黄河流域高标准淤地坝内涵与科技问题

建设高标准淤地坝是实现黄河流域生态保护和高质量发展国家战略目标的重要举措之一,对水土保持高质量发展和区域经济社会发展将起到积极促进作用。基于高标准淤地坝建设的目标与要求,分析了黄河流域淤地坝建设与技术标准发展历史进程,探讨了高标准淤地坝定义与内涵,提出了需要研究的科学问题和关键技术,展望了高标准淤地坝发展前景。黄河流域淤地坝建设经历了起源、作用提升、坝系形成、规范建设、建设波动、高标准建设等6个阶段450余a的发展过程,高标准淤地坝概念的提出标志着淤地坝建设从“量”的发展进入“质”的提升新时期;淤地坝技术标准伴随着不同时期科学技术的发展和实践经验总结,经历了由20世纪80年代中期形成和之后不断完善、不断修订的过程;高标准淤地坝较之一般的淤地坝具有特殊的本质特征、价值及丰富的内涵和外延;在包括淤地坝在内的生态农业综合效益链中高标准淤地坝的地位与驱动机制、高标准淤地坝建设技术标准等是今后需要研究的重要课题。高标准淤地坝建设必将促进水土保持高质量发展,并对区域生态治理、衍生经济、社会文化、景观格局等的深度融合及协同发展起到更大的促进作用。

柴达木盆地北缘地区中生代盆地性质探讨

柴达木盆地北缘地区在侏罗纪主要受伸展构造体制控制 ,发育一系列规模较小的箕状断陷盆地。断陷中的中、下侏罗统沉积作用明显受断层控制 ,为断陷盆地。上侏罗统的沉积作用基本不受断层控制 ,为坳陷盆地。在白垩纪 ,柴北缘地区主要受挤压构造体制控制 ,在祁连山山前形成断层传播褶皱 ,沉积作用受挤压作用过程中形成的断层传播褶皱控制 。

准噶尔大型坳陷湖盆坡折带的类型和分布特征

在海相盆地和断陷湖盆中都发育坡折带 ,并对层序和沉积起重要控制作用 ,这一观点已得到广泛关注并被普遍接受 .对准噶尔盆地侏罗系的研究表明 ,在大型坳陷湖盆中也发育坡折带 ,其成因类型丰富 ,可划分为构造坡折、沉积坡折和侵蚀坡折 .并且分布广泛 ,表现为多级坡折的特点 ,在剖面上具有正向阶梯状组合、逆向阶梯状组合、沟谷组合、山梁组合和沟梁组合等组合样式 ;在平面上具有梳状组合、帚状组合、斜交组合、喇叭状组合和平行组合等组合样式 .于一定构造背景下发育的一组有成因联系并具类似组合样式特征的坡折带可构成一个构造坡折域 .在准噶尔盆地侏罗纪湖盆中共划分出 6个构造坡折域 .坡折带对层序、沉积和非构造圈闭的发育具有十分重要的控制作用 ,在不同构造坡折域形成不同的水系和沉积体系特征 .

大型坳陷湖盆坡折带的研究及其意义——以准噶尔盆地西北缘侏罗纪坳陷湖盆为例

准噶尔盆地西北缘侏罗纪坳陷湖盆坡折带十分发育 ,具有断裂坡折带、挠曲坡折带、侵蚀坡折带和沉积坡折带等多种成因类型。坡折带在顺源方向具有多级特征 ,把坡折带按地理位置的差异分成盆缘坡折带和盆内坡折带。其中深部逆冲构造、继承性古隆起、盆内次级断层活动等构造运动是坡折带发育最主要的成因机制 ,坡折带发育规模与构造活动的大小、期次息息相关。由于构造在不同时期不同地域范围内其活动强度的差异 ,所形成的坡折带具有明显的多期、幕次性、差异活动以及继承与转化性等特征。同时坡折带在对地层超覆叠置、岩性纵向组合以及沉积体的纵横向展布上具有重要的控制作用 ,以此为基础建立了坡折带控制非构造圈闭的模式 ,对进一步寻找大规模的非构造圈闭或非构造圈闭群具有参考意义。

