泸定M_(S)6.8级地震大岗山拱坝横缝及阻尼器工作性态分析

横缝作为高拱坝强度的薄弱部位,在地震作用下的工作性态至关重要。泸定M_(S)6.8级(面波震级)地震中,大岗山拱坝坝顶顺河向峰值加速度PGA达到586.63 cm/s^(2),坝址烈度达Ⅷ度,是唯一经历近场强震考验及设置阻尼器抗震措施的200m级高拱坝。依据震后大坝横缝及阻尼器宏观现象和监测原观数据,对横缝及阻尼器工作性态进行了分析,结果表明地震过程中大坝横缝存在开合过程,震后部分横缝存在残余张开,开度增量在-0.05~0.43mm之间,总体表现为下游侧略大于上游侧,左岸大于右岸,初步分析主要由于横缝高频开合导致灌浆材料部分剥离测缝计无法复位,拱坝仍处于弹性工作状态;拱坝坝顶3组阻尼器在地震前后两端位移增量在0.32~1.06 mm之间,表现为拉伸,其中靠近拱冠梁的16#横缝位移增量最大。结合测缝计监测成果初步分析,阻尼器在强震作用下对降低局部区域横缝开度有一定作用,在主震后的历次余震中阻尼器未见明显动作痕迹。相关成果可为震后大坝安全评估、高拱坝抗震设计及研究提供参考。

大岗山高拱坝地震动力响应特征分析——以泸定6.8级地震为例

为了探究2022年9月5日四川甘孜州泸定县6.8级地震对大岗山高拱坝的影响,根据坝体及坝基上布置的由21台强震仪组成的强震监测系统监测记录,对泸定地震强震监测数据进行了时域和频域分析,总结了大岗山高拱坝在泸定地震中的动力响应规律。分析结果表明:泸定地震时坝顶与两岸坝肩的位移与加速度较大,加速度峰值最大为576.6 cm/s~2,位于坝顶6^(#)坝段;大岗山高拱坝对频率范围为0.5~8 Hz的地震动响应最为明显;坝体高程对地震动响应具有放大效应,且顺河向加速度峰值放大该效应最明显。震后大坝运行状态稳定,整体受地震影响较小,但坝肩及两岸边坡处需引起重视。研究成果可为类似拱坝的安全运行提供参考。

大岗山植物群落物种多样性与群落结构研究

物种多样性是生物多样性的基本层次,不仅体现生物种类的丰富程度,也表现物种演化的空间范围及对特定环境的生态适应性。群落结构是研究植物历史动态的基础,在认识明确物种间生长竞争关系的同时,反映着群落演替的趋势。本研究以江西省大岗山为研究区,基于62个样地,共计3.72 hm2面积调查结果,对大岗山植物群落的物种多样性和群落结构进行分析。结果表明:群落内共有植物486种,隶属于120科286属,其中单种属占总数的66.43%,杉木在群落中处于优势地位;大岗山处于亚热带地区,具有过渡带性质,种子植物属包括13个分布类型,其中包含9个中国特有属;香农-威纳(Shannon-Wiener)多样性指数、辛普森(Simpson)多样性指数、皮诺(Pielou)均匀度指数在各生长层的分布趋势基本一致,灌木层优势明显,草本层略高于乔木层。群落整体物种多样性指数较高,物种较丰富;按样带划分,2号样带物种最丰富,1号样带略低于其他样带。但1、2号样带群落相似性最高,3、4号样带物种多样性指数相差较小,但群落差异最大。

大岗山深埋硬岩公路隧道岩爆预测

位于川西和青藏高原接触带的长大深埋硬岩公路隧道建设面临极大的岩爆危害,对其岩爆倾向性的准确预测是解决这一瓶颈问题的关键手段。以泸石高速大岗山隧道为工程背景,基于地勘中地形地貌、地质构造、岩石力学参数和地应力实测数据资料,采用数值模拟和数理统计相结合的方法,反演分析隧址区全线初始地应力场,系统分析了大岗山隧道各断面开挖洞周围岩二次应力,基于应力判据法对其岩爆发生情况进行了综合预测。结果表明:隧道全线地应力场分布规律以竖向应力为主,竖向应力量值最大达33.25 MPa,且局部地应力复杂,水平构造作用明显,以NWW-SEE向挤压作用为主,具备发生岩爆条件;隧道埋深大于408 m时有中等、强烈岩爆活动,中等岩爆段长度占隧道全长的13.8%,强烈岩爆段长度占隧道全长的39.7%,且埋深大于450 m时岩爆在边墙部位发生;岩爆发生受地形地貌、地质构造影响显著,由于地应力在软弱岩体中得到释放,断裂带、辉绿岩脉内部无岩爆活动,而断裂带和沟谷地形会使其附近完整花岗岩段内出现地应力集中现象,从而加剧其岩爆烈度。

