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2005年度部分获奖成果简介

来源: 时间:2007-09-21 点击:

中国西南高边坡稳定性评价及灾害防治

西南地区是我国地质灾害发育最为频繁的地区。其中,尤以高边坡失稳所导致的崩滑地质灾害最为突出。特殊的地域地质环境不仅决定了这一地区"高边坡"具有自身的特殊性和复杂性,而且也构成了人类活动的主要地质环境;由其产生的地质灾害问题对这一地区社会发展、经济建设和公共安全构成重大威胁。

    80年代中期起,结合西南地区重大工程建设和重大地质灾害防治,我们就开始了对高边坡稳定性评价与灾害防治分析技术与方法的探索与开拓。通过近20年的努力,先后承担了不同行业约50项高边坡稳定性评价及灾害防治课题。提出了具有针对性的以"地质过程机制分析-量化评价"为核心的学术思想体系,和以"系统工程地质分析"为主体的评价方法和应用技术体系;形成了"复杂岩体结构精细描述和建模""边坡变形破坏机理模式及变形稳定性评价方法""地质灾害过程模拟与过程控制"三大支撑技术,取得以下重要成果:

    1)建立了高边坡复杂岩体结构描述的指标体系和野外调查与技术工作方法;

    2)提出了高边坡应力场的发育模式和分析技术;

    3)提出了西南地区高边坡发育动力过程的三阶段理论;

    4)建立了西南地区高边坡典型变形破坏模式、大型滑坡机理及灾害防治原则;

    5)提出了高边坡变形稳定性评价和分析的"过程模拟"技术;

    6)形成了基于变形理论的高边坡地质灾害"过程控制"技术。

多年的实践表明,我们在这一领域所取得的认识和建立的评价(集成)技术体系是符合西南地区实际的,在这一地区地质环境保护与灾害防治、资源开发、交通基础设施建设等领域的近100项工程中得到推广应用,解决了国民经济建设和社会发展中与高边坡稳定性评价及其灾害防治相关的诸多重大技术难题,产生了重大社会效益和经济效益。共出版系列专著7部,发表论文300余篇,培养博士、硕士研究生50余名,形成了我国这一领域重要的科学研究和人才培养基地,对推动行业的科技进步和学科发展做出了重大贡献。该项成果获得2005年度国家科学技术进步奖一等奖,这也是本次获奖成果中,西部地区唯一由一个单位独立完成的科技成果。

九寨黄龙机场高填方地基重大工程地质问题研究

该成果主要包括:1、提出和建立了复杂环境下高填方地基变形及稳定性评价、预测和控制的技术方法体系;2、基于西南地区混杂堆积土的非饱和土特性,提出了地基土及填方体的沉降变形机理、沉降变形及稳定性分析方法,有效的解决了施工期变形和工后变形的关系问题;3、针对高填方体对地基的要求,结合高海拔施工的特点,提出了有针对性的地基处理方案和填方体施工技术参数及填筑工艺;4、基于变形监测和反馈分析,采用神经网络方法结合数值模拟,提出了高填方体变形分析和工后沉降预测的新方法。上述理论和技术成果的取得,不仅保证了这一大型工程建设的顺利、安全进行;更为重要的是,为省委、省政府在提前修筑机场跑道、提前通航的决策中起到了决定性的科技支撑作用,使得机场在20039月提前二年顺利建成通航,对促进四川省和九寨沟的旅游业发展产生了重大社会、经济效益。该项研究形成的高填方体地基变形及稳定性评价、预测和控制的成套方法和技术为我国西部地区,尤其是高海拔山区大型民用机场建设提供了宝贵的经验与理论和技术储备,推动了这一领域技术进步和相关学科的发展,具有很好的推广应用前景。该成果荣获2005年四川省科学技术进步奖一等奖。

地学核分析与检测理论、仪器开发与应用

该成果是课题组完成国土资源部重点项目、科技部重点项目、中小企业创新基金、国际原子能机构(IAEACRP项目、“863”计划课题、国家自然科学基金、国土资源部项目、中国地质调查局项目等30余项课题研究成果的基础上形成的。

