通过数值仿真方法及正交试验设计，对新型聚光太阳能−地热长时储能系统（GEO-CSP）开展前期先验研究，旨在综合评估系统参数性能及其经济可行性。该系统通过聚光太阳能加热工质至高温，通过注入井将热能储存于地下储层，从而提升地层储热能力。采用多软件协同耦合仿真方法：SG-塔式软件通过光线追踪计算定日镜场集热性能；COMSOL多物理场模型模拟地下储层热−流耦合传热，分析注入温度和流量以及储层特征对地层储热效率的影响；MATLAB/Simulink构建两级闪蒸发电模型并仿真发电过程。基于27组正交试验设计分析，结果表明最优工况下（如：350 ℃注入温度、100 m³/h注入流量）地层储热效率可达93.6%、地热发电效率达33.5%。参数敏感性分析显示，注入温度与注入流量是影响系统性能的主控因素（贡献率分别为78.3%和14.0%）；典型工况下，100 m左右的储层厚度能够平衡热交换效率与热损失，实现系统综合性能最优化。经济性分析表明，枯竭油气藏改造场景下，其投资回收期缩短至5 a以内，30 a生命周期内1对井的累计净收益达3153.67万元。本先验研究可为太阳能−地热耦合储能协同发电体系的参数优化和工程应用提供理论依据，对推动可再生能源长时储能技术发展具有重要意义。

岩石质量指标（RQD）是岩土工程中公认的并广泛运用的反映岩石完整性的重要指标，常用于岩石质量分类，同时也是评级系统的重要输入参数。传统的RQD确定方法依赖于人工岩心测井，但通常费时费力，且易受钻进工艺、取心质量的影响，往往不能客观获得RQD值。基于深度学习算法YOLOv5提出了一种新方法，无需采集岩心，能够直接从钻孔井下电视获得的原位钻孔图像中自动识别和定位结构面，从而避免岩心取样过程中的破坏性影响，并实现RQD的智能计算。该方法首先对钻孔原始图像进行预处理构建一个具有代表性的数据集，然后采用深度学习算法训练模型，最后结合图像分析方法自动计算RQD。为了验证该方法的准确性，选取了中国湖南省永州市某隧道工程，通过对比zk04钻孔得到的RQD智能计算值和RQD人工测量值，发现根据钻孔图像智能计算的RQD值相较现场人工对于岩心盒的实测值平均偏高20%，平均绝对误差为9.82%。提出的方法能够避免钻进和取心过程对实际RQD造成的影响，提高了RQD数据的准确性，体现了其可靠性和有效性。

库岸滑坡的诱发因素众多，其灾变演化过程和动态响应特征呈现出显著的非线性与时空分异性。为实现库岸滑坡的有效防治，须阐明极端条件下降雨入渗−库水位骤降联合作用对滑坡灾变演化机制和动态响应规律的影响。基于物质点法（material point method，简称MPM），构建了三峡库区藕塘滑坡二维数值模型，模拟其在降雨与库水位波动联合作用下的启动与加速过程。通过分析滑坡不同部位在不同水力条件下的变形和稳定性，揭示了滑坡的演化特征及失稳机制。研究结果表明：①藕塘滑坡的稳定性受降雨和库水位波动的双重控制，水位下降主要影响坡脚一级滑体，而降雨对坡顶三级滑体稳定性的影响最为显著，该发现与监测数据高度吻合。②在降雨−水位波动联合作用下，藕塘滑坡出现坡脚局部崩塌与坡顶整体滑移的特征，中部未见明显失稳迹象。③在水位快速下降和强降雨的极端条件下，仅坡脚和坡顶处出现显著滑移，滑坡体沿基岩面整体滑移的概率较低。④在滑坡体失稳启动阶段，初始应变和初始位移沿主滑方向的分布存在显著差异，因此在布置测点时应予以考虑。本研究通过大变形数值模拟，分析了库岸巨型古滑坡长期稳定性的主控因素，为该类滑坡的预警与防治提供了理论支撑。

全球气候变化背景下，地质灾害链问题日益严峻，然而目前尚缺乏对该领域发展的全面、系统性量化梳理。因此，有必要对已有文献进行梳理，以厘清这一新形势下的研究现状。基于Web of Science核心合集1989—2024年的784篇文献，运用文献计量学方法，构建了“发文趋势−国家、机构合作−期刊影响力−研究主题”四维分析框架。研究发现：①研究历程呈现“萌芽−发展−快速增长” 3阶段跃迁，遵循“技术赋能−案例验证”复合驱动模式，即重大灾害提供实证场景，而技术进步（如LiDAR、InSAR、AI）决定研究深度与时机。②中国在该领域占据主导地位（发文449篇），中国科学院为核心机构，国际合作形成以中、美、英为核心的多中心网络。③《Natural Hazards》、《Landslides》和《Engineering Geology》构成最具影响力的核心期刊群。④研究范式实现了从单一灾种分析到多灾种耦合、从静态评估到动态过程模拟、从经验描述到“数据驱动+物理约束”智能预测的深刻转变。未来研究应重点聚焦两大方向：一是发展数据与物理融合的混合智能、全链条观测体系与数字孪生平台等方法技术创新；二是深化震后长时效链、高寒冻土区链、火−灾链、喀斯特链及工程扰动链等典型区域链的机理与风险评估研究。研究结果系统揭示了地质灾害链领域的发展脉络与范式转型，为深入理解地质灾害链学科发展提供了有力支撑。

