陇东黄土高原地区

陇东黄土高原地区（精选11篇）

陇东黄土高原地区 第1篇

陇东黄土高原是指六盘山以东的广大甘肃地区, 总面积3.45×104km2, 行政区划包括平凉、庆阳市的13个县 (区) , 总人口397.84万, 耕地面积85.11万hm2, 人均占有耕地分别为0.23万hm2 (庆阳市) 和0.25万hm2 (平凉市) , 均处于全省首位, 故有“陇东粮仓”之称, 是甘肃省主要的产粮区, 也是重要的煤炭、石油化工基地。

该区地势由东、北、西三面向东南方向缓慢倾斜, 形如向南开口的“簸箕状盆地”, 因而也称陇东盆地。盆地地处中纬度北温带, 为典型的大陆性气候区, 总的特点是降水量小, 蒸发度大, 湿润度低。降水量在环县北部最低, 约350mm, 子午岭及灵台县达溪河以南林区最高, 约650mm, 年内降水量分配不均, 7～9三个月约占全年的70%, 同一地区不同年份降水量差异也较大, 蒸发度为1380～1750mm, 一般为当地降水量的2.5～4倍。

区内河流主要有泾河、马莲河、蒲河、黑河和达溪河等, 均属泾河水系。迳流量年内分配极不均匀, 7～10月的迳流量约占全年的60%以上, 含砂量普遍较高, 且大部分地段水质差, 污染较严重。

区内构造单一, 地层除志留系和泥盆系缺失外, 其余各时代地层均有出露, 其中以第四系和下白垩系分布最广, 构成盆地主体, 其余地层主要分布于盆地周边。

2 区域水文地质条件概述

区内地下水可分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水、碳酸盐岩类裂隙溶洞水和基岩裂隙水四大类。其中松散岩类孔隙水目前已得到了较高程度的利用, 潜力较小;碎屑岩类孔隙裂隙水赋存于下白垩系地层中, 为一大型自流水盆地, 开采潜力较大, 宜君-洛河组、华池组和罗汉洞组是主要开采目的层;碳酸盐岩类裂隙溶洞水分布面积较小, 仅可解决部分地段供水需求;基岩裂隙水富水性普遍很差, 无集中开采利用价值。

3 缺水状况及缺水原因分析

3.1 水资源总量

陇东干旱少雨, 全区地表水资源总量仅为17.6亿m3/a, 其中入境地表水量4.5亿m3/a, 是甘肃省地表水最贫乏的地区。该区地下水天然资源量仅为4.65亿m3/a, 也是甘肃省地下水最贫乏的地区之一。扣除重复量, 全区水资源总量为17.6亿m3/a。

3.2 水资源利用状况

全区农林牧、工业与乡镇企业、城镇生活与绿化及农村人、畜饮用地表水量为4.1亿m3/a;各部门地下水开采量为0.21亿m3/a, 利用率分别为65%、19%, 表明都具有一定的开发潜力, 相对而言地下水资源开发潜力较大。

3.3 缺水状况

目前, 该区人畜饮水主要通过引用地表水、开采地下水和拦蓄大气降水等方式解决。区内地表水大部分地段水质差, 矿化度可高达3g/l以上, 且污染较为严重, COD、石油类和挥发酚等均严重超标, 达到中度污染, 因此可引用的地表水仅限于南部水质较好区, 引用量也非常有限;地下水是区内人畜饮用主要水源之一, 平凉、西峰市饮水就主要靠开采地下水, 但本区大部分地段为黄土梁峁区, 河谷普遍较窄, 堆积物较薄, 白垩系地下水水质普遍较差, 不能彻底坚决供水需求, 如西峰市城区年缺水量为530×104m3, 庆城县城区为150×104m3。因此大部分地段的人畜饮用水源仍主要靠水窖、塘坝等拦蓄雨洪来解决, 在正常年份勉强维持人畜需要, 若遇持续干旱年份则发生严重的水荒, 供水保证率很低, 而且由于缺乏有效的卫生防护措施, 细菌总数、大肠菌群等卫生指标均不能满足国家生活饮用水水质标准要求。据有关资料:本区水资源十分贫乏, 现状情况下缺水已非常严重, 年缺水量达0.94×108m3, 平凉市缺水程度为15.9%, 环县和华池县目前有近20万人及15万牲畜饮水存在困难, 缺水面积达60%。水资源问题不但是区内工农业发展中最主要的制约因素, 而且已影响到人民的生存。

3.4 缺水原因

3.4.1 水资源总量贫乏

全区水资源总量为17.6亿m3/a, 自产水量为13.1亿m3/a, 人均和耕地亩均占有自产水量都远远低于全省、全国水平。

3.4.2 水资源开发利用程度低

目前全区水资源总量利用率仅为24.5%, 说明开发利用的程度较低, 主要原因为:

1) 现有水利工程不足, 蓄水、供水能力有限;

2) 水资源时空分布不均, 含砂量大, 难以利用;

3) 水土流失严重, 泥沙淤积严重影响着水利工程的有效发挥;

4) 管理工作跟不上, 已建工程效益没有得到充分发挥;

5) 水土资源不匹配, 增大了修建水利工程的难度与资金投入。

3.4.3 水源污染较为严重

近年来, 随着城市与工业的发展, 泾河、马莲河地表水及部分地下水水源的人为污染不断加重, 导致水资源无法利用。

3.4.4 水资源分布与经济发展不平衡

区内水资源和经济发展在地域上分布差异较大, 水资源开发利用程度及开发潜力在不同地域存在着较大差异, 经济发展及需水量在不同地带差异也很大, 导致水资源的开发利用中困难较大。

3.4.5 水资源开发利用中存在盲目性

总体而言, 该区缺乏水资源综合开发利用的规划性资料, 在水利工程和地下水的开发利用中存在盲目性, 出现不合理开发利用和环境地质问题增多的负效应。

3.4.6 水资源勘查和管理较差

目前, 全区水资源勘查精度仍较低, 特别是深层地下水方面尤为突出。水资源管理方面没有统一的机构和措施, 全民节水意识较差, 水资源浪费也较为严重。

4 近几年找水工作总结

近几年在实施“西北找水特别计划”和大调查项目时, 结合地方需求, 吸纳地方资金, 先后在陇东黄土高原为地方成井22眼, 找到水源地5处, 提供日允许开采量近10万m3, 解决了近20万人、5万余头牲畜的饮用水问题, 受到了地方政府和人民群众的一致好评。如1997年在平凉市甘沟打出了自流量高达8200m3/d的自流岩溶水井, 评价中型水源地一处, 填补了我省城市供水中无岩溶水水源地的空白, 极大的缓解了平凉市供水紧张局面, 解决了市区和平凉电厂争水矛盾。又如在老区华池县找到了当地有史以来水质最好的白垩系地下水, 为华池县城区勘查水源地一处, 也是在当地找到的水质最好的水源。近几年又先后在宁县长庆桥、西峰巴家嘴、庆城县桐川等地取得找水突破。这些充分说明只要采取合理措施, 勘查和开发地下水将会较好地解决该区缺水问题, 为地方经济发展起到积极的作用。

5 找水途径及方向探讨

5.1 浅层地下水找水途径及方向

浅层地下水主要指赋存于表层第四系松散岩类中的河沟谷砂砾卵石孔隙水和黄土孔隙裂隙水以及赋存于基岩表层风化和构造裂隙中的表层潜水。其中, 河沟谷砂砾卵石孔隙水目前已得到了较高程度的开发利用, 已有大多供水水源地均建于该类地下水中, 开发利用前景较小, 开发利用方向主要放在水源地开采潜力分析和进一步寻找富水地段上 (如古河道、山前盆地等) , 另外, 在含水层厚度较薄, 富水性较差的地段可采取大口径井、集流井等方式来取水解决缺水问题。黄土孔隙裂隙水在陇东黄土高原区的塬区有一定的利用价值, 目前在较大的西峰塬、屯子塬等已得到了较高程度的利用, 其他塬区利用程度较低, 均有开采潜力, 如合水塬、十字塬、草峰塬、独店塬等, 开采地段首选于面积较大的塬中心。基岩表层风化和构造裂隙中的表层潜水主要分布于黄土高原周边和高原中的隆起地段, 海拔较高、降水量较大, 目前主要对出露泉水进行了较好的利用, 仍具一定的潜力, 可通过扩泉的方式增大出水量进一步解决缺水问题。

5.2 第四系下伏地层地下水找水途径及方向

主要指下伏于黄土层之下的地层中的地下水。陇东黄土高原区下伏地层以下白垩系为主, 在区内分布广泛, 以平凉～铜城大断裂为界, 分为六盘山群和保安群, 以西为六盘山群, 以东为保安群。六盘山群地层自下而上为:三桥组 (K1s) 灰色、紫红色砾岩、角砾岩, 厚850m以上;和尚铺组 (K1h) 砂质泥岩、细砂岩夹青灰色泥岩、页岩及薄层泥灰岩;李洼峡组 (K1lw) 厚层砾岩, 粉砂岩、泥岩及页岩;马东山组 (K1m) 泥岩及泥灰岩;乃家河组 (K1n) 泥岩夹少量泥灰岩。保安群地层自下而上为:宜君组 (K1y) 砾岩, 厚75～100m;洛河组 (K1l) 中粗砂岩夹薄层砂质泥岩, 厚50～300m;华池组 (K1hc) 厚层细砂岩夹薄层泥岩、砂质泥岩, 厚100～300m;环河组 (K1h) 泥岩夹细砂岩, 或互层, 厚90～390m;罗汉洞组 (K1lh) 细砂岩及砂岩, 厚100～320m;泾川组 (K1j) 砂质泥岩与泥质砂岩互层厚300m。该区白垩系构成了一个大型盆地 (陇东盆地) , 黄土下伏地层地下水主要储存于该盆地中, 以承压水为主, 六盘山群含水层主要为三桥组砾岩, 单井涌水量为100～1000m3/d, 矿化度0.5～1g/L, 水头在平凉市泾河河谷高出地面约20m;保安群各组中均赋存有承压水, 各组水文地质要素既有联系又有区别, 但综合而言, 宜君～洛河组、华池组和罗汉洞组具有水头高、水量丰富, 水质较好的特点, 是该盆地自流水开采的主要目的层。开采首选地段为:一是在盆地中寻找相对富水、水质较好的含水岩组或颗粒较粗的层位, 如宜君-洛河组、华池组和罗汉洞组, 以及洪冲积扇相、河流相和沙漠相等颗粒较粗的沉积岩相。目前该盆地中大部分地段和用水单位均开采这三个含水岩组地下水;二是在盆地边缘或盆地中寻找补给、径流条件较好的地段, 这些地段相对富水、水质较好。

5.3 盆地周边基岩隆起区地下水找水途径及方向

通过近几年的找水工作分析, 盆地周边区首先应选择降水量相对大区, 其次寻找岩层破碎、易于入渗区或是地下水集中排泄区, 然后选择易于富水的地段或岩层, 也即有利的蓄水构造或储水空间, 盆地周边的基岩隆起区就是这种模式。因为基岩隆起区海拔较高, 降水量大, 植被较好, 利于补给, 构造发育, 山前常有阻水断裂 (或断裂破碎带) , 并且出露老地层多 (多有砂岩、灰岩) , 有利于地下水的储存和富集、水量丰富, 而且径流途径短, 水质较好, 如平凉太统山水源地等都是这种模式。

在本文编写中得到了甘肃省地质环境监测院李生永高级工程师的悉心指导, 在此表示感谢。

摘要：在论述陇东黄土高原区地质及水文地质条件的基础上, 分析了本区缺水的原因, 并分别对寻找浅层地下水、黄土层下伏地层地下水和盆地周边地下水的找水途径进行了探讨。

关键词：陇东黄土高原,缺水,找水途径

参考文献

[1]甘肃省地质调查院.鄂尔多斯盆地 (甘肃) 地下水勘查报告[G].2007.

