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郑州市西部山地丘陵区地质灾害发育特征及危险性评价

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地质力学学报 2024年第4期30卷 647-658页

作者：张建羽吕敦玉刘松波王翠玲孟舒然中国地质科学院水文地质环境地质研究所河北石家庄050061 中国地质调查局第四纪年代学与水文环境演变重点实验室河北石家庄050061

郑州市西部山地丘陵区地质环境条件复杂,崩塌、滑坡及泥石流等地质灾害频发,尤其是2021年“7·20”特大暴雨引发了大量地质灾害。地质灾害危险性评价主要采用单一方法进行,存在评价准确性略低等问题。通过对研究区地质环境背景、地质灾... 详细信息

郑州市西部山地丘陵区地质环境条件复杂,崩塌、滑坡及泥石流等地质灾害频发,尤其是2021年“7·20”特大暴雨引发了大量地质灾害。地质灾害危险性评价主要采用单一方法进行,存在评价准确性略低等问题。通过对研究区地质环境背景、地质灾害分布特征的分析研究,选取坡度、地貌、工程地质岩组、高程、距断裂距离、距河流距离、24小时最大降雨量和人类工程活动强度8个评价因子,采用加权信息量法,对研究区进行地质灾害危险性评价。结果表明:低、中、高危险区面积分别为1387.14 km^(2)、1803.18 km^(2)、1066.47 km^(2),分别占总面积的32.59%、42.36%、25.05%,地质灾害点的空间分布与地质灾害危险性评价结果基本一致,利用受试者工作特征(ROC)曲线检验评价结果合理,研究结论可为郑州市西部山地丘陵区地质灾害防治提供准确的依据。

关键词：郑州市地质灾害发育特征危险性评价加权信息量法

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近60年来洪泽湖的碳埋藏特征

水文地质工程地质 2024年第4期51卷 66-76页

作者：戚甲豪刘泰北赵华中国地质科学院水文地质环境地质研究所河北石家庄050061 中国地质调查局第四纪年代学与水文环境演变重点实验室河北石家庄050061

湖泊是重要的陆地生态系统碳汇。目前我国大部分湖泊碳埋藏研究仅考虑有机碳埋藏,多忽略无机碳埋藏,这会导致湖泊总碳埋藏能力被低估,该情况在湿润的东部平原区尤为显著。为了全面了解东部平原湖泊碳埋藏特征,更加合理地评估有机碳埋藏... 详细信息

湖泊是重要的陆地生态系统碳汇。目前我国大部分湖泊碳埋藏研究仅考虑有机碳埋藏,多忽略无机碳埋藏,这会导致湖泊总碳埋藏能力被低估,该情况在湿润的东部平原区尤为显著。为了全面了解东部平原湖泊碳埋藏特征,更加合理地评估有机碳埋藏和无机碳埋藏对总碳埋藏的贡献,以东部平原区的代表性湖泊洪泽湖为研究对象,在^(210)Pb-^(137)Cs年代序列基础上,结合沉积物中的C/N、碳同位素特征等,对洪泽湖典型岩心(编号HZH-12)以及其他12个表层沉积物中的有机碳、无机碳时空变化进行分析,探究了近60 a来洪泽湖沉积物的碳埋藏特征。结果表明:(1)C/N和δ^(13)C显示内源有机碳是洪泽湖的主要有机碳来源;过去60 a有机碳和无机碳埋藏速率具有明显协同变化特征(R2=0.76,p<0.001),意味着无机碳可能源自浮游藻类光合作用导致的次生碳酸盐沉积。(2)有机碳和无机碳对比结果显示,洪泽湖无机碳含量(1.09%)明显高于有机碳(0.61%);无机碳埋藏速率为34.27 g/(m^(2)·a),要远高于25.27 g/(m^(2)·a)的有机碳埋藏速率。总的来说,洪泽湖有机碳在总碳埋藏中占比为42.4%,而无机碳在总碳埋藏中占比高达57.6%,这意味着忽略无机碳埋藏可能导致东部平原湖泊碳埋藏能力被极大低估。未来该区域的湖泊碳埋藏研究需要兼顾有机碳和无机碳埋藏。

关键词：碳埋藏有机碳无机碳洪泽湖

南阳盆地东部山区土壤铊分布特征及健康风险评估

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中国地质 2024年

作者：董秋瑶赖书雅马荣王攀严明疆中国地质科学院水文地质环境地质研究所中国地质调查局第四纪年代学与水文环境演变重点实验室江西省地质局第十地质大队

【研究目的】查明南阳盆地东部山区土壤铊含量特征和污染状况。【研究方法】运用多元统计分析法、富集系数法、地累积指数法和健康风险评估法对研究区土壤铊进行分析。【研究结果】南阳盆地东部山区表层和深层土壤Tl平均值分别为0.61和0... 详细信息