本研究旨在定量分析潮汐作用下的海浪冲击强度及其与潮汐特征和地形之间的关系，为海岸侵蚀机制研究和沿海防护工程设计提供科学依据。利用分布式声波传感（DAS）技术对浙江省舟山市摘箬山岛北部海岸的海浪冲击过程进行了为期21 d的有效监测，结合潮汐数据和功率谱密度（PSD）分析了潮汐作用下的海浪冲击动态规律。结果表明，潮位高度、潮汐强度和地形特征共同影响海浪冲击的强度与分布。在观测期内，海浪冲击强度与潮汐强度变化呈现出一致性：大潮期间海浪的冲击作用最为显著，尤其在满潮点的潮位高度超过特定阈值时，冲击作用明显增强；中潮期间海浪的冲击过程表现出多阶段、多峰值特征；而小潮期间冲击作用相对较弱，主要集中在退潮阶段。此外，地形特征显著调控了冲击分布：海岸东侧因潮汐作用时间较长，冲击持续时间更久，而海岸凹陷区域因潮流引发的波浪相互抵消，冲击较弱。本研究验证了DAS技术在监测潮汐作用下海浪冲击规律中的有效性，揭示了潮汐特征与地形因素对海浪冲击的协同调控机制，为深入理解海浪冲击动力学过程和沿海防护策略优化提供了重要的数据支持。

2024年4月20日，广东省韶关市发生了特大暴雨事件，韶关市江湾镇地区24 h降雨量达到历史极值206 mm，诱发大规模滑坡，导致多地居民房屋遭到损毁、道路中断，引起了社会的广泛关注。及时获取降雨诱发滑坡编目、发育分布规律及主要调控因子对灾后的应急救援决策和恢复重建至关重要。基于Planet高分辨率遥感影像，采用归一化植被指数（normalized difference vegetation index，简称NDVI）差分法自动提取滑坡区域，并绘制滑坡清单。同时，结合地形、降雨和地质环境因素，分析了滑坡分布规律及其成因。此次极端降雨共诱发滑坡1426处，总面积4.56 km²，规模以中小型滑坡为主，主要沿河流呈EN-WS向聚集，形成带状分布，群发性效应显著。空间统计分析显示，滑坡主要集中分布在海拔200～300 m、坡度为20°～30°的斜坡区域。进一步采用逻辑回归、支持向量机、随机森林和极限梯度提升4种机器学习模型，评估降雨诱发滑坡易发性制图精度。结果表明，随机森林和极限梯度提升模型性能最佳，易发区主要分布在河谷两侧的山体斜坡区域。通过SHAP（SHapley additive exPlanations）方法量化分析滑坡的主控因子，发现海拔、降雨量、剖面曲率和地形湿度指数是滑坡发生的关键驱动因素。该研究可为降雨诱发滑坡的快速识别及基于深度学习的易发性评价提供有效方法与数据支持。

黄河流域是我国重要的生态保护屏障和经济高质量发展区域，地面沉降问题在典型丘陵−山地−城市复合区表现尤为突出。以黄河上游节点甘肃天水市秦州区为研究区，分析地面沉降的空间异质性特征与多因子协同驱动机制。基于2021年6月—2024年6月共50景Sentinel-1A影像，利用小基线集合成孔径雷达干涉测量（SBAS-InSAR）技术监测地面沉降动态，并结合多尺度地理加权回归（MGWR）和地理探测器方法开展深入分析。结果表明：①秦州区地面沉降呈现明显空间异质性，沉降区主要集中在城区东南部及南部地区，最大年均形变速率达−14.9 mm/a，最大累计形变量为−76.91 mm；主城区整体则呈抬升趋势，最大年均形变速率达12.3 mm/a，最大累计形变量36.81 mm。②MGWR模型揭示出人类足迹强度、夜间灯光等人类活动因子在城区沉降区作用显著；高程、降水等因子总体表现为负向效应，而归一化植被指数（NDVI）和水源涵养量则呈现出较明显的空间异质性特征；地下水储量变化速率在西部和西南部地区与地面沉降关系更为密切。③地理探测器交互作用分析进一步发现，温度与地下水储量变化速率、人类足迹强度与蒸发量、高程与NDVI等关键因子组合表现出强烈的非线性交互增强效应。秦州区地面沉降是自然与人文因子多重协同作用的结果。本研究深化了对黄河流域典型丘陵−山地−城市复合区地面沉降机制的认识，为区域生态保护与高质量发展提供科学依据与实践指导。

隧道是城市地下交通体系中的重要基础设施，其结构安全与服役稳定性直接关系到工程运行安全，因此开展长期、连续的结构健康监测具有重要的工程应用价值。布里渊光时域传感技术作为一种典型的分布式光纤监测技术，具有监测距离长、布设灵活、抗电磁干扰能力强及长期稳定性好等优点，近年来已逐步应用于隧道结构监测领域，展现出良好的工程应用潜力。结合隧道工程监测实践，系统阐述了布里渊光时域反射（BOTDR）和布里渊光时域分析（BOTDA）技术的基本原理、测试方式及技术特征，总结了其在隧道结构应力与变形监测中的研究现状与工程应用进展。在此基础上，从“传感光缆−结构−围岩”协同作用角度出发，归纳分析了不同隧道结构形式、光纤布设方式及耦合条件下的监测适用性与误差特征；进一步对 BOTDR 与 BOTDA 在监测精度、空间分辨率、测试距离及复杂环境适应性等方面的差异进行了对比，明确了2种技术在不同隧道工程条件下的适用场景与技术优势。综合现有研究可知，监测效果不仅取决于传感技术本身，还与光缆−结构耦合性能、结构形式、施工条件及环境扰动等因素密切相关。研究表明，布里渊光时域传感技术能够实现隧道结构应力与变形信息的全分布式、长期连续监测，在隧道运行状态评估、病害识别及安全预警中具有良好的应用前景。未来，应重点围绕复杂环境下传感光缆与隧道结构协同变形机理、温度与应变解耦方法、高耐久传感封装技术以及监测数据智能分析方法等方面开展深入研究，以进一步提升该技术在隧道结构健康监测中的可靠性、精细化水平与工程适用性。

