关于黄河与河套古湖河湖关系演变的假说性分析——兼论对黄河内蒙古段生态治理的启示

黄河曾经在流经河套盆地过程中形成吉兰泰、乌兰布和、巴彦淖尔、呼包4个古湖,且在高湖面时期连成统一的“河套古大湖”,其后4湖分离并分别演绎了自己的河湖关系。在研习前人相关成果基础上,通过建立整体假说性解释框架,试图按照历史顺序与逻辑顺序统一的要求对该河段河湖关系的演变过程进行重建,并为与之相关的生态系统的治理提供借鉴。研究认为:主河道构建是黄河主动实施填湖、建堤、造槽并“甩湖”的过程与结果;冲积扇是黄河填湖的主要模式,而冲积扇顶附近凸起则是湖口淤塞、移动并最终筑成黄河自然堤的主要原因;巴彦木仁与磴口两地控制点对形成鄂尔多斯一侧黄河主河道起到了关键性作用;黄河西派在高湖面期间从巴彦木仁湖口注入吉兰泰-乌兰布和古湖,与从北面入湖的黄河水共同促成贺日木西尼古砂嘴及其延伸砂脊生长,并在低湖面期将这两个湖分离。基于对所述黄河历史过往的认识,须尽可能立足高效集成利用有限水资源这一观念,将减灾与适度重造沿河湖泊和绿洲结合,营建可持续的内蒙古段黄河生态体系。

238m深古河槽帷幕灌浆试验结果分析

古河道两岸基岩出露,河道内沉积了深厚的砂卵砾石层,在托其里萨依河岸边呈直立的陡坎状,上部为第四系上更新统Q3砂卵砾石层,青灰色,厚34~40m;下部岩性为巨厚层的Q_(2)砂卵砾石层,泥质半胶结,呈土黄~棕黄色,厚度50~295m,底部岩性为下元古界蚀变辉绿岩。古河道最底部低于正常蓄水位,最深283m,蓄水后主要位于Q_(2)泥质半胶结的砂卵砾石层,该层存在渗漏的可能。用“孔口封闭灌浆法”进行生产性灌浆试验,取得了一定的成效。经帷幕灌浆处理后受灌地层渗透系数较灌前3.73×10^(-3)cm/s(中等透水地层)、1.0×10^(-2)cm/s(强透水地层)有较明显地减小,表明该地层经帷幕灌浆处理后,地层的防渗性能得到了较大幅度的提升,帷幕灌浆试验取得了一定的成效。

巴彦淖尔国家地质公园汉代黄河古河道与临戎古城位置的考证

黄河流域古河道的变迁对文化遗址形成的影响,是黄河文化研究的重要科学问题之一。内蒙古巴彦淖尔国家地质公园位于黄河中上游的河套盆地,公园内汉代临戎古城遗址的位置一直存在争论,确定黄河古河道与其相对位置关系是关键。通过对临戎古城遗址周边10 km范围进行网格化槽型钻取心,利用钻孔数据构建三维粒度属性模型与沉积结构模型,对隐伏的古河道位置进行了较为精准地确定;并通过钻孔岩心沉积相分析与年代学测试,对古河道的沉积结构与年代进行了验证。结果表明,临戎古城遗址西3 km处存在(2.39±0.24) ka~(1.36±0.05) Cal ka BP的黄河古河道,自南向北流经临戎城西。以此确定的黄河与朔方郡各属县治城的相对位置符合史料的记载。本研究从沉积学角度为巴彦淖尔国家地质公园临戎古城遗址位置的考证提供了地质科学依据。

黄河明清故道治理述论

1855年黄河改道北行,在淮河流域自西北向东南形成700多公里长的明清故道。故道将淮河完整水系一分为二,并形成为一个很特殊的经济落后区和生态环境脆弱带。中华人民共和国成立后,故道才得以治理开发,取得一定成效,可仍存在不足:各地各自为政,缺乏统筹;工程设计不合理,缺少配套措施;早期修建的水库存在质量问题,易出现破堤溃决现象;沿线对故道保护意识不强。只有充分认识故道的历史价值和开发利用的现实意义,对其进行综合治理,才能使之走上高质量发展之路。

红柳林煤矿直罗组砂岩含水层特征及防治水对策

直罗组古河道砂岩含水层成为陕北侏罗纪煤田中西部矿井涌水的主要充水水源,直接威胁着煤矿的安全生产。揭示直罗组砂岩含水层水文地质条件及对煤矿开采的影响,在分析直罗组砂岩含水层分布及厚度的基础上,认为红柳林煤矿西一盘区应以防控直罗组古河道砂岩含水层为主。该含水层具有分布面积大、区域连通性好等特征,虽然在原始应力状态下富水性较弱,但在采动影响下,裂隙发育后渗透性明显增强,应加强西一盘区水文地质补充勘探。进一步查明直罗组古河道砂岩含水层水文地质条件,是红柳林煤矿西一盘区防治水的重点工作。

