水量及水质变化 ,生态环境质量的优劣 ,生态需水量的估算、整治目标的确定等问题 ,一直是该流域资源环境和社会经济的核心问题。对其近 40年来水文观测资料的时间序列进行分析 ,三源流区的水资源量逐年递增 2× 1 0 7m3,但干流上游阿拉尔来水量每年递减 3× 1 0 7m3。水质的劣变特征亦较明显。通过构建生态脆弱性指数 ,定量评价流域生态环境质量表明 ,干流下游已属于生态环境严重受损区。用潜水蒸发和定额法的原理估算植被耗水 ,提出了维护干流区生态环境在不同目标年的生态需水量。认为应当在水资源承载力和环境容量的阈限内 ,合理确定科学的保护方案     

关中盆地地-气系统灾变的节律性及耦合关系

依据丰富而系统的历史资料，建立了关中盆地历史地震与旱涝灾害两个数据库，分析了近2000a来地-气系统环境灾变的节律性及耦合关系。结果发现：(1)地震活动具有一定的节律性，并先后经历了3个平静期和3个活跃期，平静期与活跃期呈交替出现，具有3～4个世纪的周期；(2)较为严重的干旱、洪涝灾害亦具有一定的周期性，先后经历了2个洪涝期和3个干旱期，其较长尺度的转换周期亦为3～4个世纪；(3)在世纪尺度上，地震活动与旱涝灾害具有某种耦合关系，表现为在地震活动的活跃期，旱涝灾害呈多发性，而在地震活动的平静期，旱涝灾害较为稀少；(4)以较大级别的地震群发为节点，地气系统环境灾变的耦合关系具有先旱→后震→再涝的演替特征。基于上述事实，提出了一个地-气系统环境灾变的概念模型，对地震与旱涝灾害的耦合关系给出了确定性解释。为关中盆地世纪尺度的环境灾变群发性预测提供了新的依据。     

长江经济带城市空间“三生”功能耦合协调时空演化特征及影响因素

探讨城市空间“三生”功能之间的互动关系,是新型城镇化推进中城市空间优化、高质量发展亟待解决的关键。以“三生”理论为基础,运用空间分析法、耦合协调模型和地理探测模型方法,研究2009～2019年长江经济带城市空间“三生”功能耦合协调时空特征及影响因素。研究得出：(1)长江经济带城市空间“三生”功能耦合协调水平呈现倒“U”型逐步趋于波动平稳发展的态势;(2)城市空间“三生”功能耦合协调水平存在明显的空间分异,呈“东高西低”的格局,高值主要集中在长三角、长江中游和成渝城市群,并且以省会城市为中心向周围梯度递减;(3)影响城市空间“三生”功能耦合协调发展的主导因素为经济发展水平、城镇化水平和环境治理水平,且存在空间差异。研究认为：应充分发挥中心城市的“极化作用”优势及其空间溢出效应,促进城市空间“三生”功能耦合协调发展。研究结果可以为城市空间优化、区域高质量协调发展提供依据。     

寒区多孔介质中LNAPL迁移的多场耦合模拟

建立了包含水、气、NAPL、固(冰)四相的温度场、流场及化学场多场耦合模型,适用于定量模拟LNAPL泄漏过程中发生冻结后的迁移分布.通过与非冻条件下LNAPL迁移模型对比,模拟结果显示,冻结条件下因冰的形成LNAPL会发生与非冻条件下不同的迁移行为,冰的形成阻碍LNAPL下渗,并产生冻结势使LNAPL向地表方向迁移.相...