鄂尔多斯盆地北部盆−缘过渡带杭锦旗新召东区带二叠系盒一段准连续型致密砂岩气藏为现阶段勘探主要对象，勘探证实新召东区盒一段砂岩储层多已高度致密化，但仍可形成大规模天然气的充注成藏，本研究旨在查明主成藏期成藏动阻力耦合机制及其控藏效应，揭示鄂尔多斯盆地北部盆−缘过渡带致密砂岩气成藏动力机制。以成藏动力学理论为指导，综合利用储层岩石学、成藏年代学及盆地模拟技术，分析新召东区带盒一段储层致密化与天然气成藏时序关系类型，定量重建致密砂岩储层的充注动力−阻力演化过程，总结主成藏期致密砂岩气成藏动阻力耦合机制及其控藏效应。研究表明，新召东区带盒一段主体为致密储层，发育“压实主导”致密型与“石英胶结主导”致密型2种成因的致密砂岩储层及1类“溶蚀主导”未致密型储层；天然气主成藏期为距今110～100 Ma的早白垩世末，天然气以CO₂和CH₄混合充注为特征；2种成因的致密砂岩储层都表现为“先致密后成藏”，且主成藏期天然气成藏动力大于阻力。净成藏动力（动力与阻力差值）大于7 MPa是杭锦旗地区新召东区带盒一段储层天然气富集的必要条件，高净成藏动力和良好封堵条件是杭锦旗新召东区天然气富集关键因素。本研究可为大型坳陷盆地盆−缘过渡带同类型油气藏的勘探开发提供借鉴，同时丰富大型坳陷盆地盆−缘连续−非连续成藏过渡带致密−低渗油气成藏理论。

中国东部断陷盆地是重要的原油生产基地。经过多年高强度勘探开发，常规油气资源规模效益增储难度日益增加，深层、非常规、复杂岩性地质体等逐步成为勘探的重点。基于渤海湾盆地歧口凹陷埕海断阶区的地质、钻井、地球物理等资料，对断陷湖盆灰质砾岩体的沉积储层特征及油气成藏主控因素进行了系统分析，总结其地质规律。结果表明：受埕宁隆起奥陶系物源区控制，埕海断阶区古近系沉积早期发育扇三角洲相灰质砾岩体，发育灰砾岩相、砂岩相、泥岩相3种岩相类型，识别出灰砾岩、含砂质灰砾岩、含灰砾砂岩、砂岩4种储层类型，储层主要发育粒间溶蚀孔和裂缝2类储集空间。古沟槽控制扇三角洲灰质砾岩体分布，沟槽区灰质砾岩体储层厚度大；夹持于沙一下亚段、沙二段、沙三段3套良好烃源岩之间，阶状断裂、不整合面及储集层联合输导，灰质砾岩体整体含油；优势沉积微相和岩相控制优势储层分布，扇三角洲前缘水下分流河道细砂岩相储层油气富集高产。研究成果可为灰质砾岩体的勘探工作提供参考。

成煤环境是影响煤层气富集的重要因素之一，以往对成煤环境影响煤层含气性的研究仅局限在单一矿区或单个煤层气区块内，以华北克拉通为研究区，整体探讨成煤环境对煤层含气性影响的研究相对缺乏。在收集华北地区山西组煤层的煤相和含气量数据的基础上，结合实测数据，系统总结了华北地区山西组煤层的成煤环境和含气性特点，详细探讨了华北地台晚古生代山西组成煤环境对煤层含气性的影响。结果表明，华北地区山西组成煤演化顺序可以分为5个沉积组合：冲积扇−辫状河沉积组合→曲流河−湖泊沉积组合→三角洲沉积组合→碎屑岸线沉积组合→滨浅海碳酸盐及碎屑沉积组合；不同沉积组合下山西组的含气性呈现出不同的特点，三角洲沉积组合、碎屑岸线沉积组合背景下形成的煤层含气量较高。成煤环境主要通过控制煤层厚度、煤质特征、煤层顶底板岩性及厚度来影响煤层的含气性。煤相参数反映了成煤环境的水动力条件、水体含氧条件等环境地质因素差异，在垂向上体现了煤层煤质变化的特点，进而造成了煤层含气性差异，高凝胶化指数（GI）、高镜惰比（V/I）条件下，泥炭沼泽覆水较深、水体还原性强，利于镜质体保存，含气量较大，高搬运指数（TI）条件下，泥炭沼泽水体动荡，氧化性较强，惰质体含量较高，不利于生烃和煤层气的保存，含气量较低。研究成果可为华北地区煤层气勘探部署提供理论参考。