关于压陷型沉降拗陷盆地的讨论——以柴达木盆地为例

柴达木盆地中新生代沉降拗陷的原型盆地类型为压陷型沉降盆地。中生代到古近纪(古新世和始新世)盆地西部以分隔性断块发育为特征,北缘则主要为沉降拗陷群。中新世以来的喜马拉雅中晚期构造运动,使青藏地块受到强烈的水平挤压,地壳因发生大规模褶皱变形和冲断推覆而大大加厚并迅速隆升。地处青藏地块边缘的柴达木盆地受其碰撞应力效应十分明显,在构造动力机制转换的作用下,盆地西部前中生代基底持续抬升,沉积、沉降中心发生了自西向东的迁移,发育形成了以三湖凹陷为沉降中心的压陷型沉降盆地。

松辽盆地西部坡折带的成因演化及其对地层分布模式的控制作用

大型坳陷湖盆中存在与海相盆地中陆坡相似的坡折带。松辽盆地西部发育套堡—双岗高位坡折带和红岗—海坨子低位坡折带两级坡折带,本次研究系统分析了坡折带的成因演化及对其地层分布的控制作用。早期两级坡折带都受到基底断裂的影响,后期发育过程中套堡—双岗高位坡折带物源的方向和侵蚀力是其主控因素,红岗—海坨子低位坡折带后期主要受沉积物的供应和差异压实作用的影响。套堡—双岗高位坡折带和沟槽的共同作用控制了沉积体系的展布,红岗—海坨子低位坡折带控制了低位域发育的范围。

塔北隆起北部叠加断裂构造特征与成因背景分析

塔北隆起在塔里木叠合盆地演化时期经历了古克拉通隆起、早期前陆前缘隆起、库车再生前陆盆地斜坡3个阶段。经过两期成盆构造变革阶段,塔北隆起北部垂向上叠加深、浅层两组断裂系统:深层断裂系统为基底逆冲断裂,发育冲断构造、背冲构造组合;浅层断裂系统为正断层,发育地堑、地垒构造样式组合。两组不同性质断裂系统的发育均对应于两期造山挤压背景下前陆盆地形成阶段。笔者认为,深层断裂并非是处于早期前陆变形区域,而是处于挤压背景下板内塔北古克拉通隆起“纵弯”构造变形中岩层破裂的结果。浅层断裂是库车再生前陆盆地阶段塔北隆起北部基底(前中生界构造层)受水平挤压翘曲变形(纵弯变形)导致上覆岩层引张破裂的结果。

论吐哈盆地台北凹陷西部双层结构

吐哈盆地台北凹陷侏罗系到第三系盆地结构类型,究竟是属于断陷型盆地还是坳陷型盆地,长期以来都存在着不同的观点。为此,通过进行台北凹陷西部区域地层对比和地震剖面层序地层划分,分析了该区的构造演化与沉积演化,开展了沉积体系划分和沉积相带展布研究。结果认为:该地区侏罗系到第三系存在着双层结构,即在侏罗纪属于坳陷盆地,发育大型三角洲和滨浅湖及深湖、半深湖沉积;而在白垩纪和第三纪则属于山前断陷型盆地,南北短轴方向上发育山麓洪积扇体系。这一结论为理清该区侏罗纪到第三纪沉积构造演化及盆地类型提供了一个新的思路,为该区储层综合评价及有利岩性油气藏分布区预测提供了理论依据。

中国边缘海新生代沉积盆地地理信息系统的设计及潮汕坳陷区数据库的建立

系统设计了信息系统包括数据库结构并制订了各种资料分类、编码和命名等规定 ,为整个中国边缘海新生代沉积盆地的基底特征及其构造格局研究提供一致的标准 ,便于进行综合对比研究。在ArcInfo下以潮汕坳陷区为例 ,建立了包括重磁异常及其处理结果、海底地形图、海水深度资料、断裂分布 ,重磁基底深度、中生界厚度、火成岩分布等的地质。

米仓山南缘中生代沉积盆地性质讨论

米仓山南缘位于四川盆地北部地区,前人认为该地区晚三叠世—白垩纪受控于米仓山造山作用形成的前陆盆地。实际上,无论是按照经典的前陆盆地概念,还是陆内前陆盆地或陆内俯冲前陆盆地等术语,米仓山南缘中生代为前陆盆地值得商榷,其一些关键的地质问题必须给以重视。主要表现在:①平面构造图显示,米仓山地区,前震旦系基底与震旦系盖层之间构成一规模较大的不完整的背斜穹隆,盖层围绕基底分布,说明不是构造推覆体;②不存在形成前陆盆地的区域应力,即该区在晚三叠世开始主要是升隆作用而非强烈的推覆挤压,研究资料表明该地区大规模的逆冲推覆作用发生在燕山期,米仓山的形成也应在该时限之内,之前米仓山为一继承性的隆起;③不具备前陆盆地的沉积格局,即晚三叠世—侏罗纪的沉积格局不是呈楔形展布。鉴于此,笔者认为前陆盆地术语不适用于米仓山南缘晚三叠世—侏罗纪沉积盆地的类型。