陇东黄土高原地区 第2篇

综合应用测井曲线、岩心、野外露头剖面等资料,分析鄂尔多斯盆地陇东地区延长组的层序地层特征及沉积相,在延长组识别出4个三级层序界面,将延长组分为4个三级层序10个体系域,识别出4种主要的.沉积体系:扇三角洲、辫状河三角洲、曲流河三角洲及湖泊沉积体系.分析了各体系域沉积体系的平面展布特征,探讨了体系域沉积模式及层序与油气的关系.指出低位体系域中发育的三角洲平原河道及前缘水下分流河道砂体是最主要的储层,水进及高位体系域中发育的浊积岩砂体分布面积大,是潜在的储层、水进和高位体系域中发育的湖相泥、页岩是良好的生油层和盖层,使得陇东地区存在有利的生储盖组合,处于有利的含油气系统之中,具较好的油气勘探前景.

作 者：郭艳琴 李文厚 陈全红 梁积伟 余芳 何卫军 GUO Yan-qin LI Wen-hou CHEN Quan-hong LIANG Ji-wei YU Fang HE Wei-jun 作者单位：郭艳琴,GUO Yan-qin(西安石油大学,油气资源学院,陕西,西安,710065)

李文厚,陈全红,梁积伟,余芳,何卫军,LI Wen-hou,CHEN Quan-hong,LIANG Ji-wei,YU Fang,HE Wei-jun(西北大学地质学系,陕西,西安,710069)

陇东黄土高原地区 第3篇

摘 要：针对陇东黄土高原沟壑区城乡结合带出现的一些特殊的人居景观，通过对地理单元的生态脆弱区研究，探讨研究区人居景观生态格局的修复策略，提出了以整体性、异质性为主体分析的“三元一体”“多维异质”的修复策略。通过对窑洞、沟坡、梁峁三个典型人居环境的研究，为促进黄土高原生态系统良性循环与生态恢复提供了诸多的依据。

关键词：黄土高原；人居环境；生态修复；三元一体；修复策略

一、研究區概况

（一）研究区地理概况

甘肃省黄土高原分为两部分，陇东黄土高原沟壑区、陇西黄土丘陵沟壑区。研究区位于甘肃东部以南北向的六盘山（陇山） ——关山为界，具有典型的塬、沟壑地形、梁、峁、丘陵等地形特征。从地理层面来看，陇东黄土沟壑区被流水分割成了诸多破碎的地理单元，破坏了研究区的生态链。

（二）陇东地区城乡结合地带概况

由于城乡结合地带的特殊性，研究区属于受到城市、乡村等易干扰地带的影响，具有极大的不稳定性[1]。它不是两个系统简单的叠加，而是异于城市和乡村特殊的社会—经济—自然的复合系统，是两个生态系统的交错带[2]。交错带内有大小不等的塬、梁、峁和沟壑等地形，存在不少生态敏感区和破碎地理单元，严重影响了当地居民的生活环境。

1.现存问题

人居景观生态特征方面，主要存在四个方面：自然，研究区自然生物环境逐渐减少，生态功能随之降低；污染，固体废弃物污染严重，“三废”物质以各种途径进入大气、土壤或水体，造成土地和水源的二次污染，影响居民生活，恶化当地生态环境[3]；人文，传统村落异化瓦解，建筑风格缺乏地域性。窑洞建筑遭到破坏，现代建筑涌现、多元化的乡村地域文化逐步衰落消亡；农业，农业开敞空间逐渐消失，导致人居环境恶劣。根据生态现状及地理单元演变过程，从景观被分割的破碎度及变化趋势来看，研究区人居环境遭到分割，景观生态链破坏功能分区不协调，连通性低，不利于人们进行生态交往。

2.产生原因

社会层面，城乡结合地带存在农业用地向非农建设用地进行无序转化的现象，导致耕地资源浪费，原始生态链严重破坏，影响了城乡结合带的可持续发展；经济层面，破碎化的农业耕地形态，致使劳动力就业机会减少，严重打击了农民种田的积极性，出现耕地严重荒废的局面。

3.发展趋势

根据农业、工业、生态时期的文明程度不同，就城乡关系而言，其发展的趋势也从混沌到最终的融合，对于研究区内城乡结合带而言，其生态修复最终目标也将达到融合、共生，人居建设理念值得借鉴和发展。

二、研究区景观生态修复模式

通过对研究区生态格局特征的分析，如图1，因地制宜地对研究区破碎景观提出了以整体性、异质性为主体的分析，“斑块—廊道—基质”组成了空间整体格局中的三元体、“多维异质”的修复模式，通过时间和空间的“多维异质”修复受损的生态系统，形成向自然生态系统演替的过度。

三、典型地理单元生态修复策略

由于受地质运动影响，黄土高原被分割成塬、梁、峁等三个特殊地理单元。通过对生态脆弱区的地理单元研究发现：研究区内的窑洞、沟坡、梁峁普遍存在着破碎情况，给人带来不便，因此研究破碎地块的生态修复问题有很大意义。

（一）窑洞

研究区内窑洞形式以土窑居多，由于长期受泥土冲刷，完整性遭到破坏。研究后发现，窑洞景观应结合垂直绿化，形成梯度生态景观。提出“三位一体”的山地生态景观居住地，包括内部绿色循环、外部生态循环与产业经济循环，进一步促进了窑洞的景观生态修复。

1.整体性

窑洞属于聚居地，类归于景观生态学中的斑块，其修复策略也可以依照整体性里提到的景观斑块修复策略[4]。由于受一定环境因素的干扰，使窑洞内部斑块失去平衡，生态系统紊乱，并且缺乏集散空间，环境品质有待进一步提升。研究区内农田活动一般集中在生活区，生态链的破坏也将影响农田行为。因此提出了生态集合居住的模式，打破以往居住版块的单一模式，融入植物景观与住区一体的景观居住模式。

2.异质性

时间方面，阶梯式窑洞属于迎光面，一般建在阳坡，保证采光及排水；斜坡承担一部分负荷能力。在保证安全的情况下，进行动物饲养，形成整体的生态系统，为人们提供生活便利。

空间方面，不同干扰因素形成不同的空间景观格局。进行窑洞的生态修复时尽量选择适宜树种来调节窑洞住区的景观环境，并且注意植被搭配。同时，应尽量选用石头垒砌表面，做到不受土壤因素的干扰。

3.修复措施

综合以上整体性和异质性的修复策略，总结以下修复措施，利用成排窑洞的顶面结合绿地景观设计来进行生态保护传承，增加生态效应，提高生存环境的品质，为人们提供适宜的绿色场所。同时，传承居民对窑洞的感情，增加旅游产业，改善了居民的生活现状。

（二）沟坡

由于研究区内水土流失严重，植被不复存在，生态系统破坏。经长期风力沉积。水流侵蚀形成了沟坡这种地理单元[5]。近年来，研究区沟坡现象增多，给当地居民造成诸多不良影响。

1.整体性

恶劣环境下的植被修复需要通过人工干预，利用植被涵养水源，需要建防火道，提高沟坡的连接度[6]。对于沟坡的修复模式，就整体性而言，符合景观基质的修复方法。

沟坡形态较为狭窄，对于流动物体来说是非常重要的。经过冲蚀作用，沿河岸出现土地龟裂、河道堵塞等不良现象。修复时应注意自然过渡，进行生态自然演替，增强土地水源涵养力。

2.异质性

时间方面，在阴、阳坡种植不同开花植物，将植物多样性与生态结合，使四季植物繁盛，保证基质内物质流和能量流流通，促进生态景观效益。

空间方面，结合不同地形，形成景观观赏带，分成两个修复带，较缓和缓坡。尽量避免硬质垂直驳岸，采用软生态过渡，并且配以水生植物，增强渗透性设计，有利于人们观赏休憩。

3.修复措施

综合整体性和异质性的修复策略，总结出沟坡修复措施。对于沟坡的处理采用软式过渡，缓坡以植物景观入手，种植芦苇、苔草等，确保整个沟坡地带形成绿色生态链。同时种植一些特色树种，比如银杏、石榴、核桃树等，不仅稳固水土，同时带来经济效益。

（三）梁峁

研究区由黄土塬侵蚀分割而成，经黄土堆积后，顶面比较平缓，两侧为沟谷和冲沟所切割的呈穹状或馒头状的黄土丘陵，多连续分布[7]。研究区缺乏生态性的活动场所，而梁峁的生态修复有利于提高居住品质。

1.整体性

在梁峁的修复规划中参照了景观廊道修复模式，结合凉亭设计，在缓坡处建立台阶，形成景观生态廊道，使能量流和物质流完成交换过程，比如动物的迁徙活动。同时尽量避免顶部造林，形成整个连接的景观形式[8]。

2.异质性

时间方面，梁峁作用于整个山体，不同时间段会影响到梁峁内部的生产力和生物量。同时，光照时间也会导致群落内物种组成结构的差异，植物配置和人工设置的游步道与休憩场所就显得尤为重要。

空间方面，体现了景观连接度，促进自然生态流流动。即受扰动少的景观中包含了相对良好的栖息地型，有机体可以自由移动，有利于生态廊道的连通性[9]。一般来说，突变边界比渐变边界更能有效阻止动植物迁移[10]。

3.修复措施

综合整体性和异质性的修复策略，总结出梁峁修复措施，采取在梁峁顶端设置凉亭的措施，实现生态流的流通化。通过生态景观设置，促进生态效益，修复了梁峁的生态状况，为居民提供了娱乐休闲场所。同时，使生物流与能量形成了一定交换，是研究区内比较优越的提高居民生活状况的方式之一。

四、结论与思考

本研究针对陇东黄土高原沟壑区人居环境景观分析，提出此类生态系统应考虑系统内的差异性，如内部干扰因子等，以期修复破碎景观，提成居民生活品质。

研究區内形成了“三元一体”的修复模式，从整体性、异质性两方面进行人居生态的修复模式。

提出了以整体性和多维异质为主的修复策略，其中“斑块—廊道—基质”组成了空间整体格局中的“三元一体”，时间和空间两个维度分别映射了异质性对修复生态景观的影响，形成向自然生态系统演替的过渡。

根据以上修复的模式和策略的研究，针对窑洞，沟坡、梁峁这三种人居生态单元提出了生态阶梯式窑洞修复措施，自然过渡式沟坡修复措施与生态廊道式梁峁修复措施，进一步改善研究区的人居环境。

通过“三元一体”“多维异质”的修复策略，笔者希望回归自然，拥有健康的人居环境。研究发现，陇东黄土高原沟壑区出现单元规模的人居生态破碎景观，希望引起重视，从而得到人居生态最优场所。

参考文献：

[1]车生泉.城乡一体化过程中的景观生态格局分析[J].农业现代化研究，1999，（03）：140-143.