玉山−中坪地区是黔中近年新发现的大型隐伏磷矿集区，针对贵州省优质磷矿找矿靶区紧缺的窘境，为全省新一轮找矿突破战略行动提供靶区支撑，结合该区近年磷矿勘查成果展开研究。分析区内含矿岩系洋水组 b 矿层厚度、品位变化规律及矿体埋深、成矿潜力，并与开阳−息烽、瓮安−福泉两大典型磷矿集区开展对比研究，综合评价该区找矿前景。研究表明：该地区在地理位置、成矿及岩相古地理环境上处于 “开阳式” 与 “瓮福式” 磷矿的过渡地带，兼具二者核心特征；洋水组 b 矿层厚度、品位整体自北向南逐步增大；该地区至南部瓮安−福泉磷矿集区，矿体埋藏标高并非持续加深，反而有可能增大或无大变化，并预测了该地区可能的由于原生古地理沉积和后期构造作用形成的 4 种磷矿体埋藏模式；同时发现该地区富磷矿体主要赋存于 b 矿层中间位置，且多发育在深色致密块状磷块岩中。该区南部的 “过渡带空白区”具有较大的超大型磷矿富集区找矿潜力，可作为贵州省未来稀缺的优质磷矿找矿靶区进行战略储备。研究成果对贵州省 “富矿精开” 战略实施具有重要现实指导价值。

探索我国板内火山型高温地热资源特征，聚焦大同阳高−天镇盆地，精细刻画火山型高温地热资源地质特征，明确有利勘探目标，为我国板内火山型高温地热资源勘探提供参考。基于阳高−天镇地区钻井及物探资料，开展热传递类型识别、电阻率三维结构分析、深大断裂增强刻画及高温热源分布解析。阳高−天镇盆地自上而下由第四系、新近系 + 古近系、太古界3套地层层序组成，以第四系地层为区域盖层，整体以热传导形式进行热传递，局部断裂及地层界面发育热对流现象；近EW向断裂是盆地最主要的控热和导水断裂。热源埋藏深度与类型控制着火山型高温地热资源的形成与分布，埋藏深度 4000～8000 m，具有明显的东西差异：西部以浅埋藏热源为主，东部发育明显的岩浆通道连接浅部地层，热源受深部火山通道控制，导致东部地温梯度明显高于西部，东部地温梯度约 9 ℃/100 m，西部地温梯度约 5 ℃/100 m。结合热源类型、热传递特征与断裂特征，提出了阳高−天镇盆地热传导型、岩浆喷发型、深大断裂控制型3类共 6 个有利勘探目标，埋藏深度在3000 m 以浅的浅部高温低阻异常带面积约 216 km²，为区域地热勘探开发划定了核心范围。

NW向构造是东海盆地裂陷结构“南北分块”的主导因素，但关于其具体如何控制盆地构造演化的研究较少。以东海盆地丽东洼陷为例，基于丽东洼陷新采集的1400 km²高精度三维地震资料，开展了基底构造、新生代多幕裂陷结构、断裂系统及岩浆活动的解释与分析。研究揭示丽东洼陷基底发育了4条具右行扭动特征的NW向转换带（TZ1～TZ4），在裂陷期与裂后期存在不同程度的活动。①裂陷期，NW向转换带调节裂陷结构沿走向的变化，致使NE向断层在转换带部位发生分叉、扭曲或转为NW向，进而分隔NE向构造单元，促使盆地演化为“东西分带、南北分块”结构。其中，裂陷Ⅰ幕月桂峰期4个转换带内的基底NW向断层普遍活动，限定或半限定次洼边界；裂陷Ⅱ幕灵峰期TZ2和TZ3持续活动，TZ1和TZ4活动减弱，且NW向转换带的活动段向SE方向迁移。②裂后期，基底NW向断层对断层的发育仍具有控制作用，伸展断裂在NW向转换带内更发育，且带内断裂转为EW走向并呈右阶雁行排列。此外，基底NW向断层还控制了洼陷东部雁荡凸起上NW向沟谷体系的发育并成为裂后期火山通道的优势发育部位。③结合地震资料与前人研究成果，认为丽东洼陷的基底NW向断层可能起源于中生代印支期NW向逆冲断裂系。总体而言，基底NW向断层在丽东洼陷整个新生代裂陷结构、断裂体系、岩浆活动以及沉积物源通道的演化中均发挥了重要作用。研究成果不仅为深入理解东海盆地的构造演化提供了重要依据，也丰富了基底先存断层对裂谷盆地控制作用的认识。

