三峡库首区蓄放水重力效应模型的构建与观测

通过高分遥感影像精确提取三峡库首区水体边界,对水体部分构建精密的离散化数值模型,模拟计算三峡库首区在不同蓄放水位产生的重力效应,并对秭归站2017年gPhone 101重力仪与茅坪站2019~2021年gPhone 113重力仪的连续观测数据进行精细预处理。结果表明,在145~175 m蓄水过程中,模拟得到不同蓄水高度(间隔5 m)对岸边的重力变化值分别为0~28μGal、0~47μGal、0~60μGal、0~97μGal、0~170μGal、0~210μGal。当蓄水位升高5 m时,离岸2 km范围内存在10~20μGal的影响;当蓄水位升高30 m时,离岸5 km范围内存在30~40μGal的影响。重力残差主要反映水文重力效应信息,秭归站重力残差记录到约40μGal的重力变化,茅坪站重力残差记录到约50μGal的重力变化,重力变化趋势和水位变化呈现非常好的一致性,验证了模型模拟结果的准确性,可为三峡库首区及其岸边稳定性监测提供参考。

基于Swin Transformer目标全景分割的三峡库首土质滑坡识别

【目的】滑坡识别是解决山区地质灾害隐患在哪里的关键。尤其人工智能是深度学习方法开始被广泛应用于目标识别领域,但对于多植被山区复杂环境下的滑坡隐患识别,存在着模型单一、精度较差等问题。【方法】故文章提出一种基于Swin Transformer(Shift Windows Transformer)作为骨干网络结合目标全景分割的智能识别方法,对三峡库首区域土质滑坡开展识别。将三峡库首的485处土质滑坡制作成样本集,并分为训练集和测试集。将训练集加载进Swin Transformer模型中进行训练,模型采用自注意力机制对训练集提取特征,构建特征图,测试集验证特征图的识别精度,保留识别精度最高的特征图。最终以此实现滑坡目标与背景区域的有效区分进而完成隐患识别,同时与DeepLab V3模型进行对比。【结果】结果显示:Swin Transformer模型在识别精度和识别速度上都要高于DeepLab V3模型,在三峡库首的试验中准确率可以达到83.55%,单张图片预测时间为0.18 s。【结论】结果表明:该方法能够在多植被山区复杂环境下快速识别土质滑坡,可为多植被山区的滑坡灾害调查提供参考。

基于大型底栖动物快速评价的三峡库尾城市化支流梁滩河流域健康评估

为了给三峡库尾重庆市主城区段次级河流、其他城市化河流的健康评价提供快速有效的方法,本实验在位于三峡库尾重庆主城区段的嘉陵江一级支流梁滩河流域布置监测点位,同步采集大型底栖动物和环境因子,利用大型底栖动物快速生物评价指数进行河流健康评估研究。结果显示:梁滩河共采集到大型底栖动物58种,Shannon-Wiener指数在0.06~2.23内,流域主要优势类群为耐受污染的寡毛类和摇蚊科种类,呈典型的城市化河流特征;PCA分析结果表明两轴共解释了59.3%的环境变异,表明水温(T)、硝酸盐(NO-3)、溶解氧(DO)、氧化还原电位(ORP)是影响梁滩河的关键环境因子;初步筛选的4大类共8个快速生物评价指数中,物种数(S)和BMWP指数呈极显著相关性,且均与其他指数相关性不显著,其余指数间相关性均达到显著水平;回归分析表明,除BPI指数、jFD指数、BP指数外,其余5种评价指数与T、NO-3、ORP、pH等部分指标表现出较高的相关性,在不同程度上均可以较显著地反映人类活动对流域水质的影响;综合分析后,筛选出物种数S、GBI指数和FBI指数共同构建综合评价指数进行综合评价,评价梁滩河总体健康状况为“理想状况~病态”,总体上与综合水质标识指数法评价结果变化规律相似,但由于流域总体污染水平较高(各点位水质均在Ⅴ类以上)而各点位评价结果差异较大。选定的指数也较为适合与梁滩河地形地貌、城市化水平较为接近的其他三峡库尾次级河流。

