动力特征

动力特征（精选10篇）

动力特征 篇1

陕西彬长矿业集团有限公司胡家河煤矿位于国家规划的13个大型煤炭基地98个矿区名录的彬长矿区中北部, 根据彬长矿区大佛寺煤矿, 下沟煤矿, 火石咀煤矿, 亭南煤矿, 水帘洞煤矿5对生产矿井, 和在建的将家河矿井、孟村矿井、小庄矿井、文家坡矿井、雅店矿井、杨家坪矿井、高家堡矿井7对矿井, 以及彬长矿区相关的地质资料显示, 彬长矿区自东南到西北煤层埋藏越来越深, 煤质越来越好, 自然灾害越来越多, 开采难度越来越大, 特别是埋藏深度影响, 动力灾害影响开采严重。

1 胡家河煤矿动力灾害显现基本特征

胡家河矿井采区煤层平均厚度23m, 平均倾角3°。主要巷道均布置在煤层的中部, 采用分层综采放顶煤开采, 全部垮落法管理顶板。在矿井建设中, 自见煤后, 在掘进过程中经常伴有煤炮, 随着开采建设延伸, 特别是2012年12月以后, 胡家河煤矿采掘工作面动力显现日益显著, 尤其402103工作面开掘和401101工作面的回采以来, 井下巷道持续发生大能量煤炮, 导致局部巷道破坏严重, 迫使对其进行反复维修及加强支护, 但效果不佳。图1为动力显现强烈时期采掘工作面位置图。表1记录了近半年来对采掘工作面造成显著影响的煤炮事件, 并对动力显现特征进行总结分析。

2 煤矿动力现象类型及冲击地压特征

在煤矿开采中, 由于采掘导致的煤层顶底板垮断与破坏、支架折损、冒顶、煤壁片帮、底鼓等现象, 可归结为一般的矿山压力现象, 是煤岩体在采动条件下围岩应力重新分布而发生的常见矿压显现形式。但对于冲击地压、顶板大面积来压、煤与瓦斯突出、岩爆、矿震等现象, 由于其发生过程的突然, 且具有典型的动力特征, 因此通常情况下, 可统称为矿山动力现象。煤矿动力现象的成因和机理不完全相同, 显现形式也具有较大的差异性。因此, 正确地区分各种动力现象的实质, 对深入研究和制定相应的防治对策, 都有重大的实际意义。

冲击地压是煤矿开采中典型的动力灾害之一, 可定义为:矿山井巷和采场周围煤岩体由于变形能释放而产生的以突然、急剧、猛烈的破坏为特征的动力现象。简单而言, 冲击地压就是煤岩体的突然破坏现象。冲击地压发生前, 一般没有明显的宏观征兆。冲击地压发生时, 煤或 (和) 岩石突然被抛出, 造成支架折损、片帮冒顶、巷道堵塞、人员伤亡, 并伴有巨大的声响和岩体震动。在瓦斯煤层, 发生冲击地压时, 还会伴有大量的瓦斯涌出, 极易诱发次生灾害事故。

3 胡家河矿井煤层冲击倾向性测试

胡家河煤矿4煤试样动态破坏时间, 冲击能量指数、弹性能量指数及单轴抗压强度测定结果见表2。

3.1 动态破坏时间

胡家河煤矿4煤试样的动态破坏时间如表2所示, 4煤上分层试样的动态破坏时间平均值为39.80ms, 4煤下分层试样的动态破坏时间平均值为34.40ms, 均小于50ms, 按照国家标准GB/T25217.2-2010《煤的冲击倾向分类及指数的测定方法》, 可以判断4煤试验的冲击倾向性为Ⅲ类, 即强冲击倾向性。图2是4煤试样的动态破坏时间曲线。

3.2 冲击能量指数

胡家河煤矿4煤试样的冲击能量指数如表2所示, 4煤上分层试样的冲击能量指数平均值为7.73, 4煤下分层试样的冲击能量指数平均值为12.57, 均大于5, 按照国家标准GB/T 25217.2-2010《煤的冲击倾向分类及指数的测定方法》, 可以判断4煤试验的冲击倾向性为Ⅲ类, 即强冲击倾向性。图3是4煤试样的冲击能量指数曲线。

3.3 弹性能量指数

胡家河煤矿4煤试样的弹性能量指数如表2所示, 4煤上分层试样的弹性能量指数平均值为6.49, 大于5, 按照国家标准GB/T25217.2-2010《煤的冲击倾向分类及指数的测定方法》, 可以判断4煤上分层试验的冲击倾向性为Ⅲ类, 即强冲击倾向性。4煤下分层试样的弹性能量指数平均值为4.45, 大于2小于5, 按照国家标准GB/T 25217.2-2010《煤的冲击倾向分类及指数的测定方法》, 可以判断4煤下分层试验的冲击倾向性为Ⅱ类, 即弱冲击倾向性。图4是4煤试样的弹性能量指数曲线。

3.4 单轴抗压强度

胡家河煤矿4煤试样的单轴抗压强度如表2所示, 4煤上分层试样的单轴抗压强度平均值为24.27MPa, 4煤下分层试样的单轴抗压强度平均值为24.35MPa, 均大于14MPa, 按照国家标准GB/T25217.2-2010《煤的冲击倾向分类及指数的测定方法》, 可以判断4煤试验的冲击倾向性为Ⅲ类, 即强冲击倾向性。

4 工程类比

为确定胡家河煤矿动力灾害类型, 现选取在掘进期间多次发生动力现象的冲击地压矿井相关参数、显现特征进行工程类比, 如表3所示。

可见, 与目前国内典型的冲击地压矿井类似, 如甘肃华亭煤矿、义马千秋煤矿、平庄古山煤矿等, 采掘工作面动力显现具有突发性、瞬时震动性及巨大破坏性的特征, 即煤岩弹性应变能的瞬间、积聚释放, 并以顶、底板破坏为主, 两帮破坏为辅。

冲击地压的发生机理是极为复杂的, 不同煤矿的不同工作面冲击地压发生的强度不同, 原因各异。冲击地压的发生是一个复杂而短暂的过程, 但展现在人们面前的是这个过程的最终作用结果, 或者是一种破坏后的现象, 而通过对这一类现象特征进行归类, 将其称为冲击地压。

另外, 根据理论分析及相关统计, 具有强冲击倾向性的全煤层巷道在高水平构造应力作用下, 极易发生以顶、底板破坏为主的动力现象, 尤其在最大水平主应力与巷道夹角比较大时。

5 小结

(1) 通过对胡家河煤矿动力灾害显现特征分析, 认为胡家河煤矿近半年来发生的动力现象符合煤矿冲击地压的一般特征, 认定其为冲击地压灾害。

(2) 根据判定煤层冲击倾向性4个指标的隶属度, 采用模糊综合评判方法, 判定胡家河煤矿4煤为强冲击倾向性。

(3) 通过对胡家河煤矿动力灾害显现特征分析, 并结合工程类比, 认为胡家河煤矿近半年来发生的动力现象符合煤矿冲击地压的一般特征, 认定其为冲击地压灾害。

摘要：动力灾害是影响煤矿安全生产的主要因素之一, 通过分析胡家河矿井显现动压的特征, 并对煤层冲击倾向性进行测试, 结合相关冲击地压矿井的灾害进行对比, 明确胡家河矿井动力灾害对矿井生产的危险程度, 对有效预防煤矿安全生产提供基础信息资料。

关键词：煤矿动力灾害,基本特征,类型,煤层冲击倾向性测试

参考文献

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[3]许家林, 鞠金峰.特大采高综采面关键层结构形态及其对矿压显现的影响[J].采矿与安全工程学报, 2011, 8.

[4]康红普.煤岩体地质力学原位测试及在围岩控制中的应用[M].北京:科学出版社, 2013.

[5]潘俊锋, 等.煤矿开采冲击地压启动理论[J].岩石力学与工程学报, 2012, 31 (3) :586-596.

[6]彬长胡家河矿业有限公司, 天地科技股份有限公司.胡家河煤矿特厚煤层全煤巷道动力显现机制研究及防治规划[R].2012.

[7]夏永学, 等.基于微震和地音监测的冲击危险性综合评价技术研究[J].煤炭学报, 2011, 36 (S2) :359.

