中国西部环境演变及其影响研究

文章综述了气候与中国西部环境演变过程及其对社会经济的影响 ,特别分析了人类活动和全球变暖条件下的演变特征。以政府间气候变化专门委员会 (IPCC) )的研究方法 ,采用全球大气海洋耦合模式和区域气候模式 ,预测了 2 0 10年、2 0 30年和 2 0 5 0年中国西部地区未来气候生态环境的可能变化趋势即情景。对西部地区生态与经济的脆弱性问题也作了分析 ,最后提出了在西部大开发中实施生态环境保护与可持续发展双赢战略的思想。

寒区冻融环境条件下岩石损伤扩展研究探讨

本文借助于岩石材料冻融循环 CT扫描实验 ,对岩石材料在冻融循环条件下损伤扩展特性进行研究 ,着重探讨了冻融循环次数对岩石材料损伤扩展的影响 .

黑河分水对中下游水环境的影响

黑河流域水资源紧缺，区域生态环境十分脆弱。分析表明分水对中游会产生一定的负效应：分水引起地表水与地下水转化减弱，同时对地下水的开采有增加的趁势，叠加作用的结果使得中游地区水环境恶化，地下水位下降1．3～2．7m，地下水储量减少约8．2×10^8m^3，给中游绿洲植物的生长带来潜在威胁；而对下游有一定的正效应，增加了下游的入境水量，下游的河岸地下水位抬升幅度在横向上0．4～0．6m，纵向上0．3～3．1m，有效地改善了下游的水环境，从而使下游的生态环境的恶化得到一定程度的遏制，植被覆盖明显增加。但对黑河中、下游水质变化监测还需要进一步加强。

古尔班通古特沙漠工程防护体系内的蚀积变化与植被的自然恢复

通过两年的实地监测和研究表明 ,古尔班通古特沙漠工程行为扰动地表后 ,草方格能有效固定沙面 ,并在初始两年形成稳定凹曲面。无人工辅助条件下 ,在草方格设置当年草本植物即可侵入 ,但小乔木和灌木的定居尚需近一步观测研究。线形工程的走向和风况影响植物种的传播 。

小冰期以来中国十年尺度气候变化时空分布特征的初步研究

依据 10年际的冰芯、树轮和历史文献记录 ,首先进行了聚类分析 ,近 40 0年来中国温度变化大体上可分为两类 :第一类包括高原南部、高原西部、东北和闽台地区 ;第二类包括西南、华南、华中、华东、西北和华北地区。接着分析了近 6 0 0年、5 0 0年和 40 0年三种不同时间尺度上中国气温的时空分布 ,第一特征向量显示中国东部温度值高于西部 ,第二特征向量中高原南部、高原东北部与高原西部的反位相变化趋势在不同时间尺度的EOF结果中都有表现。西南、华南区与华北、华东区在后两种时间尺度上温度变化位相相反。以上这些变化型在近 40年来的年际变化中同样发生。小冰期在不同时间尺度的第一特征向量的权重系数中均有明显表现。将中国温度变化与北半球和北极进行比较 ,发现它们变化非常类似 ,且以北半球和北极滞后中国温度 2

黄河流域上游城市水环境建设对策

针对黄河流域上游城市普遍存在水资源短缺、污染等水环境问题,通过对白银市水环境现状的调查分析,从经济社会发展政策失误、水资源管理滞后、资源型缺水三方面分析了水环境恶化的原因,提出了水环境建设和节水措施。

岩石卸荷损伤演化机理CT实时分析初探

利用作者已研制成功的与 CT机配套的专用三轴加载试验设备 ,在国内外首次完成了岩石卸荷损伤断破裂坏全过程的实时 CT试验。得到了岩石卸荷损伤演化过程中从裂纹发育、扩展、贯通到断裂破坏全过程的 CT图像。通过与岩石连续加载破坏过程细观试验结果的比较发现 ,岩石卸荷破坏比连续加载情形下岩石破坏更具突发性。由静态连续加载岩石细观损伤机理出发 ,将静态岩石全过程曲线划分为 5个阶段。得到了卸荷条件下岩石损伤扩展的初步规律。

CO_2浓度升高对干旱胁迫下小麦光合作用和抗氧化酶活性的影响

在CO2 浓度分别为 35 0 μmol·mol-1和倍增浓度 (70 0 μmol·mol-1)的两个开顶式生长室内 ,研究了干旱胁迫下小麦 (TriticumaestivumL .)光合作用和抗氧化酶活性的变化 .结果表明 ,CO2 浓度升高显著提高了小麦的净光合速率 ,降低了蒸腾速率 ,提高了气孔阻力和水分利用效率 .倍增CO2 浓度明显提高了SOD、POD及CAT酶活性 ,增强了小麦的抗氧化保护能力和抗旱性 .