泌阳凹陷构造活动的沉积响应

总结了泌阳断陷湖盆的构造演化 ,以及盆地充填、沉积层序及沉积、沉降中心对构造活动的响应 ,并利用凹陷中沉积、沉降中心的迁移变化特征来确定边界断裂的活动时间 ,恢复湖盆的演化历史 .研究结果表明 :燕山运动的拉分作用、燕山运动之后的盆地边界断裂活动及喜山运动后的拗陷沉积作用形成了本区 3个盆地充填序列及构造层序 ;除了盆地形成、沉积充填序列受构造活动控制外 ,沉积层序的发育也受控于断层幕式活动引起的可容空间及沉积物供给变化的控制 .另外 ,对核二段沉积时期沉积、沉降中心研究可知 ,该时期凹陷内构造格局一直发生变化 ,至核二段一砂组沉积时期 ,两边界断层的活动都大大减弱或基本停止 ,凹陷内沉积格局稳定 ,沉降、沉积中心基本统一 。

江陵浅水坳陷湖盆层序地层充填模式

应用地震、钻井、测井、分析化验等资料 ,在建立江陵凹陷白垩—下第三系层序序列和目的层新沟咀组高精度等时层序地层格架的基础上 ,研究了沉积体系和砂体展布规律 ,分析了层序充填的主控因素。在二维层序地层模拟的基础上 ,初步揭示了可容空间变化对湖盆层序发育控制的动态过程 。

流域面源污染负荷差异性及不确定性的尺度特性分析

针对流域面源污染负荷差异性及其不确定性的尺度特性问题,于2013-2015年在釜溪河流域测定了不同尺度汇流区的面源污染负荷和污染物转化动力学参数。分别采用动态时间弯曲距离DTW(dynamic time warping distance)和信息测度度量了不同尺度汇流区面源污染的负荷差异性和不确定性。结果表明:不同的汇流区尺度上,降雨量小于临界值(40 mm)的情况下,氨氮(NH_3)、总氮(TN)、总磷(TP),和高锰酸盐指数(I_(Mn))负荷均随降雨量的增加而非线性增大,降雨量超过临界值后,流域面源污染出现最大负荷。降雨量超过临界值后,由于尺度增加后下垫面对径流过程调蓄能力的增大,相比子流域尺度,流域尺度上NH3、TN、TP和I_(Mn)负荷的变异系数分别增加了69.1%、47.0%、14.2%和85.8%。枯水期和汛期面源污染负荷主要受到污染源流域分布特性和下垫面径流条件的影响,不同尺度汇流区的NH3、TN、TP和I_(Mn)负荷在枯水期的差异性均显著小于汛期的差异性,子流域之间、以及子流域与流域之间4种污染负荷的差异性平均增大了3.18倍和2.44倍。相比子流域尺度,在流域尺度上单位面积流量、TN、TP和I_(Mn)负荷基质熵分别减小了4.8%、9.3%、31.9%和10.7%,而NH3增加了15.3%;有效测定复杂度分别增加了4.6%、15.4%、17.4%、49.5%和19.8%。不同尺度汇流区的面源污染负荷过程与流量过程不具有完全同步性。随着汇流区尺度的增大,面源污染负荷不确定性减小;有效测量复杂度随尺度增大表明在更大的尺度上对于面源污染负荷有效预测的参数数量显著增加;涨落复杂度和平均信息增量关系表明随着尺度的增加,面源污染负荷对降雨量的敏感性降低,而对下垫面条件的敏感性增加。不同尺度条件下,面源污染对降雨和下垫面的敏感性变化规律、以及面源污染负荷变异性机理等方面的研究将有助于提升分布式水文及面源污染模型理论。

淤地坝拦蓄作用下的产流阈值估算

黄河中游地区淤地坝群的建设对流域产汇流过程造成强烈干扰,其拦蓄作用形成产流阈值效应,给该地区洪水过程预报预警带来较大困难。通过分析淤地坝拦蓄作用下的库容变化规律,推导了淤地坝影响的产流阈值计算公式,根据淤地坝历史淤积数据,拟合了一种淤地坝运行寿命估算公式。并以黄河河龙区间清涧河流域为例,识别出不同年份仍有拦蓄库容的有效骨干淤地坝数量及空间分布,计算了不同分区、不同年份骨干淤地坝拦蓄作用下的产流阈值,可为该地区暴雨洪水预报模型研究提供有益参考。