【研究目的】查明南阳盆地东部山区土壤铊含量特征和污染状况。【研究方法】运用多元统计分析法、富集系数法、地累积指数法和健康风险评估法对研究区土壤铊进行分析。【研究结果】南阳盆地东部山区表层和深层土壤Tl平均值分别为0.61和0.65mg/kg。表层和深层土壤Tl含量高值区主要分布在研究区酸性花岗岩和小片的变质岩发育区。富集系数显示表层土壤Tl有96.15%样点表现为清洁，有3.85%的样点为轻度富集；地累积指数显示表层土壤Tl整体上有97.53%的样点为无污染，有2.47%的样点为轻度污染。健康风险评价结果显示成人和儿童的非致癌风险总危害商HQ指数均小于1，不存在土壤Tl的非致癌健康风险。【结论】研究区自然地质背景不仅控制了土壤中Tl的含量，还能决定相关参数的高低和分布情况。

关键词：土壤铊(Tl) 分布特征污染评价健康风险南阳盆地

基于健康与恢复力的生态系统退化风险研究——以坝上高原察汗淖尔流域为例

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中国地质 2024年第3期51卷 1034-1045页

作者：陈鹏张冰马荣石建省司乐天吴俊赵乐凡中国地质科学院水文地质环境地质研究所河北石家庄050061 中国地质调查局第四纪年代学与水文环境演变重点实验室河北石家庄050061 中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心北京100083 河北地质大学河北石家庄050031 河北工程大学河北邯郸056038 中国地质大学(北京) 北京100083

【研究目的】基于生态系统的健康状况与恢复力,构建湖泊流域生态系统退化风险评估体系,从流域尺度为生态环境保护及可持续发展提供科学依据。【研究方法】以坝上高原察汗淖尔流域为例,创建生态系统健康与恢复力交互风险评估矩阵,建立生... 详细信息

【研究目的】基于生态系统的健康状况与恢复力,构建湖泊流域生态系统退化风险评估体系,从流域尺度为生态环境保护及可持续发展提供科学依据。【研究方法】以坝上高原察汗淖尔流域为例,创建生态系统健康与恢复力交互风险评估矩阵,建立生态退化风险评估体系,开展察汗淖尔流域生态系统退化风险评估。【研究结果】察汗淖尔流域内91.10%的区域生态健康状态处于良好,6.66%为优秀;流域22.76%的区域生态恢复力等级为1~2级,75.00%处于3~4级。交互评估结果表明流域27.51%的区域为低生态退化风险较状态,70.25%的区域处于中等状态。【结论】察汗淖尔流域生态系统总体较好,但局部地区由于恢复力较差,导致生态退化风险处于中等。本次研究所提出的评估方法可精准划分流域尺度生态退化风险等级,为科学制定精准生态保护与退化控制措施提供决策依据。

关键词：生态系统健康生态恢复力风险评估察汗淖尔流域水文地质调查工程坝上高原内蒙古

金沙江上游扎马古滑坡复活特征及堵河危险性分析

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水利学报 2024年第4期55卷 481-492页

作者：李金秋张永双任三绍冉丽娜中国地质科学院水文地质环境地质研究所河北石家庄050061 中国地质大学(北京) 北京100083 中国地质调查局第四纪年代学与水文环境演变重点实验室河北石家庄050061

随着人类工程活动不断加剧和极端天气的频繁出现,古滑坡复活堵江问题日益突出,严重威胁着山区城镇安全。以金沙江上游巴曲右岸扎马特大古滑坡为例,采用无人机航测、现场精细调查和数值模拟分析等方法,查明了古滑坡复活特征,剖析了不同... 详细信息

随着人类工程活动不断加剧和极端天气的频繁出现,古滑坡复活堵江问题日益突出,严重威胁着山区城镇安全。以金沙江上游巴曲右岸扎马特大古滑坡为例,采用无人机航测、现场精细调查和数值模拟分析等方法,查明了古滑坡复活特征,剖析了不同重现期降雨条件下滑坡的稳定性和失稳概率,模拟研究了不同工况下滑坡运动过程、堆积范围及堵河危险性。结果表明:(1)扎马古滑坡前缘局部复活主要表现为地表变形迹象清晰,呈现牵引式渐进破坏的特点,前缘复活区体积约185万m^(3),存在进一步失稳滑动可能;(2)滑坡前缘在天然状态下稳定,20年一遇的月极值降雨条件下处于不稳定状态,失稳概率为87.95%,50年、100年一遇的月极值降雨条件下前缘与后部整体处于不稳定状态,失稳概率分别为58.75%、68.60%;(3)前缘失稳或前缘与后部连续失稳后,滑坡体在沟口处达到的最大速度分别为9、11 m s,滑移距离最远可达480 m,在巴曲沟道形成高度约42~48 m的堰塞坝;(4)堵塞巴曲后形成的回水可能淹没滑坡上游德达乡段G318国道、居民建筑及场站等基础设施,涉及范围约0.81~1.02 km^(2),形成的堰塞湖可能在7天内发生漫坝,应引起重视。