项目主要成果:1成功开发了具有国内领先水平的系列X射线荧光仪(系统)、放射性检测仪、多道γ能谱仪。2、提出了独特的仪器自动稳谱技术和多元素X射线谱的解谱技术;解决了野外现场测量和工业过程分析中的基体效应、不平度效应、矿化不均匀效应等技术难题,保证了测试结果的可靠性。3成功地开拓了核分析检测技术在地质找矿、矿山环境调查、建材检测、矿山与冶金工业过程分析等领域的应用,建立了较完善的质量保证、控制与评价体系。促进了我国地质勘探业的技术进步与工矿企业的技术改造。4研制开发了系列仪器,并已初步形成产业化。在全国350多家用户推广应用450多台,取得直接与间接经济效益达十六多亿元人民币。5、项目成果在全国地质、矿山、环保、冶金部门得到应用,先后发现有意义矿产异常30余处,新增矿产地4处,2处被评价为中型矿床;在攀钢、本钢等上百家大中小型企业进行了新技术改造。该项成果获教育部提名国家科学技术奖科技进步奖一等奖。

灾害救助声波/振动生命搜索与定位仪

该项目主要研究内容:基于声波/振动勘探原理,针对灾害被掩埋体非接触式生命探测要求,探测和分析幸存者的移动、敲击和呼叫通过介质发出的微小振动呼救信号,通过信息采集与处理和搜索定位,确定被困人员的位置。研制声波/振动生命搜索与定位仪,建立一个高灵敏度传感器、高精度的专用数据采集系统和计算机处理系统组成的探测系统。项目的特色与创新:① 声波/振动生命探索与定位仪研制,填补了国内空白。探测系统性能整体优于设计要求,成套仪器为国内首创,技术水平国内领先,部分指标优于国外同类产品水平。② 采用滤波与相关分析方法开展了有效信号判别与提取,以及信号分离的处理方法。建立基于声波/振动原理的生命搜索方式。③ 仪器主机的设计以振动信号为主源。信号实行计算机化波形显示和定位处理,模拟信号通过声道放大为救援人员提供振动声音检测。国家和四川省地震灾害紧急救援队对仪器进行模拟试验和现场测试之后认为,该仪器不仅适用于地震现场的生命救助,而且适用于消防、反恐、滑坡等灾害现场,以及安全生产等。国家科技部已经将仪器列为国家紧急救援队救援装备。成都军区工程科研设计院观察了演示试验之后,非常关注,认为该设备经过简单改装和配置,可以大量用于部队的前哨防御、侦察以及战地救援等。本系统作为地球物理勘探方法的应用的进一步扩展,可以用于入侵检测,小到重点部门、局部地域的入侵发现,大到区域或国土边界入侵的瞬时检测与预警等;同样,宽频带振动探测反过来又可以向工程宽带声波探测作技术转让或仪器开发,如验桩工程等。因此,具有十分广阔的推广价值。该成果获国土资源科学技术奖二等奖。

四川盆地天然气成藏动力学研究

本项目属地质勘察业基础理论性研究项目。研究地区为四川盆地,其重点研究地区为以受龙门山推覆体强烈挤压的我国典型致密砂岩含气区川西前陆盆地和具有典型的地台型双层结构、在地质历史时期经历了多次剧烈的大规模构造运动、最后形成了褶皱强烈高中低潜构造穿插分布的雁行式排列的高陡构造格局的川东地区。

本项目的研究特点: 以盆地流体及其异常压力和物理化学性质作为天然气成藏动力学的研究核心,通过对盆地内异常流体压力的形成、演化与消散的定量模拟,探寻流体跨层运移中异层流体间及流体与岩石间的相互作用机理及其油气成藏效应,把天然气的生、储、运、聚、散连结成为一个统一的整体,恢复盆地天然气成藏的动力学过程,探讨天然气的富集分布规律,进而指导天然气的勘探与开发。通过近10(1994--2004)的持续研究,本项目揭示出川西地区非常规致密碎屑岩储层天然气的成藏动力学为:"压力驱动、流体跨层流动、天然气爆发式成藏";川东地区石炭系碳酸盐岩储层天然气的成藏动力学为:"压力封闭、流体上下充注、天然气仓储式成藏"。研究成果中的创新点和提出的四川盆地天然气成藏动力学理论经国土资源西南地区科技查新检索站查新,证实为具明显创新性的研究成果(详见科技查新报告)。这一创新性成果,不仅丰富了天然气地质学的成藏理论,具有较大的学术价值;而且对四川盆地天然气的勘探、新领域和新目标的发现都具有重要的指导作用,对我国类似地区的油气勘探也具有重要的借鉴意义。

