马克思的“峡谷论”及意义

马克思晚年通过对人类学和俄国公社的研究,对那些资本主义没有得到充分发展的国家,特别是以俄国为代表的东方国家,如何向社会主义过渡,提出了自己的理论。这一理论的提出,丰富和发展了马克思主义。为那些资本主义没有充分发展的国家,如何走向社会主义提供了理论基础。本文对这一理论的提出过程及意义进行了有益的探索。

亲历世界第一大峡谷（之三）：大峡谷论证原则

论证和发现雅鲁藏布大峡谷是世界第一大峡谷，我们历来遵循两条基本原则：一是实践出真知。我们可以自豪地说，科学论证大峡谷为世界之最的每一点资料，都是我们亲临大峡谷，足迹跑遍了大峡谷的山山水水，以20余年的青春年华、血汗生死的代价一步一个脚印地丈量出来的，因此我们的论证和发现从来都是底气十足的。可以告诉大家，我作为大峡谷的论证和发现者之一，就是1973年首次进入大峡谷，成为科学考察大峡谷的开拓者之一，

西南高山峡谷区水土流失综合防治技术与示范

西南高山峡谷区覆盖大横断“七脉六江”地区,是国家“三区四带”重要生态安全屏障,对保障国家生态安全和区域高质量发展具有重要作用。针对西南高山峡谷区存在的水土流失分异演变地带性规律及其关键驱动机制,水土流失对农业耕作、高陡地形、岩溶地质及冻融作用等复杂驱动条件的响应及其防控机制,民族聚集区生态系统服务功能整体提升及生态生产协同的理论与对策等问题,选取兰坪、云龙、永胜、康定以及波密县为典型示范区,开展国家重点研发计划活动,以西南高山峡谷不同类型区水土流失分异规律和综合防治为主线,按照三个层次开展水土流失综合防治与示范研究,攻克高精度土壤侵蚀预报模型与监测技术瓶颈,形成生态系统服务整体提升的“水土流失防治-生态系统服务-民族经济发展”的多目标水土流失综合防治技术体系,最终为西南高山峡谷区生态系统恢复提供科学依据与技术支撑。

广东大峡谷常绿阔叶林主要植物种间关系、生态位及其群落稳定性研究

探究特殊生境中常绿阔叶林主要植物的种间关系、生态位状态及群落稳定性,可为区域的生物多样性保育和自然保护地的保护管理提供科学依据。该文基于广东大峡谷森林生物多样性固定监测样地野外调查数据和2×2列联表,测定了主要植物的重要值、生态位宽度和生态位重叠,并应用方差比率法和χ^(2)检验分析主要植物间的种间联结、OI指数、DI指数,并依据Godron法评价群落稳定性。结果表明,群落共记录104种植物,隶属于39科74属,其中木荷(Schima superba)的重要值和生态位宽度最大,华润楠(Machiluschinensis)、鸭脚木(Scheffleraoctophylla)、罗浮柿(Diospyrosmorrisiana)和黄杞(Engelhardia roxburghiana)次之,5种树在群落资源竞争中占据优势地位,并且与群落中其他植物产生了较高的生态位重叠(占总数的67.16%)。群落主要26优势种325种对中,负联结大于正联结。χ^(2)检验结果表明种间相对独立性强,联结较为松散;但5种主要优势种间呈现紧密的关联性,相伴出现率大。Godron法分析表明,群落处于不稳定状态,群落物种间呈现显著负关联。因此,广东乳源大峡谷常绿阔叶林群落种间联结不强,群落不稳定,亟待加强保育和经营管理。

