应用浅层地温测量法分析崩岗侵蚀与地下水分布关系

地下水是影响崩岗发生的重要驱动力之一,而地温场异常可以反映反推地下水分布。在野外调查的基础上,利用浅层地温法反演流动地下水脉分布的原理,分析并探讨了粤东五华典型崩岗侵蚀区的地下水分布、流向及与崩岗分布的空间关系。结果表明：地下水脉复杂多变的区域,其崩岗侵蚀程度也越严重。这种关系主要表现在3点：（1）较活跃和集中分布的崩岗侵蚀群常具有更多的浅层地温冷点;（2）零散分布的单个崩岗体,其水脉形态常呈不连续性,且总体流动方向较均一,与崩岗前进方向相反;（3）在崩岗群中,地下水脉则呈树枝状或网状展布。应用浅层地温法间接探讨崩岗侵蚀与地下水分布关系,是研究崩岗侵蚀过程与机理的新手段,具较好的应用前景。     

Effects of interactions between anthropogenic stressors and recurring perturbations on ecosystem resilience and collapse

Insights into declines in ecosystem resilience and their causes and effects can inform preemptive action to avoid ecosystem collapse and loss of biodiversity, ecosystem services, and human well-being. Empirical studies of ecosystem collapse are rare and hampered by ecosystem complexity, nonlinear and lagged responses, and interactions across scales. We investigated how an anthropogenic stressor could diminish ecosystem resilience to a recurring perturbation by altering a critical ecosystem driver. We studied groundwater-dependent, peat-accumulating, fire-prone wetlands known as upland swamps in southeastern Australia. We hypothesized that underground mining (stressor) reduces resilience of these wetlands to landscape fires (perturbation) by diminishing groundwater, a key ecosystem driver. We monitored soil moisture as an indicator of ecosystem resilience during and after underground mining. After landscape fire, we compared responses of multiple state variables representing ecosystem structure, composition, and function in swamps within the mining footprint with unmined reference swamps. Soil moisture declined without recovery in swamps with mine subsidence (i.e., undermined), but was maintained in reference swamps over 8 years (effect size 1.8). Relative to burned reference swamps, burned undermined swamps showed greater loss of peat via substrate combustion; reduced cover, height, and biomass of regenerating vegetation; reduced postfire plant species richness and abundance; altered plant species composition; increased mortality rates of woody plants; reduced postfire seedling recruitment; and extirpation of a hydrophilic animal. Undermined swamps therefore showed strong symptoms of postfire ecosystem collapse, whereas reference swamps regenerated vigorously. We found that an anthropogenic stressor diminished the resilience of an ecosystem to recurring perturbations, predisposing it to collapse. Avoidance of ecosystem collapse hinges on early diagnosis of mechanisms and preventative risk reduction. It may be possible to delay or ameliorate symptoms of collapse or to restore resilience, but the latter appears unlikely in our study system due to fundamental alteration of a critical ecosystem driver. Efectos de las interacciones entre los estresantes antropogénicos y las perturbaciones recurrentes sobre la resiliencia y el colapso de los ecosistemas     

高大模板支撑体系坍塌事故不安全行为原因分析

为预防高大模板支撑体系建筑施工坍塌事故的发生,选取2000-2016年间的31起高大模板支撑体系建筑施工坍塌事故案例,运用事故统计与分析方法,以行为安全“2-4”模型为理论依据,对31起事故中的不安全动作及其规律进行研究。研究表明:出现频次最高的事故等级为较大事故。一线作业人员因安全知识不足“不知道是否应该设置剪刀撑”引发不安全动作“剪刀撑数量不足或未设置剪刀撑”的发生率为71.43%,因安全意识缺乏“没意识到杆件距离过大给施工带来的危险”引发不安全动作“立杆间距和横杆步距过大”的发生率为78.57%;管理人员因安全意识缺乏“没意识到按规定进行安全交底的重要性”引发不安全动作“未进行安全技术交底”的发生率为78.57%,因不佳安全习惯“按照以前的方案习惯施工”引发不安全动作“未制定专项施工方案”的发生率为83.33%。因此,减少不安全动作的首要任务是加强一线作业人员违规操作的管理,企业在制定对策措施时,应从加强一线作业人员与管理人员的安全知识、安全意识和安全习惯入手,预防不安全动作的发生,进而有效预防事故。     

地铁深基坑坍塌事故安全风险分析

为了降低和控制地铁深基坑施工风险,避免在施工过程中造成深基坑坍塌事故,以重庆市某地铁站深基坑开挖为例,进行了深基坑开挖风险评估。建立了深基坑坍塌事故导致人员伤亡的事故树模型,再通过事故树建立层次结构模型,将事故树的结构重要度转化为层次分析法中的判别因子,结合层次分析法的权重计算及排序,对深基坑坍塌事故的致灾因素进行了定性识别和定量分析。结果表明,施工地质条件复杂、设计方案不合理、勘察资料有误等事件为主要致灾因素。在地铁深基坑施工过程中应做好动态监测及日常管理工作,保证勘察设计的准确性与可行性。改进后的模型可为企业施工管理提供理论指导。     