本项目的应用推广: 本项目的研究思路、研究内容、研究方法和研究技术等已广泛地推广应用到同类研究项目中;通过本项目的研究,研究者已发表相关学术论文32篇,出版专著2(详见附件);通过检索,本项目研究成果发表的论文1996-2005年被国际检索系统EI数据库收录11篇,1996-2005年被中国科学引文数据库(CSCD)收录19篇,引用28(详见科技情报检索报告)。因此,本项目的研究成果在国内外学术界产生了广泛影响。此外,本项目研究成果已广泛应用于四川盆地天然气的勘探实践,并取得了显著的经济效益和良好的社会效益。该成果获国土资源科学技术奖二等奖。

攀枝花区域地质与成矿

该项目属于区域地质与区域成矿学科领域。是多个研究课题的综合成果,该项目主要成果首次全面系统地论述了攀枝花地区的地层、岩浆活动、变质作用、构造运动及区域地质演化史,深入研究了区内与成矿有关的重大地质问题,在结晶基底的组成、晚二叠世攀西古裂谷的构造岩浆作用和喜山期动力变质作用模式等方面取得了重要进展。以全新的观点,重塑了攀枝花的地质发展史。

在应用方面:该项目研究解决了攀枝花地区长期倍受关注的一些基础地质和成矿理论问题,不但对推动该区基础地质和成矿规律的深入研究具有重要的理论意义,而且对成矿预测和找矿勘查也具有广泛的指导意义。攀钢集团矿业公司应用该项目成果,对攀钢矿业发展规划的制定、攀枝花、红格、白马钒钛磁铁矿的开采、选冶起了重要的作用,取得了较大的经济效益;攀枝花地矿局将该项研究成果应用于全市的矿业规划编制及矿产开发利用中,取得了巨大的经济效益和社会效益,对地方经济和社会可持续发展起了重要的推动作用。该成果获国土资源科学技术奖二等奖。

西藏玉龙斑岩铜矿似层状矿体成矿作用

该项目由原国家计委、国家科委、西藏地矿厅等共同资助,该项目的主要成果系统研究了Ⅱ、V号似层状矿体各主要矿带()矿物组合、矿石结构构造、主要成矿元素赋存状态,建立成矿作用模式。发现了玉龙铜矿床进一步扩大储量的重要矿体类型。系统开展了“地质构造岩浆活动沉积作用的耦合控矿机制”,“多元信息综合研究”,“矿床成矿机制”,“各矿体定位机制”和“各矿体的定位预测”等项研究。从矿体存在型式(模式)着手建立矿床定位预测(深部预测、外围预测)模型,提交了新储量。

该项目具有资金投入大,工作难度大,工作量大,但工作条件艰苦的特点。

其次项目在矿床地质特征和成矿作用研究的基础上,建立了大陆碰撞与高原隆升控矿条件下玉龙斑岩铜矿床成矿模式及综合信息找矿模型,在矿区应用新方法发现和寻找到最具工业价值的似层状氧化富矿体,大幅度增加了似层状氧化富铜矿体的铜资源量。经西藏地矿厅钻孔验证证实,新增和预测铜资源量120万吨(333334)以上,其经济价值超过200亿人民币。该项目获得西藏自治区科技进步奖二等奖。

天地人系统预测与对策

该专著以系统辩证思维方式为导向,运用现代系统科学方法论,从“广角镜”式的多维立体视野出发,综合考察了囊括天体、地球、生物、人类在内的广阔世界之现状和未来。在天地人复杂开放巨系统这一“超级自然社会综合体”大背景下,作者以天地人巨系统观为理论依据,深刻反思了人类—社会—自然关系史和全球问题,提出了创建天地人系统预测—对策学理论与方法体系的构想;进而对未来人类—社会—自然关系和世界前景进行了预测,并探讨了对天、地、生、人诸系统未来演进的分项预测和解决全球问题的天地人系统对策。可作为科技教育界学者、各级决策管理者的参考读物。该专著获四川省第十一次社会科学优秀成果奖三等奖。

 

 

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