[2]金平.论城乡结合地带[J].开发研究，2001，（01）：09-10

[3]姜春云.关于陕北地区治理水土流失建设生态农业的调查报告[N].光明日报，1997-09-03（03）

[4]许小梅.陇东黄土高原半干旱区生态环境现状与治理对策[J].甘肃农业科术，2005，（01）：18-20

[5]于汉学，解学斌.黄土高原沟壑区城镇体系协调发展的生态学途径[J].建筑科学与工程学报，2006，（04）：12-30

[6]王力，李裕元，李秧秧.黄土高原生态环境的恶化及其对策[J].自然资源学报，2004，（02）：263-271

[7]丁琳霞.黄土高原生态环境建设中存在问题与对策[J].陕西林业科技，2002，（02）：49-53

[8]邵宏波，梁宗锁，邵明安.黄土高原生态环境建设与生物技术的潜在应用[J].水土保持学报，2004，（03）：154-159

[9]杨文治.关于黄土高原生态环境建设问题的探讨[N].水土保持报，1992-01-08

[10]曹同民.陇东黄土高原生态环境变化及治理浅析[J].甘肃环境研究与监测，2007，（01）：24-28

作者简介：

刘婧超，长安大学建筑学院风景园林专业在读硕士研究生。研究方向：城市景观设计。

陇东地区雷暴天气过程环流分型 第4篇

庆阳市位于甘肃省东部, 陕、甘、宁3个省区的交会处。习称“陇东”, 素有“陇东粮仓”之称。全市总土地面积27 119km2, 总人口256万人, 辖环县、华池、庆城、镇原、宁县、正宁、合水7个县和西峰区。庆阳东接陕西省的宜君、黄陵、富县、甘泉、志丹等县;北邻陕西省吴旗、定边及宁夏回族自治区的盐池县;西与宁夏的同心、固原县接壤;南与本省的泾川县及陕西的长武、彬县、旬邑县相连。属黄河中游内陆地区。介于东经106°20′~108°45′与北纬35°15′~37°10′之间。东倚子午岭, 北靠羊圈山, 西接六盘山, 东、西、北三面隆起, 中南部低缓, 故有“盆地”之称。区内东西之间208 km, 南北相距207 km。庆阳市地势南低北高, 海拔在885~2 082 m之间。山、川、塬兼有, 沟、峁、梁相间, 高原风貌雄浑独特。气候类型属干旱半干旱气候, 年均气温7~10℃, 年日照时数2 250~2 600 h, 无霜期140~180 d。年均降雨量480~660 mm。特殊的地理位置和复杂多变的地形地貌特点使其夏季多雷暴灾害发生。

本文利用2001—2009年陇东地区环县、庆城、西峰、镇原、华池、正宁6个气象站雷暴观测资料, 首先从9年的观测资料中, 将有雷暴发生的观测记录挑选出来, 然后根据雷暴发生的特点对雷暴天气过程进行划分, 并从天气学角度出发, 查看MICAPS历史资料, 从而对2001—2009年陇东雷暴天气过程进行环流分型, 普查了造成雷暴天气系统500 h Pa高空气压场的特点, 进一步确定了有利于陇东雷暴天气产生的主要环流分型, 并给出了陇东地区雷暴发生的有利环境场特征和预报着眼点, 从而为雷暴天气预报提供一定依据, 对提高陇东地区雷暴天气的预测预报能力有一定积级作用。

1 资料与方法

研究资料为2001—2009年陇东地区环县、庆城、西峰、镇原、华池、正宁6个气象观测站逐日雷暴资料, 2001—2009年MICAPS历史资料。在统计雷暴天气日数时 (气象日界为北京时20:00, 下同) , 如果某次雷暴跨越20:00, 按2个雷暴日计算;当某日雷暴过程出现2次或2次以上时, 按1个雷暴出现日计算。

据统计2001—2009年总共出现了192个雷暴日, 从雷暴天气过程发生月份可见雷暴高发期是6—8月。并且大多发生午后对流, 发生较早的2例雷暴分别发生于2006年4月8日14:00、2009年4月15日14:00, 发生较晚的2例雷暴分别发生在2006年10月3日14:00、2009年11月10日8:00, 将其与其他月份比较, 发现其对环流分型的贡献较小, 故不考虑。本文主要参考和引用纪晓玲等[13]的研究方法进行数据处理及查看MICAPS历史资料, 对陇东雷暴天气过程进行环流分型。

2 结果与分析

2.1 雷暴天气环流分型

逐个查看MICAPS历史资料中2001—2009年各个雷暴日8:00、20:00时500 h Pa高度场, 对2001—2009年192例雷暴天气8:00、20:00时500 h Pa高度场图进行综合分析, 总结得到陇东地区雷暴天气的主要环流形势分为槽后西北气流型、横槽型、槽过境型、低涡后部型、阻塞高压型。

其中槽后西北气流型发生186次 (占总发生次数的48.44%) 、横槽型发生82次 (占总发生次数的21.35%) 、槽过境型发生76次 (占总发生次数的19.79%) 、低涡后部型发生36次 (占总发生次数的9.37%) 、阻塞高压型发生4次 (占总发生次数的1.05%) 。

将各型雷暴发生时典型的500 h Pa环流形势列举如下:图1为槽后西北气流型, 该型雷暴发生时环流形势的主要特点是中高纬度地区500 h Pa一般为两槽一脊, 巴尔喀什湖、贝加尔湖处于高压脊的控制之下, 陇东地区处于500 h Pa高空槽后强西北气流下, 高空强西北气流使得高空逐渐变冷, 致使槽进一步加深, 这样反馈作用的结果使得高低空之间的温度差越来越大, 大气越来越不稳定, 达到一定程度便发生了雷暴天气。

例如, 2001年6月22日的雷暴就是在这样的环流形势下发生的, 8:00陇东地区处于500 h Pa高空槽后强西北气流下, 并有-12℃闭合冷中心配合, 使槽加深。查看MICAPS提供的物理量资料, 可见700 h Pa陇东地区相对湿度维持在50%~60%, 处于0散度线附近。受槽后不断南下的冷空气的补充, 该日出现了雷暴天气过程。

图2为横槽型, 该型雷暴发生时环流形势的主要特点是:中高纬度地区500 h Pa一般为两槽一脊, 贝加尔湖处于高压脊的控制之下, 陇东地区处于500 h Pa横槽中, 横槽内有冷空气南下, 致使高空变冷, 高低空温差进一步加大, 从而发生对流雷暴过程。

例如, 2001年6月23日的雷暴就是在这种形势下发生的, 20:00陇东地区处于500 h Pa横槽中, 横槽内有冷空气南下, 致使高空变冷, 查看MICAPS提供的物理量资料, 可见700 h Pa陇东地区相对湿度维持在40%~50%, 处于弱散度控制区。横槽内冷空气不断补充南下, 使得高低空温差进一步增大, 进而发生雷暴天气。

图3为槽过境型, 该型雷暴发生时环流形势的主要特点是:中高纬度地区500 h Pa一般为两槽一脊, 贝加尔湖处于高压脊的控制之下, 陇东地区处于500 h Pa槽线附近, 由天气学原理有关知识可知槽前的上升气流有利于发生对流性雷暴过程。

例如, 2002年5月12日的雷暴就是在这种形势下发生的, 20:00陇东地区处于500 h Pa槽前上升气流中, 查看温度场的分布可见陇东地面处于高温控制下, 700 h Pa上陇东已经处于温度槽附近, 低层暖高层冷的环境场有利于陇东地区发生强对流, 进而查看MICAPS提供的物理量资料, 可见700 h Pa陇东地区相对湿度维持在60%~70%, 处于弱的正散度控制区。槽前暖湿气流的不断上升致使陇东地区发生对流性雷暴过程[13,14,15,16]。

图4为低涡后部型, 该环型雷暴发生时流形势的的主要特点是:中高纬度地区500 h Pa一般为一槽两脊, 贝加尔湖处于高压脊的控制之下, 陇东地区处于500 h Pa冷性低涡后部, 冷性低涡在缓慢旋转过程中, 引导冷空气南下影响陇东地区。

例如, 2002年6月3日的雷暴就是在这种形势下发生的, 8:00陇东地区处于500 h Pa冷性低涡后部, 冷性低涡在缓慢旋转过程中, 引导冷空气南下, 使得高空变冷。查看MICAPS提供的物理量资料, 可见700 h Pa陇东地区相对湿度维持在50%~60%, 处于零散度控制区。冷空气不断南下, 陇东地区因此发生对流性雷暴过程。

图5为阻塞高压型, 该型雷暴发生时环流形势的的主要特点是:中高纬度地区500 h Pa一般为两槽一脊, 贝加尔湖处于高压脊的控制之下, 陇东地区处于500 h Pa冷空气堆下, 低层暖高层冷的结果导致对流发生, 配合一定的水汽条件和风切变, 便产生雷暴天气过程。

例如, 2004年6月9日的雷暴就是在这种形势下发生的, 8:00陇东地区处于500 h Pa冷空气堆下, 低层暖高层冷的环境场有利于陇东地区发生强对流, 进而查看MICAPS提供的物理量资料, 可见700 h Pa陇东地区相对湿度维持在60%~70%, 处于弱的正散度控制区。高空冷空气堆不断增厚, 低层暖湿气流的不断输送使陇东地区发生对流性雷暴过程。