热液系统是海洋中典型极端环境，其连接了地球深部与表层的物质与能量交换，并在全球海洋环境中具有广泛的分布，是海洋重要的组成部分。由于深部物质的供应，热液系统向海洋中提供丰富的营养物质，支撑了大量的生物生长，使热液系统成为了海底生命绿洲，同时也成为了有机碳的生产与埋藏的热点区域。热液系统同时是海洋中汞重要的源，在全球海洋汞输入通量中具有较大的占比。汞与有机碳之间具有较强的结合能力，结合的汞随有机碳沉降至热液系统沉积物中，记录了热液与火山环境的变化，同时也给有机碳在火山与热液活动中的变化提供了解释。由于热液系统在海洋有机碳生产的重要作用，对热液沉积物的研究有助于解开热液复杂的有机碳循环，了解热液系统在海洋有机碳循环中的重要性。同时，对汞与有机碳在火山与热液活动中的耦合研究，是解开历史时期火山活动驱动的有机碳埋藏变化的重要手段。初步梳理了热液系统有机碳的生产、埋藏与转化过程，以及碳同位素（δ¹³C与Δ¹⁴C）在热液有机碳循环研究中的运用，并分析总结了热液系统中有机碳与汞的耦合研究。分析认为，在重大火山与热液活动事件期间，其影响范围内沉积物汞含量出现明显偏移，火山与热液活动被汞这一指标良好记录。同时，在热液与火山活动期间，沉积物中有机碳的含量与信号特征发生较大变化，表明了火山与热液活动在长时间尺度下对有机碳生产产生显著影响，表现为更多深部源有机碳的生产。基于沉积物中汞对热液与火山活动良好的记录，热液与火山活动对有机碳循环的影响得到更加精确的研究。通过总结热液系统有机碳循环以及地质时间尺度上汞与有机碳耦合相关研究，进一步对海底热液事件与活动中汞与有机碳耦合研究进行展望，以期进一步完善热液这一复杂区域的有机碳循环过程，为全球有机碳循环进一步研究提供理论基础。

页岩储层异常结构面分为强硬面与软弱面，前者以灰岩夹层为代表，后者包含层理缝、天然裂缝2类，其发育特征与页岩储层成藏、压裂改造及油气产出效率密切相关。精准识别异常结构面的类型与发育段，对页岩油气勘探开发具有重要指导意义。以红星地区页岩储层为研究对象，首先利用阵列声波测井快慢横波能量差实现灰岩夹层强硬面的精准识别；其次引入电成像测井基尼系数，通过计算基尼系数的震荡程度量化表征层理缝的发育特征；最后结合阵列声波相关系数等测井参数及声波波形图中的深色条带信息，实现天然裂缝的定性识别与定量刻画。研究表明，能量差信息对灰岩夹层强硬面具有良好的响应特征；基尼系数法有效改进了层理缝以往单条识别工作量大、效果不佳的问题；阵列声波相关系数的异常低值特征与波形图深色条带相结合，能更直观地表征天然裂缝发育特征，可视化判定天然裂缝的发育位置与规模大小。现场应用验证表明，该方法对直井可实现灰岩夹层、层理缝及天然裂缝发育段的准确、快速识别；对水平井，可通过阵列声波测井参数与波形图完成灰岩夹层的判断及天然裂缝的定量识别，结合井漏资料验证，其结果与裂缝识别结论相互佐证，证实了该方法在水平井应用中的可行性与可靠性。

海底流滑是发生在河口三角洲、陆架坡折带和深海陆坡的典型海底物质运动形式，其强流动性与长距离运移能力易对海底通信光缆、油气生产设施造成严重破坏，已成为海洋工程安全的主要威胁之一。深入解析海底流滑的形成机制，是实现该灾害精准预测与有效防控的关键，对保障海洋工程安全运营具有重要现实意义。当前海底流滑研究多聚焦于触发因素、形成机制与沉积特征分析，鲜有从研究方法论角度开展系统性综述。本研究在系统梳理国内外相关研究进展的基础上，详细剖析液化流滑和破裂流滑2种典型形成机制，重点综述物理模型试验、数值模拟及现场观测3类核心研究手段的发展历程与适用特性，并探讨当前研究面临的挑战。研究明确了2种典型流滑机制的地质力学特征与适用场景，厘清了物理模型试验、数值模拟、现场观测3类研究手段的技术特点、应用边界及发展现状，发现不同研究手段在技术优势、适用范围上存在显著互补性，需多方法协同方能实现对海底流滑的全方位研究。未来海底流滑研究应聚焦四大方向：开展跨学科合作揭示流滑复合作用机制；研发大尺度精细化物理模型试验技术；融合高性能计算与人工智能发展新型数值模拟方法；完善多尺度、全方位、长周期的现场观测技术与原位监测体系，以期为海底流滑灾害的预测预警与防控提供技术支撑。

为揭示干湿循环作用下无机盐对原状黄土孔隙结构及渗透性的影响，以陕西省泾阳县南源的原状黄土为研究对象，通过室内试验，对不同干湿循环条件和不同物质的量浓度NaCl溶液入渗下原状黄土渗透性和孔隙结构的变化规律及其水土作用机制进行了系统分析。干湿循环削弱了原状黄土的渗透性，且随着干湿循环次数的增加，原状黄土的饱和渗透系数越小。NaCl溶液提升了原状黄土的渗透性，且随着NaCl入渗液浓度的增大，对渗透性的促进作用越明显。干湿循环促进了原状黄土表面裂隙发育，增加了土体中微孔的数量和面积比，使土体有效孔隙度减小，土体结构变得更加紧密。NaCl溶液的入渗强化了石膏等矿物的溶解作用，导致土体孔隙更加发育，渗透性增强。本研究加深了对干湿循环和无机盐溶液渗透的共同作用下原状黄土结构及渗透性变化规律的认识，为原状黄土地区的水土保持及工程建设提供科学支撑。