地面高密度电法探测技术在煤矿隐伏构造探测中的应用

双龙煤矿200综采工作面地表水体下开采,保证工作面安全开采是亟待解决的问题。其上覆岩层中是否存在古河道以及古河道的发育特征情况,必须在工作面回采前探测清楚,并采取必要的防治措施。地面高密度电法是近些年新兴的一种新型阵列勘探方法,具有采样密度高、一次性测量、高分辨率、高精度、信息丰富,解释方便等特点,已广泛应用于煤矿地质勘探及地质构造超前探测中,可有效探测矿井空间中的各种地质异常体,为煤矿提供相应的地质技术保障。以探测200工作面上覆地层古河道为例,介绍了高密度电法工作原理和工作方法,详述了高密度电法探测技术在矿井隐伏构造探测中的应用,为矿井安全开采提供了可靠的勘探成果。

软土地区古河道地层基坑施工中的变形控制

为研究古河道对基坑变形的影响,依托上海轨道交通14号线浦东南路站基坑与轨道交通18号线莲溪路站基坑,分析局部土层缺失时基坑变形与坑内土体流变的变化规律,并利用支撑轴力进行变形的主动控制。结果表明:古河道切割地层基坑的侧向变形比正常沉积地层基坑大2~3倍,古河道切割地层的流变影响更大。基坑变形控制应当首要考虑时空效应,尽量缩短基坑暴露时间,减少时间对变形的影响,再辅以轴力伺服系统的使用。该研究结果为基坑支撑设置指明了方向,基坑变形控制中应对古河道地层予以足够的重视。

古河道沉积区盾构穿越地铁隧道的施工技术

硬X射线自由电子激光装置工程4~5"区间隧道涉及古河道沉积区,此种地质条件下,对盾构姿态控制以及地面、建(构)筑物沉降控制带来了极高的挑战。以此为例,介绍了穿越过程中的成功经验,即通过采用克泥效压注、环箍注浆等一系列技术手段,达到了良好的穿越效果,可为类似工程参考。

古河道区域综合管廊结构设计要点

岭西八路综合管廊工程为吉林省公主岭市为适应城市快速发展需求、提升市政建设设计标准而新建的七条管廊之一,调研分析了该管廊的地理位置、场地地质条件及水文地质情况。设计入廊管线包括热力管道、给水管道、再生水管道、电力电缆和通信线缆。根据技术标准,对该综合管廊的平面、纵断面、横断面等总体进行设计;针对管廊处于古河道区域所遇具体问题,详述了基坑支护、管廊配筋、地基、抗浮、防水等结构设计要点。

古河槽灌浆帷幕开挖后效果检查与评价

大石门水库工程古河槽帷幕灌浆平洞兼做交通洞,在现场帷幕灌浆二期试验时提出,由地面试验Ⅰ区和试验Ⅱ区的20.2 m宽度范围内向灌浆平洞兼交通洞钻灌至其底板高程.该区域范围内灌浆平洞兼交通洞硐挖时采取机械设备辅助人工的开挖方式,可清晰地观察和记录灌浆帷幕水泥膨润土浆液的扩散半径和充填密实度,灌浆孔的孔斜偏距及相邻孔搭接情况,有效地检查了帷幕灌浆效果,为生产性帷幕灌浆提供技术和数据支撑.

长江三角洲镇江—江都河段古河谷沉积特征

江苏省江都地区南北向6个钻孔研究表明,晚更新世晚期(包括MIS3阶段)长江三角洲镇江(大港)—江都河段为辫状河道沉积,末次盛冰期由于全球性海面下降形成下切河谷。冰后期海平面上升引发的海侵造成古河谷的充填,并依次形成河床相、河漫滩相、河口湾相及三角洲相。冰后期早期的河床相黄色含砾砂层在该河段均有分布,可以作为标志层,其底板可作为冰后期—末次盛冰期的界面。古河谷中部冰后期与末次盛冰期地层具有连续沉积的特征,表明末次冰期低海面时长江仍为入海河流。冰后期海侵大约在9kaBP到达本区;最大海侵发生在6.5～7.0kaBP,此时三角洲已开始发生进积作用,河口沙坝也同时开始形成。三角洲平原形成以后,区域构造运动影响了河谷的均衡调整,密集的入江水道及人类活动不断改变三角洲平原的微地貌景观。

金坪子滑坡Ⅱ区地质特征与防治对策研究

在简要叙述金坪子滑坡工程背景及分区评价基础上,扼要阐述了Ⅱ区地质背景,系统分析论述了Ⅱ区地质特征及变形特点、失稳方式及工程影响,初步研究表明,在正常情况下,金坪子滑坡Ⅱ区不会对乌东德水电站梯级开发及正常运行构成严重影响。同时基于乌东德水电站工程施工与运行安全考虑,建议对Ⅱ区蠕滑体采用系统排水加抗滑支挡的工程防治措施。