2.2 与雷暴有关的物理量

K指数是描述大气暖湿程度和稳定度的综合性指标。一般来说, K指数越大, 大气层结越不稳定。经验表明, 当K>35℃时, 大气具有较高的潜能。

查看2001—2009年各个雷暴日MICAPS资料中K指数, 发现陇东地区发生雷暴的K指数范围为28~40℃, T850-T500≥20℃。

未饱和湿空气块上升, 直到气块内水汽全部凝结降落后, 再按干绝热下沉到1 000 h Pa处, 此时气块所具有的温度称为该气块的假相当位温, 通常以θse表示。它相当于湿空气通过假绝热过程将其水汽全部凝结降落后所具有的位温。在假相当位温中, 不仅考虑了气压对温度的影响, 也考虑了水汽的凝结和蒸发对温度的影响。它实际上是把温度、气压、湿度包括在一起的一个综合物理量。对于干绝热、湿绝热、假绝热过程同一气块的θse值都保守不变。θse的这一特性常被用来鉴别气团, 因气团移动中其θse值等于常数。查看各个雷暴日MICAPS资料中θse850~θse500, 其差值为2~12。

为了判断方便, 现定义槽强度指数 (兰伯特投影下) :将槽形象地认为是一个角, 当槽角度小于150°时, 即有可能发生雷暴。图6是在所做雷暴统计中最浅的槽。当槽角比图6的槽还浅时, 认为雷暴发生的可能性很小。

3 结论与讨论

通过对陇东地区雷暴天气过程发生月份的分析, 可见雷暴高发期是6—8月, 并且大都发生在午后对流, 发生较早的2例雷暴分别发生于2006年4月8日14:00、2009年4月15日14:00, 发生较晚的2例雷暴分别发生在2006年10月3日14:00、2009年11月10日8:00, 将其与其他月份比较, 可见其发生的概率很小, 故可认为, 冬季 (12月至次年2月) 陇东地区无雷暴天气过程发生。通过对陇东地区雷暴天气过程的几种主要环流型特点的分析发现, 发生雷暴天气过程时, 陇东地区往往处于500 h Pa槽后西北气流或横槽中, 700 h Pa湿度基本维持在50%~70%;700 h Pa以下陇东地区一般处于0散度线附近或弱的正散度区, 一般不超过10。高层不断有西北气流扩散, 低层不断有不稳定暖湿气流抬升时, 容易形成强对流天气, 产生雷暴。因此, 预报时可以从以下几点考虑。

(1) 每年5—9月, 中高纬度范围出现两槽一脊、一槽一脊, 陇东地区处于槽后西北气流、横槽、槽线附近、冷性低涡后部、阻塞高压等形势下时, 中低层如果有暖湿不稳定能量和辐合抬升条件出现时, 就要考虑是否有雷暴发生的可能性。

(2) 如果已经出现有利于雷暴出现的环境场和环流型时, 还要考虑各种物理量因子K指数、散度场等, 以进一步判断是否能发生雷暴。

(3) 在日常预报业务中, 应该充分利用雷达、卫星等多元气象探测资料, 结合雷暴天气不同预报方法进行比较, 以提高预报的准确率。

陇东中学党支部简介 第5篇

陇东中学创办于1940年，毛泽东主席亲笔题写校名。拥有光荣革命历史和优良办学传统，抗日战争和解放战争时期为抗战建国培养了大批优秀干部和实用人才。新时期学校在党和政府的重视关怀下不断发展进步。2004年被评定为庆阳市首批示范性高中。

学校党支部秉承光荣传统，发挥“红色文化”资源优势，确立“为发展而教育”的办学理念和“育德启智，崇和容大”的德育理念，用厚重的“陇中精神”凝聚人心，倾情建设精业善教、实干奉献的教师队伍，着力为当地经济发展培养各类实用人才，着力为国家建设培养德才兼备的社会先进分子。为了让更多的老区学生享受优质高中教育，学校全面启动争创省级示范性高中工作，奋发图强，艰苦创业，围绕改善办学条件抓建设，围绕增强办学效益抓改革，形成了领导班子开拓进取、真抓实干，教师队伍爱岗奉献、精业乐教，学生群体拼博向上、争创佳绩的良好局面，呈现出健康协调发展的良好势头。

陇东民间剪纸艺术表征 第6篇

陇东处在特殊的地理环境之中，这里交通相对封闭，很少受到外来文化的冲击，较好的保留原始思维的认知方式。陇东先民们把他们古拙质朴的民风和勤劳的精神融入到剪纸创作之中，运用原生态的创作思维方法，创造出独特的剪纸艺术形式，成为中国民间艺术中的一朵奇葩。

二、陇东民间剪纸在传统民俗中的运用

民间剪纸能够经历漫长的历史演进而不失其淳朴与清新的艺术气息，与中国农村社会文化结构有着密切的关系。陇东剪纸依附民俗生活，与民俗相结合，有着深厚的群众基础，并得到广泛的流传。陇东剪纸是陇东社会生活的一面镜子，是最直接、最原始的材料，是现实生活的真实反映。陇东极具地方特色的民俗活动，为陇东的剪纸艺术展示和发展提供了生命舞台。

1、陇东婚庆剪纸

婚姻是男女双方以终身共同生活为目的的两性结合，婚庆是一个人生命历程最庄严的仪式之一。陇东百姓在婚庆中常用喜花剪纸装点环境，装饰各种器物、日用品及室内陈设，如将剪纸摆衬在茶具、皂盒、面盆、梳妆镜、被褥、窗户上。喜花剪纸纹样多是表达吉祥如意、幸福美满等寓意，如龙凤、鸳鸯、喜鹊、莲花、牡丹等。喜花剪纸色彩多为大红，体现强烈的喜气氛围，构图布局有单独纹样、连续纹样、团花剪纸等，有些还采用“花中套花”的方法，尽现了男女婚姻生活的祥瑞文化内涵。陇东喜花剪纸常见的题材有《凤凰戏牡丹》、《百籽石榴图》、《龙凤呈祥》、《连生贵子》、《麒麟送子》、《鱼儿钻莲》等，都是用比喻、象征、等表现方法揭示婚庆主题。

在陇东婚庆中必须张贴“双喜”剪纸，这种喜花剪纸有多种图样，双喜字周围的装饰图案也丰富多彩。喜花的剪刻很有讲究，一般要求必须请附近村庄有名气的剪纸能手来剪，剪喜花的老人必须是夫妻健在，子孙满堂，只有这样新郎新娘才能福寿齐全，白头偕老。

陇东传统婚庆剪纸有着深刻的寓意，如在《龙凤呈祥》中，龙和凤各居一半， 龙是升龙，张口旋身，回首望凤，凤展翅翘尾，举目望龙，一派祥和之气。龙和凤的互相交融，寓意新婚的男女团圆美满、相濡以沫。在《麒麟送子》中，麒麟是仁兽，是吉祥的象征，能为人们带来子嗣，陇东百姓将它作为喜花贴在洞房，有祝福、祈祷多种功能，祈求早生贵子，预示子孙满堂。

2、陇东春节剪纸

在陇东节庆民俗剪纸中，春节剪纸最有代表性。新春佳节，老百姓都喜欢在窗户上贴各式各样的窗花剪纸，窗花不仅烘托了喜庆的节日气氛，而且也为人们带来了美的享受。陇东窗花内容丰富，题材广泛。因窗花的消费者和创造者多为劳动人民，所以很多的内容都表现农耕生活，如耕种、纺织、打鱼、牧羊、喂猪、养鸡等，花鸟虫鱼及十二生肖等形象亦十分常见。窗花剪纸以其特有的概括性和夸张的手法将吉事祥物、美好愿望表现得淋漓尽致，将节日装点得红红火火、喜气洋洋。

陇东传统的农耕方式，使他们把节令看得特别重要，自然生产的方式逐渐转化为生活习俗，形成节令交替的民间习俗活动，成为百姓生活中不可缺少的文化艺术创造。在这种风俗活动中充满了人们对美好生活的期望，春节是以年为周期的生活的开始，百姓们企盼新的一年有个好的收成。因此，每到春节时，陇东人们都会在家里贴上《吉庆有余》、《连年有余》、《金玉满堂》等剪纸。

3、陇东寿辰剪纸

陇东寿辰剪纸又称为寿花，是用于庆祝老人生日的剪纸。寿花剪纸题材大多都来源于现实生活，大量的采用传统纹样和吉祥图案。陇东人民用这些寿花剪纸象征老人长寿、多福。陇东寿花剪纸常见的题材有《五福捧寿》、《松鹤延年》、《六合同春》等。如剪纸《六合同春》中，“六合”指天地四方，天下皆春，万物欣欣向荣之意，剪纸图案常采用一只仙鹤停落在一棵松树枝头，松树下面站立一只梅花鹿，民间运用谐音的手法，将“鹿鹤”谐音“六和”，“松树”象征着“长青”，以此寓意老人健康长寿。

三、陇东民间剪纸的艺术特色

在全国各地区的民间剪纸艺术中，陇东民间剪纸独具一格。陇东民间剪纸较好的保留了原始艺术的精神力量，具有鲜明的文化与艺术价值，彰显着劳动人民浑朴天真的本性。陇东剪纸艺术深深植根于黄土文明之中，在悠久的历史文化、独特的人文环境、汉民族与少数游牧民族的共居共融中，孕育出深厚的文化内涵，呈现出独特的艺术气质。陇东劳动人民性格粗犷、淳朴，由他们创作出来的剪纸是最朴素、最自由、最有生命力的艺术，传承着古老的文化信息，形成我国最具地域风情的剪纸艺术之一。

1、陇东剪纸浓郁的乡土气息

陇东剪纸来源于生活，讲究生活情趣，是劳动人民生产生活的情感表达和文化传承的艺术结晶。在这里，民间剪纸作者大多是农村妇女，消费者也大多是劳动群众，他们用剪纸来表达精神，抒发情感，剪纸是他们内心的需要，他们剪出的作品就是他们的心愿，就是他们的理想生活，也是广大老百姓的内心诉求。

劳动妇女社会地位低下，生活艰辛，于是借助剪纸来表达自己的情感和愿望。在陇东民间剪纸艺术中，以现实生活为主题，是最具有代表性的剪纸，生儿育女、喜怒哀乐、吃喝劳作等都表现得淋漓尽致。如《老汉抽烟》、《收工》、《串门》、《回娘家》、《喂猪》等剪纸，通过现实生活情景，表现出陇东老百姓那种朴实无华的生活，在刻画上不求形似，注重细节表现，人物的每个动态和神韵，都出神入化，美不胜收，作品深深触及人们的心灵。