统计预测模型对三峡库区诱发地震预测的应用

通过实地考察并结合前人的研究成果,在地震地质背景研究的基础上,将长江三峡工程坝址至巫山库段划分为5个预测区共12个预测单元,选用8个诱震因素,运用统计预测模型预测了水库诱发地震的可能性及诱发地震震级。结果表明,库水蓄至最高水位,三峡工程坝址至巫山库段中多数预测单元诱发微震和不发生地震的概率值高,无震可能性较大。但九湾溪断层沿线、仙女山断层库段具备诱发3.0～4.5级或4.5～6.0级地震的可能;考虑到龙会观5.1级地震与高桥断裂的关系,预测结果显示高桥断裂沿线具有诱发强烈水库地震(≥6.0级)的可能性,其预测概率值为0.23。

三峡库首区蓄水前后构造应力场三维数值模拟研究

迄今为止,长江三峡库首区蓄水对上地壳构造应力场影响的数值模拟研究中存在的最大问题是未考虑地形“峡谷效应”和库水下渗导致“岩石弱化”的影响。利用高精度DEM图和135 m水位蓄水同期重力异常观测资料,首次建立包含地形单元、库水下渗因素等复杂条件下的三峡库首区上地壳三维数值模型。在Marc软件平台上,以优选加载方案进行数值模拟,揭示135 m水位、175 m水位蓄水条件下库首区上地壳构造应力场的动态变化,发现九湾溪、马鹿池、官渡口、牛口等断裂带挟持区出现最大3.5～5.0 MPa的最大主应力降等有利于高角度正断层失稳的应力场变化,预测175 m水位蓄水影响将呈“继承性”发展。首次提出“二次诱发地震”、“水库诱发地震潜在震源”、“叠加潜在震源”的思想,探讨了蓄水对秭归、巴东2个重点区域断裂稳定性、孕震环境及地震危险性的影响。

孕灾机理与综合遥感结合的三峡库首顺层岩质滑坡隐患识别

隐患识别是实现地质灾害从注重灾后救助向注重灾前预防转变的重要技术工作。本文以三峡库首秭归沙镇溪镇周边岸坡段顺层岩质滑坡隐患识别为基础,提出基于孕灾机理与综合遥感相结合的地质灾害隐患识别方法。首先,借助资料整理分析、遥感调查和现场调查等查明孕灾环境,并建立孕灾指标体系;其次,针对典型灾害体开展地质结构与致灾机理分析,以揭示典型孕灾模式,并建立综合遥感判识标志;再次,采用易发性分区评价,结合高分光学卫星遥感与InSAR等天基遥感变化检测技术,圈定隐患识别的易发重点靶区;然后,针对高易发靶区,利用无人机摄影测量、LiDAR等空基遥感技术识别疑似隐患体;最后,通过地面核查与专家判识,确认并圈定地质灾害隐患。利用该套技术方法,在工作区内共识别出8处地质灾害隐患,其中5处为具备孕灾模式但尚未出现明显变形的顺层岩质滑坡隐患体。结果表明,该套技术方法以查明孕灾环境及建立孕灾模式为核心与前提、以综合遥感探测为重要技术支撑,可以弥补目前主要依赖遥感变化探测开展隐患识别易造成精度较低甚至失效的缺陷,尤其适合于山高坡陡、植被覆盖茂密地区的隐蔽性、突发性地质灾害的隐患识别。

三峡库首区重点断裂围限区蓄水的加卸载效应

通过对蓄水前后三峡库首区构造应力场进行三维数值模拟发现,相对于蓄水前,蓄水至135 m水位时,官渡口断裂-马鹿池断裂-牛口断裂围限区、秭归地理中心和九湾溪断裂带,出现了4个主应力下降区和共轭的主应力增长区,形成了差应力场;175 m水位与135 m水位相比,局部差应力场呈现逆向变化,即形成了加载效应与卸载效应的交替过程。这一过程,可能是水库诱发地震的诱震(或触震)因素。