重庆市万州区地处我国三峡库区核心地带，区域内地质灾害广泛发育，对城镇发展产生了较大影响，开展单体滑坡风险研究具有重要的意义。以万州区瀼渡场北滑坡为研究对象，开展了单体滑坡灾害风险评价研究。基于野外实地调查，通过 GEO-Studio和DAN3D分别开展滑坡失稳概率分析及运动过程分析，得到滑坡危险性评价结果；结合承灾体抗灾能力分析，开展易损性定量评价；叠加滑坡灾害危险性、承灾体易损性及承灾体价值开展了瀼渡场北滑坡风险评价。结果显示：在天然自重及荷载情况下，瀼渡场北滑坡为稳定状态，在降雨工况下稳定状态均为欠稳定，在100 a一遇10 d降雨条件下稳定性为1.011，破坏概率为23.53%。瀼渡场北滑坡百年一遇的降雨强度下失稳破坏造成的总人口伤亡风险为2人，总经济损失风险为114.1万元。研究成果精准量化了极端降雨条件下瀼渡场北滑坡的失稳概率、承灾体易损性及综合风险值，明确了滑坡失稳后的人口伤亡与经济损失分布特征，不仅为瀼渡镇地质灾害防灾减灾管理提供了具体的数据基础和技术指导，也为三峡库区同类单体滑坡的风险评价工作提供了参考范式，对库区滑坡灾害防灾减灾工作具有重要的实践意义。

软土区地下开挖过程中常形成天然软土边坡，在超载下极易发生结构失稳等灾害。为探究天然软土边坡的破坏机制，开展原状软土边坡模型试验，基于电阻率方法分析超载下边坡的破坏模式和微观机制。结果表明：整个边坡电阻率分布在1.5～4 Ω·m之间，电阻率与含水率呈现负对数关系，在60 kPa超载下坡体含水率等值线出现沿坡顶斜向坡面分布特征。软土内部土颗粒−土颗粒的电流流通路径和流通距离变化程度不同，引起土体自上而下电阻率变化程度逐渐下降，反映软土微观结构变化具有差异性。微观结构变化是引起边坡破坏的主要原因，根据电阻率累计变化量的特征，微观结构变化沿坡体高度H划分3个区域，[0，0.32H]为强变化区，(0.32H，0.60H]为中等变化区，大于0.60H范围为弱变化区。天然软土边坡在超载下主要发生拉裂−鼓胀−错动破坏。研究成果可为天然软土边坡的稳定性评价与工程加固提供试验依据与理论参考。

边坡可靠度分析的高昂计算成本限制了其在工程实践中的广泛应用，亟需开发更加高效、准确的分析方法。本研究提出了一种有限差分强度折减法采样（strength reduction sampling，简称SRS）结合主动学习支持向量机（support vector machine，简称SVM）代理模型的新型土质边坡可靠度分析方法（SRS-SVM）。通过强度折减采样策略，高效生成邻近极限状态面高信息量的训练样本点，提升了SVM代理模型的训练效率。通过4个经典边坡案例对所提方法的高效性和准确性进行了验证。研究结果表明，本方法相比于传统的可靠度方法，如经典响应面（classical response surface method，简称CRSM）、径向基函数（radial basis function，简称RBF）和高斯过程回归结合强度折减采样（strength reduction sampling combined with Gaussian process regression，简称SRS-GPR）等，在计算效率（数值模型计算小于40次）和计算准确性（系统失稳概率相对误差绝对值小于1.5%）均表现出明显的优势，并且在处理功能函数非线性及复杂边坡时展现出较强的适应性。本研究提出的SRS-SVM方法将强度折减采样与主动学习SVM分类模型结合，在计算效率、计算精度以及处理复杂问题等方面表现优异，具有良好的工程应用前景，可为工程边坡风险评价与防治提供高效的技术支撑。

土质边坡在降雨−蒸发循环作用下易形成裂隙，导致降雨入渗土壤，诱发边坡失稳。基于生态优先，提出了具有生态功能的细/粗非饱和阻隔层（CBL）抑制降雨入渗的边坡防护方法，旨在从源头上阻隔降雨入渗，为边坡生态修复与稳定性防治提供技术参考。采用物理模型试验，开展2种降雨强度（1.93×10⁻⁴，4.73×10⁻⁴ cm/s）和4种 CBL 岩性结构组成（亚砂土 / 粗砂、亚砂土 / 砾砂、亚砂土 / 角砾、亚砂土 / 圆砾）条件下，CBL 对降雨入渗规律及其对边坡防护效果的影响研究，分析粗粒层粒径、颗粒形态及降雨强度对 CBL 水分运移和排水效率的作用规律。研究结果表明：①降雨在细粒层以均匀流为主，运移速度随粗粒层粒径增大而增加并受粗粒层颗粒形态的影响明显；降雨入渗至细 / 粗粒层界面时，水分沿界面向坡脚迁移；降雨突破细 / 粗粒层界面后，在粗砂和砾砂中仍以均匀流运动为主，而在角砾和圆砾中则以优先流方式运动，且优先流程度随粗粒层粒径增大而增强。②CBL 稳定排水效率（稳定排水强度与降雨强度之比）随降雨强度增加而减小，且在高降雨强度时，其随粗粒层粒径增加而小幅增加；CBL 综合排水效率（侧向排水总量与降雨总量之比）随粗粒层粒径和降雨强度增加而增加，且降雨强度越大其增加幅度越显著下降。③粗粒层颗粒形态对 CBL 阻隔降雨效果影响明显，亚砂土 / 角砾 CBL 在试验设定的降雨强度范围内可完全阻隔降雨入渗至边坡黏土层，其阻隔降雨入渗的效果最佳。研究成果揭示了二元结构 CBL 抑制降雨入渗的内在规律，可为土质边坡稳定性防治提供重要参考。