2、陇东剪纸民间审美意识

剪纸是民间艺术的重要组成部分，陇东民间剪纸是按照劳动人民的情感和愿望进行创作，作品充满理想和浪漫色彩，承袭了汉代以来的将艺术形象理想化的处理手法，具有鲜明的民间审美意识。

每一种艺术都有自己独特的艺术风格，也形成了艺术上的独特语言。陇东民间剪纸作品在承载民俗作用之外，还极力彰显自身存在的价值，即独立的民间审美特性。一幅剪纸作品，不论用于何种场合，作者在创作的过程中都倾注自己的审美感情，并得到民间的广泛认可，这就有陇东剪纸存在的审美价值和艺术价值。

结语

陇东民间剪纸较好的继承了民间艺术传统，传承了民间剪纸本源文化意识，形成古拙质朴、粗犷奔放、简单明快的艺术风格，是陇东劳动人民感情、气质直接而真实的反映，是研究陇东黄土高原文化活的文物。

[1]李建荣.庆阳——中国剪纸的艺术重地[J].甘肃省陇东学院,2010.10

[2]李云峰.陇东民间剪纸艺术特质[J].文艺研究，2009.05

[3]郑潇.民间剪纸的艺术特点与当代价值[J].民俗民艺,2011.07

陇东黄土高原地区 第7篇

抗剪强度是黄土重要的力学性质指标。各类工程设计中,为了保证建筑物的安全可靠,要求建筑地基在建筑物的上部荷载作用下,不发生地基剪切破坏或滑动破坏,因此,在进行重大工程建设、估算地基承载力,评价地基的稳定性时,在计算边坡、护堤等的稳定性分析时都需要考虑土的抗剪强度指标[1,2]。土的抗剪强度为非标定值,受很多因素的影响。不同地区、不同成因、不同类型的土的抗剪强度往往差别很大,即使同一种土,在不同的密度、含水率、剪切速率等不同的条件下,其抗剪强度数值也不相等[3,4]。经典土力学对土的抗剪强度的研究主要是针对饱和土,大多用重塑土进行试验,并注重探讨前期固结压力对强度的影响,对非饱和土而言,含水率的影响是一个重要的命题[5]。

土是一种多孔、多相、松散介质,土的压缩性比其他连续介质材料的压缩性大的多,而地基土层发生变形的主要内因是土的压缩性。土的压缩特性一般是指一维条件下压力与变形之间的关系,其压缩特性可以通过压缩曲线或压缩特性指标表示[6]。

本文通过对陇东地区黄土在不同压力和不同含水率下的强度和变形特性的试验研究,分析了黄土的强度和变形随含水率和压力的变化规律,为该地区工程建设的初步评估做出理论指导。

2 试验材料与方法

2.1 主要物理指标

试验土样为陇东黄土,根据黄土岩性及埋藏条件,分为耕植土、马兰黄土(1)、马兰黄土、离石黄土四个层次。试验土样选择第二层次的马兰黄土,埋深为3-8m,土样物理性质见表1。根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011规定,黏性土为塑性指数Ip大于10的土,当Ip>17为黏土,当10<Ip≤17为粉质黏土。地基土的压缩性可根据压缩系数值a1-2划分为低、中、高压缩性,并符合以下规定:当a1-2<0.1 MPa-1时,为低压缩性土;当0.1 MPa-1<a1-2<0.5MPa-1时,中压缩性土;当a1-2≥0.5 MPa-1时,为高压缩性土。由表1可知,试验土样为中压缩性粉质黏土。

2.2 试验处理

试件制备:依据《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999),将碾散的烘干土样通过2mm的筛,然后按比例与水拌合,制作试件。在试验中制作了4组不同含水率的重塑土样,其含水率分别为12%、15%、18%以及21%。

强度试验:黄土强度特征通过直剪试验测定,直剪试验采用慢剪试验方法,施加垂直压力后,每1h测读垂直变形一次,直至试样固结变形稳定。变形稳定标准为每小时不大于0.005mm,剪切速度为0.02mm/min[7],为了能尽可能与现场条件一致,试样密度控制在1.48g/cm3左右,每组试样密度与要求密度之差不大于±0.01 g/cm3。

压缩试验:黄土的压缩曲线通过标准固结试验测定,施加50KPa、100KPa、200KPa、300 KPa、400KPa五级压力,在施加每级压力后24h记录试样高度变化数据。

2.3 数据分析

试验数据利用Excel2003及SPSS14.0统计完成,相关性分析及方差分析利用SPSS14.0完成。

3 结果与分析

3.1 重塑土样的抗剪强度变化规律研究

受到其成因、密度、含水率、剪切速率等因素的影响,准确地确定非饱和土强度较为困难。试验中分析了在等速率加载条件下,不同含水率和垂直压力与抗剪强度的关系。由图1可知,在不同含水率下,土样所受垂直压力与其抗剪强度均呈直线关系。通过Pearson相关性分析(表2),结果表明土样含水率与黄土剪切强度间呈负相关,即土样含水率越大,土样抗剪强度越低(P<0.05)。垂直压力与剪切强度的相关性分析表明,两者间存在极显著线性关系(P<0.01),即垂直压力越大,土样抗剪强度越高。

注:★代表均值在P<0.05上显著,★★代表均值在P<0.01上显著(以下同)

3.2 重塑土样内摩擦角及粘聚力的变化规律研究

内摩擦角和粘聚力是黄土抗剪强度的两个非常重要的指标。依据土壤发生剪切破坏时的应力关系,确定了不同含水率下土样的粘聚力和内摩擦角(图2)。结果表明,在相同压实度下,含水率与粘聚力和内摩擦角间呈负相关,即随着含水率的增加,内摩擦角和粘聚力均会降低。但从试验结果看,粘聚力减小的趋势并不是按直线形式变化,减小幅度呈现先增后减抛物线形的趋势。为了确定含水率与内摩擦角和粘聚力的关系,对试验结果进行了回归分析(表3),结果表明含水率与土样粘聚力间存在二次函数关系,满足:c=-Aw-+Bw+C。而含水率与土样内摩擦角间存在线性函数关系φ=-Pw+Q,公式中A、B、C、P、Q均为常数,可通过试验测定。

3.3 重塑土样的变形特征规律研究

通过压缩试验,分析了孔隙比与土壤含水率之间的关系(图3),结果表明土壤含水率与孔隙比间存在指数函数关系,随着含水率的增大,孔隙比降低。究其原因,土是一种多孔、多相、松散介质,土的孔隙比与含水率及密度有关。孔隙比表征黄土的密实程度,指的是土中孔隙体积与土粒体积之比。随着含水率的增加,土壤中的空隙由水填充。在较大的垂直压力作用下,孔隙水排出,孔隙体积变小,孔隙比减小。

土的变形主要有孔隙压缩产生,含水率越大,随着土样中水在压力作用下排出,土样的变形随之增加,土样孔隙压缩明显,压缩应变较大。通过对垂直压力和压缩应变的关系曲线进行拟合(表4),结果表明黄土垂直压力与黄土应变的拟合曲线符合幂函数关系,即:ε=kp"(k、n均为常数,可以通过试验确定)。

4 结语

(1)试验所选黄土为中压缩性的粉质黏土,土样最优含水率为17%～18%,最大干密度1.87g/cm3。

(2)通过不同含水率重塑黄土的直剪试验,建立了黄土内摩擦角和粘聚力与土壤含水率之间的关系式。在工程设计前进行地基承载力估算,地基稳定性评价时,只要测出土壤的含水率,就可以用上述经验公式估算出土壤的强度指标,进而对工程设计做出初步评估。

(3)随着含水率的增大,在相同压力下,土壤的孔隙比降低,压缩应变增大。黄土的压缩应变(ε)-压力(p)曲线呈幂函数形式,满足:ε=kpn。

摘要：以4种不同含水率的重塑土样为研究对象,分析了陇东地区非饱和黄土的强度及变形特征随压力及含水率变化的规律,分析结果表明,土壤剪切强度与含水率间呈负相关,而与垂直压力呈正相关;土壤内摩擦角和粘聚力随着含水率的增加而减小,粘聚力与含水率呈二次函数关系,而含水率与内摩擦角呈线性关系;含水率与压力均会影响黄土的变形,黄土压缩应变随土壤含水率的增大、垂直压力的增大而增大,垂直压力与黄土压缩应变间存在良好的幂函数关系。

关键词：非饱和黄土,强度特征,变形特征,压缩应变

参考文献

[1]段汝文,李兰,王峻等.陇西地区黄土的强度特性[J].西北地震学报,1993,15(1):67-71.

[2]马秀婷,邵生俊,杨春鸣等。非饱和结构性黄土的强度特性试验研究[J].岩土工程学报:2013,13(1):68-75.

[3]陈希哲.土力学地基基础[M].北京:清华大学出版社,2003.

[4]边加敏,王保田.含水率对非饱和土抗剪强度参数的影响研究[J].地下空间与工程学报,2011,7(1):17-22.

[5]边加敏,王保田.含水率对非饱和土抗剪强度影响研究[J].人民黄河,2010,32(11):124-125.

[6]谢定义,陈存礼,胡再强.试验土工学[M].北京:高等教育出版社,2011.