高海拔深切峡谷典型季节风参数日变化特征

为确定高海拔深切峡谷典型季节风特性参数的日变化特征,依托青藏高原某横跨雅鲁藏布江的大跨度桥梁为工程背景,开展桥位风特性现场实测,选取冬季、夏季没有较强天气系统作用的典型时段,统计分析风速、风向、风攻角、风速剖面等平均风参数,采用db8小波提取时变平均风速,通过非平稳风速模型分析紊流强度、积分尺度、紊流功率谱等脉动风参数。研究结果表明:峡谷风场风速、风向均呈现以天为周期的规律波动,风速在凌晨和上午相对较小,不同季节风速起落时间不一致,夏季、冬季风速分别在10:00、12:00开始逐渐增加,在20:00、21:00后开始快速减小,夏季风向基本稳定,冬季风向在15:00存在突变,风攻角与风速、风向显著相关,在冬季先减后增、15:00取最大负值,夏季相反;冬季风速剖面显著变化、夏季趋于平稳,指数律模型不能准确描述峡谷风速的垂直分布规律;夏季紊流强度趋于平稳,冬季先减后增、12:00取最小值,实测横风向、竖向紊流强度与顺风向比值高于规范推荐值;冬季、夏季紊流积分尺度变化趋势相同且与风速变化趋势一致,实测积分尺度远小于规范推荐值;归一化功率谱峰值频率随时间变化先减后增,功率谱可采用统一形式进行描述,并考虑其在频域内分布随季节、时间改变产生的偏移效果。

金沙江下游峡谷一次飑线和下击暴流的机理分析

产生极端灾害性大风的飑线对水电站安全至关重要。本文以2016年6月4日金沙江下游白鹤滩水电站峡谷产生13级大风的飑线为例,从天气系统和中小尺度上讨论其形成机制。获得以下结论:(1)飑线到达前,受飑前低压影响水电站气压稳降了9 hPa,气温上升超过14℃。飑线到达时受雷暴高压作用1 h内气压陡升10 hPa,气温骤降超过10℃,相对湿度陡增到70%,伴随短时降水发生。飑线过境后以上要素恢复到原值。(2)天气尺度环流的分析发现,飑线当天水电站在高空急流入口右侧辐散和低空西南涡南侧切变辐合的耦合作用下,次级环流的上升运动为飑线深对流提供了环境背景。飑线前中高层干冷平流叠加在中低层暖湿平流上,加上低空强烈升温增加了气温直减率,积累了对流发展的静力和对流不稳定,为飑线长生命提供了有利环境条件。垂直风速显示峡谷的上空下沉运动增强了动量下传,促进飑线前侧的抬升,正反馈作用下促进风暴稳定发展。(3)昭通雷达探测表明,飑线中30 dBZ以上多单体紧密聚合成带状回波,镶嵌着超过10 km高度柱状发展的50 dBZ以上强回波核。径向速度场上,垂直于峡谷的中尺度辐合线与带状强回波吻合,是飑线的触发机制,对应深厚的中层径向辐合MARC(Mid-Altitude Radial Convergence)特征。在云体剖面结构上,飑线前强上升运动形成穹窿,飑线到达时高悬的回波核快速下降,形成下击暴流,并诱发顺着河谷的新单体生成,改变了飑线走向,形成顺着的峡谷的极端大风。

典型峡谷Ⅴ型地貌下桥址区风特性

为得到山区峡谷典型Ⅴ型地形下的桥梁抗风设计的关键风特性参数,通过“数值风洞试验”建立模型,以实桥为工程背景构建三维地形网格,基于3种典型湍流模型和流体壁面粗糙度对桥位的风场特性进行分析,选取最优湍流模型和流体壁面粗糙度对该地形桥位处的风场特性进行分析;围绕两个影响桥址区风特性的地形参数(山体高度和夹角),阐明Ⅴ型峡谷地形下风特性参数的变化规律,并与现行规范进行对比,推算桥面设计基准风速。结果表明:该Ⅴ型峡谷地形的最佳湍流模型和流体壁面粗糙度分别为RNG k-ε和20 m;随着山体高度及山体夹角两参数的变化,风速增加幅度分别为2.37%~12.56%和1.24%~6.98%;山体高度及山体夹角两变参数下,梯度风高度分别为700 m和800 m左右;实际湍流强度大于规范中四类地表规范值,在离地高度40 m范围内,湍流强度更接近于D类地表。实际Ⅴ型峡谷桥址区不能简单按规范归为C类或D类地形,在设计风参数计算时应综合考虑规范和经验公式,还可借助模拟手段来提高其准确性。