四川泸定Ms6.8级地震大岗山特高拱坝变形特征分析

大岗山双曲拱坝坝高210 m,坝址位于鲜水河、安宁河和龙门山三条断裂带交汇处附近,其抗震设防加速度为557.5 cm/s^(2),是世界上抗震设防标准最高的高拱坝。在泸定Ms6.8级地震中,大坝强震监测系统记录到了完整的地震波形,且顺河向最大峰值加速度达到586.63 cm/s^(2),是目前国内已建200 m级高拱坝中唯一经历近场强震考验的大坝。依据大坝震后变形宏观现象和监测原观数据,对大坝坝体与地基系统变形进行了分析。结果表明:震后大坝整体向下游变形,径向位移增量在-1.53~20.04 mm之间,弦长拉伸增量在15.27~23.50 mm之间,大坝横缝在地震过程中存在开合过程,低高程横缝存在一定残余张开,增量在-0.08~0.46 mm之间,变形整体协调。同时,大坝左右岸坝肩、坝基置换块、大坝与基础等部位存在一定的残余错动,这是导致大坝产生较大残余变形的主要原因,但大坝坝体本身仍处于弹性工作状态,最终在新的平衡位置上保持稳定,表明大岗山拱坝经受住了本次强震考验。相关成果可为震后大坝安全评估、高拱坝抗震设计及研究提供参考。

“9·5”震后大岗山水电站边坡紧急治理工程建设管理

2022年9月5日泸定市发生6.8级地震,大渡河大岗山水电站属于重度影响区。针对震后该电站区域出现的大面积山体滑坡灾害等问题,基于系统工程理论和现代工程管理理论,针对性地控制组织管理、安全管理、技术管理、质量管理、采购管理等环节,总结提炼出一套灾后边坡紧急治理的管理模式。实践表明,相关灾后紧急治理工作有序推进,取得阶段性明显成效,可供类似应急工程管理借鉴。

大岗山毛竹扩张对常绿阔叶林生态系统碳储特征的影响

采用时空替代法对江西大岗山毛竹(Phyllostachys edulis)扩张对常绿阔叶林生态系统碳储特征的影响进行了研究。结果表明:毛竹扩张导致常绿阔叶林逐渐演变成毛竹林,森林生态系统总的碳储量由267.94 t/hm2减少到226.75 t/hm2,减少了15.37%,其中植被碳储量由93.26 t/hm2减少到82.06 t/hm2,减少了12.01%;土壤碳储量由173.93 t/hm2减少到143.84 t/hm2,减少了17.30%;同时生态系统碳储格局发生明显变化,地上/地下碳储量比由1∶2.69变为1∶4.0。然而,森林生态系统的植被年固碳量却有所增加,由常绿阔叶林的4.15 t/(hm2.a)增加到毛竹林的4.76 t/(hm2.a),提高了14.18%,反映了森林演变过程中生态系统碳储特征的复杂性。