动力特征 篇2

东昆仑地质构造及地球动力学演化特征

东昆仑是我国重要的成矿带.该地区地质构造复杂,地质构造成生环境独特,矿产资源丰富.前人曾进行了一系列的区域地质矿产调查及科学研究工作,并取得了大量的.地质数据和资料.作者通过认真分析研究东昆仑地区地层、构造、岩浆岩及其分布特征,运用现代板块构造及地质构造理论,对东昆仑地区地质构造及地球动力学演化特征进行了深入探讨,将东昆仑构造带进一步划分为东昆仑北加里东弧后裂陷带、东昆仑中花岗-变质杂岩带、东昆仑南复合拼贴带,认为东昆仑地区地质构造演化经历了新太古-元古代、早古生代、晚古生代-早中生代和中-新生代四个主要阶段或旋回,并对其演化特征提出了新的见解,为东昆仑地区开展地质矿产勘查提供了一定的理论基础.

作 者：范丽琨 蔡岩萍 梁海川 李宏录 FAN Li-kun CAI Yan-ping LIANG Hai-chuan LI Hong-lu  作者单位：青海省有色地质矿产勘查局地质矿产勘查院,西宁,810007 刊 名：地质调查与研究 英文刊名：GEOLOGICAL SURVEY AND RESEARCH 年，卷(期)： 32(3) 分类号：P541 关键词：东昆仑   地质构造   地球动力学   演化  

动力特征 篇3

【关键词】城市空间结构；空间结构优化；结构动力机制

一、营口城市空间结构的演化特征

早期营口市的发展主要受通商口岸的影响，城市没有明确的功能分区。反映出了近代中国城市空间独有的结构特征。

日伪时期城市的空间结构有较为明显的变化。日本帝国主义非常注重港口与铁路的修建，城市的主要功能也沿着岸线与铁路线进行布局。

新中国成立后，城市处于恢复建设时期，围绕港口进行了一定的城市建设，但功能布局依旧不完善，城市规模没有明显扩大。

1993-2004年鲅鱼圈区城市空间不断扩大，城市呈带状蔓延。但也包含区内地理条件，尤其是沈大高速路、哈大公路以及长大铁路“阻隔”作用的影响，在一定程度上抑制了市域向东扩进，阻碍了城市网络化发展的进程。

营口港成为开发区空间结构中的核心节点。营口港的发展同时促进了营口开发区外部空间结构的转变。由最初的单核据点式发展，逐步转变为多核心城市发展，并正向网络化空间发展迈进。

二、营口城市空间结构的动力机制

清朝初期，营口老港原来不过是个荒僻的渔村。英国将领事馆迁往航运条件较优的营口，改于营口建港，成为东北沿海第一个对外开放的商埠。西方列强为便于掠夺原材料，沿辽河筑路设厂，形成了该时期的空间结构。

建国后三十多年来，特别是七十年代中期遭受地震破坏以后，营口城市建设进展迅速，使城市面貌一新。但不免存在若干间题，为此营口将按照新的规划向南、向西扩展市区改善环境重点加强能源、交通、供排水、通讯、服务、住宅等各项设施。在此基础上并将逐步调整原有工业布局分别在东、中、西部形成三个工业区，使市容和市区内部结构得以基本改观。

改革开放初期，城市用地增长以在城市周边蔓延为主，且增长速度比较缓慢。自然条件对营口城市影响比较大。1998年以后，开始通过改造不利条件进行城市建设，直至扩展至辽东湾临海。

当今及以后时期，带型组团式的空间结构，利于推动城乡一体化发展，促进港口城市内部空间的横向推移以港口为依托，多中心的组团式发展不仅是解决城市摊大饼式蔓延的有效方法，也是促进港口城市由带状向网络化转变，以及推进城乡一体化发展的重要途径。

三、对当前营口城市空间结构优化的建议

1、营口市城市空间结构优化的原则

遵循城乡统筹、合理布局、节约土地、集约发展和先规划后建设的原则，改善生态环境，促进资源、能源节约和综合利用，保护耕地等自然资源和历史文化遗产，保持地方特色、民族特色和传统风貌，防止污染和其他公害，并符合区域人口发展、国防建设、防灾减灾和公共卫生、公共安全的需要。

系统性原则

营口市空间是由处在一定自然环境和社会环境中的各空间要素组成的一个系统，它们都有自身的特殊功能和要求，这些要素都要在一定的空间中通过结构使它们相互联系，达到整体的布置、匹配，这就需要一个相对综合的、系统的规划观念来实现。

集约型原则

在空间结构优化中，注重城市中各产业集约集群发展，形成产业集聚效应，并构成产业链，达到物质集成、能源集成、技术集成、信息共享、设施共享，从而形成城市的竞争优势。因此，在营口城市空间结构优化中也要注重集约性原则。

可行性原则

优化应从营口市用地建构过程和控制性规划设计自身的规律出发，对调查、研究、决策、设计、评审、管理、建设、反馈等各环节进行统一协调，为各方参与合作提供的平台，并将各方成果在规划设计成果中有所体现。

2、 营口市城市空间结构的优化目标

贯彻落实以人为本、全面协调可持续的科学发展观，加快建设资源节约型、环境友好型社会，把营口市建设成为环境优美、特色鲜明、经济发达、生活富裕、城乡协调的现代化港口工业城市、滨海带形城市、生态宜居旅游城市和数字化城市。依托东北，以港兴市。建设一带三轴、双城联动的城市空间结构。

5.4.2.1经济发展目标

2015年，营口的地区生产总值达到2500亿元，年均增长20%，人均GDP约为83000元，三次产业结构调整为5：54：41；2020年，地区生产总值达到4000亿元，人均GDP约为125000元，三次产业结构调整为4：53：43；到2030年，地区生产总值将达到7200亿元，人均GDP超过200000元，三次产业比例调整到3：50：47。

5.4.2.2 社会发展目标

全市人口自然增长率控制在2‰以内，2015年全市总人口控制在300万人以内，2020年全市总人口控制在320万人以内，2030年全市总人口控制在350万人以内。

5.4.2.3 环境建设目标

2030年市域森林覆盖率达到55%以上，环境噪声达标区覆盖率达到95%以上，城市水功能区水质达标率达到100%，城市建设区人均公共绿地率达到10平方米以上，城市空气质量优良天数大于300天。

3、 营口市城市空间结构的优化措施

在城市空间结构优化过程中，应通过对物质环境资源的整合、调控、优化，促进非物质性资源的发展，促进城市认同性整合，培育城市人文特质，建设城市文化，形成城市精神，促进城市在文化深层次上整合，从而获得良好的优化效果。

总体规划阶段的优化

城市空间总体布局的内容主要散落在道路交通规划、园林绿化规划、环境保护规划等专业规划之中。对此，有必要在相关专业规划详尽研究的基础上，将城市空间控制内容整合为“城市空间系统规划”。

控制性详细规划阶段的优化

控制性详细规划的任务是深化总体规划的控制目标，并使之能够为规划管理即对具体开发项目实施规划控制提供法定依据。由于不同城市有着不同的社会经济与技术状况，具体城市空间品质在三个一级指标（城市活动支持、城市形象识别与城市运行保障）上可以取得共识，但在二级指标尤其是三级指标上会存在着较大的差异。 这种差异实际上也体现了地方特色。在控制性详细规划阶段， 需要保证这些基本的指标能在规划控制目标中得到较好的体现。

修建性详细规划阶段的优化

城市空间实施项目的设计，是总规、控规阶段的构想最终得到实现的基础。

综上所述，城市城市空间在总规、控规、修详三个阶段的整合应相应地与城市总体规划、控制性详细规划、修建性详细规划相结合，并且总规指导控规， 控规指导修详。而基于城市设计的城市城市空间整合应贯穿总规、控规、修详三个阶段。

整合式优化

城市这类工业集聚区的空间整合不是以企业为单位的，而是以区域为单位的，对其空间进行优化即对整个工业集聚区进行全方位的功能优化和提升。在城市发展中，有必要对其空间进行整合式优化，促进其功能复合化，倡导土地的混合使用，提供有特色、有吸引力的城市建设。

煤与瓦斯动力现象强度特征研究 篇4

1 动力现象类型分析

平煤十矿的煤与瓦斯动力现象分为倾出、压出、突出和地应力主导的突出4种类型, 其剧烈程度顺次增强, 体现了瓦斯与地应力作用的强烈程度和在突出中的贡献程度[3]。

十矿自1988年以来发生煤与瓦斯突出51次, 其中丁组24次, 戊组19次, 己组8次。丁组煤层的突出全部发生在丁5-6合层区, 全部为压出, 均发生在丁5-6-21130采面。戊组煤层突出19次, 全部发生在戊9-10煤层合层区, 17次压出, 2次倾出。己组煤层突出8次, 均发生在己15-16煤层的合层区, 其中2次压出, 5次突出, 1次地应力主导的突出[4]。