陇东地区冬油菜丰产高效栽培技术 第8篇

一、品种选择

选用优良品种是提高油菜单产的关键措施, 品种的优劣对提高单位面积产量影响很大, 应根据当地的气候条件、品种生育期等情况选用抗逆性强、丰产性好、抗病毒病、抗旱耐冻、产量高而稳定的品种。经过我所多年来试验示范, 筛选出适宜陇东旱作农业区种植的延油1号、延油2号、秦油4号、8613-4、82-2-1等优良品种, 适宜泾河流域种植的品种有延油2号、甘杂1号, 近年又引进甘蓝型冬油菜双低杂交种秦油7号和白菜型冬油菜天油8号等良种。

二、深耕整地, 蓄水保墒

冬油菜是需水较多的作物, 生育期间耗水一般为300mm~500mm, 但春旱严重常影响冬油菜正常生长发育, 因此在前茬作物收获后应及时深耕细整, 疏松土壤, 接纳雨水, 遇雨及时耙耱保墒, 做到耕作层深厚、土壤细碎、疏松平整, 防止土壤水分蒸发。播前再进行浅耕, 耙耢 (耱) 打碎坷垃, 使地平墒足, 上虚下实, 为保证冬油菜发芽出苗和幼苗生长创造良好的条件。同时结合整地, 撒施呋喃丹颗粒15㎏/hm2~30㎏/hm2进行土壤处理, 防治地下害虫。间作套种的油菜, 要结合前作田间管理, 进行深刨细锄, 作到地平土细, 蓄墒保墒。

三、合理施肥

冬油菜植株高大, 枝叶茂盛, 生育期长, 营养需求量大, 是一种需肥多、耐肥强的作物。根据冬油菜苗期、薹花期需肥多, 后期需肥少的特点, 应遵循播前施足底肥, 重施薹肥, 巧施微肥的施肥原则。

㈠重施底肥, 合理使用化肥基施农家肥在75000kg/hm2~90000kg/hm2、普通过磷酸钙600kg/hm2~750kg/hm2, 施尿素187.5 kg/hm2~225kg/hm2作底肥。

㈡早施苗肥冬油菜返青后, 根据田间的长势再追施尿素105kg/hm2~150kg/hm2, 应掌握早追、深施和及时覆土耱平。可在3月上旬待土表化冻5cm时, 进行追肥。此时能够充分发挥肥效, 因为春季地温逐渐上升, 根系活动逐渐加强, 这时施肥可弥补幼苗长期越冬的养分消耗, 促使早发、抽薹有力, 增加分枝数和开花结角数。深施能减少养分损失, 提高肥料利用率。追肥以后应覆土耱平, 以减少土壤水分蒸发。

㈢花期喷肥在苗期和盛花结荚期分别用0.2%的硼砂液或磷酸二氢钾进行叶面喷施, 以提高结实率。

四、适时播种, 培育壮苗

冬油菜适宜播种的时间因土壤、水肥和品种的不同有所差异。原则上应掌握在旬平均气温在17℃~20℃, 冬前0℃以上的积温达1200℃左右为冬油菜的播种适期。由于秋季温度较高虫害多, 特别是蚜虫大量发生并传播病毒病, 应结合播种进行药剂拌种或土壤消毒。冬油菜种子小, 要求浅播。发芽时种子吸水比较多, 抢墒播种是保证冬油菜全苗的关键。播种方式应选择条播和机播, 播深控制在3cm~5cm, 使种子入土深浅一致, 减少浮籽, 提高播种质量, 保证苗全苗齐。

一般陇东最适宜的播期为8月20日~25日, 播量6㎏/hm2~7.5㎏/hm2, 可采用等行条播、沟播, 行宽33㎝。经试验研究表明, 等行条播产量1735.5㎏∕hm2, 比撒播增产11.7%, 等行沟播产量1785.0㎏∕hm2, 比撒播增产15.7%, 越冬率分别提高14.1%和13.4%。泾河流域宜在8月25日~30日播种, 播量6㎏∕hm2~7.5㎏∕hm2, 采用宽窄行种植 (宽行42㎝, 窄行18㎝) 有利于中耕、追肥、和越冬前起土封行保苗越冬。经试验研究表明, 采用宽窄行种植产量较撒播提高17.3%。

五、加强田间科学管理

㈠适期间、定苗, 合理密植瘦地、旱地的密度应大些;植株高大、分枝多的要比植株小、分枝少的稀些;早播的应比晚播的稀些。在2片~3片真叶时间去弱苗、丛生苗, 留壮苗、大苗。3片~5片真叶时结合中耕除草定苗, 一般苗距10cm~15㎝, 宽窄行种植的定苗株距10㎝, 等行条播的株距12㎝, 耧播的为15㎝, 确保留苗量30万株∕hm2~35万株∕hm2。根据试验研究表明, 三叶期间苗、五叶期定苗的比不间苗的增产21.2℅, 间、定苗在45万株∕hm2比不间、定苗的增产28.4℅, 越冬率提高11.1%。陇东地区一般留苗密度以川水地27万株/hm2~37万株/hm2、山旱地30万株/hm2~45万株/hm2为宜。

㈡起土保苗安全越冬在11月中下旬地表夜冻昼消时, 宽窄行种植的用锄头起宽行土覆盖油菜, 使宽行成沟、窄行成垄, 既可以接纳冬季降水, 又可保证安全越冬。等行条播和沟播的田块, 可采用麦衣和草衣3750㎏∕hm2顺行覆盖, 在油菜行间施入农家肥22500㎏∕hm2~37500㎏∕hm2, 不但可以防冻保暖, 而且还可促进根系生长。

㈢中耕除草结合间苗定苗进行中耕除草, 第一次在早春生长点露出地表时浅中耕, 破除板结, 弥合缝隙, 增温, 防止水分蒸发, 促进春发。第二次在冬油菜现蕾抽薹期进行深中耕。苗期中耕锄地要做到早锄、勤锄、浅锄, 以起到促下 (根) 又促上 (叶) 的效果, 中耕宜在透雨后和间定苗后进行。苗后期深锄 (以6cm左右) , 既能控上, 又能促下。

六、防治病虫害

油菜主要病害有霜霉病、白粉病。霜霉病用65%代森锌可湿性粉剂500倍液喷雾防治, 白粉病用25%粉锈宁可湿性粉剂1000~1500倍液喷雾防治。害虫主要有白菜蝇、菜青虫, 茎象甲、蚜虫及地下害虫。地下害虫在播前结合整地用5%甲拌磷颗粒剂30kg/hm2进行土壤消毒防治, 白菜蝇可用40%甲基异柳磷乳油1000倍液喷雾防治, 菜青虫、茎象甲可在返青后及时喷95%敌百虫晶体500倍液防治。蚜虫在角果期用50%抗蚜威可湿性粉剂2000~3000倍液喷雾防治。

兰跳甲、黄跳甲、黑缝叶甲、豌豆潜叶蝇、茎象甲是危害冬油菜的主要害虫。冬前生长期兰跳甲、黄跳甲大量取食叶片, 在植株基部周围产卵越冬, 兰跳甲、黄跳甲越冬卵量的多少是决定翌年危害程度的主要因素, 因此在冬前生长期可喷药防治2次~3次, 宜喷40%氧化乐果1000倍液。

春季防治虫害是保证冬油菜高产、丰产的关键。其主要措施:一是因虫选药, 兰跳甲、黄跳甲、茎象甲的幼虫常从植株基部取食危害茎叶, 造成植株死亡, 而蚜虫喜常在叶背和心叶聚集为害, 因此在用药时要选用具有内吸作用的氧化乐果、久效磷和具有渗透能力的溴菊酯、杀灭菊酯等农药;二是因害虫习性灵活施药, 由于早春气候多变, 寒暖交替, 害虫常受天气影响较大, 在遇到寒、风、雪、雨时常潜伏在土缝、茎叶内, 而遇晴暖天气则活动为害, 因此可用2.5%的溴氰酯或20%杀灭菊酯3000~4000倍液;或40%氧化乐果1000倍液进行喷雾防治。豌豆潜叶蝇危害较重时, 可用斑潜净100g加水300倍液喷雾防治, 后期蚜虫量大时可用抗蚜威800~1000倍液进行喷雾防治。

七、适时收获

陇东黄土高原地区 第9篇

关键词：小流域,生态建设,综合效益分析,陇东黄土高原沟壑区

陇东黄土高原沟壑区东龙头沟小流域是黄河水土保持生态工程第2批重点小流域,该流域经过5年的综合治理取得了显著蓄水保土效益、经济效益和社会效益。根据实际调查,具体分析了流域治理的效益,为评价黄土高原生态建设综合效益提供基础资料。

1 研究地区概况

甘肃省正宁县位于东经107°56′20″~108°38′8″,北纬35°14′40″~35°36′18″,县域总面积1 319.5km2,耕地面积2.91万hm2,人均耕地1 360m2。平均海拔1 460m,年平均气温10.4℃,降雨量626.7mm,蒸发量1 500mm,无霜期148d。研究地东龙头沟小流域位于正宁县西南部,系泾河一级支流四郎河支沟,黄土高原沟壑区,侵蚀严重,是黄河水土保持生态工程第2批重点小流域。域辖山河镇、永正乡2个乡镇,9个行政村,45个村民小组,10 816人,4 436个劳动力。流域总面积45.49km2。

2 研究方法与数据来源

2.1 研究方法

小流域生态建设综合效益根据《水土保持综合治理效益计算方法》(GB/T15774-1995)附录B中单位面积年增产量与增产值的计算以及治理(或规划)末期有效面积上年增产量与年增产值计算的方法进行计算。

2.2 数据来源

采用了实际调查和资料查阅相结合的方法获取数据[1,2,3]。自然条件数据采用流域内气象数据。社会经济数据为试点流域逐年按5%的典型农户随机抽样调查与年报核实方法取得;土地利用数据采用1∶10 000地形图外业调绘,采用三级控制用求积仪量算取得。计算期内价格指数,如流域内各项投入、产出定额均采用同期当地市场价格[4,5,6]。

针对该流域的特点,选取了5年共完成的治理面积26.969km2,其中梯田387.2hm2,乔木林1 668.99hm2,灌木林183.02hm2,经济林433.4hm2,人工种草24.28hm2,修建淤地坝3座,水窖418眼,道路13.67km,这其中乔木林主要树种为刺槐(Robiniapseudoacacia L.),灌木林主要树种为沙棘(Hippophaerhamnoides L.subsp.sinensis Rous i)、沙打旺(Astragalusadsurgens Pall.),经济林主要包括苹果林、梨林、杏林,人工种草主要草种为苜蓿(Medicago sativa Linn.)。分年度治理投资情况见表1。

3 生态建设效益分析

3.1 蓄水保土效益

根据《水土保持综合治理效益计算方法》(GB/T15774-1995)中基础效益(保水、保土)的测定方法,拦蓄标准采用该流域的规划资料,径流模数为24 200m3/km2·年,侵蚀模数为5 476t/km2·年。东龙头沟重点小流域综合治理主要措施的拦泥和蓄洪标准分别为:梯田90%、85%;人工造林(包括乔木林主要树种刺槐、灌木林主要树种沙棘、沙打旺65%、60%;经济林70%、65%;人工种草65%、40%。计算分析得出,2001年各类措施共拦泥7.01万t,蓄水18.39万m3,治理期末的2006年各类措施拦泥14.59万t,蓄水60.1万m3,拦泥蓄水效率分别为58.6%和54.6%,治理后新增拦泥、蓄水效率分别为30.5%和37.9%(见表2)。

3.2 经济效益

根据《水土保持综合治理效益计算方法》(GB/T15774-1995)中经济效益的测定方法,东龙头沟重点小流域在实施中讲求实效的观念,采用塬、坡、沟治理一体化的综合配置模式,增加了商品流通量,产品商品率由2001年的40.5%提高到2006年的61.1%,取得了可观的经济效益。2006年人均产粮达到605kg,人均纯收入3 234.48元,治理前后流域总产值和各业产值变化情况见表3。

3.2.1 单项措施经济效益。

梯田效益根据多年调查资料分析,并对照临近移风沟流域的有关数据,粮食单价1.40元/kg,秸秆0.14元/kg,运用如下公式进行计算:

△p=pa-pb

式中:pb为该项措施实施前每年单位面积产量(kg/hm2);pa为该项措施实施后每年单位面积产量(kg/hm2);△p为该项措施实施后每年单位面积增产量(kg/hm2)。

经计算,2006年效益达到71.99万元,到2035年将达到2 159.70万元(见表4)。造林效益包括乔木林、灌木林、经济林效益的总和。经计算,治理期间乔木林2006年效益达到236.80万元,到2035年将达到7 104.00万元。治理期间经济林到2006年效益达到288.21万元,到2035年将达到8 646.30万元(见表5、表6)。通过换算,治理期间种草效益2006年达到2.57万元,2035年将达到77.1万元。淤地坝效益2035年将达到57.03万元。小水工程主要计算水窖的蓄水效益,2006年达到6.57万元,2035年预计将达到197.10万元。

3.2.2 经济效果分析。

该流域治理由单项措施组合而成,把梯田、水窖、淤地坝的经济计算期确定为10年,经济林20年,乔木林15年,人工草地5年。经济计算期内措施更换一次性分摊在生产维护费内。动态贴现率取6%,基准年选治理期末的2006年,以2006~2035年30年作为经济计算期,分析方法采用动态和静态2种。一是静态分析结果。经计算,各项措施的投资回收期分别为:梯田5年,乔木林5年,经济林5年,果园3年,人工草地3年,水窖6年,淤地坝8年。净效益18 608.93万元,投资回收期4年。二是动态分析结果。各项措施的投资回收期分别为:梯田7年,乔木林7年,经济林8年,人工草地4年,水窖7年,淤地坝17年。净效益8 902.91万元,投资回收期7年。

注:经济林Ⅰ的枝叶定额为600kg/hm2·年,单价0.14元/kg,其他折合现金定额为2 850元/hm2·年。

注:经济林Ⅱ的枝叶定额为750kg/hm2·年,单价0.14元/kg,其他折合现金定额为10 876.5元/hm2·年。

3.3 社会效益

一是土地利用结构进一步完善。在治理期间,通过逐年调整农、林、牧用地比例,到2006年农、林、牧比例调整到47∶1,与治理前的15∶1∶10相比,农业用地减少了35.7%,林业用地增加了94.1%。二是流域内群众的生产生活条件得到改善。文化素质普遍提高,经济迅猛增长,粮食自给有余。据统计,到2006年,年人均纯收入达到2 006.00元,比治理前2002年的816.00元增长了145.8%,群众人均消费水平由治理前的352.40元提高至723.60元。

3.4 生态效益

一是提高了地表林草覆盖度。龙头沟小流域经过5年综合治理,林地与草地面积逐年扩大,在很大程度上提高了地表覆盖度。林草覆盖率由2002年的3.1%提高至2006年的53.9%。加速了农田林网的形成,从而改善了该区域的小气候,促进了生态环境向良性方向发展。二是有效地提高了土壤的保水能力。由于梯田、林草措施的实施,改善了土壤结构,增加了土壤有机质含量,农业生产基础条件得到改善,从而使环境质量有所提高。三是改善了生态环境。随着各项水保措施实施,流域治理程度由治理前的20.5%提高到2006年的79.8%;侵蚀模数由5 476t/km2·年下降至2 269t/km2·年。

参考文献

[1]王礼先.水土保持学(第2版)[M].北京:中国林业出版社,1997.

[2]张兴昌,卢宗凡.农作物水土保持效益的数值化综合评价[J].水土保持学报,1993,7(2):51-56.

[3]李宏伟.和峰河小流域综合治理效益分析[J].云南林业科技,1999(3):18-23.

[4]巩琼,王瑄,李占斌.石头梁小流域综合治理效益分析[J].水土保持研究,2007,14(2):161-163.

[5]侯建才,李占斌,李勉.黄土高原丘陵沟壑区一副区小流域淤地坝系效益分析——以王茂沟小流域为例[J].水土保持研究,2007,14(2):34-36.

陇东黄土高原地区 第10篇

1 湿陷性黄土的定义

湿陷性是指土在自重或附加应力与自重共同作用下遇水浸湿后产生急剧而大量的下沉。浸水湿陷只在土体自重作用下产生的黄土称为自重湿陷性黄土;而浸水湿陷在土体自重与附加应力共同作用下产生的黄土称为非自重湿陷性黄土。GB 50025-2004湿陷性黄土地区建筑规范规定:当湿陷系数δs<0.015时,为湿陷性黄土;湿陷系数δs≥0.015时,为非湿陷性黄土[1]。

2 湿陷性黄土的危害

首先,在工程建设前期的勘察阶段,需要增加大量的室内土工湿陷性试验,以期尽量地将工程场地内黄土的湿陷性用湿陷系数、湿陷等级等物理力学性指标客观、准确地表达出来,为设计人员提供依据。而进入设计阶段以后,设计人员也需要首先考虑地基处理、基础类型、黄土湿陷性的消除等。这在无形中就增加了工作量,降低了效率,提高了工程造价。其次,如果对黄土的湿陷性或湿陷程度考虑不够,随着工程的投入使用和地下水位的变化、污水的排放、洗手间等集中用水处的渗漏等,土体的含水量会逐步增大,土体的形变也会越来越大,直至土体的结构发生破坏。此时,会导致建(构)筑物地基变形、基础拉裂、墙体裂缝,甚至成为危险建(构)筑物直至拆除,带来不可估量的损失。

3 产生黄土湿陷性的因素

笔者结合前人[2]的研究成果,通过对本地区黄土的颗粒成分、矿物成分、可溶盐含量进行微结构特征分析,研究表明粘粒含量、孔隙比、天然含水量是黄土湿陷性的主要因素。

4 粉煤灰改良黄土湿陷性的理论依据

就微观而言,粉煤灰主要含有大量的活性二氧化硅(SiO2)、三氧化二铝(Al2O3)、三氧化二铁(Fe2O3)、氧化钙(CaO)等,这4种氧化物含量一般约占90%。土中同样也含有无定性的SiO2,Al2O3等物质。这两种材料经拌和压实后,在一定的含水率条件下发生了一系列的水化反应,生成水化硅酸钙、水化铝酸钙、水化铁酸钙等一系列不溶于水的稳定性结晶生成物。随着水化反应的不断深化,更多的水化生成物生成,并在空气和水中逐渐硬化,形成了较大的团粒结构。有学者研究表明[3],本地区黄土的湿陷性与粘粒含量呈正态分布,即存在“湿陷峰值粘粒含量”。本地区粘粒含量以17.0%作为分界线,粘粒含量增多,湿陷性越来越小,粘粒含量减少湿陷性也越来越小。通过扫描电镜观察粉煤灰与黄土水化后的微观特征:所生成的水化产物绝大多数吸附在粘粒表面,形成粘粒—结晶水化物的复合颗粒形态,这种结构模式一方面大幅度地降低了黄土中粘粒含量;另一方面,也使原来主要靠CaCO3胶结粘粒骨架的模式发生了变化,结晶水化物之间的胶结性更强,在上部压力作用下,更难破坏其连接强度,从而有效阻碍湿陷发生。黄土的一大特点是富含孔隙,正因为有如此之多的孔隙,才为黄土湿陷提供了空间。前人对黄土孔隙已作了大量研究,并从不同角度对黄土进行分类,基本一致认为是骨架颗粒间的孔隙越丰富,湿陷量就越大。本地区黄土颗粒组成以0.005 mm～0.05 mm的粉粒为主,而粉煤灰中未水化颗粒平均粒度为15 μm～25 μm,在黄土中掺入适量的粉煤灰可以有效地填塞黄土孔隙,明显提高黄土的匀质性和致密性,有效减小黄土孔隙率。

5 试验研究粉煤灰黄土的性能

5.1 原材料

1)粉煤灰。采用立式旋风炉所排增钙粉煤灰,化学成分如表1所示。2)黄土。试验所用黄土试样的物理性质指标如表2所示。3)配制试验试样。本试验严格按照JTG E40-2007公路土工试验规程,GB 18736-2002矿物外加剂标准进行。改良方案为:黄土中掺入质量比分别为3%,5%,7%的高钙细化粉煤灰,试样编号见表3,各试样均养护28 d。

5.2 试验研究

1)压缩特性。本试验根据JTG E40-2007公路土工试验规程和JTJ 057-94公路工程无机结合料稳定材料试验规程。在黄土中加入高钙细化粉煤灰后,可提高土的强度,降低土的压缩性,还可以减小土的孔隙率。通过对不同含灰率、不同密实度的高钙细化粉煤灰改良黄土标准养护28 d后的试样进行压缩试验[4],同一种含灰率下,随着密实度的增加,压缩系数减小,压缩模量增大,在同一密实度下,随含灰率的增长,压缩系数减小趋势较明显。2)试样的湿陷性试验。根据GB 50025-2004湿陷性黄土地区建筑规范,采用室内压缩试验。试样的湿陷性应按室内浸水(饱和)压缩试验,在一定压力下对测定的湿陷系数δs进行判定,判定标准如下:δs<0.015,为非湿陷性黄土。0.015≤δs≤0.03,湿陷性轻微。0.03<δs≤0.07,湿陷性中等。δs>0.07,湿陷性强烈。针对各试样进行室内浸水(饱和)压缩试验,试验结果见表4。

6 结语

1)在湿陷性黄土分布地区,往往会增加工程项目造价,影响建筑物正常使用以及增加维修费用。2)研究表明:粘粒含量、孔隙比、天然含水量是黄土湿陷性的主要因素。3)从微观上分析,高钙细化粉煤灰与黄土反应形成粘粒—结晶水化物的复合颗粒形态,有效降低了黄土中粘粒含量,同时增强了结晶水化物之间的胶结连接;高钙细化粉煤灰可以有效地填塞黄土孔隙,有效减小黄土孔隙率,从而阻碍湿陷发生。4)通过压缩性试验分析,在黄土中加入高钙细化粉煤灰后,可提高土的强度,降低土的压缩性。5)通过室内压缩湿陷性试验分析,掺入高钙细化粉煤灰可有效降低黄土湿陷性系数,改良湿陷性黄土的效果非常明显。

摘要：从介绍陇东地区湿陷性黄土危害性入手,概括提出影响黄土湿陷性的因素,通过对高钙细化粉煤灰与黄土反应机理的微观分析,获得高钙细化粉煤灰改良湿陷性黄土的理论依据,试验设计研究进一步证实高钙细化粉煤灰改良湿陷性黄土的可行性。

关键词：高钙细化粉煤灰,湿陷性黄土,危害,理论分析,试验研究

参考文献

[1]陈正汉,刘祖典.黄土的湿陷变形机理[J].岩土工程学报,1986,8(2):1-12.