长江口外陆架区埋藏古河道研究

大量高分辨率单道地震和浅地层剖面资料显示长江口外的广大海域分布着大量埋藏古河道，据区域浅层地质特征及地震相特征，可把研究区埋藏古河道断面划分为对称、不对称和复式三种类型；河道内充填的沉积物复杂多样；古河道主要存在于晚更新世晚期沉积层中。60个古河道断面串联成长180km的古长江河系以及长64km的古舟山河和长近100km的古钱塘江河两条支流河道系。长江古河道宽深比较大，盛冰期时深切81～109m，河底纵比降为0．82×10^-4，平均古流量约为535．24m^3／s，最大断面的古流量为20433．72m^3／s。按比降-河宽法判别，当时古长江河道为辫状分汉河型。

青岛近海古河道断面特征与古地理变迁关系研究

通过对青岛近海1561km的高分辨率浅地层测量剖面解译,在多条剖面中发现研究区存在多期发育的古河道,虽然保存较完整的地层不多,但大部分河流亚相地层被保存。测年资料表明,这些河流多形成在37000～11000a之间,河流床底最大埋深(海底起算)约-32m,一般在-20～-28m,最大单个河面宽约1500m。根据现在所见河道的轮廓形态,可分为六种类型:即发育有滩心洲的河道、平底河道、不对称河道、连续多期发育的河道、窄陡型河道和对称型河道。并对河流的形成机理和古地理特征作了初步分析。

地球物理方法探索隐伏岩溶古河道——以湖南郴州万华岩为例

为探讨湖南郴州万华岩景区上游岩溶古河道的存在性,丰富景区岩溶洞穴科普知识以推动地方旅游经济发展,探索性地应用高精度磁法、高密度电法、音频大地电磁测深法(EH4)等综合地球物理方法在景区上游进行了探测研究,其结果发现几处磁、电异常部位,并结合区内岩溶垮塌地貌形态、区域地质背景资料及野外地质调查成果,认为景区上游存在岩溶古河道,同时确定出岩溶古河道的剖面位置及平面走向。整个研究思路表明综合地球物理方法在研究岩溶古河道时具有可行性。

乌东德水电站金坪子巨型滑坡地质研究

在地质测绘、钻孔与平硐勘探、物探测试、系统测年、岩土试验等大量地质勘察资料的基础上,系统阐述了金坪子滑坡的地质背景、地质分区。查明了金坪子滑坡Ⅳ区为基岩斜坡;滑坡Ⅴ区为古基岩离堆山;滑坡Ⅰ区主体堆积于一呈槽状的侵蚀缓坡上,总体稳定;滑坡Ⅱ区主体为由古冲沟堆积和崩滑构成的堆积体,呈蠕滑状态。在查明Ⅱ区地下水补径排关系的基础上,提出了地下(表)截排水作为滑坡治理的基本方案。滑坡Ⅲ区位于金沙江古河槽中且处于超稳定状态。研究成果为乌东德水电站开发方案的确定和坝址比选提供了翔实的基础资料。

河流故道区梨树根系分布规律研究

河流故道区梨树根系分布特征的研究表明:梨树根系垂直方向集中分布在50～100cm,水平方向在100～150cm土体中。其中吸收根根量垂直分布集中在50～100cm,水平方向在150～200cm土层内。该区砂壤土中9年生梨树根系水平生长优于向下伸长。

长江口外内陆架埋藏古河谷的河型判别方法探讨

根据大量高分辨率单道地震和浅地层剖面资料,在长江口外内陆架发现了大量埋藏古河谷,根据埋藏古河谷断面的形态参数,加以公式计算得到古河谷其它特征参数,使用宽深比-曲率和比降-河宽2种河型判别方法分析判别了该古河谷的河型,认为比降-河宽法在该区域河型判别中具有较好的效果,并判别出晚更新世末次盛冰期和冰消期古长江在研究区域以辫状型河道为主。

广州市西北区岩溶分布规律浅析

随着城市化的快速推进,地质环境灾害防治日益重要。近年来,广州市西北区频发的岩溶地面塌陷事故成为影响地区稳定的社会问题。文中通过恢复古流溪河道的流向来探讨古河道对岩溶发育分布的影响,并结合广州西北地区断裂带的分布和当地的钻孔数据资料,探求岩溶在水平面上及垂向上的分布特征及其成因。结果表明,现代塌陷的影响范围区基本上沿古河道的流向分布,古流溪河的走向决定了调查区内岩溶的发育和分布;该区岩溶的发育受断裂带的影响,在断裂密集部位或规模较大的断层附近,灰岩溶蚀率较高,溶洞发育;同时受新构造运动影响,调查区内形成了三层溶洞分布的基本格局。

舟山群岛和长江口邻近海域埋藏古河道水文环境特征

应用高分辨率地球物理方法揭示舟山群岛和长江口邻近海域埋藏大量古河道。对埋藏古河道断面特征参数进行统计分析,利用河流计算公式得到埋藏古河道相关水文环境参数值。然后应用最新河型判别方法,分析判别晚更新世末次盛冰期和冰消期研究区埋藏古河道的河流类型为辫状型;并分析得到研究区古河道的宽深比(F=22.22)、悬移质含量(M=10.10%)、河道弯曲率(P=1.52)、河曲波长(L=1 647 m)等古水文泥沙环境参数分类指标。