2 突出煤体总量

突出煤体总量一般反映参与突出作用力 (地应力与瓦斯压力) 的强度。3个阶段煤与瓦斯突出的煤体总量表现出“低—低—高”的特征[5,6]。

第Ⅰ阶段, 突出煤体的总量一般低于50 t/次, 平均33.2 t/次。第Ⅱ阶段, 戊组突出煤体的总量一般低于50 t/次, 丁组低于25 t/次, 平均28 t/次, 强度不高。高强度突出均出现在第Ⅲ阶段的己组, 一般大于200 t/次, 平均497.9 t/次, 最大的达到2 000 t/次 (图1) 。

按照煤层组划分, 丁组煤层最大突出强度为35 t/次, 平均强度9.7 t/次。戊组煤层最大突出强度76 t/次, 平均突出强度28.5 t/次。己组煤层最大突出强度2 000 t/次, 平均强度495.3 t/次, 表现出突出的作用力渐次增强的规律。

3 突出瓦斯总量

突出瓦斯总量反映瓦斯参与突出的作用。3个阶段煤与瓦斯突出的抛出瓦斯总量表现出“渐次增高”的特征。

第Ⅰ阶段, 突出瓦斯总量一般1 500 m3/次, 平均为725 m3/次。第Ⅱ阶段, 突出瓦斯总量一般高于1 000 m3/次, 平均1 950 m3/次, 强度较高。高强度突出出现在第Ⅲ阶段, 一般大于5 000 m3/次, 平均13 077 m3/次, 最大达40 000 m3/次。尽管第Ⅱ阶段的瓦斯参与突出的作用较显著, 但瓦斯的绝对涌出强度并不高 (图2) 。按煤层组划分, 丁组煤层最大突出强度1 728 m3/次, 平均强度451 m3/次。戊组煤层最大突出强度为7 682 m3/次, 平均突出强度2 119 m3/次。己组煤层最大突出强度40 000 m3/次, 平均突出强度14 919.3 m3/次, 表现出瓦斯在突出中的绝对作用力渐次增强的规律。

4 抛出煤体的吨煤瓦斯涌出量

“突出”事件的吨煤瓦斯涌出量是判断是否突出的一个指标, 也是反映瓦斯在突出作用中的相对贡献程度[7,8]。AQ1024—2006《煤与瓦斯突出矿井鉴定规范》指出, 当瓦斯动力现象的煤与瓦斯突出基本特征不明显、尚不能确定或排除煤与瓦斯突出现象时, 其中的1个判断指标是用抛出煤的吨煤瓦斯涌出量是否大于或等于30 m3/t进行判断[9,10]。

3个阶段煤与瓦斯突出的吨煤瓦斯涌出量表现出“低—高—低”的特征 (图3、图4) 。

第Ⅰ阶段, “突出”事件的吨煤瓦斯涌出量普遍低于30 m3/ (t·次) , 平均23.4 m3/ (t·次) 。这一阶段的地应力强度、瓦斯压力和瓦斯含量均相对偏低, 常规方法和技术的瓦斯抽排比较容易。因此, 瓦斯参与突出的作用表现得不甚显著。

第Ⅱ阶段, “突出”事件的吨煤瓦斯涌出量普遍高于50 m3/ (t·次) , 平均75.8 m3/ (t·次) , 局部出现低值变异。这一阶段的地应力强度、瓦斯压力和瓦斯含量均相对增高, 常规方法和技术的瓦斯抽排比较困难, 新的瓦斯抽排技术处于探索阶段, 因此表现出瓦斯参与突出的作用比较显著。

第Ⅲ阶段, “突出”事件的吨煤瓦斯涌出量普遍低于30 m3/ (t·次) , 平均20.9 m3/ (t·次) 。这一阶段的地应力强度、瓦斯压力和瓦斯含量均相对较高, 因此表现出地应力参与突出的作用比较显著, 瓦斯在突出作用中的相对贡献程度降低, 750 m可能是十矿“深部开采”的临界深度。

剖面 (图5、图6) 上显示出, 第Ⅰ阶段的低吨煤瓦斯涌出量突出点位于浅部, 突出的总体作用力较低, 瓦斯在突出作用中的相对贡献程度也低;第Ⅲ阶段的低吨煤瓦斯涌出量突出点位于深部, 突出的总体作用力较高, 但瓦斯在突出作用中的相对贡献程度较低, 地应力占到了主导地位。

按煤层组划分, 丁组煤层最大突出强度为231 m3/ (t·次) , 平均突出强度63 m3/ (t·次) 。戊组煤层最大突出强度为195 m3/ (t·次) , 平均突出强度80.2 m3/ (t·次) 。己组煤层最大突出强度为64.7 m3/ (t·次) , 平均突出强度37.2 m3/ (t·次) 。

煤与瓦斯突出强度总体表现出, 第Ⅰ阶段为低煤、低瓦斯和低吨煤瓦斯涌出量的“三低”特征, 反映出参与突出的总体作用力强度不高, 瓦斯的相对贡献程度较低;第Ⅱ阶段为低煤、相对高瓦斯和高吨煤瓦斯涌出量的“一低两高”特征, 反映出参与突出的总体作用力强度不高, 瓦斯的相对贡献程度较高;第Ⅲ阶段为高煤、高瓦斯和低吨煤瓦斯涌出量的“两高一低”特征, 反映出参与突出的总体作用力强度较高, 但瓦斯的相对贡献程度较低, 地应力居主导地位。

5 结论

(1) 平煤十矿的煤与瓦斯动力现象分为倾出、压出、突出和地应力主导的突出4种类型, 其动力现象剧烈程度顺次增强。

(2) 抛出煤体总量、突出瓦斯总量和抛出煤体的瓦斯涌出量均能够划分为3个阶段, 并分别具有“低—低—高”、“渐次增高”和“低—高—低”的渐变特征。

参考文献

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[9]林柏泉, 崔恒信.矿井瓦斯防治理论与技术[M].徐州:中国矿业大学出版社, 1998.

动力特征 篇5

作 者：陆安山 李尚平LU An-shan LI Shang-ping 作者单位：陆安山,LU An-shan(广西师范大学,物理与电子工程学院,广西,桂林,541004;钦州学院,物理与电子工程系,广西,钦州,535000)

李尚平,LI Shang-ping(钦州学院,物理与电子工程系,广西,钦州,535000)

汾河上游径流演变特征及其驱动力 篇6

河川径流是重要的水资源之一,其时程演变特征是水文水资源研究的重要课题。径流变化的驱动力主要有自然因素和人类活动因素两方面。随着气候变化和人类活动的加剧,河川径流发生了显著的变化,直接影响了流域水资源综合开发与管理[1]。近几十年来,汾河流域的径流变化亦受自然因素和人类活动的影响较大。刘宇峰等[2]选用汾河流域出口站河津站为研究对象,分析了全流域入黄河的水沙演变特征及影响因素, 得出降水和人类活动 对全流域 径流变化 的影响率。李兴燕等[3]基于河津站径流数据,采用EMD方法进行多尺度分析,并分析其影响因素。王国庆等[4]采用SIMHYD模型还原汾河流域天然径流,定量分析气候和人类活动对径流情势的变化。上述研究成果均以汾河流域为对象,分析其径流变化规律及影响因素。但针对汾河上游流域,系统分析其径流演变规律和驱动力的专门研究尚少。而汾河上游作为太原市唯一的水源涵养地,其径流演变不仅影响太原市的水资源配置和生态建设,还会对汾河中下游地区的水资源开发利用和经济发展产生极大影响。鉴于此,本文基于汾河上游兰村站的径流数据,研究其1956-2000年的年内分布和年际变化规律,定量分析降水和人类活动对径流的影响率,进一步探讨太阳活动和ENSO循环对径流的影响,为流域水 资源开发 利用和生 态建设提 供科学依据。

1资料及研究方法

1.1资料

汾河是山西天然径流量最大的河流,其径流量为20.67万m3,干流全长716km,流域总面积39 471km2。自河源宁武县东寨镇管涔山到太原兰村为上游段,河道长217.6km,流域面积7 705km2。汾河上游流域位于黄土高原地区,属干旱半干旱气候。

采用汾河上游控制站兰村水 文站1956-2000年共45年的径流资料,该序列较长,且包括丰、平、枯水年及其组合,资料精度较高,具有很好的代表性,能够客观反应汾河上游径流演变特征。径流数据来源于山西省水文局。降水资料由五寨、原平、兴县和太原4个气象站(由中国气象数据共享服务网提供) 及静乐站、兰村站等4个水文站降水数据求得。太阳黑子数据和海温资料来源于美国航天航空局马歇尔航天飞行中心(http: ∥www.nasa.gov/)。