江西大岗山不同密度杉木林枯落物持水与土壤贮水能力研究

对江西大岗山地区不同密度杉木林枯落物层和土壤层水文功能进行研究,结果表明:(1)枯落物总厚度、蓄积量以及土壤总孔隙度、饱和蓄水量大小均表现为N3500>N4700>N2700>N1700>N900,土壤容重大小顺序与之相反。(2)N3500林分枯落物最大持水量最大,为12.60t/hm2;N1700林分枯落物最大持水率最高,为254.98%。N2700林分最大持水量、持水率均最小,分别为9.69t/hm2,229.07%。各林分枯落物层有效拦蓄量在5.18～6.35t/hm2之间,大小排序为N3500>N4700>N1700>N900>N2700。(3)不同密度杉木林未分解层和半分解层持水率同浸泡时间呈显著对数关系(Q=aln t+b),吸水速率与浸泡时间呈显著幂函数关系(V=ktn)。(4)N3500林分毛管孔隙度、毛管蓄水量均最大,分别为40.04%,3 153.16t/hm2,N900林分最小,分别为38.56%,3 059.76t/hm2;土壤非毛管孔隙度为N4700>N3500>N2700>N900>N1700,变化范围为9.42%～11.33%,有效蓄水量表现为N3500>N4700>N2700>N900>N1700,大小在721.93～894.70t/hm2之间。(5)不同密度杉木林土壤稳渗速率在1.34～3.52mm/min之间。综上,林分密度在3 500株/hm2左右表现出很好的水源涵养能力,建议在今后的森林经营中选择合理的造林密度,以便更好地发挥森林水源涵养功能。

江西大岗山3种林型土壤水分物理性质研究

对江西大岗山林区常绿阔叶林、杉木人工林和毛竹林土壤的容重、孔隙度、持水量和贮水量等物理性质进行了研究。结果表明：（1）常绿阔叶林、毛竹林和杉木人工林的土壤容重均随深度的增加而增加。在0～80cm的土层中，杉木人工林、常绿阔叶林和毛竹林的土壤容重分别为1．29g／cm^3，1．24g／cm^3和1．20g／cm^3。（2）随土层深度的增加，3种林型土壤的总孔隙度、毛管孔隙度、饱和持水量和毛管持水量均逐渐降低。（3）在0～80cm的土层中，常绿阔叶林的土壤总孔隙度和非毛管孔隙度最大，毛竹林次之；而常绿阔叶林土壤的毛管孔隙度最小，毛竹林最大。（4）在0～80cm的土层中，3种林型土壤的饱和持水量、毛管持水量和非毛管持水量均为毛竹林〉常绿阔叶林〉杉木人工林。在0～80cm的土层中，3种林型土壤的现有贮水量和饱和贮水量均为常绿阔叶林〉杉木人工林〉毛竹林。（5）毛竹林在0～40cm土层中，土壤物理性质明显优于另外两种林分。

江西大岗山连栽杉木人工林土壤性质的变化

系统研究了江西大岗山连栽杉木人工林土壤性质变化状况。结果表明 :1、2代杉木人工林土壤物理性质相比 ,不论幼龄林还是中龄林 ,1代林均明显好于 2代林 ;比较土壤酶活性 ,各林分也表现出相似的规律 ,即 1代林土壤酶活性较高 ;而比较两代林土壤化学性质则发现 ,在幼龄林发育阶段各土壤因子指标变化规律不明显 ,土壤有机质、土壤氮素等指标反而为 2代林较高 ;但各林分发育至中龄林阶段后则有了较强的规律性 ,除土壤有效铁和有效铜外 ,其它所有指标均为 2代林较低。

大岗山毛竹林与常绿阔叶林碳储量及分配格局

基于固定样地,对江西大岗山毛竹林与常绿阔叶林生态系统碳储量及分配格局进行了研究。结果表明：毛竹各器官碳含量介于42.22%~47.53%,其大小顺序依次为秆（47.53%）〉枝（46.49%）〉鞭（46.10%）〉根（45.30%）〉叶（42.22%）。丝栗栲不同器官碳含量介于43.09%~45.53%,其干、叶、枝、根的碳含量依次为45.53%、44.96%、43.63%和43.09%,其它植物各器官介于40.21%~49.54%之间。毛竹林与常绿阔叶林土壤从表层0至100 cm碳含量分别为3.62%~0.43%和4.15%~0.58%;从上到下依次降低,表层（0~20 cm）土壤碳素含量最高。两种森林生态系统碳储总量分别为226.75 tC.hm-2和267.94 tC.hm-2,前者低于后者,但其碳储量空间分布格局基本一致,土壤层占主要部分,分别为143.80 tC.hm-2和173.93 tC.hm-2,分别占63.42%和64.23%,其次为乔木层,分别占26.36%和33.12%,林下植被层和凋落物层所占比例最小,不足2%。毛竹林和常绿阔叶林植被年固定碳量分别为4.76 tC.hm-2.a-1和4.15 tC.hm-2.a-1,分别相当于17.45 tCO2.hm-2.a-1和15.22 tCO2.hm-2.a-1,毛竹林年固碳量高于常绿阔叶林。