动荷作用下裂隙岩体介质的变形性质

利用脆性材料模型试验 ,对非贯通裂隙岩体介质的动应力 -应变特性进行了首次初步探索 ,得到了动载频率 ,裂隙几何特性对试样动变形性质的一些影响规律。

饱和冻结黏土在常应变率下的单轴抗压强度

冻土作为一种复杂的多相介质,其强度受多方面因素的影响。通过三种不同干密度饱和冻结黏土在常应变率下的单轴抗压强度试验,得出了饱和冻结黏土的单轴抗压强度受温度、应变率、破坏时间及干密度等因素的影响规律,并分别建立了以温度、应变率(或破坏时间)及干密度为变量的强度预报方程。

岩石损伤变量及本构方程的新探讨

提出了基准损伤、负损伤、正损伤的概念,基于岩石损伤的CT试验结果,拓展了基于CT数损伤变量的内涵,推广了应变等价原理并给出单轴压缩状态下的损伤本构方程及其算例,最后把所提出的损伤本构方程和一些传统的损伤本构方程进行了分析比较。

多孔介质的变形场-渗流场-温度场耦合有限元分析

在推证多孔介质三场耦合数学模型微分控制方程的基础上，系统地推导了６结点三角形单元的固液两相介质 的温度场、变形场、渗流场三场耦合问题的有限元格式，开发了我国的三场耦合数值分析软件ＣＤＳＴ，并对该程序的 可靠性及分析精度进行了验证，最后运用该软件对一工程实例进行了三场耦合有限元分析。

非贯通节理介质细观损伤演化的CT分析

利用 CT识别技术对非贯通节理试样的单轴加载全过程进行即时扫描 ,根据 CT图象灰度值均值和灰度分布随应力变化来分析细观损伤演化过程和机理 ,并绘制出损伤等值线图 ,对检测断面损伤分布和损伤演化过程作定量描述 。

原状与重塑人工冻结粘土抗压强度特征对比试验研究

在相同试验条件下分别对原状和重塑人工冻结粘土进行了单轴无侧限抗压试验。试验结果表明:原状与重塑冻结粘土的破坏特征不同,原状冻结粘土表现为脆性破坏特征,而重塑冻结粘土表现为塑性破坏特征。原状冻结粘土的抗压强度略低于重塑冻结粘土的抗压强度,而前者的弹性模量略高于后者。原状冻结粘土的破坏应变则明显小于重塑冻结粘土的破坏应变。

基于Kriging插值的黑河分水后中游地下水资源变化

水资源短缺是西北地区内陆河流域面临的共同难题。20世纪黑河下游地区河水注入量的持续减少,使得依赖河水补给的地下水相应减少,从而出现了一系列的生态环境问题。为了恢复黑河下游生态环境,从2000年开始了黑河生态应急输水工程,实施水量的统一调度。中游地表水利用量的减少无疑会对地下水资源产生影响。根据黑河中游地下水观测数据,运用普通Kriging插值法,对分水前的20世纪90年代和分水后的2004-2005年间的地下水位和储量变化进行对比分析,发现中游甘州区、临泽县和高台县地下水位不同程度上都在下降,其范围在1.3～2.68 m,地下水可开采储量也随之减少,估算减少总量约为8.23×10~8 m^3。究其原因,一方面是由于分水使得地表水转化为地下水的数量减少,占总减少量的60.8%;另一方面,河水供给的减少促使中游地区转而大量开采地下水。两方面共同作用,使得中游地区地下水资源量日益短缺。