1.2研究方法

河川径流的时程演变过程具有阶段性、趋势性、突变性和周期性等特点。采用累积距平法[5]对径流丰枯进行分析,综合采用线性趋势、5年滑动平均[5]、M-K趋势检验法[6]分析汾河上游年径流变化趋势,利用有序聚类法[6]寻求可能突变年份。 EMD分解[7]具有小波分析的优点同时又克服了小波分析在分辨率上不清晰的缺点,应用EMD分解能准确地提取径流序列的周期特征。双累积曲线法用于分析径流序列的趋势变化,是检验水文气象要素一致性的常用方法[8]。具体基本原理和计算步骤参见文献[5-8]。

2年内分布特征

对汾河上游兰村站1956-2000年径流资 料进行年 内分析。发现汾河上游径流量分布极不均匀,径流量8月最大(占年径流量的24.9%),1月最小(占年径流量的2.89%)。全年径流量主要集中于6-10月,约占全年径流量的68%。季节变化上,夏季径流量最丰,比例为45.78%。其次为秋季,比例为27.5%。春季和冬季 占全年径 流量的比 例依次为17.11%、 9.6%。汾河上游径流量年内分布曲线呈“双峰型”。4月出现第一次峰值,其原因为春季气温升高,融雪和解冻导致径流量增加。8月出现第二次峰值,较前者高,是由于夏季降水丰沛,导致径流量增加迅速。

3年际变化特征

以汾河上游兰村站1956-2000年共45年的径流 资料为基础,通过分析其基本变化特征、丰枯特性和周期性等研究汾河上游径流的年际变化特征。

3.1基本变化特征

汾河上游不同年代水文特征值表(见表1)。汾河上游多年平均径流量为3.576亿m3,径流量平均值在20世纪50、60年代较大,其余年代平均值 较小。各年代极 值比最大 值发生在1970-1979年,为19.85,其主要原因是1972年山西大旱,春夏持续干旱少雨,全年径流量仅占多年平均径流量的6.8%。 1956-2000年年径流的变差系数较大,说明汾河上游年际波动比较剧烈。

3.2径流的丰枯特性

由年径流累积距平曲线(图1)分析表明,按照曲线连续出现5年以上的变化趋势,年径流经历了较为明显的两个变化阶段:1956-1970年、1971-2000年。1956-1970年的累积曲线呈上升阶段,流域处于丰水期,该阶段平均径流量为5.039亿m3,较多年平均径流量增加40.92%。1971-2000年的累积曲线呈下降阶段,流域处于枯水期,该阶段平均径流量为2.844亿m3,较多年平均径流量减少20.46%。

3.3径流的趋势分析及突变点

采用Mann-Kendall检验法分析汾河上游年径流量的变 化趋势(图2),汾河上游径流量整体呈显著减少趋势,达到0.05显著性水平。由线性回归可知(图3),其年际变化率为-6.46×107m3/10a(R2=0.156 7)。五年滑动平均曲线显示20世纪70年代之前年径流 较丰,1970年后逐渐 减少,虽有小的 波动,但无明显上升或下降的趋势。

基于有序聚类分析获得的年径流量突变点见图4,由此得出汾河上游变异点 在1970年。采用F检验法对 其显著性 检验,检验统计量为3.26,大于置信水平为0.05时F0.05=2.06, 故确定1970年为突变年份。该突变点将时间序列分为前期(1970年前)和后期(1970年后)。该时间段划分与前述累积距平曲线的丰枯阶段一致。

3.4径流的周期分析

运用EMD法对汾河上游年径流量序列进行多尺度时间分析(图5),可分解为4个本征模态函数(IMF1~IMF4)和1个残余趋势项 (Res分量)。分析可得,年径流时 序存在准2~4年、准4或7年、准10或17年、准40年的周期,年径流量在整体上表现为衰减趋势。汾河上游径流序列所呈现的周期性,与文献3中采用EMD分解得到汾河流域的准2~4年、准8年和准40年周期高度一致,同刘宇峰等[9]基于小波分析得到的汾河流域的准2~4年、准14~18年周期较为吻合。

4驱动力

4.1降水和人类活动对径流变化的驱动

降水是径流的源泉,是产生径流的重要因素。降水的年内和年际变化作用在下垫面上引起流域水分的垂向和横向再分布,从而影响流域径流的情势变化。汾河上游多年平均年降水量为460.9mm。在年内分布上,汾河上游降水年内分布极不均匀,降水分布曲线呈“单峰型”,从三月开始增加,到7月达到顶峰,随后月份逐渐减少。全年降水主要集中于汛期,其降水量约占全年降水的74.84%。季节变化上,夏季降水量为285.2 mm,占全年降水的61.88%,其次为秋季,春季和冬季,冬季降水仅占全年降水的2.27%。从年内分布和季节变化来看,降水和径流分布高 度一致,汾河上游 径流年内 变化主要 受降水影响。

年降水和年径流的灰关联度[10]r为0.575,径流受降水影响较大。图6是1956-2000年汾河上游年降水的M-K趋势和年际变化。从图上可看出,年降水量呈减少趋势,但未突破0.05显著性水 平。 其年际变 化率为 -1.61 mm/a(R2= 0.036 7)。从5年滑动曲线来看,1970年之前降水较多,1970年之后少量减少,但波动不太明显。

人类活动包括水土保持措施、土地利用方式的改变、大面积灌溉排水、兴修水利工程和都市化等,主要通过对下垫面要素的改变,影响流域内水文过程的各环节,如蒸发、产流量和入渗等。人类活动直接或间接 地引起流 域径流的 增加或减 少。 降水和径流的双累积曲线能反映人类活动对径流产生的影响。 从双累积曲线来看(图7),径流和降水在1970年之前表现出显著的线性关系,1971年发生显著偏移,因此由突变年份可将时间段分为1956-1970年,1971-2000年。

根据基准期1956-1970年的流域内降水和径流资料建立突变前线性回归方程:R=1.499 5 P-0.243 8,便于定量分析降水和人类活动对径流的影响。根据方程可求得理论径流值, 各时段计算值与基准值的差为降水对径流的影响,各时段计算值与实测值的差为人类活动对径流的影响。计算结果见表2。 由表可知,汾河上游径流实测值呈减少趋势,1971-2000年的实测年均径流量较1956-1970年的径流量减少43.56%。不同时间段降水 和人类活 动对径流 的影响程 度不同。19711979年、1990-2000年降水对径流的影响率分别为31.14%、 34.42%,仅在1980-1989年间降水 影响程度 较大,达到47.92%。人类活动 对汾河上 游径流影 响较大,最大高达68.86%。1970年前,流域内水利工程和水土保持措施较少。20世纪70年代后,人类活动对汾河上游径流影响加剧。为治理汾河上游水土流失,实施了多项水保措施如淤地坝、梯田、造林种草等。到1999年,汾河上游流域内共建2座大型水库、约40座小型水库,有汾北和岚城2片中型灌区。人类活动对上游径流变化的影响主要体现在水土保持措施和水利工程,分析人类活动的影响的结论与流域内情况基本吻合。因此,汾河上游径流减少的主要原因为人类活动,降水次之。

4.2厄尔尼诺和拉尼娜对径流变化的驱动

厄尔尼诺现象是指赤道太平洋中东部每隔若干年发生一次大规模海水温度异常增高现象,拉妮娜现象正好与厄尔尼诺现象相反,是指赤道太平洋中东部地区海水温度异常变冷的现象[11]。研究表明,厄尔尼诺 和拉尼娜 被认为是 年际气候 变化的最强信号,它的发生给全球很多地方造成灾害,对中国广大地区的气候亦有很大影响,而气候波动在很大程度上决定了流域径流的动态变 化[12,13]。以NINO3.4区月平均 海温距平 ≥ 0.5℃(或≤-0.5 ℃)为指标,至少持续6个月(其中允许1个月间断),定义为一次厄尔尼诺(拉尼娜)事件。对1956-2000年海温数据进行统计,厄尔尼诺和拉尼娜事件发生时段见表3。

在1956-2000年中,厄尔尼诺 和拉尼娜 事件均发 生10次。此处主要考虑事件开始 年和结束 年对径流 变化的影 响。 厄尔尼诺开始年共10年 ,年径流量 负距平数 为8年 ,正距平数仅为2年,平均距平百分率为-31.11%。表明厄尔尼诺 开始年,汾河上游年径流量普遍减少。厄尔尼诺结束年共10年,年径流量正距平数为7年,负距平数为3年,平均距平百分率为25.91%,表明厄尔尼诺结束年,汾河径流量普遍增加。拉尼娜开始年共10年,年径流量正距平数为8年,负距平数为2年, 平均距平百分率为48.13%。表明在拉尼娜发生年,汾河上游径流普遍增加。拉尼娜事件结束年共10年,年径流负距平数为8年,正距平数为2年,平均距平百分率为-25.24%。表明在拉尼娜结束的年份,汾河上游径流量普遍减少。可见,汾河上游径流变化对厄尔尼诺和拉尼娜反应十分灵敏。