三峡库首地区移民安置区不同利用方式土壤肥力和土地生产力调查

三峡工程蓄水、移民搬迁及土地利用方式改变将对库首地区土壤肥力、土地生产力和当地农业生产活动产生长期潜在影响。本研究对移民安置期间三峡库首地区秭归、兴山、巴东和夷陵等县区农田、果园和茶园3种利用方式的85个样点土壤的肥力状况进行了采样调查,并对当地土地生产力和移民经济收入状况等进行了统计分析。结果表明:三峡工程蓄水后,库首地区农田土壤肥力水平较高,果园土壤其次,而茶园土壤肥力水平偏低;在蓄水和移民搬迁同时,当地加大农业投入,尤其是加大果园和茶园的肥料投入,以保证农业生产发展需求;受蓄水和移民搬迁影响,库首地区3县粮食总产和单产均有所降低,其中秭归县受到影响较大,但库首各县的粮食生产在三峡蓄水后总体保持稳定;库首地区各县,尤其是秭归县的柑橘和蔬菜种植面积和产量保持逐年提高趋势,该地区的优势产业保持稳步发展,土地生产力未受到明显影响;柑橘经济效益显著高于茶园和农作物,移民安置期间,秭归、兴山县人均纯收入保持逐年上升态势,库首地区农村的经济水平保持稳步增长。

三峡库首区非构造型水库地震的烈度衰减

非构造型水库地震具有震级小、震源浅、烈度高的特点,研究其烈度衰减对库区地震地质灾害的预测与防治具有重要的意义。根据三峡库首区近年地震实地科考原始烈度资料,选择椭圆衰减模型并对其进行二元回归分析,得到非构造型水库地震的烈度衰减关系。并与原有构造型水库地震烈度衰减关系进行比较。结果可供库区地震危险性分析与地震小区划使用。

震源联合定位方法在三峡库首区地震定位中的应用

利用三峡台网2001年1月1日至2011年9月9日的到时地震波形资料,采用震源联合定位方法,对三峡库首区7 011次地震重新定位,得到了不同蓄水阶段的台站校正值。结果显示:①地震主要分布在长江沿岸,并集中于郭家坝—屈原镇、泄滩、巴东—巫山一带;②三峡库首区存在地震波速横向不均匀性,速度分布与地质构造、蓄水等因素密切相关;③蓄水前地震波速分布情况主要受地质构造影响,而蓄水阶段三峡库首区的地震波速分布情况除受地质构造影响外,还受库区渗水影响。该方法在三峡库首区地震定位中取得了很好的应用效果。

鄂西长江三峡库区产流降雨特征的研究

鄂西山地连绵起伏，在暴雨作用下。坡面花岗岩风化层流失的大量粗沙在河流沟谷网中堆积起来，随时间推移逐步进入长江。根据坡面径流小区资料，在一次产流降雨中，降雨量（Ｈ），最大１０分钟（ｉ＿（１０））、３０分钟（ｉ＿（３０））和６０分钟（ｉ＿（６０））雨强对产流的作用都比较显著，它们的极值分布可用于估计不同频率Ｈ、ｉ＿（１０）、ｉ＿（３０）和ｉ＿（６０）设计值。对于林地、荒坡地和梯田，降雨侵蚀力指标以组合结构Ｅｉ＿（１０）。较适宜，而坡耕地则以组合结构Ｈｉ＿（１０）较好。根据天然降雨观测资料分析，鄂西地区的降雨类型基本上可分为均匀型、递降型、突发型和峰值型四种雨型，洪水过程和降雨过程相对应，实验流域的输沙量随Ｅｉ＿（１０）增大而增大。但对长历时降雨来说，在以蓄满产流为主的花岗岩风化土体上，Ｅｉ＿（１０）组合结构还是掩盖了降雨过程中一部分非侵蚀降雨的累积效应。

三峡库首区河长坡降指标及其地质构造意义

利用数字高程数据和空间分析方法,提取三峡库首区长江支流的河长坡降指标(SL)以及标准化坡降指标(SL/K),对该区构造活动进行分析。结果显示,研究区水系发育主要受断裂构造、地层岩性和新构造运动的影响,在空间上存在一定差异性,说明研究区构造活动存在区域性差异。在不同岩性地区,特别是三叠系地层区,水系响应较为明显,这与地层的抗水流侵蚀强度有关。该区水系发育受断裂构造控制作用较小,但受新构造抬升影响较大。