[2]曹家泉,王治军.陇东黄土工程地质[M].西安:陕西科学技术出版社,1997.

[3]宋焱勋,王兴刚.陇东地区黄土湿陷性研究[J].土工基础,2008,18(4):37-38.

[4]乔国峰.浅谈湿陷性黄土地基加固施工技术[J].山西建筑,2007,33(12):119-120.

陇东黄土塬区三维地震勘探采集技术 第11篇

1.1 勘探区自然条件

勘探区地处陇东黄土高原, 地形跌宕起伏, 地表相对高差最大240m (地表标高为1213m~1453m之间变化) 。地表坡度一般在20°~30°, 部分坡度达40°~50°, 有多个直立陡坎和冲沟, 高差达30余米;植被发育, 通视条件差。

1.2 勘探区地质概况

区内大部分基岩被第四系黄土覆盖, 仅有零星出露, 黄土厚度一般为60m, 两极厚度分别为0m、132m。主要地层自下而上有三叠系上统延长群、侏罗系下统富县组、侏罗系中统延安组、直罗组、安定组, 白垩系下统志丹群, 第三系上统甘肃群、第四系。其中延安组为区的主要含煤地层, 岩性多为灰~灰黑色砂岩, 粉砂岩, 砂质泥岩、泥岩、炭质泥岩及煤组成。含煤层2~3层, 自上而下编号分别为煤2、煤3、煤5, 其中主要可采煤层为煤3、煤5;煤3全区穿层点48个, 见煤点27个, 沉积缺失点21个, 见煤点中可采点25个、不可采点2个 (小于0.7m为不可采) , 见煤点两极厚度0.15~16.52m, 平均4.95m, 埋藏深度变化范围为310.87~619.88;煤5全区穿层点48个, 见煤点37个, 沉积缺失点10个, 断层缺失点1个, 见煤点全部可采, 见煤点两极厚度0.76~31.66m, 平均10.15m, 埋藏深度变化范围为330.52m~716.64m, 煤层间距在20m~60m之间变化。区内主体体构造为一走向NWW~SE的两翼不对称的背斜, 在背斜的倾伏端发育有次一级向斜, 背斜轴部倾角在3°~5°之间变化, 倾伏端倾角在30°~45°之间变化。

1.3 勘探区地震地质条件分析

工区地表条件复杂, 复杂的地表条件, 会造成检波点、炮点不能布设到理论设计位置。黄土层的存在对地震资料的品质影响较大, 首先, 黄土层松散、弹性差、速度低, 震源与黄土介质的耦合性很差;其次, 黄土层对地震波的高频成分有强烈的吸收衰减作用, 导致单张记录的能量弱、频率低;另外, 黄土介质的各向异性较严重, 波场复杂, 容易产生面波、折射波等规则干扰波。因煤层与围岩波阻抗差异明显, 能够形成较好的反射波, 本勘探区煤层埋藏深度适中是本区三维地震勘探的有利条件, 但勘探区内煤层厚度、煤层间距变化大, 地层倾角大, 增加了勘探难度。综合来说本区地震地质条件复杂。

2 资料采集难点与对策分析

2.1 技术难点

首先, 黄土塬复杂的表层条件对地震勘探造成的影响在采集方面主要有以下几点:首先黄土复杂区缺乏良好的激发和接收条件;第二, 相干干扰、次生干扰、黄土谐振干扰极其严重;第三, 复杂地形影响的空炮、空道造成的反射空白段, 以及激发能量在悬崖、陡坎侧面逸散, 造成的不良反射段破坏了共反射点 (反射面元) 的属性;第四, 短波长大静校正量的存在使记录在未校正前, 反射同相轴的识别难度大, 不利现场质量的监控。另外, 由厚黄土层内的虚反射界面可能产生的多次波对地震成果解释精度的影响也不容忽视。

其次, 因断裂构造、地层倾角、地表标高的变化造成目的层埋藏深度变化大。观测系统设计难度加大。

2.2 技术对策

借鉴以往类似工区的勘探经验, 针对干扰波发育、能量逸散问题, 可以采用提高覆盖次数的方法来降低影响。首先高覆盖次数的炮检点纵横向分布相对离散, 面元道集内传播路径差异的增加破坏了干扰的相干性, 从而提高了对干扰的压制能力, 其次不同的接收方向, 悬崖、陡坎造成的反射“不良”影响是不同的, 相邻道迭加时, 可以消除了“不良反射段”的影响。

针对目的层埋藏深度变化大的问题, 可以采用相同的观测系统类型不同的接收道数来解决, 针对煤层倾角大的特征, 采用宽方位角观测系统进行数据采集。

针对激发接收条件差的特点, 挖去表层的浮土, 把检波器插稳, 埋在坚实的原生黄土之上, 确保有良好的耦合效果;在不影响覆盖次数相对均衡的前提条件下, 精选炮点位置, 以提高激发效果, 选择炮点的原则为:避高就低 (避开悬崖陡坎孤峰等不利地形) 、喜旧厌新 (重复利用能取得好资料的炮点) 、避虚就实 (尽量在基岩区激发) 、增大激发药量和井深, 确保一次波能量。

最后, 针对山区复杂的地形条件, 野外采用根据初步设计进行先测量, 二次设计后再施工的三维地震采集流程, 同时采用边施工边处理的工作方法, 对质量较差的区域采取增加覆盖次数的技术措施。

3 野外资料采集

3.1 观测系统

三维地震勘探施工设计的正确与否至关重要, 它直接关系到三维地震勘探的成果质量, 关系到三维地震勘探的效益, 地震勘探施工设计的缺陷与不足, 对地震勘探的影响是巨大的, 因为野外采集造成后期资料处理与解释的“硬伤”是不可恢复的, 事实上也是难以补救的。施工设计需从地质任务出发, 在研究、分析勘探区基础地质资料的基础之上进行。首先, 根据收集到的已知地质资料建立勘探区地球物理参数数据库, 数据库应包括最浅目的层埋藏深度、最深目的层埋藏深度、预计的反射波层位、地层倾角、对应反射层的平均速度、反射层的双层旅行时间, 反射层的反射波主频。然后根据三维地震勘探主要采集参数 (时间采样间隔选择、空间采样间隔选择、最大炮检距选择、最大非纵距选择、覆盖次数) 的理论公式进行计算后并综合分析, 确定观测系统。经过以上流程, 本区选择的观测系统参数如下:10线10炮制束状观测系统, 线距40m, 道距15m, 浅部单线接收道数60道, 深部接收道数72道, 覆盖次数30次 (横向5次, 纵向6次) , 小倾角区中点激发, 大倾角区下倾单边激发。

3.2 试验工作

黄土塬区的试验工作主要为激发井深、激发药量的选择。由于黄土塬区缺乏潜水位, 所以在潜水位下激发是不能实现的。根据洛阳铲成孔的10口微测井资料可知本区的黄土特征 (1m~4m处为干黄土, 黄土速度200m/s;4m~11m处为潮湿黄土, 黄土速度600m/s;8m~13m处为干黄土, 黄土速度400m/s;10m~21m处含有一层厚2m的粘性红土, 红土速度1500m/s) , 井深试验分别选择了4m、5m、6m、7m、8m的潮湿黄土层中及13m、15m、17m、19m、21m的粘性红土层作为激发层位, 药量选择2kg。试验结果表明, 潮湿黄土中激发时不论井深大小得到的记录差异不大, 粘性红土中激发不论井深大小得到的记录差异不大, 但粘性红土中激发得到的记录明显好于潮湿黄土中激发得到的记录 (图1) 。这说明在黄土塬区勘探, 井深参数只是一个相对概念, 重要的是激发层位的选择。本次勘探最终选择进入粘性红土层1.5后作为最终的激发井深。

选择相同的激发层位与井深, 分别用1kg、2kg、3kg药量进行试验, 认为2kg与3kg药量得到的记录差异不大。本次勘探最终选择在埋藏浅的区域采用2kg药量激发, 在埋藏深度较大的区域采用3kg药量激发。根据点试验的成果, 完成了两条覆盖次数30次的二维试验线 (图2) , 试验线时间剖面信噪比较高, 有效波特征突出, 构造现象明显。

3.3 资料采集

测量工作按照预设计的施工图进行, 测量作业组除提供测量点坐标与高程外, 同时还需提供地物 (如障碍物、悬崖、孤峰、陡坎等) 参数, 以备再次设计使用。再次设计时主要以炮检互换的理论为基础, 具体为:变观设计中, 根据期望输出炮点和接收点的分布形式, 求解炮点的分布形式。从而可以求出变观后的炮点地面分布形式。把炮点 (s) 、检波点 (g) 和共中心点 (x) 的关系写成褶积形式:sg=x, 其Z变换为:S (Z) ·G (Z) =X (Z) 。式中S (Z) 为炮点 (线) 的Z变换多项式, G (Z) 为检波点 (线) 的Z变换多项式, X (Z) 为地下共深度点 (CDP) 的Z变换多项式。

设计过程以计算机辅助设计为工具进行, 设计时需要考虑覆盖次数的相对均匀、炮检距不能大于试验得出的结论。设计中, 重点应用的技术避高就低、喜旧厌新、避虚就实 (图3) , 这些技术的运用确保获得了品质较好的第一手资料。本次三维地震勘探工作共完成生产物理点1810个, 其中甲级记录1115张, 占总数的61.6%, 乙级记录682张, 占总数的37.1%。这些数据说明本次三维地震勘探原始资料质量是可靠的, 采取的技术措施是合理的。

4 结论

从陇东黄土塬区三维地震勘探的采集过程来看, 充分试验, 生产过程中应用避高就低、喜旧厌新、避虚就实的技术和炮检互换的理论是获得黄土塬区理想资料的基础, 同时也说明在黄土塬区进行地震勘探工作是可行的。

摘要：本文针对陇东黄土塬区第四系黄土层较厚, 纵横向变化大, 地表高差相对较大的特点, 分析了勘探区的地震地质条件及采集中的难点与技术对策;通过大量的试验工作, 最终确定根据钻孔岩心的变化来确定激发井深及避虚就实的施工方式来解决激发条件较差的问题, 通过对单炮记录及试验线的比较, 说明了在黄土塬区进行三维地震勘探是可行的。

关键词：陇东黄土塬区,三维地震勘探,采集技术

参考文献

[1]邓志文.复杂山地地震勘探[M].北京:石油工业出版社, 2006.

[2]朱书阶.复杂地表条件下陡倾角勘探区地震数据采集研究[J].中国煤田地质, 2011, 2.