亿 m3

另外,厄尔尼诺事件持续 时间较长,如1986-1988年,持续年份1987年径流距平百分率为-62.38%,与开始年对径流的影响一致,说明厄尔尼诺持续时间越长,径流越枯,在结束年时厄尔尼诺对径流的影响才表现为增加。拉尼娜事件持续时间越长,如1970-1972年、1973-1976年、1984-1986年、 1998-2000年,事件持续年份1971年、1974-1975年、1985年和1999年径流距平百分率均为负值,说明只有在拉尼娜开始年,汾河上游径流量增加,之后汾河径流即呈减少趋势,持续到结束年。

厄尔尼诺和拉尼娜 事件对四 季径流变 化也有很 大影响。 由表4可知,在厄尔尼诺发生年,对夏季和秋季径流影响最大, 且呈现径流减少趋势。在厄尔尼诺结束年,冬季和春季的径流少量减少,夏季和秋季径流增加。说明厄尔尼诺事件主要影响汾河上游径流的夏季和秋季变化。在拉尼娜发生年,四季径流均呈增加趋势,但夏季和秋季尤为明显,秋季平均距平百分率高达92.14%。在拉尼娜结 束年,春季、夏季和秋 季径流均 减少,仅冬季径流少量增加。表明拉尼娜事件影响夏季和秋季径流较为明显。无论厄尔尼诺还是拉尼娜事件,对汾河上游径流变化均体现在夏季和秋季,且影响较大。另外,厄尔尼诺/拉尼娜事件平均四年发生一次,与汾河上游径流的准2~4年、准4年周期高度一致。因此,厄尔尼诺和拉尼娜事件与汾河上游径流变化有良好的响应关系。

%

4.3太阳黑子活动对径流变化的驱动

相关研究表明,太阳黑子活动与全球气候异常,与大气环流和热带气旋,与厄尔尼诺和拉尼娜现象,与各地区的降水异常、洪水灾害等均有良好的响应关系[14,15]。太阳黑子活动存在11年、22年、180年等较强的准周期,与汾河上游年径流序列呈现的准10年周期相近,表明太阳黑子对年径流的周期特征有一定影响。汾河上游年径流序列和太阳黑子相对数序列的灰关联度r为0.666,两序列相关程度较高,太阳黑子活动对汾河上游年径流影响较大。

根据45年太阳黑子相对数和年径流深的比较(图8)可发现:在太阳黑子相对数增加的年份,相应的年径流深减少;在太阳黑子相对数下降的年份,相应的年径流深增加。1956-2000年太阳黑子 共经历4个峰值年(1956、1968、1979、1989年),4个谷值年(1964、1976、1986、1996年)。在峰值年,年径流深较相邻年份枯;在谷值年,年径流深较相邻年份丰。说明汾河上游年径流变化对太阳黑子活动强弱有较好的响应关系。

5结论

(1)汾河上游径流年 内分布极 不均匀,主要集中 于6-10月,约占全年径流量的68%。在季节变化上,径流量在夏季和秋季所占比例最大,其次为春季和冬季。

(2)汾河上游径流呈显著下降趋势,年际波动比较剧烈,并且在1970年发生一次突变。径流变化共经历了丰-枯两个阶段,1956-1970年径流较丰,1971-2000年径流较枯。汾河上游径流具有较为明显的周期性,主要有准2-4年、准4或7年等。

(3)汾河上游径流和降水在年内变化上分布特征相似,汾河上游径流年内变化主要受降水影响。在年际变化上,1970年前流域内降水比较充沛,径流量较大,降水是径流变化最主要的驱动力。而1970年后径流量显著减少,其主要原因与流 域内降水减少和人类活动的加剧有关。通过定量分析,人类活动对径流减少的影响高达68.86%,降水次之。人类活动对上游径流变化的驱动主要体现在水利工程和水土保持措施。

(4)厄尔尼诺开始年径流量减少,结束年径流量增加。拉尼娜开始年径流量增加,结束年径流量减少。若厄尔尼诺持续年份较长时,持续时间越长,径流越枯,只在结束年径流表现为增加。若拉尼娜持续时间较长时,仅在开始当年径流增加,次年即表现为减少,持续到结束年。厄尔尼诺和拉尼娜对汾河上游径流年内的影响主要表现在夏季和秋季。

(5)太阳黑子相对数和年径流量呈负相关关系。太阳黑子增加时,径流急剧减少;太阳黑子减少时,径流急剧增加。在太阳黑子相对数的峰值年和谷值年,径流则较相邻年份枯或丰。

动力特征 篇7

一、客观性。

接受主体动力的客观性是指作为引起、激发和驱使接受主体接受思想政治教育的一种力量和自我意识, 就其形式上看, 它具有主观性;而就其内容上看, 它却具有客观性。接受主体动力的形成和发展必然受到客观外界条件即一定的社会环境和物质生活条件的制约, 同时受到接受主体的主观内部因素和其生理和心理发展状况的影响。一般而言, 一定的社会环境和物质生活条件对接受主体动力形成和发展的制约是决定性的。接受主体动力作为接受主体的一种自我意识, 形成与发展必然受制于接受主体所处的政治环境、经济环境、文化环境和社会对其成员的思想政治品质要求。对于任何个体、群体和任何社会发展阶段, 接受主体的思想政治观点与社会发展之间的差别和对立, 几乎是普遍的, 只不过其程度与具体表现不同罢了。因此, 必须根据当时社会发展对人们思想政治观点及道德品质的要求, 对学生这一接受主体实施思想政治教育, 以期使社会成员养成符合社会发展要求的思想政治观点和道德品行。接受主体动力来自于社会发展对思想道德的要求与自身思想品德现状的矛盾, 本质上是对社会发展提出的思想品德要求的一种主观反映。脱离作为客观存在的社会发展实际, 脱离社会发展对接受主体思想品德的要求, 接受主体动力也就不会存在。

二、动态性。

一切事物都在不断地发展变化之中, 接受主体动力也同样如此。首先, 作为思想政治教育学科的一个重要概念, “接受主体动力”随着思想政治教育理论研究的深入, 将得到不断丰富和发展。人类思维的历史和人们使用概念的经验证明:“随着思想政治教育实践的发展, 人们认识水平和认识能力的提高, 对接受主体动力的认识也将逐步深入, 逐步逼近真理性认识。在思想政治教育过程中, 教育主体的教育行为总是指向接受主体的接受行为, 接受主体的接受行为一定程度上服从教育主体的主导。教育主体通过一定的精神方式和相应的物质载体, 对接受主体施加有计划和有组织的意识形态影响, 激发接受主体的接受积极性, 提高思想政治教育的有效性。而作为接受主体的受教育者受激起的接受动力的驱使, 积极参与受教育活动, 经过品德情感、品德信念、品德意志这三个心理要素的触媒作用, 通过社会实践活动, 把从教育主体那里获得的一定的品德认识转化为社会和教育主体所需要的品德行为, 这些又对思想政治教育主体的教育行为产生积极的影响。这一过程表明接受主体动力不是一成不变的。这一动态性特征决定了思想政治教育主体与接受主体关系的多重性, 由此决定了思想政治教育活动的复杂性。人类思想观念是知识积累、发展到一定程度后的积淀和总结。知识是思想的载体, 知识渗透着思想。学生这一接受主体在获取知识的过程中, 同时深受知识 (尤其是社会科学知识和人文科学知识) 所承载的政治观点、社会信念、价值取向等意识形态的影响和熏陶, 被知识所蕴涵的真理所征服。“人生最高之理想, 在求达于真理。”追求真理自然成为接受主体的一种渴求。被公认为海外新儒学的代表人物之一的徐复观认为, 一个有知识的人“总是以探索普遍而妥当的绝对真理为目标”。许纪霖在《知识分子十论》中也认为:“公共知识分子的职业道德在于, 当他对公共问题发言时, 不能以自己的个体或群体的利益需求, 而是应该从知识的良知和理性出发。”王浦劬在《政治学基础》一书中指出:“大量的实证研究表明, 受过良好教育的公民因为有健全认知技巧, 学历高的公民政治关心程度也高”“研究表明, 在社会文化水平较高的地域和群体中, 政治社会化的广度、深度和速度, 都要大于社会文化水平较低的地域和群体。”这就告诉我们接受主体随着知识的积累, 必然伴生着对真理的追求。与接受主体动力动态性相关联的是, 接受主体动力还具有社会性。马克思曾明确指出:“人的本质不是单个所固有的抽象物, 在其现实性上, 它是一切社会关系的总和。”从这个意义上讲, 处于不同的社会关系中, 接受主体也有着不同性质的接受动力, 反映到接受主体对思想政治教育主体所传授的政治观点、价值观念、道德规范等的接受态度上, 必然出现差异。