高山峡谷多视卫星立体像对真三维重建

为解决大面积艰险条件下高山峡谷真三维重建难题,提高卫星影像空间及光谱分辨率,以中国西藏某高山峡谷流域Pleiades卫星立体像对为切入点,探讨了RPC轨道参数校正、SIFT算子优化密集匹配等卫星影像三维重建关键技术,构建无控定位条件下全色、多光谱及融合状态下真三维重建模型。结果表明:3种方案下多视卫星立体像对匹配点误差均小于1个像素,全色方案匹配点精度达到0.67个像素,丰富了1∶5千、1∶1万地形图测绘、地质灾害早期识别及监测、高海拔地区冰川演变分析手段及方法。研究成果可为卫星影像真三维重建提供借鉴。

峡谷区深厚覆盖层上面板堆石坝结构安全研究

趾板直接建在覆盖层上的面板堆石坝,通过防渗墙、连接板、混凝土面板以及接缝止水构成完整的防渗体系,由于覆盖层的大变形以及岸坡区以及河床覆盖层区较大的差异变形使得整体防渗体结构安全面临严峻考验。依托新疆某电站面板堆石坝工程,室内试验与现场旁压试验相结合确定合理的覆盖层和筑坝料力学参数,采用数值计算方法优化分析了连接板宽度、防渗墙施工次序、混凝土面板宽度、面板柔性缝设置方式等措施对改善防渗体系应力变形的效果。结果表明:合理的连接板长度与分缝型式可减小连接板应力和接缝变位;防渗墙后期施工能显著改善墙体应力,减小面板分缝宽度和设置柔性缝均能较好控制面板的应力性态;对于覆盖层上的新疆某电站面板堆石坝,防渗墙与连接板接缝以及陡峭左岸周边缝剪切变形是控制该工程运行安全的重要因素,研究结果可为同类型土石坝设计建设提供借鉴。

典型浅街峡谷布局及其植物配置模式春季花粉飞散特征模拟研究

城市中的气传花粉已成为春秋季节性过敏的主要过敏原之一,研究典型建筑布局及其植物配置模式下花粉飞散特征能够为合理优化城市绿地配置提供数据支撑,为花粉飞散研究提供补充。基于北京市海淀区校园绿地春季观测数据,提取3个采样地街谷布局和植物特征参数,借助CFD平台构建15个典型浅街峡谷布局及其植物配置模式参数化场景,探究不同场景下花粉飞散特征和距离阈值。研究结果表明:①花粉高浓度区位于风速较低、空气流动性较差的区域,花粉低浓度区位于风速高、空气流动性较好的地方。②4种植物配置模式的花粉飞散特征表现为行道树式>散点式>行道树+组团种植>组团式,花粉沉降特征表现为组团式>行道树+组团种植>行道树式>散点式。错列式布局结合行道树式植物配置花粉浓度降低率最高为24.89%,飞散效果相对更好。围合式布局结合组团式植物配置花粉浓度降低率最低为7.31%,聚积效果相对较好。③受不同建筑、植物和风场的影响,3类建筑布局花粉飞散距离远近依次为行列式>围合式>错列式,行列式需要约35—75m的飞散距离,围合式需要约28—60m的飞散距离,错列式需要约20—53m的飞散距离。风速低且花粉浓度高、飞散距离近的植物配置模式易于聚积,风速高且花粉浓度低、飞散距离远的植物配置模式易于飞散。