江西大岗山常绿阔叶林土壤养分特征研究

对大岗山天然常绿阔叶次生林中25个样地0～20cm和20～40cm土层土壤养分进行了测定分析。结果显示:(1)大岗山常绿阔叶林土壤养分含量丰富,但钾素养分比较贫乏;(2)不同林分土壤有机质、全氮、全钾、有效磷含量差异不大,但对全磷及有效钾含量差异显著,均为针阔混交林>常绿阔叶林>常绿落叶阔叶混交林>毛竹林;(3)就同一林分类型而言,土壤有机质、全氮、速效磷及有效钾含量随着土壤深度的增加显著递减;全磷含量随着土壤深度的增加呈递减的趋势,但减小不明显;全钾含量在不同土层间变化规律不明显,半落叶阔叶林、针阔混交林全钾含量随土层深度的增加而增加,毛竹林土壤全钾含量随土层深度的增加明显降低。

大岗山人工针阔混交林与常绿阔叶林水文动态变化研究

采用定位观测方法与小集水区试验技术方法 ,利用 1 6月份观测数据 ,从土壤水分、坡面径流、集水区径流量等方面对大岗山地区人工针阔混交林、天然常绿阔叶林典型森林集水区的森林水文月动态变化规律进行了研究。结果表明 :(1)人工针阔混交林森林土壤水分最大值 (5 1 8mm)出现在 5月份 ,最小值 (33 2mm)出现在 3月份 ,且垂直变化幅度不大。 (2 )坡面径流量月变化较大 ,与一次性降水有密切关系 ,可用指数式y =0 .12 6 6e0 .0 50 2x表示。 (3)与人工针阔混交林相比 。

大岗山水电站地下厂房区三维地应力场反演分析

初始地应力场是地下厂房工程设计和稳定性分析的重要依据,通常工程区实测地应力点较少,必须在有限的地应力资料基础上,采用反演分析方法获得整个工程区地应力场。结合大岗山水电站地形地貌条件和地质结构特征,基于地下厂房区地应力实测资料,研究了地下厂房区地应力场分布特征;在此基础上,采用有限元数学模型多元回归方法,进行了大岗山水电站地下厂房地应力场三维反演分析研究,获得了地下厂房区域地应力分布规律和影响因素的认识。结果表明,大岗山工程区地应力场分布受构造应力、地质构造和地形地貌的综合影响,岩性对地应力影响较小,岩脉与断层影响显著;在地下厂房区最大水平主应力σH、最小水平主应力σV、铅直向应力σh关系为σH>σV>σh,地应力量值中等,侧压力系数垂直厂房轴线方向为0.5～0.6,轴线方向为1.1～1.3。

大岗山森林生态系统服务功能及其价值评估

通过构建适合大岗山森林生态系统服务功能的评估指标体系,依据大岗山森林生态站长期、连续观测数据及多年科研成果、2次二类森林资源调查资料及社会经济公共数据估算大岗山"九五"和"十五"期间森林生态系统服务功能的总价值。结果表明:"九五"期间大岗山森林生态系统服务功能总价值平均为1亿8 495.00万元/a,单位面积价值为7.89万元/(hm2.a),"十五"期间为1亿9 180.00万元/a,单位面积价值为8.09万元/(hm2.a),总价值增长3.70%,单位面积价值增长2.63%;在7项森林生态系统服务功能中,"九五"和"十五"期间大小顺序依次均为涵养水源>固碳制氧>保护生物多样性>净化大气环境>保育土壤>林木营养积累>森林游憩与生态文化,"九五"和"十五"期间各森林类型总价值大小顺序均为毛竹林>杉木>硬阔类>软阔类>针阔混交类>灌木>马尾松,单位面积价值大小顺序均为硬阔类>软阔类>毛竹林>灌木>马尾松>针阔混交类>杉木。