冻结温度影响下岩石细观损伤演化CT扫描

岩石冻融过程的细观损伤研究是近年来冻融损伤研究的一个新方向。岩石中的水分一般含有各种盐分,而盐分的存在降低了水的冰点,同时岩石本身的结构构造和力学性能也有差异性,这就使岩石冻结问题更为复杂。采用3种不同岩样,首先使其饱水,然后将其分别降低到0℃,-10℃和-20℃,利用CT扫描实验技术,研究了不同冻结温度条件下岩石内部的细观损伤扩展机理、水分迁移、冰的形成及其损伤结构的变化。利用区段划分和区段统计频率分析损伤演化过程,对寒区岩土工程的研究具有重要意义。

冻土单轴压缩损伤特征与细观损伤测试

基于冻土单轴压缩的 CT动态测试 ,提出冻土单轴压缩下的损伤由完全不同的两个阶段组成 :其一是塑性硬化下的塑性损伤 ,其二是由于新产生的裂隙造成的微裂纹损伤 .对两种不同损伤阶段下冻土微结构变化特征进行了讨论 ,给出了各阶段损伤量计算公式 .采用该方法分别对饱水冻土试样和未饱水冻土试样的损伤量进行了计算 ,得到了塑性损伤和微裂纹损伤阶段的损伤量及总附加损伤量 .得出饱水冻土的塑性损伤和微裂纹损伤产生的应变条件门槛值分别为 0 .75 %和 5 .0 % ,未饱水冻土的分别为 0 .70 %和 4.5 % .

饱和冻结粉土在常应变率下的单轴抗压强度

在常应变率下对饱和冻结兰州粉土(黄土)进行了单轴抗压强度试验。通过对试验资料的分析,得出如下规律:(1) 抗压强度对温度十分敏感,它随着温度降低以幂函数的形式增加。(2) 在一定应变率范围内抗压强度对应变率变化反应也比较敏感,它以幂函数的形式随着应变率的增加而增加。(3) 在一定破坏时间范围内抗压强度随着破坏时间的增长同样以幂函数规律减小。(4) 在应变率及温度相同条件下,干容重大的粉土抗压强度高于干容重小的粉土抗压强度,二者的差异程度主要受应变率的影响。

循环荷载下冻土的动阻尼比试验研究

在大量低温动三轴试验资料基础上,对冻土的动应力-应变关系试验成果进行了分析,给出试验温度、围压、土的含水量、轴向动荷载的振动频率和振动次数等对冻土的阻尼比的影响关系,得出了冻土温度、围压、频率是影响冻结粉质粘土动阻尼比的主要因素,即随着温度的降低、围压的减小、振动频率的增加,冻土的阻尼比减小的结论,从而为进一步深入开展冻土场地动力特性研究提供了基础的试验资料与研究结果。

全国作物种植结构快速调查技术与应用

现有种植结构的分析都是基于统计数据 ,时效性低及精度差 ,难以及时为各级政府部门提供决策支持。以“中国农情遥感速报系统”使用的GVG农情采样系统和样条采样框架为基础 ,提出了快速获取全国农作物种植结构的技术方法 ,并以 2 0 0 2年为例 ,开展全国夏粮和秋粮种植结构的调查与现状分析。全国夏粮的粮经比例为 5 8%∶2 1% ,秋粮的粮经比例为 79%∶14 % ,粮食作物仍然占有较大的比例。调查表明 ,全国范围的种植结构在时间和空间上变化很大。黑龙江省的大豆种植成数最高 ,达到38% ,是中国的大豆主产区 ;吉林和辽宁两省的春玉米种植成数相差不大 ,高达 71% ;黄淮海地区夏粮以种植冬小麦为主 ,种植成数高达 97% (河北省 ) ,秋粮以夏玉米为主 ,种植成数高达 82 % (河南 ) ;以长江为界 ,冬小麦和油料在长江南北的种植成数变化很大 ,长江以北冬小麦与油料并重 ,以南以油料为主。秋粮则以中晚稻为主 ,种植成数均超过 6 6 % ;华南夏粮和秋粮均以水稻为主 ,其中广东的蔬菜瓜果的种植成数高达 2 9% ;西南地区的秋粮以中稻和夏玉米为主 ,其中云南省的棉麻糖的种植成数高达19% ,说明云南省仍然是中国的烟草大省。经济发达或邻近经济发达地区的省份的蔬菜瓜果的种植成数较大 ,如天津市高达 34%。