高山峡谷区山洪沟口泥沙堆积特征数值试验

山洪泥石流是高山峡谷区一种常见的自然现象,其运动过程通常伴随剧烈的沟道侵蚀,并在沟口形成显著的泥沙堆积体。由于高山峡谷地区山高谷深,难以通过实地调查及模型实验等传统的研究手段追踪沟床泥沙受山洪泥石流冲刷的运动过程,无法揭示山洪泥石流挟带泥沙的堆积形态及堆积体中泥沙粒径分布特征,易产生对灾害影响范围估计不足导致的区域人员伤亡和财产损失。为探究山洪沟口泥沙堆积形态和粒度特征,以概化的高山峡谷区山洪沟为研究对象,采用耦合的计算流体力学(CFD)与离散单元法(DEM)数学模型,模拟了受到不同流变特性山洪泥石流冲刷的泥沙颗粒在沟口的堆积过程,重点分析了山洪泥石流体积浓度对堆积区中不同粒径泥沙颗粒堆积发展过程的影响。结果表明:泥沙堆积体的发展速度随着山洪泥石流体积浓度增加呈现先增加后减小的趋势,过高的体积浓度促使堆积体形态发生改变。泥沙平均堆积距离随时间变化可以分为高速增加、初次减速、增速恢复和稳定发展4个阶段。随着粒径的增大,泥沙与堆积体中心的平均距离也增大但堆积分散程度减小。泥沙颗粒的分散程度随时间变化过程与泥沙粒径和体积浓度密切相关,可以使用具有3个参数的幂函数对这个过程进行预测。泥沙颗粒粒径的增大加快其在堆积体中的分散速度而山洪泥石流体积浓度的增大使泥沙颗粒的分散速度先增加后减小。研究可为进一步理解山洪泥石流堆积致灾机理提供科学依据。

深水中大型气田滚动勘探技术体系与成效——以琼东南盆地中央峡谷A边际气田为例

为了促进琼东南盆地中央峡谷深水A边际气田开发,引入目标搜索研究、目标评价研究、目标钻探研究等完整气田滚动勘探技术体系。A边际气田目标搜索除利用传统的区带油气潜力目标搜索技术外,提出评价过程目标搜索技术,共搜索了5个油气潜力区块,并优选A4构造进行油气目标评价。从圈闭解释与落实、圈闭烃类检测两方面对A4构造油气成藏主控因素开展研究。A4构造中部预测优势含气区具有强振幅属性、低密度、低速度、低纵波阻抗、低纵横波速度比等有利含气信息特征,总体为Ⅲ类AVO异常,且能够升级HL_0气组控制天然气地质储量,部署滚动探井A4-1井实施钻探,在黄流组钻遇气层超20 m,莺歌海组二段钻遇可疑气层近10 m,获得天然气探明地质储量近30亿立方米,钻探效果好。滚动勘探研究在深水A边际气田的应用,不仅有效地促进了A边际气田后续滚动勘探活动,而且证实了滚动勘探同样适用于深水油气勘探。

高山峡谷地区地质灾害易发性评价——以怒江州为例

高山峡谷地区地质灾害频发,目的为探究地质灾害易发性空间分布状况,方法以怒江州为研究区,综合地质条件、气象水文、植被覆盖等因素,筛选高程、坡度、坡向、曲率、起伏度等12个共线性低的评价因子,构建区域易发性评价指标体系,并基于栅格单元采用信息量(information value,IV)模型、信息量-BP神经网络(information value-back propagation neural networks,IV-BPNN)耦合模型和信息量-支持向量机(information value-support vector machine,IV-SVM)耦合模型进行地质灾害易发性评价。结果结果表明:(1)用实际地质灾害点验证易发性结果,灾害点与3种易发性结果在空间分布上具有较好的一致性;(2)将易发性指数划分为低、中、高和极高易发4个等级,其中IV模型、IV-BPNN耦合模型与IV-SVM耦合模型的高+极高易发区面积占比分别为37.12%,32.36%,23.08%,高与极高易发区呈线状分布,主要集中在怒江、澜沧江、独龙江等水系沿岸地区、道路附近和地质构造活跃的区域;(3)IV模型、IV-BPNN耦合模型与IV-SVM耦合模型的受试者曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)的曲线下面积(area under the curve,AUC)分别为0.884,0.889,0.901。结论3种地质灾害易发性评价模型均有较高的预测精度,其中IV-SVM耦合模型准确率最高,分区结果较可靠,可为当地政府制定地质灾害防治措施提供参考。