三、多样性。

接受主体动力具有的多样性特征表现在以下三个方面:一是以社会需要为核心的外在被动力。外在被动力可以分为两种, 一种是驱动力, 是因外在压力作用于接受主体而产生的, 它是有形无形地强加给接受主体的一种力量, 具有一定的强制性。如当前的学生思想政治教育工作应在这种外在驱动力之下切实注重提高学生对具体问题的认识, 强化马克思主义的立场、观点和方法的教育。青年是国家的未来、民族的希望, 学生是青年群体中思想和文化素质都比较高的一部分, 他们对国家的富强和民族的振兴负有崇高的历史责任。因此, 学生思想政治工作的目的, 不应仅仅停留在统一学生对当前形势的认识和规范其政治行为的低水准上, 应该着重抓政治信念和共产主义理想教育, 抓马克思主义的立场、观点和方法的教育, 使学生从根本上树立马克思主义的人生观和世界观, 把学生真正培养成为合格的“四有”人才。但是, 近几年, 学生思想政治工作往往为短期行为所替代, 多是强调引导、劝导, 强调所谓的针对性, 采取补救、堵漏措施, 工作缺乏系统性、计划性、连续性和整体性。对积极的、健康的、先进的政治观点和思想方法, 不愿旗帜鲜明地倡导和弘扬;对错误的、腐朽的、落后的政治观点和思想方法, 不敢理直气壮地遏制和纠正。结果导致一些学生缺乏用马克思主义的基本立场、观点和方法观察和分析问题的能力, 对于党的基本路线、党的领导、民主和法制、自由和纪律等方面的认识, 存在不少模糊的观点。学校管理者尤其是从事学生思想政治教育的人员应当自觉纠正学生思想政治工作中所出现的淡化政治的现象, 尤其加强对学生进行政治方向、政治立场、政治观点、政治纪律的教育, 提高学生的政治鉴别力和政治敏锐性, 真正把学生培养成为德智体美全面发展的社会主义事业的建设者和接班人。另一种是促动力, 它是指外在因素引发而在接受主体心理中产生的一种力量。从产生的原因看, 促动力和驱动力的激发和制约条件都是外在因素, 但和驱动力不同的是, 促动力是一种非强制性力量。主要是指生产力的发展、文明的进步、世界或国家的潮流趋势和发展目标等外在的物质或精神运动引发而产生的动力。其次是以自身需要为核心的内在主动力。它来源于接受主体生存、发展和完善自我的需要。思想政治教育接受活动作为一种合目的性的认识活动和实践活动, 必然与一定的需要相联系。接受主体的需要一般包括以下内容:物质利益、获取知识、追求真理、政治参与。三是合动力。思想政治教育接受主体的动力是来自于外在被动力和内在主动力相互作用而生成的合力, 一般来说, 接受主体动力总量的大小取决于这两种分力之和而生成的合力的大小, 但是这种合力又不是两种分力简单叠加或机械相减, 而是一种新质的力量。

四、差异性。

接受主体动力的差异性是指接受主体动力, 因接受主体不同的世界观人生观价值观、不同的思想道德素质、不同的阶级阶层、不同的社会地位、不同的文化知识层次等的影响所带来的明显的个体差异。接受主体的社会地位、文化水平、精神状况以及心理结构水平等, 都会导致接受主体动力呈现差异性。正确认识客观上存在的接受主体动力的差异性, 对改进和加强思想政治教育是必需的。接受主体动力的差异性特征启示我们, 在进行思想政治教育时, 必须针对不同对象找准着力点, 才能不断强化思想政治教育的功能。

五、社会性。

与接受主体动力动态性相关联的是, 接受主体动力具有社会性, 它最突出的表现是在阶级社会具有阶级性, 即接受主体动力总是带有接受主体鲜明的阶级色彩。马克思曾明确指出:“人的本质不是单个所固有的抽象物, 在其现实性上, 它是一切社会关系的总和。”从这个意义上讲, 在阶级社会里, 没有超阶级的抽象的接受主体动力, 只有烙上阶级印记的具体的接受主体动力。处于不同的社会关系中, 接受主体也有着不同性质的接受动力, 反映到接受主体对思想政治教育主体所传授的政治观点、价值观念、道德规范等的接受态度上, 必然出现差异。

参考文献

[1]王浦劬.政治学基础.北京:北京大学出版社, 1995.

动力特征 篇8

生态学中“流 (Flow) ”的界定揭示了生态系统各组分间相互作用的方向、强度和速率。运用这一思想来考察资源在经济社会系统中的“流动”, 可以促使资源系统研究从静态转向动态[1]。资源流动 (Resources Flow) 是指, 在人类活动作用下, 资源在产业、消费链条或不同区域之间所产生的运动、转移和转化[2]。“资源流动”的概念, 提供了资源系统动态重组和外部交互的基本架构, 其内涵的横向和纵向流动方式综合表现了资源系统动态有序、时空演变、网络连缀的特征。“南水北调”是一种典型的资源流动工程, 而“南粮北运”或“北粮南运”, 其实质也是水资源与土地资源的流动[3]。资源位移的“源出地”和“汇入地”, 在差异化关联效应影响下实现区域系统的价值增值和系统进化[4]。

区域生产要素持续积累和优化配置的过程, 同时也是资源循环流动的过程[5]。各种生产要素在不同流动形态的交互作用中, 数量的增减、质地的变更及其固有属性形成资源流动的内在规律性。首先, 资源流动具有追求经济收益最大化的趋利性[6]。区域经济差异和经济梯度的客观存在, 导致区域间及区域内部要素收益率差别化明显, 驱动生产要素流向高收益率产业。其次, 资源流动倾向于最近的相邻区域。输入地和输出地的空间距离与转移成本成正比增加, 这些潜在成本支出直接影响资源的最终收益。再次, 当经济发展到达特定阶段, 某个区域在产业结构、政府政策等方面的突出优势, 吸引某些资源在该地区集聚, 形成区域产业集群, 这种集聚效应的黑洞式强化将吸纳更多的外部资源跨域、跨梯度流入。最后, 资源流动的过程也是区域要素结构合理化调整的过程。区域生产要素组合数量和质量上的匹配度决定区域经济的后续发展潜力和持续竞争优势。

二、矿产资源区际流动的差异化特征

1. 市场调节与政策导向并重。

在传统生产性资源要素流动研究中, 市场机制发挥关键性流动调节功能, 政府干预程度较弱。依靠市场经济供需关系的非均衡博弈, 资源要素就可以实现物质流转和价值增值[7]。矿产资源流动受到市场调节和政策导向的双重规范, 在特定的历史时期, 政策导向发挥的作用甚至大于市场调节。矿产资源开发、加工、利用与消费市场具有明显的空间错位特征, 矿产资源区际大规模流动成为必然。在特定的国家发展战略规划指导下, 政策性调拨也是矿产资源流动的重要形式, 如中国西部大开发战略的重大资源开发工程“西气东输”。中国资源赋存在西部、北部集中, 资源消费向东部、南部和东南沿海倾斜的空间规律也决定中国历史上长期存在的“北煤南运”、“南磷北送”、“北油南流”等资源流动格局。

2. 资源安全存量与流动限度并存。

矿产资源是区域经济发展的重要物质基础。对于区域内其他流动性资源, 在经济收益最大化驱使下, 市场机制调节可以实现资源的跨域充分流动。而矿产资源的不可再生性和资源有限替代性, 决定资源富集区域的自然禀赋优势拥有垄断性竞争力。在中国, 矿产资源的富集区域集中在经济欠发达地带, 资源的流出以初级产品和原生矿料为主, “资源诅咒”的现象仍在上演。但从区域经济发展整体规划角度分析, 区域矿产资源产出仍要以保障本区域内资源需求为基线, 以满足区域内矿产资源安全存量为前提, 超额部分允许进入区际资源流转体系, 参与市场机制调节, 此为矿产资源流动限度。