关键词：古滑坡复活特征极值降雨失稳概率堵江危险性

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城市地面塌陷灾害风险评估研究

地质与勘探 2024年第1期60卷 63-75页

作者：余满仓吕敦玉孟舒然张建羽刘松波王翠玲中国地质科学院水文地质环境地质研究所河北石家庄050061 中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074 中国地质调查局第四纪年代学与水文环境演变重点实验室河北石家庄050061

随着城市化进程不断加快,城市地下空间安全问题引起广泛关注。本文以影响地下空间安全的典型灾害-地面塌陷为例,开展可能性风险评估研究,为降低地面塌陷灾害损失提供理论支撑。城市地面塌陷成因复杂,为了保证评价过程和结果的客观全面,... 详细信息

随着城市化进程不断加快,城市地下空间安全问题引起广泛关注。本文以影响地下空间安全的典型灾害-地面塌陷为例,开展可能性风险评估研究,为降低地面塌陷灾害损失提供理论支撑。城市地面塌陷成因复杂,为了保证评价过程和结果的客观全面,通过调研对塌陷引发因素进行了总结,从管道因素、病害体因素、环境因素三个方面建立风险发生可能性评价指标体系,并使用AHP-熵权法-灰色关联法组合评价,建立地面塌陷风险评价模型。将该模型应用于郑州市典型地下空洞工程案例进行评估分析,结果表明:地面塌陷风险评价结果与实测结果相符,证明了评估模型的科学性,同时为城市地面塌陷预防提供了决策参考。

关键词：城市地面塌陷风险评价影响因子权重灰色关联法郑州市

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邯郸山前平原地下水流场演变及其驱动力

人民黄河 2024年第2期46卷 100-106页

作者：左雪峰侯新伟李向全王振兴桂春雷高明李金秋中国地质科学院水文地质环境地质研究所河北石家庄050061 中国地质调查局第四纪年代学与水环境演变重点实验室河北石家庄050061

20世纪60年代初邯郸山前平原浅层地下水位大幅下降,地下水降落漏斗逐渐形成,地下水流场剧烈演变,采用时间序列分析、相关分析、水均衡等方法,分析了邯郸山前平原浅层地下水流场的演变规律及其驱动力,并计算了1981—2019年各影响因素对... 详细信息

20世纪60年代初邯郸山前平原浅层地下水位大幅下降,地下水降落漏斗逐渐形成,地下水流场剧烈演变,采用时间序列分析、相关分析、水均衡等方法,分析了邯郸山前平原浅层地下水流场的演变规律及其驱动力,并计算了1981—2019年各影响因素对地下水流场演变的贡献率,结果表明:1960年以前邯郸山前平原浅层地下水流场演变主要受自然因素驱动,1960年以后地下水流场演变的驱动力由自然因素演化为人为因素和自然因素,地下水源汇项逐渐发生变化;邯郸山前平原排泄项对地下水流场演变的贡献率大于补给项,降水入渗和地下水开采始终是浅层地下水流场演变的主要驱动力;1981—2000年降水入渗补给量和开采量对浅层地下水流场演变的贡献率为80.82%,2001—2019年降水入渗补给量和开采量对浅层地下水流场演变的贡献率为75.79%,浅层地下水流场演变的驱动力趋于多元化。

关键词：邯郸山前平原地下水流场演变驱动力贡献率

皖西大别山农耕区表层土壤养分地球化学综合评价及影响因素

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岩矿测试 2024年第2期43卷 344-355页

作者：董秋瑶宋超温皓天向娇王攀严明疆中国地质科学院水文地质环境地质研究所河北石家庄050061 中国地质调查局第四纪年代学与水文环境演变重点实验室河北正定050083 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 重庆市地质矿产勘查开发局107地质队重庆401120

土壤养分是影响农作物产量的重要指标,掌握中国主要农业生产区的土壤养分时空演变特征对合理使用农业土地资源具有重要的意义。本文以中国重要农耕区皖西大别山六安地区为研究区,采集浅层土壤(0~20cm)样品1295组,采用硫碳仪、X射线荧光... 详细信息