基于SBAS-InSAR技术的高山峡谷区滑坡隐患早期识别

近年来,高山峡谷区滑坡灾害频发,给人民生命和财产安全带来了严重威胁。滑坡隐患早期识别是高山峡谷区滑坡研究的重点和难点问题之一。以牛栏江中下游河段的象鼻岭水库区域为研究区,基于SBAS-InSAR技术,在分析地形可视性的基础上,通过Sentinel-1A升、降轨数据结合互补的方式,对该区域的滑坡隐患进行早期识别研究。结果表明:升、降轨数据结合有效减小了阴影叠掩区的干扰,能够较全面地识别出高山峡谷区的滑坡隐患点;研究区内雷达视线方向的年平均形变速率为-186~166 mm/a,基于形变结果识别出47个滑坡隐患点;高程在1400~<1600 m、坡度在30°~<40°、坡向在东北和正南方向为滑坡发育的有利地形,大部分滑坡分布在石炭系下统岩关组地层中。研究成果证明了基于SBAS-InSAR技术采用升、降轨数据结合互补方式在高山峡谷区滑坡隐患早期识别中的优势及有效性,具有推广应用的潜力。

岩溶峡谷型水库沉积物磷形态分布及污染评价——以万峰水库为例

开展岩溶峡谷型水库沉积物磷形态分布、影响因素及污染风险研究,对区域水环境治理和水生态系统管理具有重要意义。研究选取典型岩溶峡谷型水库——万峰水库为研究对象,在分析沉积物磷形态分布特征基础上,识别沉积物磷形态空间分异影响因素并进行磷污染评价。结果表明,(1)沉积物总磷(TP)含量为79.37~438.04 mg/kg,无机磷(IP)占比为73.26%~78.84%,IP是沉积物磷的主要赋存形态。铁铝结合态无机磷(Fe/Al-Pi)含量为16.86~91.82 mg/kg,是IP的主要赋存形态;弱吸附态有机磷(H_(2)O-Po)含量为0.27~8.03 mg/kg,是有机磷(OP)的主要赋存形态。(2)残渣态磷(Res-P)、弱吸附态无机磷(H_(2)O-Pi)、钙结合态无机磷(Ca-Pi)、潜在活性无机磷(NaHCO_(3)-Pi)、Fe/Al-Pi是TP空间分异的主要影响因素。沉积物的厚度对于TP具有多重作用,与其他因素的共同作用影响显著。(3)生物有效性磷(BAP)含量为66.97~201.46 mg/kg,占TP的55.6%~59.6%;磷污染指数均值为0.53,生物有效性指数均值为0.81。表明沉积物磷污染程度整体为轻度污染,但仍存在潜在的内源磷污染上覆水体风险。建议岩溶峡谷型水库在控制外源磷输入的同时,也应加强对内源磷的管理,以降低内源磷释放污染上覆水体的风险。

雅鲁藏布大峡谷植物叶片碳氮磷化学计量特征

为了解雅鲁藏布大峡谷区域植物的生态适应性及N、P养分利用特征,该研究在墨脱不同森林植被区选取6个采样点,对每个采样点优势植物进行了植物叶片C、N、P化学计量特征分析。结果表明,研究区植物叶片碳含量均值为452 g kg^(-1),在不同采样点之间差异未达到显著水平,其余指标在部分采样点之间则存在一定的差异;从生活型看,研究区木本植物叶片碳含量要高于草本植物,氮含量差异不显著,磷含量则低于草本植物;在不同采样点之间木本植物叶片碳氮磷含量差异不显著,木本植物碳氮差异也不显著,但草本植物部分采样点之间磷差异达到显著水平;相关性分析显示,植物叶片C与N、C与P相关性均不显著,但N、P相关性达到极显著水平;墨脱常绿阔叶林区植物叶片C含量略低于我国南方其它常绿阔叶林区植物叶片碳含量,氮含量略高于其他区域,但P含量显著高于其他区域的植物叶片P含量,因此C/N,C/P及N/P均较低,N/P的均值为11.4。本研究结果支持植物叶片氮磷在不同生境中均存在明显正相关关系,结合生长速率假说,墨脱常绿阔叶林区的植物生长速率可能远高于我国其他常绿阔叶林区,因此研究区森林生态系统的碳汇以及面对全球N沉降背景下的响应值得进一步研究。