3. 受国际矿业形势波动影响显著。

在经济全球一体化趋势下, 矿产资源作为各国战略性物质储备表现出明显的配置全球化特征。全球经济形势、国际矿产品价格和国际贸易的波动也不可避免地对国内矿产资源流转体系造成冲击。继2007年夏季美国次贷风波以后, 2008年9月开始的世界性金融危机也波及能源和原材料行业。中国自2001年加入WTO以来形成资源产业原材料进口和产品加工出口两头在外的经济模式, 在国际矿业经济环境变动影响下, 国内矿产资源开发利用进入增长缓慢的调整期。与此相对应, 国内矿产资源开发与整体流动也进入减速流转期。据国土资源情报报道, 2008年8月份以后, 主要耗煤行业需求急剧下降, 国内煤炭供应过剩, 价格下跌, 库存积压, 煤炭资源流转规模和流转速度显著放缓。中国对外依存度较高的铜铝铅锌锡镍等有色金属, 自2008年9月中旬以后, 在国际市场主要有色金属价格剧烈下跌的影响下, 国内价格也出现大幅度下滑, 供应过剩。

三、矿产资源区际流动的关键影响要素选择及动力机制构建

下文的矿产资源区际流动动力机制构建中, 将在充分考虑前文所述矿产资源流动的差异化特征基础上, 选取对于区域矿产资源开发具有显著影响的典型性经济特征要素予以说明 (如图1所示) 。资源向某个区域流动的动力强度取决于该区域能够为流入资源带来的最大潜在收益, 这种潜在收益的大小由该区域的区位交通、资源禀赋差异、经济基础 (含产业结构) 、区域发展规划、政策导向、外部环境等因素相互匹配和支撑, 形成区域整体经济实力所决定。

在上述动力机制架构中各因子都会产生正负双向效应。富集的资源基础、完善的公共基础设施、高效的政府、合理的区域产业结构、丰厚的人才技术积累、适度的人才竞争环境, 都会推动区域最大潜在收益能力的提供。经济发达地区往往比欠发达区域更具有比较优势, 容易成为资源流动的目标区域。但随着要素流动的集聚程度不断提高, 投资开发规模过度会造成资源的过度开采和浪费、人才的盲目集中、生态破坏等问题, 降低其资源流动的潜在收益。在发达区域经济辐射效应作用下, 周边欠发达地区资源流动的动力因子不断改善和强化, 随着本区域潜在收益供给能力的提高, 资源流动开始转向, 逐渐形成新的资源流动靶向目标, 当欠发达区域的资源流动动力强度完全超过发达区域时, 资源流动使新的经济增长极产生。此外, 在矿产资源开发利用过程中, 采矿、选矿、冶炼、加工各个阶段的空间指向错位客观上指引矿产资源区际流动方向, 并进一步影响矿产资源的工业布局。采矿需要大量的原始矿料, 宜于在资源赋存地就近布局。选矿也具有强烈的原料指向, 原则上与采矿联合布局。冶炼区域视资源的物理和化学属性而定, 如重量、质量和外部开发条件, 既可以在原料产地也可以靠近消费市场。矿产加工地一般指向消费市场, 但也可以根据资源产地的情况, 选择部分矿产就地加工增值。科学技术的进步也会引起资源开发的原料或燃料结构、生产成本、开采或加工利用方式的变革。

在矿产开发资源流动动力机制中, 首先, 区域内部环境因素的改善是基本前提。包括区域交通、经济基础和区域发展规划, 各因素的综合实力决定区域为流动性要素提供潜在收益的能力高低, 其次, 地方政府的正确引导与高效调节是区域资源流动的助力器。协调的产业发展结构和合理的区域经济发展规划为区际资源流动提供持久竞争力。最后, 善于发现和把握机遇, 对于外部环境的敏锐洞察力和准确识别能力是区域资源流动的有效催化剂。

四、结语

在资源流动的动态流转过程中, 资源在不同流转层面的形态和价值变化, 反映了资源与经济、环境各系统要素间协同功能, 在持续的组合分解与秩序重构中走向有序。区域矿产资源的持续开发增加了区域生态系统的脆弱性, 表现在其结构、功能发生不可逆变动, 表征矿产开发系统的各个变量具有波动性。矿产开发系统的资源流动特征, 决定系统对外部影响的响应程度及其动力机制的建立, 构成系统协调控制的研究前提和重要基础。

参考文献

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[6]李群, 赵高正.资源流动机制与区域经济发展探析[J].财贸经济, 2005, (6) .

动力特征 篇9

药效动力学反映的是在相应药代动力学条件下, 抗菌药物抑制或杀灭细菌的生物学效应, 与临床疗效关系密切。根据药效动力学特征, 抗菌药可分为时间依赖性抗菌药物和浓度依赖性抗菌药物。

1 时间依赖性抗菌药物

杀菌作用主要取决于血药浓度高于MIC (最小抑菌浓度) 的时间。而峰的浓度并不重要。当血药浓度超过对致病菌的MIC以后, 其抑菌作用并不随浓度的升高而显著增强, 而是与抗菌药物血药浓度超过MIC的时间密切相关。这类抗菌药PAE (抗菌后效应) 很短或没有PAE。属这类的抗菌药主要包括: (1) 青霉素及半合成青霉素:常用如青霉素钾、青霉素钠、氨苄西林、阿莫西林、苯唑西林和氯唑西林等; (2) 头孢菌素类:如头孢噻呋、头孢喹肟等; (3) 单胺类:如氨曲南; (4) 碳青霉烯类:如亚胺培南; (5) 万古霉素类; (6) 部分大环内酯类:如红霉素类; (7) 林可霉素类。根据这类药物的药效动力学特征, 该类抗菌药最佳的给药方案是小剂量均匀分次给药, 甚至持续给药。一般2h内血药浓度高于MIC的时间维持在50%以上抑菌效果较好。

2 浓度依赖性抗菌药物

动力特征 篇10

青岛市拟在鳌山湾建设新港区, 以缓解青岛港目前通过能力和日益增长的吞吐量之间的矛盾。针对鳌山湾的相关研究工作相对较少。赵俊等[1]运用直读海流计对湾内进行了4个测站的海流观测, 通过对鳌山湾海域的潮流数值模拟, 较为详细地阐述了鳌山湾的潮汐、潮流特征及海水交换率与交换期, 认为与其他海湾相比, 鳌山湾水交换能力一般。刘军晓[2]通过对鳌山湾自然资源及岸线情况的叙述, 提出了鳌山湾的开发利用设想, 为岸线的可持续利用提供参考。陈碧娟等[3]在1996年11月—1997年9月间对鳌山湾进行了5次环境调查, 对浮游植物的群落结构特征、种类、数量及季节性变化进行了较为详细的论述。栾光中等[4]对青岛及临近区域的NE、NW向的断裂活动性进行研究, 认为鳌山卫—即墨微震带是NW向断裂的现代活动性的表现。而关于鳌山湾的泥沙特征及水动力作用下的运移趋势研究工作尚未开展。

笔者通过对现场大量实测波浪、海流资料的分析, 对鳌山湾的水动力环境进行深入研究, 分析研究区域沉积物来源及分布特征, 结合区域水动力条件开展泥沙运动趋势及区域冲淤趋势综合研究。

1研究区概况

鳌山湾位于黄海的中西部, 山东省即墨市东郊, 湾口朝南, 呈“C”字 (图1) , 湾口长约12 km, 南北宽约9 km, 面积约160 km2, 平均水深约4 m, 最大水深13 m, 岸线长度约65 km, 海底地势平缓的向东南 (湾口) 倾斜。

鳌山湾海岸为一段走向SN向、岬角突出较小的基岩海岸, 其东侧岬角为女岛, 在西侧经鳌山头与小岛湾隔开, 习惯上将女岛至崂山头一带海域合称崂山湾。

鳌山湾和小岛湾中水深多0～5 m, 湾口附近水深最大10 m左右, 向外海水深持续增大, 至外围水深可达20 m。鳌山湾及周边区域水域开阔, 陆域宽广, 多低山丘陵和剥蚀准平原, 植被茂密, 有多条近源时令小河由山地下流入海。海域湾顶潮滩被围填开发为盐田和养殖池, 女岛和鳌山头等基岩岬角区修建了小型港口。

区域主要出露岩层为黑云母花岗和白岗岩, 地层及岩体中有多期脉岩侵入, 成为沿岸基岩岬角的主要组成岩体。本区有单斜构造和断裂出现, 但无新生断裂和火山活动, 地震活动不强烈。

2研究区水动力特征

2.1波浪

根据鳌山湾为期1年的波浪观测资料, 鳌山湾及附近海域浪高较小, 小于0.4 m的波浪频率占54.90%, 不小于0.5 m而小于1.0 m的波浪频率占39.42%, 不小于1.0 m而小于1.5 m的波浪频率占4.62%, 不小于1.5 m而小于2.0 m的波浪占0.87%, 不小于2.0 m而小于2.5 m的波浪仅占0.10%。较大的波浪主要出现在NNE向、E向、SE向和SSE各向, 这些方向的波浪主要来自于外海, 多数以涌浪为主。年各向波向及波高玫瑰图见图2。

