摘要：榆林作为陕北地区国家能源基地的重要组成部分,在过去30余年为中国经济社会发展作出了重要贡献。然而,煤炭资源开发不可避免地给当地生态环境带来了采空区塌陷、土地与水资源破坏、生态退化等诸多问题,且目前因煤炭规模开发的负面效应持续加剧着矿区水资源、土地资源的破坏以及生态系统韧性的下降,已然威胁到榆林经济社会的可持续发展及国家能源资源的长远安全。多年来,榆林煤矿区在地质环境治理方面形成了一批可复制、可推广的经验和模式,但目前仍然呈现出整体效果不显著、基金使用率低、实施阻力大、系统设计受限、顶层规划缺乏等“五个问题”的困境,多元化治理模式和相应的政策机制也尚未形成合力。为解决这一实际,本研究在剖析煤矿区生态问题现状及生态修复工作面临问题及原因的基础上,结合煤矿区治理现状及乡村高质量发展需求,创新形成了“1个目标、2个底线、3个空间、4种模式”的榆林市煤矿区综合治理系统性解决策略,建议了3项创新机制以及“三步走战略”的具体实践路径,总结了适用于榆林煤矿区生态修复+N的综合治理模式清单,最后从政策、技术、管理等方面提出了对策建议。研究结果有助于为下一步系统性、整体性指导榆林市各煤矿企业开展矿山生态保护修复工作提供借鉴,切实促进煤矿区生态保护修复走向多元化综合治理模式、走向社会-经济-生态协调的绿色发展新格局。

摘要：流域生态系统是以地表水和地下水为主要纽带,具有明确边界的国土空间地理单元,是国土空间生态修复的最佳实施单元。基于流域生态恢复理论,以黄土高原地区佳芦河流域为研究对象,在全面客观了解流域生态环境现状与生态问题的基础上,按照“保持水土资源,恢复自然生态”的理念,突出水资源涵养和科学利用措施,以保水为主线的基于自然的解决方案,将流域划分为8个修复单元,实施13类工程措施,部署4个子项目,形成小流域山水林田湖草沙一体化保护和修复体系,对流域山水林田湖草沙生命共同体进行系统保护和修复。研究结果表明,开展流域山水林田湖草沙生态保护修复,有助于控制佳芦河流域及沿岸生态系统脆弱、水土流失严重、工矿与城镇水污染凸显、历史遗留矿山、农用地质量较低、生态保护和修复能力较弱等问题,有效缓解水土流失状况和减少入黄泥沙,持续提升流域生态环境质量,增强山水林田湖草沙生命共同体的稳定性,提高生态系统服务功能,筑牢中国北方生态安全屏障,对黄土高原地区流域生态保护修复具有启示意义。

摘要：为了平衡粒子群算法多样性与收敛速度,本文在Memetic框架下结合多属性决策,提出基于直觉模糊Memetic双种群混合优化算法.算法采用探索与开发分布式策略,在探索阶段,设计了社会强化算子和碰撞反弹算子提升种群多样性与勘探更多新区域;通过建立直觉模糊多属性决策对探索区域综合评估并生成可能存在的全局最优解区域,进而指导具有拉马克学习的开发种群进行局部精细搜索,实现不同策略下种群间的分布式协作与计算资源的合理分配.通过与其它5种新型进化算法在23个基准函数测试结果中体现出本算法具有更好的综合优化能力.

摘要：黄河中游粗泥沙是黄河下游地上悬河形成的最重要组成物质,从源头遏制粗泥沙入黄是保障黄河长久安澜的根本之策。笔者采用从大尺度向小尺度梯度分析、生态问题识别诊断与综合评判等方法,确定了陕西省榆林市北部7个黄河一级支流区为粗泥沙主要来源区,并在识别出粗泥沙主要来源区生态问题及其之间关联性、紧迫度、优先度的基础上,提出了榆林黄河中游粗沙区生态保护修复的系统性对策。即围绕2个核心目标、3个关键问题,将研究区划分为10个保护修复单元,提出布局7类工程和29个子项目,构建“1廊2带3区多点”的人与自然和谐共生的生态安全格局,从而达到提升粗泥沙集中来源区生态系统稳定性和韧性,实现从源头遏制粗泥沙入黄,缓解拦沙坝、水库和“地上悬河”泥沙淤积压力的目标。研究成果对于保障中国北方生态安全和能源资源安全等具有极为重要的意义。

摘要：针对黄土高原地区城市化与工业化的发展,生态退化问题日益严重的问题,该文基于生态恢复理论,以黄土高原地区绥德县郭家沟村和常家沟村为研究对象,在全面客观了解区域生态环境现状与生态问题的基础上,按照“保持水土资源,恢复自然生态”的理念,提出以保水为主线的基于自然的解决方案。将研究区诊断为自然恢复类、辅助再生类和恢复重建类修复模式,并划分为一带、两岸和三坡3个生态保护修复单元,对区内受损、退化、功能与服务下降的生态系统进行整体保护、系统修复和综合治理。研究结果表明开展山水林田湖草生态保护修复,有助于提升黄土高原生态脆弱区生态系统自我恢复能力,增强生态系统稳定性,遏制黄河中游水土流失最为严重地区的泥沙流失现象,对黄土高原地区生态保护修复具有参考。