海底峡谷浊流汇流后含沙量与速度变化研究

高速的浊流具有强大的破坏力,威胁着海底结构物的安全。海底峡谷是浊流向深海运动的重要通道,其中许多海底峡谷具有多条分支峡谷,而分支峡谷与主干峡谷浊流发生汇流后,含沙量、速度可能会增加,进而破坏力增强。本文通过室内水槽试验和数值模拟,研究了分支峡谷中的浊流汇流到主干峡谷中含沙量和速度的变化,并与仅有主干峡谷浊流的情景进行了对比。研究发现,发生汇流时,浊流的高度、含沙量和速度在头部均有增加,在汇流发生过后会有所减小,但含沙量和速度仍大于不发生汇流时的情况。本文试验结果可为有分支峡谷发生浊流汇流的现场监测位置及项目、速度推算提供指引。

InSAR用于高山峡谷区滑坡监测的适用性

针对升降轨Sentinel-1A数据获取的得荣县古学乡2个大型滑坡形变特征不一致的问题,利用R指数、敏感性和相干性等参数,开展InSAR技术用于该地区滑坡监测的适用性研究。结果表明,降轨数据比升轨数据更适合2处大型滑坡的识别与监测,并很好地解释了升降轨滑坡监测结果不一致的原因。对2个滑坡进行时间序列形变分析及多维形变特征分解,结果表明,2个滑坡在2019~2020年累积形变量最大值分别约为300 mm和230 mm,需加强关注。

西南高山峡谷区水力侵蚀时空变化及其驱动力

[目的]确定西南高山峡谷区水力侵蚀的空间分布及其时空变化特征,探究区域水力侵蚀的驱动机制,并为区域水土流失治理提供对策。[方法]基于GIS和RUSLE模型,利用Sen趋势分析和Mann-Kendall显著性检验法、随机森林回归对西南高山峡谷区水力侵蚀的时空演变特征以及驱动力进行分析。[结果](1)西南高山峡谷区水力侵蚀微度和轻度侵蚀占比78.05%以上。(2)整体上,2000—2020年水力侵蚀量变化范围为4.606 3×10^(8)~1.487 4×10^(9) t,多年均值为7.966 4×10^(8) t。降雨侵蚀力因子变化范围为125.11~249.93 MJ·mm/(hm^(2)·h·a),多年均值为186.71 MJ·mm/(hm^(2)·h·a)。植被覆盖与管理因子变化范围为0.37~0.70,多年均值为0.48。(3)整体上坡度坡长因子对西南高山峡谷区水力侵蚀空间分异的解释程度最高,达到41%,其次是植被覆盖与管理因子,达到24%,其余是降雨侵蚀力因子>土壤可蚀性因子>水土保持措施因子,分别达到16%,12%,8%,且各因子对水力侵蚀空间分异的解释程度随着水土保持分区的不同而出现差异。[结论]西南高山峡谷区侵蚀严重的区域主要分布于藏东—川西高山峡谷生态维护水源涵养区南部,藏东南高寒高山峡谷生态维护区西北部、东部。坡度坡长因子及植被覆盖管理因子是西南高山峡谷区水力侵蚀空间分布的主要驱动因素。藏东—川西高山峡谷生态维护水源涵养区、藏东南高寒高山峡谷生态维护区和滇西北高山峡谷生态维护区,建议改善此区域植被覆盖,提高土壤抵抗侵蚀能力;滇北—川西南高山峡谷蓄水保土区建议在改善植被覆盖的基础上,在生态脆弱的区域布置适当水土保持措施。

城市峡谷下视觉辅助的GNSS/INS多阶段定位方法

城市峡谷环境中卫星信号遮挡严重且质量易变,导致智能车的定位易失准甚至失效。为有效利用可观测的卫星信号,提出了一种基于可视卫星的GNSS/INS融合定位方法。首先,利用鱼眼相机筛选视距卫星,进而基于正交回归拟合方法定义空视情况优劣;接着,构建基于因子图的GNSS/INS融合定位框架,考虑到观测的不稳定性,分别构建了伪距、多普勒频率、载波相位观测因子,并在满足观测条件时增添对应的约束因子进行优化;最后,设计了基于空视情况的区间优化规则,优化长度跟随遮挡区间变化,以适应不同的遮挡情况。实车实验表明,相比传统的多传感融合方法,本文的多阶段定位方法在严重遮挡区域内定位精度提高了40%以上,有效提高了城市峡谷中的定位精度。