三峡库尾泥沙资源化现状及建议

本文对三峡水库库尾河段河道特性、入库砂石资源特性、采砂现状及存在的问题等方面进行了研究分析,在此基础上,对三峡水库库尾采砂发展规划提出了建议。

三峡库尾万吨船队汛期通航条件及滩险整治研究──以黄草峡急流滩险整治数模研究为例

利用平面水流数学模型，通过水位和流场验证后，对建库后黄草峡河段万吨船队通航条件进行了模拟分析。对突咀和卡口段进行窄深和宽浅两种挖槽型式的整治工程后，计算分析表明，宽浅型挖槽更适用于该类型滩段。同时，对成滩和通航流量进行了分析。

三峡库首区现今构造应力场的形成体制分析

本文从地质、地震、形变、地应力测量等方面对三峡库首区现今构造应力场进行了系统的分析和论证,并用数值模拟进行了验证,认为三峡库首区现今构造应力场属于纯剪切变形体制,即:在来自西部NE—SW方向主压应力挤压的基础上,同时叠加有因江汉—洞庭盆地拉张而引起的NWW—SEE向主张应力的作用,这两种力源近于直交,可以分别作为研究区现今构造应力场的主压应力(1σ)和主张应力(σ3)。

基于流固耦合理论的三峡库首区蓄水后附加应力场研究

首先在Rhino软件中导出三峡库首区的DEM地形图,再将地形面数据文件导入FLAC 3D软件中并建立实体模型,设置好模型相关的力学参数和计算模式,得到在145 m和175 m蓄水位时三峡库首区的流固耦合计算结果。根据结果讨论三峡库首区孔隙水压场和等效应力场的特点发现,孔隙水压从地表至地下3 km范围内产生的影响不容忽视。

仙女山断裂与三峡库首诱发地震和滑坡的相关性

仙女山活动断裂诱发地震及其对滑坡的控制是三峡库首区重大地质问题。野外地层剖面记录表明,仙女山活动断裂经历了两次强烈抬升,为滑坡形成提供了物质基础;依据地震与滑坡在时间和空间上的相关性分析,仙女山断裂可能对新滩滑坡的产生具有控制作用;引入摩尔-库仑准则对仙女山断裂活动性进行分析后认为,库水位涨落引起断裂三维应力状态变化,且诱发地震在高低两极水位和蓄水回落阶段高发。该研究可为揭示仙女山活动断裂与地震和滑坡的相关性提供依据。

三峡库首区诱发地质灾害的强降水特征分析

利用三峡库首区1971—2019年国家站和区域站逐日雨量和地质灾害个例数据,对三峡库首区诱发地质灾害的强降水特征进行分析,发现:(1)三峡库首区暴雨日数近50年来呈现增长趋势;暴雨主要集中在4—10月,暴雨日数发生最多的月份为7月和8月;地质灾害主要集中在5—10月发生,呈现出夏半年多、冬半年少的特征。(2)秭归降水量年变化最大,更容易出现干旱或洪涝,兴山降水量年变化最小。(3)三峡库首区汛期平均雨量呈现14a周期性波动,其次是9a周期性波动。主汛期平均雨量呈现9a周期性波动,其次是14a周期性波动。(4)三峡库首区主汛期雨量和地质灾害出现次数的相关性达0.468,说明主汛期降水偏多时,更容易出现较多的地质灾害。

三峡库尾工业重镇珞璜

三峡库尾工业重镇珞璜王可，罗英珞璜镇（四川江津市经济技术开发区）位于举世瞩目的三峡库区尾部，四川省江津市东部长江之滨，东接重庆市巴南区渔洞镇，北与巴南区白沙沦、成渝铁路小南海站、石场站隔江相望，南靠本市夏坝镇，西邻本市顺江镇和仁沦镇。全镇幅员５９．１...

来自三峡库尾的承诺——重庆江津市仁沱镇建设开发性移民工程纪实

来自三峡库尾的承诺———重庆江津市仁沱镇建设开发性移民工程纪实重庆王勇毅杨正益中国政府修建长江三峡电站的消息，震撼了世界。而三峡库区的百万移民工程更是人类历史上亘古未有的创举。江津处在三峡库区的库尾，仁沱镇是江津市的主要淹没区之一，要安置的移民占江津...