基于约束熵的复杂系统重要节点崩溃控制研究

为有效控制复杂系统崩溃,提出一种基于约束熵的复杂系统重要节点崩溃控制方法。通过概述现有事故致因理论及模型,建立分析复杂系统安全事故致因的"认知-约束"模型。针对复杂系统节点众多,关联复杂的本质,指出为预防安全事故,必须在强化安全认知能力的基础上对重要节点进行约束控制。在提取节点重要度评估参数后,设计一种改进的复杂系统节点重要度评估算法。最后,引入约束熵概念,构建抑制复杂系统重要节点崩溃的约束熵度量模型。研究结果表明,存在可量化的用于控制复杂系统崩溃的手段;预防安全事故的关键是将适量的约束熵"引入"重要节点。     

页岩层理对井壁稳定性影响分析

为了分析页岩的层理和水化损伤对钻井过程中井壁稳定性的影响,开展室内岩石三轴力学试验测试页岩原始状态和钻井液作用不同时间的力学特性;然后基于孔隙弹性理论和岩石弱面强度理论,综合考虑层理产状和水化损伤对页岩强度的影响,建立页岩地层井壁稳定性分析模型。结果表明:层理产状和水化损伤对井壁稳定性有显著的影响,都会导致坍塌压力升高,加剧井壁的不稳定性。综合考虑页岩的层理和水化损伤两个因素分析地层井壁稳定性,对优化不同时段钻井液性能,调整钻井液密度,保证钻井安全有重要意义。     

尾矿坝渐溃的尾砂泄流理论模型与泄砂量计算

为了建立适用于工程上运用的尾矿坝漫顶逐渐溃坝的尾砂出流计算模型,利用细颗粒泥沙的悬移质运动形式,及含沙浑水的流态变化,建立了理论泄流模型。同时,根据溃坝过程的不同时期,给出了适宜的溃坝水流的流量计算公式、尾砂颗粒的沉速计算方法、挟沙力的计算方法以及浑水容重的计算式。该计算模型有助于渐溃泄沙量的预测,是尾矿坝漫顶逐渐溃坝模型的重要组成部分。     

页岩水化特征及其井壁稳定分析

为深入研究页岩的水化特征及水化对井壁稳定的影响,以鄂尔多斯盆地石盒子组页岩为研究对象,开展了钻井液浸泡前后岩样的超声波透射实验、层理面直剪实验、三轴压缩实验,探讨了页岩水化的声学性质变化与岩石力学特征,分析了页岩水化对坍塌压力的影响。结果表明:弹性模量、泊松比等参数的变化难以准确评价页岩的水化特征,声波时差、衰减系数、时域曲线、频域曲线等超声波信号可作为研究页岩水化特征的有效手段;页岩水化直接导致其岩石力学性质发生变化,水化是坍塌压力上升的主要原因之一,对井壁稳定造成潜在的威胁;井壁稳定设计时应充分认识页岩的水化特征,避免井壁坍塌,确保钻井施工安全进行。     

黄土湿陷过程下埋地油气管道力学行为有限元模拟

针对黄土遇水后湿陷产生陷穴并引起埋地管道悬空这一过程中管道的力学行为,以基于弹塑性地基的黄土湿陷区悬空管道力学模型为基础,从湿陷原因和机理出发,建立三维有限元实体模型,模拟了土体湿陷过程和沉降变形,模拟计算结果与理论值和实测值进行了比对验证;进一步的计算和回归分析得到了管道最大位移、最大von Mises应力与地表土体湿陷沉降量的变化规律,同时也得到了最终湿陷情况下管道的von Mises应力分布和湿陷区范围的影响。结果表明:土体湿陷沉降是管道和土体共同作用的结果,湿陷前期管道与土体一起运动,位移和应力增加较快,而管道下方土体脱离管道产生陷穴后则增长较慢;管道最大位移和土体湿陷沉降量间呈对数函数关系,而管道最大von Mises应力和土体湿陷量呈指数函数关系; 湿陷区管段向下弯曲变形会在3个位置形成应力集中区,湿陷区范围增大会引起管道应力和变形的明显增加,且3个区域的最值分布有所不同。     

北京地区未来地震中各种类型建筑可能造成的人员死亡率

地震房屋倒塌率CR和地震死亡率FR存在一定的关系,据此,本文研究计算得到了北京地区在未来地震中各类建筑可能造成的人员死亡率FR.