大岗山森林生态站区气象要素分析

采用林外对照区与不同林型小气候定位观测的实验方法,以大岗山森林生态站2001 2002年气象观测数据为基础,从太阳辐射、大气温度、大气湿度、土壤温度、降水量、蒸发量、风速和风向等因子对大岗山森林生态站站区林内与林外对照区气象要素值进行对比分析。结果表明:⑴大气下垫面的性质是影响气象要素变化的重要因子,林内气温、湿度变幅小,且基本处于静风状态;无林地气温、湿度日较差、年较差大,蒸发量相对增加,平均风速增大。⑵林分类型、郁闭度不同对气象要素的变化也有很大影响。

大岗山水电站地下厂房洞室群围岩开挖损伤区研究

以大岗山水电站地下厂房洞室为研究对象,通过施工阶段的围岩力学性状测试、开挖变形长期监测研究地下洞室开挖损伤区的分布范围和损伤劣化特征。以围岩变形和损伤区实测成果为基础,建立基于正交设计–支持向量机–粒子群算法的反演分析方法。通过对地下厂房洞室开挖损伤区的测试与监测、反演分析表明,损伤区分布范围约为临空面向岩体内部3～7 m范围,其中,围岩类别不同,其损伤区分布范围不同,损伤劣化程度也不同,具体表现为围岩质量越好,其损伤范围越小,但是损伤区岩体损伤劣化程度越高。相关认识是初步的,对类似重大工程的设计施工有一定的参考价值,但还需要进一步开展理论与工程实践研究。

江西大岗山毛竹林碳贮量及其分配特征

采用收获法研究了江西大岗山毛竹林生态系统的碳贮量及其分布特征。结果表明:毛竹各器官碳密度波动在0.4630～0.4917g/g,其大小顺序为竹枝>竹秆>蔸根>竹蔸>竹叶。随着毛竹年龄的增长,碳密度无明显的变化规律。在毛竹林植被层中,碳密度依次为:竹枝>竹秆>竹鞭>蔸根>鞭根>竹蔸>竹叶>林下植被>枯落物。毛竹林生态系统土壤层碳密度以0～20cm层最高,且各层次之间碳密度差异极显著。毛竹林生态系统碳贮量为243.22t/hm2,其中土壤层碳贮量占84.03%,植被层占15.97%。毛竹林生态系统年固碳量为12.15t/(hm2.a)。其中植被层年固碳量为11.36t/(hm2.a),土壤层年固碳量为0.79t/(hm2.a)。

江西大岗山常绿阔叶林群落特征研究

基于对25个样地,共计13.6 hm2面积调查资料的基础上,对江西大岗山常绿阔叶林群落的种类组成、外貌、水平结构、垂直结构和乔木层物种多样性进行分析。结果表明:群落内有维管植物273种,隶属于89科178属,其中单种属占总属数的76.4%;地理成分复杂,以热带、亚热带成分占优势;包括藤本在内的高位芽植物占总种数的86.29%。构成群落乔木层的22种主要树种都属聚集分布,群落层次结构比较复杂,分为乔木层、灌木层和草本层,乔木层可分为3个亚层。4种多样性指数在群落梯度上的分布趋势基本一致:常绿阔叶林>半常绿阔叶林>针阔混交林>毛竹林;物种多样性随海拔高度分布规律为中海拔最高,低海拔次之,高海拔最低;物种多样性指数在纬度梯度上符合从高纬度到低纬度升高的规律。

大岗山中亚热带常绿阔叶林物种多样性研究

对大岗山常绿阔叶林群落物种多样性进行了研究,结果表明,物种丰富度指数、多样性指数和均匀度指数在群落梯度上的分布趋势基本一致,较好地反映了不同植物群落类型在物种组成方面的差异。大岗山常绿阔叶林群落物种多样性的大小与立地条件、林分郁闭度及受干扰的状况有关。一般立地条件较好,林分郁闭度小或林分受强度干扰后正处于次生演替的恢复阶段,物种多样性较高。植物生长型与群落物种多样性指数的关系为:灌木层>乔木层>草本层,草本层与乔木层的物种多样性指数较小,灌木层种类丰富。随着海拔高度的增加,常绿阔叶林群落重要值先增后减,中海拔的丰富度最大,由此认为干扰严重低海拔重要值增加,而乔木层在低海拔丰富度最小,草本层丰富度较高。