地热资源具有可再生、能源利用效率高和节能减排等显著优势，是推动能源转型、实现 “双碳” 目标的重要可再生能源类型。银川盆地地热储量丰富，但因缺乏系统的水文地球化学与同位素研究，其地热水成因机制尚未明确，开发利用也缺乏科学规划与统一管理，不仅导致地热资源开发利用进程缓慢，还严重阻碍了当地经济的绿色快速发展。以银川盆地典型地热井水样为研究对象，将其按区域划分为西部、中部和东部3组，同步采集研究区深层地下冷水样品作为对照，结合区域地质构造背景，通过系统分析测试地热水与地下冷水的水化学、同位素特征，深入探讨了研究区地热水的地球化学起源、径流循环过程、热源类型，并全面剖析了地热系统的成因机制。研究发现，该区域地热水化学类型主要为 Cl-Na 型和Cl·SO₄-Na 型；氢氧同位素特征显示，地热水补给来源以大气降水为主，补给高程在 1616～2964 m；水化学特征结合氯、锶、硫同位素指示，地热水物质来源主要为高温条件下的水−岩相互作用、岩盐溶解及古沉积水输入。研究区地热水热储温度为 78.9～109.2 ℃，循环深度为3455.4～24794.0 m；离子比例系数和¹⁴C 测年结果表明，与西部、东部地热水相比，中部地热水的水化学组分含量最高，循环周期最长，循环深度也最深。通过地热水水化学特征分析及花岗岩生热率定量计算得出，研究区地热系统的热源主要为大地热流加热。本研究明确了银川盆地地热资源的关键水文地球化学特征与成因机制，建立了地热系统成因概念模型，为后续科学合理开发利用该地热资源、推动当地经济绿色高质量发展提供了重要的理论与实践依据。

探讨均质砂箱含水层多级水流系统排泄点及内部溶质运移的非费克现象与关键影响因素，明晰该模式下非费克现象的表现规律，为复杂嵌套式盆地地下水污染防控与治理提供实验和理论依据。基于室内砂箱实验与COMSOL Multiphysics软件数值模拟，通过改变降雨入渗强度，构建单一区域、局部+区域二级、局部+中间+区域3级3种水流系统模式，开展溶质运移动态监测与穿透曲线分析。溶质运移穿透曲线分析显示：同一水流模式中，非费克现象显著程度为区域水流系统>中间水流系统>局部水流系统；不同水流模式中，非费克现象显著程度为单一区域水流系统>局部+区域二级水流系统>局部+中间+区域3级水流系统；砂箱河谷排泄点与含水层内部监测点均呈现明显的早到、拖尾非费克运移特征。该非费克现象受地下水流速、溶质运移路径和降雨入渗强度共同影响，浅部受流速影响更大，深部受运移路径影响更显著；降雨入渗强度与深部非费克现象呈明显负相关，对浅部则无明显相关性。研究成果丰富了均质含水层多级水流系统溶质运移理论，可为实际盆地地下水污染评价与修复提供科学参考。

天津市近年来通过跨流域调水、严格管控地下水开采等措施，大幅压缩深层地下水的开采量，平原区地下水位呈现整体回升态势，地面沉降速率减缓。在地下水位修复背景下，探讨人为调控开采与人工回灌对天津市平原区地下水位变化及地面沉降响应的影响，一方面有助于抑制地下水位下降速率，优化水资源利用，另一方面也有助于未来城市地面沉降的管控，降低地面沉降风险。基于GMS软件中的MODFLOW-SUB模块，构建研究区域的地下水流−地面沉降耦合模型，在验证合理后设计不同的开采和人工回灌方案，模拟预测2023—2025年深层地下水位的变化以及地面沉降变化。结果表明，将现状开采量扩大2～4倍，会加剧静海区、滨海新区东北部地下水漏斗区水位降落，水位降幅约为0.02～0.17 m，从而加速地面沉降。当开采量压缩50%时，地下水位相对回升0～0.02 m，对地面沉降缓解不显著。回灌方案对水位回升的影响范围最大可达250.04 km²，抬升地下水位0.14～0.50 m，引起水位漏斗区地面回弹0.25～0.75 mm，回灌方案对地面沉降的缓解效果较好。目前，在研究区的深层漏斗区附近不应增加开采量，可通过适当减少开采量，并逐步结合人工回灌的方式，促进地下水位回升，从而达到恢复地下水资源和缓解平原区深层含水组地层压缩的目的。研究成果可为天津市地面沉降控制提供一定科学依据。

传统的地面核磁共振（SNMR）方法在正演计算时往往不考虑地形条件，这会影响二维成像的精确性。基于谐变电偶极子（HED）积分方法对地形起伏情况下的SNMR响应信号特征进行分析，发现地形是影响反演结果的关键因素。通过数值模拟建立单斜模型、堤坝模型2类地质模型，对2类地形条件下的SNMR二维信号特征及反演结果进行对比分析。结果表明，考虑地形起伏的SNMR二维反演结果，在含水体位置、形态和含水量方面与预设模型一致性更好，利用HED积分方法能够克服地形因素影响，有效提升地形起伏条件下含水体边界的识别能力和含水层整体的连续性。结合高密度电阻率法（ERT）在贵阳红枫湖进行场地验证，发现考虑地形起伏的HED积分SNMR二维反演可直观表征地下含水分布，并准确划定含水层位置和形态，更能反映含水层横向分布复杂性，提高了反演的精确性。试验结果验证了基于HED积分的方法能够更好地适应复杂的地形环境，为高精度地下水探测提供一定的技术支撑与方法参考。