2.2海流特征

在研究区现场进行了8个站位的海流观测 (图1) , 进行了大、小潮两次周日连续同步观测, 使用仪器为挪威安德拉仪器公司生产的RCM4s和RCM9型自计海流计, 以及中国海洋大学科教仪器总厂生产的SLC9-2型直读式海流计。在海流观测的同时同步进行了悬浮泥沙观测, 含沙量的测定采用抽滤法, 滤膜孔径为0.45 μm, 使用1/10 000 g电子天平称重, 根据抽滤前后滤膜重量的变化及水量得出含沙量。

根据实测海流资料分析结果, 鳌山湾海流为规则半日潮流, 潮流的运动形式为旋转流和往复流兼存, 其中鳌山湾内水域以往复流为主, 湾外则为旋转流。潮流椭圆长轴方向表、中、底3层基本都在WN—ES方向, 潮流最大可能流速38.4～62.7 cm/s。调查区实测流速在湾内为30～50 cm/s, 湾外可达60～70 cm/s, 涨潮流速大于落潮流速。涨潮流湾外为SW向, 湾内为偏N向, 落潮流向相反。海流流速由岸向海逐渐增大, 自表至底逐渐减小, 流向在垂直线上的分布比较一致。

鳌山湾海域余流流速不大, 大潮期最大余流流速为15.9 cm/s, 流向为47°, 小潮期最大余流流速为13.2 cm/s, 流向为309°。远岸余流流速相对较大, 近岸余流流速较小。大潮期各站的余流流向基本为偏N向, 小潮期各站余流流向与涨潮流主流向基本一致。垂线上, 各层余流流向基本一致。

各测站垂向涨、落潮流平均流速及流向见表1。

3沉积物分布及运动特征

3.1沉积物分布

在研究区采集了100多个站位的表层沉积物, 并进行了粒度分析, 各粒级分布特征如下:

鳌山湾研究区海底沉积物有砂 (S) 、粉砂质砂 (TS) 、粉砂 (T) 和黏土质粉砂 (YT) 等几种。其中, 粉砂和黏土质粉砂分布范围最广, 占据了2 m以深水域的海底, 部分近岸潮滩区如鳌山湾的大桥滩、小岛湾的王哥庄滩近岸水域组成物质为粉砂。粗颗粒的砂质沉积物则主要分布在近岸区, 包括岬角两侧平直岸段的海滩以及凹入较小、开敞程度较大的潮滩上。如小岛湾的王哥庄滩和驴岛以北的泊子滩, 除近岸50～100 m范围内颗粒较细外, 大部分水域海底沉积物为黏土质粉砂 (图3) 。

3.2泥沙来源分析

根据自然地理位置、海岸类型和周边陆域情况, 研究区泥沙来源主要有河流输沙、海岸侵蚀来沙和外海来沙等几种, 现就各种泥沙来源进行分析。

河流输沙:研究区内无大河注入, 仅有抬头河、黄官庄河、东皋虞河、水泊河、白庙河、晓望河、土寨河和王哥庄河等山溪雨源小河注入, 向海输入一定的泥沙。根据流域面积和侵蚀模数估算, 每年向海输沙量约10万t余。

海岸侵蚀来沙:研究区岸段海岸组成物质主要是变质岩、砂砾岩和花岗岩等, 在波浪长期作用下, 崩塌破碎, 可提供一定数量的入海沙源, 但数量有限。

外海来沙:研究区海域水体较清, 外海水体悬沙可通过水体交换扩散至此, 并在海底落淤。本区邻近海湾丁字湾是泥沙来量丰富, 淤积较为严重的典型海湾, 其浑水悬沙很可能随山东半岛南下的沿岸流运移至本区。

根据本区泥沙来源和海底泥沙分布情况, 认为近岸粗颗粒泥沙主要是河流输沙和海岸侵蚀来沙堆积所致, 而深水区细颗粒泥沙主要来自于悬沙落淤。

鳌山港海区是全新世海侵发生后, 海水淹没崂山山脉东北麓余脉的丘陵谷地而成。伸入海中的丘陵岗岭及临海山麓准平原, 遭受侵蚀, 发育基岩海蚀岸, 因海崖不断蚀退, 在海蚀崖前形成了岩滩 (海蚀台) 。研究区内有多条小型河流入海, 带来陆源物质。河流来沙和海岸侵蚀下来的物质, 在海洋水动力作用下, 细颗粒部分被带至海蚀台外海底堆积, 形成堆积坡 (水下岸坡) , 粗颗粒部分则在原地堆积, 并在波浪作用下由基岩岬角向湾顶运移, 形成了窄长的海积、冲海积小平原及宽坦的潮滩。

目前, 随着海蚀台的加宽, 消耗了作用于海岸上的海洋动力的大部分能量, 海蚀崖日趋稳定。由于人工水库的修建, 河流来水来沙量日趋减小, 进入研究区的泥沙来源主要还是海岸侵蚀来沙和河流来沙, 但来沙量已少之又少, 研究区岸线基本稳定。小岛湾和鳌山湾等岸线凹入程度较大的湾顶均修建了人工盐田和虾池, 占据了原来潮滩的位置, 盐田和虾池前人工堤形成了新的岸线, 海底地形略微调整, 在原有细沙沉积物表层又沉积了5～10 mm厚的薄层细颗粒黏土粉砂类物质。而由于水体中悬浮物的存在, 水下岸坡存在由悬沙落淤造成的轻微淤积。但由于研究区水体较清, 悬沙含量较小, 淤积程度很小。

3.3水体悬沙含量调查

根据研究区实测水体悬沙含量, 研究区水域海水含沙量不大。根据观测结果 (表2) , 海水含沙量为0.2～85.5 mg/L, 平均在15.0～23.6 mg/L之间。含沙量变化符合一般规律, 从表至底逐渐增大。涨潮和落潮时段水体悬沙含量差别不大, 浅水区涨潮水体含沙量略高于落潮水体含沙量。

含沙量受海流与波浪影响, 含沙量值与流速正相关, 且在浅水区波浪作用显著。其中0～5 m的浅水区域, 小潮平均含沙量明显大于大潮期, 5～10 m水域小潮期含沙量偏大, 但优势不如浅水区明显便是明证;深水区水体含沙量则取决于潮流, 基本不受风浪影响, 小潮期平均含沙量小于大潮期。此外, 岬角区由于潮流流速较大, 风浪作用也不如潮流作用明显。

3.4全潮单宽输沙量的计算

通过对单宽输沙量的计算, 可以判断泥沙来源, 输移方向和海底冲淤变化。影响单宽输沙量的因素很多, 主要有流速、流向、水深、余流、泥沙特性和波浪作用。

本次测量是在天气状况正常的情况下、研究区泥沙特性差异不大, 因此本次测算结果代表的是正常天气情况、海流和地形作用下的泥沙输移趋势。

根据各站位单宽输沙量计算结果, 研究区日单宽输沙量不大, 全潮日单宽输沙量大潮期为377.4～777.3 kg/d·m, 小潮期为306.5～1 109.2 kg/d·m (表3) 。从平面分布来看, 大潮期湾外各站悬沙单宽输沙量大于湾内, 输沙方向湾内各站指向湾顶, 湾外指向西南, 均为涨潮流方向。小潮期靠近湾口各站输沙量较大, 而湾外和靠近湾顶地区输沙量有减小。输沙方向湾内各站为涨潮流方向, 除3号站外, 悬沙净输移方向均指向湾顶;湾外各站指向东北向, 为落潮流方向。

4结束语

鳌山湾海底沉积物中粉砂和粉砂质砂分布范围最广, 占据了2 m以深水域的海底。海水较清, 含沙量从表至底逐渐增大, 含沙量值与流速正相关。泥沙来源主要有河流输沙、海岸侵蚀来沙和外海来沙等几种, 其中近岸粗颗粒泥沙主要是河流输沙和海岸侵蚀来沙堆积所致, 而深水区细颗粒泥沙主要来自于悬沙落淤, 海区外来沙源较少。目前鳌山湾海岸态势总体较为稳定, 冲淤变化较小。由于该区域常浪向为东南方向, 女岛处岬角恰好对鳌山湾内形成了掩护, 加之具有较长的深水岸线以及一定范围较为平坦的后方陆域, 鳌山湾具备建设深水大港的条件。

参考文献

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[2]刘军晓.青岛鳌山湾岸线及海域资源利用初探[J].高校讲坛, 2008 (14) .

[3]陈碧鹃, 李云平, 邢红艳, 等.鳌山湾浮游植物的生态特征[J].海洋水产研究, 2003, 24 (2) :18-24.