中扬子地区志留系“满坳含烃”特征与油气勘探目标

志留系在中扬子地区广泛分布,多期海平面升降形成的海进体系域和高位体系域控制砂泥岩纵横向展布,为各类地层岩性圈闭创造了有利的条件,具有"满坳含烃"的地质特征。多期油气充注、运移和聚集形成志留系普遍含烃,但丰度不均衡。所以,要突破构造控烃的局限性,把扬子地区的鄂西渝东区和江汉平原区作为今后志留系勘探的主要目标。

次暴雨下小理河流域淤地坝拦沙能力分析

2017年7月26日,黄河支流无定河发生100年一遇的暴雨洪水。小理河流域位于本次200 mm左右雨量的特大暴雨区内,流域内洪水泥沙危害十分严重。淤地坝是该流域治理水土流失的主要工程措施之一,对于拦截泥沙起到了一定作用。针对本次暴雨对小理河流域646座淤地坝开展了调查,测量了215座淤地坝坝库泥沙淤积厚度及面积等,估算出了淤地坝泥沙淤积量,并对其中22座淤地坝的坝库淤积泥沙取样176个,进行了颗粒级配分析。实测数据为年度咨询及明确淤地坝对下游河流输沙过程的影响提供了科学依据。

麦积区席子沟流域淤地坝工程施工设计

文章依据麦积区席子沟流域治理现状及规划,在分析麦积区席子沟流域地形自然状况、社会经济状况、流域水文气象、拟建工程情况的基础上,阐述了麦积区席子沟流域淤地坝工程施工设计的水文计算、设计标准、设计洪峰流量、设计洪水总量的计算及工程设计的工程布设库容及坝高断面确定、溢洪道工程设计、护坡、坝基和岸坡处理等。

实施淤地坝建设新战略 为维持黄河健康生命做贡献

维持黄河健康生命,就必须减少黄土高原特别是7 86万km2多沙粗沙区进入黄河的泥沙。为加快这一地区的治理,应实施以支流为单元的淤地坝体系建设新战略。开展以支流为单元的淤地坝体系建设比以小流域为单元进行坝系建设有五个方面的明显优势。以支流为单元开展淤地坝建设,要做好重点支流的选择、搞好支流坝系规划、同步开展项目监测、进一步加强对淤地坝关键技术和重大问题的研究以及多渠道筹集资金等方面的工作。

大型坳陷湖盆坡折带背景下的重力流沉积模式

沉积盆地的坡折带是重力流发育的最有利场所,湖盆发育有和陆坡特征相似的坡折带,开展大型坳陷湖盆坡折带背景下的重力流沉积模式及其分布规律的研究具有重要意义。松辽盆地的龙虎泡—大安阶地具有明显的坡折带特征,且发育两级坡折。湖底扇是由沉积物重力流所搬运的沉积物在湖底堆积形成的沉积体,松辽盆地南部湖底扇主要由滑坡、碎屑流、浊流搬运的碎屑堆积而成。以松辽盆地为例,建立了短缓坡和长缓坡两种类型的重力流沉积模式,两种模式的湖底扇和下切水道的形态和分布模式均存在明显不同。

塔中东部走滑断裂带特征及油气地质意义

塔中东部断裂带发育北北东(NNE)、北东东(NEE)和北西西(NWW)向3组直立走滑断裂,断穿了寒武系—石炭系地层,具有明显上拱或下弯地震反射特征。三维地震资料精细解释发现,断裂带地层上拱下弯与断裂带厚度和两侧厚度差异之间存在一定的相关性,据此可以判断断裂古应力场性质。断裂带地层的下弯与张扭活动有关,与断裂带地层厚度的同生增大相对应;断裂带地层的上拱则与压扭活动有关,与断裂带地层厚度的同生减薄相对应。据此得出三组走滑断裂的活动期:NNE向断裂形成于晚奥陶世桑塔木组沉积期,经历了左行压扭—左行张扭—静止—张扭4个阶段;NEE和NWW向断裂均以共轭张扭性质开始于中寒武世,NWW向断裂在中寒武世以后停止活动,NEE向断裂则在良里塔格组沉积期停止活动。3组走滑断裂对奥陶系蓬莱坝组、鹰山组及一间房组碳酸盐岩中广泛分布热液岩溶储层的形成及油气聚集都有控制作用。