为佐证 “大塘坡式” 锰矿 “含锰气液底辟喷溢−沉积与准同生多次充注复合成矿” 新成矿模式，以贵州省高地−道坨超大型菱锰矿床为研究对象，开展喷溢−沉积旋回精细建模与三维可视化分析，揭示矿床成矿规律，为该类矿床深部及外围成矿预测提供支撑。对研究区含矿段钻孔岩（矿）心进行沉积旋回划分与对比，编制系列喷溢−沉积旋回剖面图；采用沉积学知识驱动的系列剖面拓扑推理与层面建模结合的方法，构建沉积旋回三维结构模型，同时基于角点网格的多点地质统计学随机属性建模方法，结合 TIN-CPG 混合数据模型构建锰含量三维属性模型，形成结构−属性一体化三维地质模型。本研究成功构建了研究区 5 期喷溢−沉积旋回的一体化三维模型，通过三维可视化分析，直观揭示矿床喷溢−沉积期次、强度变化规律，其中第一旋回喷溢作用较弱，第三、四旋回作用最强，富锰矿体（w（Mn）≥25%）也主要集中于此，清晰再现了成矿过程。验证表明该精细建模方法可行，本研究提出的沉积学知识驱动的多期次沉积旋回三维结构推理建模方法及构建的精细旋回三维地质模型不仅为 “大塘坡式” 锰矿成矿模式提供了可视化证据，也为该类矿床成矿预测提供了直接模型依据。

针对地质体相邻轮廓线重建中因轮廓特征差异显著导致的匹配准确率低下、拓扑关系失真及几何形态畸变问题，提出了一种基于模糊匹配与多特征约束插值的复杂轮廓重建算法。该方法首先融合顶点的空间位置、局部邻接关系和整体轮廓特征，建立模糊域匹配策略，评估相邻轮廓的顶点相似度并在相似顶点间建立单映射匹配。基于匹配结果生成源轮廓与目标轮廓的最大接近轮廓后，采用线性插值和离散多边形演化分别处理最大接近轮廓之间以及原始轮廓与最大接近轮廓之间的过渡形态。最后，结合包围盒约束的几何变换进行校正，基于匹配结果对插值后的轮廓序列进行三维重建，采用3组典型地质特征的勘探线剖面数据进行重建测试。在方法对比方面，选取GOCAD标准重建算法作为基准，同时引入局部优化约束和全局优化约束的改进算法进行系统比较。结果表明，所提方法有效解决了传统重建方法中存在的轮廓自交和拓扑结构紊乱问题。基于三角形相似度、跨距长度和空间夹角构建的几何评价体系验证表明，该方法重建的不规则三角网（TIN）模型在几何精度和拓扑一致性方面均表现出显著优势。本研究提出的方法降低了轮廓插值对匹配结果的依赖，为轮廓线重建中的对应问题和插值问题提供了算法创新与理论参考。

矿体三维建模是数字矿山和智慧矿山建设的核心基础。针对矿体隐式建模中剖面轮廓线间隔稀疏导致地质约束难以有效提取的关键问题，提出一种基于Hermite径向基函数（HRBF）隐式建模框架的三维重建方法，通过融合轮廓线层间插值与法向优化技术构建矿体模型。首先基于三次样条闭合曲线拟合方法对原始轮廓数据进行均匀化处理，通过矩形包围盒分区建立轮廓映射起始点，依据局部轮廓长度与总长度比例动态调整控制点映射关系，有效解决复杂轮廓线控制点之间的合理对应问题。针对矿体轮廓法向梯度约束难以提取的问题，设计了一种基准法向驱动的局部选点策略与法向二义性消除机制，从而提高边界法向梯度的准确性和拓扑一致性。最后基于移动立方体方法实现隐式曲面可视化，通过实例矿体轮廓数据构建了复杂三维矿体模型，验证了本方法的有效性。研究成果可为复杂矿体精准三维重建、资源储量估算及智慧矿山建设提供可靠技术支撑。

已有的生成对抗网络条件化建模研究主要集中于理论方法的发展和应用探索，缺乏对不同井网密度下各类条件化方法模拟效果的系统性定量评估，难以给实际沉积相建模的方法选择提供精准参考。针对生成对抗网络地质建模的条件化方法开展研究，系统评估不同井网密度下3种条件化方法的模拟效果，具体为：①在训练中显式引入井点条件损失优化生成器的条件损失函数法；②基于梯度下降的输入向量搜索方法；③基于前置神经网络的输入向量搜索方法。以井点匹配率、砂体连通性为评价指标，在 2%～10% 井密度下开展对比实验，同时探究了条件损失权重与井网密度的交互作用对建模效果的影响。实验表明，条件损失约束法在操作便捷性与建模效率上整体更优，且可通过调整损失权重灵活平衡约束精度与模式多样性，适配兼顾全局结构与局部精度的场景；梯度下降法在匹配率上有优势，但计算成本高；神经网络映射法生成速度快，适合快速推断场景，且该方法存在100～1000 的损失权重临界区间，可实现约束精度与地质模式多样性的合理平衡。研究结果揭示了不同条件化方法在不同井网密度下的性能差异，明确了各方法的适用场景，为不同井网密度下沉积相建模的条件化策略选择提供了定量参考与实操参数依据。