摘要：中国黄土以其地层全、厚度大、分布广和特殊的工程性质而著名于世。在平面上从由山西、陕西和甘肃为主组成的“中央黄土高原”向外展布,覆盖面积达6.3×105 km2。第四纪时期当地干旱、半干旱的气候环境为物质源的形成和以风成为主的物质搬运、黄土堆积及侵蚀作用创造了条件,造就今日独特的黄土地貌。在此过程中滑坡既是地貌演变的一种结果,又是过程的积极参与者,因此认为黄土特有的颗粒组成和工程性质在黄土滑坡的发生、演变中起着重要作用;总结该方面的研究成果,并强调这些性质遵循着一条自NW向SE定向渐变(改善)的规律。以此为基础,论述“黄土高原”的地貌分区、黄土滑坡分布、滑坡类型及滑坡形成机制问题。在滑坡诱发因素的讨论中,对地震造成的黄土滑坡给予重点描述。在滑坡防治方面,以一些工程实例为衬托,归纳现常用、有效的黄土滑坡治理方法。最后就需要注意研究的几个问题作简要讨论。

摘要：滑坡是一种常见的地质灾害,灌溉诱发黄土滑坡失稳是常见地质灾害之一。灌溉作用不仅改变了地下水平衡,而且降低了土体的抗滑强度,从而导致黄土滑坡的发生。针对黑方台焦家崖头13号黄土滑坡,开展了灌溉作用下滑坡失稳机理的离心模型试验研究,揭示了黄土滑坡的变形特性、应力水平及破坏模式。离心模型的制作考虑了"粒径效应"、"尺寸效应"。离心试验结果表明:随着加载时间和离心加速度的增大,模型坡体沉降量、坡体土压力、坡体孔隙水压力均逐渐增大;坡体沉降量由坡顶至坡脚逐渐减小,最大垂直位移为33.38 mm,坡体土压力由坡顶至坡脚逐渐增大,最大土压力为320 k Pa,坡体孔隙水压力表现为坡顶>坡脚>坡体中部,最大孔隙水压力为157.08 k Pa;坡体呈现出两级破坏模式,即第一阶段的坡脚蠕动变形,坡顶压制拉裂,第二阶段的坡体剪切滑移。

摘要：由于室内剪切试验结果存在试样结构性扰动和尺寸效应等带来的不确定性问题,且以往的常规原位大型剪切试验是针对天然状态土体,不能获得饱和土体的强度参数,导致岩土结构稳定性分析和工程设计中大多采用反演方法求取强度参数,而很少直接运用这些试验参数。在本次试验方法研究中,试验仪器仍然采用常规的天然土体原位大型剪切试验仪器,针对土体饱和问题,设计了"制样后饱和法"和"饱和后制样法"2种浸水饱和装置,并采用这2套装置在甘肃省黑方台地区进行了7个饱和黄土原位大型剪切试验。结果表明,2种饱和方法都能够使土样饱和,"饱和后制样法"容易达到饱和,试验历时短,但对试样扰动大,甚至导致试样在制样时破坏,试验成功率低;"制样后饱和法"达到饱和历时稍长,对试样扰动小,试验成功率高。与原位天然大剪试验相比,粘聚力c值由44.65kPa下降至17.35kPa,Φ值由14.18°降至11.95°;与室内饱和固结快剪相比,饱和黄土原位大剪的c值增加约4kPa,Ф值增加3°左右。

摘要：为进一步研究灌溉作用下滑坡变形破坏机理,评价此类滑坡的稳定性,以甘肃黑方台焦家崖头北部13号滑坡为例,通过野外地质调查,分析其变形破坏特征。在此基础上,基于FLAC3D数值模拟方法分析一定水位下其变形破坏特征,进而概化滑坡变形演化规律。研究结果表明,在灌溉的条件下,该滑坡早期滑动主要为潜蚀-滑移型滑坡,滑动后的再次滑动为塑流-拉裂型滑坡,随着坡体滑移变形的持续和裂隙的进一步扩展,表现出"压制拉裂-剪切破坏"的滑动机理。

摘要：在室内Darcy实验原理和装置的基础上,设计了一套原位"Darcy实验"装置,原位试验条件满足Darcy定律的假定条件,能够应用Darcy定律确定包气带浅表层土的渗透系数。与室内"Darcy实验"相比,原位"Darcy实验"的测试结果更能准确地反映结构性土野外状态下的渗透性能。与其它原位试验相比,该方法在获取渗透系数方面具有试验装置简单、操作方便、观测数据直观的优点。应用该方法在中国西北部半干旱的黄土台塬开展了3组测试,成功地求取了区内包气带浅表层饱和黄土的垂向渗透系数,并将测试结果与双环试验、室内渗透试验、抽水试验及颗粒分析方法求得的渗透系数结果进行对比分析,发现应用原位"Darcy实验"求取的渗透系数更能准确地反映包气带浅表层土的渗透性能。同时,总结和探讨了一套原位"Darcy实验"的技术方法。