土壤养分是影响农作物产量的重要指标,掌握中国主要农业生产区的土壤养分时空演变特征对合理使用农业土地资源具有重要的意义。本文以中国重要农耕区皖西大别山六安地区为研究区,采集浅层土壤(0~20cm)样品1295组,采用硫碳仪、X射线荧光光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法等技术进行测试。应用统计学分析方法,在分析pH值的基础上,对总氮(TN)、总磷(TP)和钾(K)和土壤有机质(SOM)四个地球化学养分指标进行单指标养分等级划分和土壤养分综合等级评价,并探讨了各项指标的影响因素。结果表明:研究区98.88%的土壤为酸性土壤(其中8.03%为强酸性土壤),受地貌类型影响较大;TN分布以中等丰富为主,受土壤类型影响较大;TP以中等含量和缺乏为主,受地貌类型的影响较大;K是最为丰富的元素,其含量在中等及以上的比例达97.81%,主要受地貌类型的影响;SOM以中等和较缺乏为主,受土壤类型、土地利用方式和地貌类型的共同影响,且SOM含量与TN含量呈高度正相关。全区土壤养分等级以中等为主,占全区总面积的60.10%,其次是较缺乏土壤,占25.27%,南部山区养分状况优于北部平原区。整体上,研究区土壤具有养分较差、养分分布不均匀、普遍酸化的特点,部分地区应按需调整肥料的使用平衡土壤养分。可通过农田养分的管理,提高农业产量。

关键词：表层土壤电感耦合等离子体发射光谱法土壤养分地球化学综合等级评价土地利用方式土壤类型地貌类型

泥河湾盆地上新世-更新世过渡时期野火与植被和气候变化

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第四纪研究 2024年第1期44卷 16-28页

作者：张振赵永杰刘超飞丁国强李月丛河北地质大学地球科学学院河北石家庄050031 中国地质调查局第四纪年代学与水文环境演变重点实验室河北石家庄050061 河北师范大学汇华学院河北石家庄050091 河北师范大学地理科学学院河北石家庄050024 河北省环境演变与生态建设重点实验室河北石家庄050024 兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室兰州730000

上新世-更新世过渡时期是地球气候由相对温暖的上新世向第四纪冰期-间冰期旋回模式转变的重要阶段,也是现代气候和生态系统形成过程中的关键时期。野火作为地球生态系统重要的扰动因子,直接影响着地球生态环境结构和功能的演变,对维持... 详细信息

上新世-更新世过渡时期是地球气候由相对温暖的上新世向第四纪冰期-间冰期旋回模式转变的重要阶段,也是现代气候和生态系统形成过程中的关键时期。野火作为地球生态系统重要的扰动因子,直接影响着地球生态环境结构和功能的演变,对维持地球生态系统平衡具有重要作用。本研究通过对泥河湾盆地NHA钻孔(175.2~106.0 m段)上新世-更新世过渡时期(2.89~1.78 Ma)333个沉积物样品的炭屑分析,并结合孢粉分析结果,揭示了泥河湾盆地上新世-更新世过渡时期野火活动历史,探讨了研究段内泥河湾盆地野火活动对区域气候、植被变化的响应特征以及野火强度与火频率的关系。研究结果显示:1)泥河湾盆地上新世-更新世过渡时期野火强度总体可以分为1个火强度较大的时期(2.74~2.32 Ma)和2个火强度较小的时期(2.89~2.74 Ma和2.32~1.78 Ma);2)炭屑总浓度以及>125μm粗粒炭屑浓度均表现出显著的41 ka斜率周期,表明泥河湾盆地野火活动强度受高纬冰量驱动影响显著;3)可燃生物量是影响野火强度的最主要因素,而植被类型对野火强度的影响较小;4)火强度与火频率的变化不完全同步,表现为强度大-频率高、强度大-频率低以及强度小-频率高的3种模式;5)2.60~2.14 Ma是研究段泥河湾盆地野火活动最强的时期,表现为火强度大-频率高,该时期泥河湾盆地受全球气候变冷影响,植被以针叶林为主,生物量较大,气候波动频繁,野火活动强;6)强度大-频率高的火活动模式通常出现在气候转型期或古地磁漂移事件期间,在2.60~2.56 Ma、2.15~2.14 Ma以及1.82~1.78 Ma出现的火强度和火频率峰值分别对应于Matuyama/Gauss古地磁倒转时期、Reunion正极性漂移事件以及Olduvai正极性漂移事件中后期,可能与古地磁倒转引起的气候波动变化导致泥河湾盆地野火活动增强有关。

关键词：泥河湾盆地上新世-更新世过渡时期炭屑火强度火频率