长江倒灌对鄱阳湖水动力特征影响的数值模拟

长江水倒灌是鄱阳湖的一个重要现象,是江湖作用的具体体现.利用环境流体动力学开源代码(EFDC)建立鄱阳湖的二维水动力模型,并借助染色剂模块和水龄模块,分析鄱阳湖全年的水动力变化过程、倒灌现象及其影响.数值模拟结果精确地验证倒灌的发生、持续时间和倒灌流量,显示倒灌时期湖区水力梯度、湖流逆向的特点.顶托作用强于鄱阳湖盆地作用时是倒灌发生的条件,通过计算倒灌发生的临界流量并与实际来流进行对比,本文提出新的倒灌判定条件,可以准确地预测倒灌和预估倒灌流量,且利用2007 2009年的测量数据验证了其可靠性.通过在赣江入流设置染色剂的方法,模拟获得2008年4次倒灌入流水体在湖区的占据面积.顶托作用和倒灌造成湖水不能外泄甚至逆流,增加湖区水体的水龄,通过数值模拟并与水力停留时间进行对比,估算出湖湖水水龄的增加时间.     

地下空间资源开发利用地质环境适宜性评价——以常德市为例

常德市为省域次中心城市及湘西北中心城市、综合交通枢纽和生态宜居城市,随着城市社会经济的快速发展,城市逐步进行地下空间资源的开发利用.运用层次分析法和变权评价方法,针对研究区60 m以浅的地下空间资源开发利用进行适宜性分析评价,按照0～10 m,10～30 m,30～60 m等3个层次进行评价,得出研究区地下空间资源开发...     

PSO-PSR-ELM集成学习算法在地面气温观测资料质量控制中的应用

针对台站密度低、新建台站以及特种单要素站等无法获得有效邻站或内部参考资料情况下的质量控制问题,从气温时间序列的混沌特性出发,考虑气温在短时间内的连续性和稳定性,提出一种基于粒子群(Particle Swarm Optimization,PSO)改进的相空间重构法(Phase Space Reconstruction,PSR)和极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)的集成学习算法的地面逐时气温观测资料的单站质量控制方法,实现气温资料的质量控制。为检验该方法的适用性,运用该方法对江苏省八市2007~2009年的地面气温观测资料进行质量控制,并与传统单站方法及切比雪夫多项式内插法(Tshebyshev Polynomial Interpolation,TPI)进行对比。实验结果表明,该方法相比较于TPI和传统方法可以更有效地标记出可疑数据,具有检错率高、地区和气候适应性、可控性强等优点。     

常德市地下水应急水源地应急供水可行性评价及方案研究

寻找地下水应急水源地、建立应急供水机制,是城市发生日常供水障碍时保障居民用水安全、维护社会稳定的重要措施。通过分析常德市规划区水文地质条件,圈定了5个地下水应急水源地,总结了同类型城市地下水应急水源地的选址原则,并从水量、水质、开采能力3个方面对水源地进行了可行性分析。结合现有城市供水管网及地下水开采井保留情况,分别考虑了人均用水量最低标准20 L/d和一般标准50 L/d两种状态下的应急供水方案。应急供水每人20 L/d状态下,保留井的现有供水能力可以满足应急供水需求,而应急供水每人50 L/d状态下,河洑水源地和芦荻山水源地保留井的现有供水能力不足,建议增加开采井以满足应急供水需求。     

循环荷载对饱和黄土动剪模量的影响研究

利用装有压电陶瓷弯曲元的双向振动三轴仪对饱和黄土进行了循环荷载试验,并根据静力固结条件下黄土的动剪模量发展规律建立了基于哈定方程的拟合曲线;将循环荷载作用下的动剪模量与静力固结下的动剪模量进行了对比研究,并根据轴向应变的发展规律,确定了以上2种条件下动剪模量产生差异的原因：试样结构性破坏,土颗粒重排列,土体具有很高的敏感性。对于振动过程中的暂停对试验的影响进行了研究,认为由于暂停时间很短,可以忽略这种影响。在振动结束后,对试样在原压力下重新进行固结,结果表明,固结完成后,试样的动剪模量增大,且增大幅度随着密度的增加而变小。     

湘西南印支期瓦屋塘岩体年代学、成因与构造环境

瓦屋塘岩体位于湘西南,主要由黑云母二长花岗岩和二云母二长花岗岩组成,少量黑云母花岗闪长岩。2个花岗岩样品的锆石SHRIMP U-Pb年龄分别为216.4±2.4 Ma、215.3±3.2 Ma,属晚三叠世。岩石具有富硅(SiO_2=68.39%~77.77%)、富铝(Al_2O_3=12.39%~16.43%)、高钾(K_2O=4.27%~6.02%)、中碱(Na_2O+K_2O=7.08%~8.57%)、高ASI(平均1.19)的特点,总体属高钾钙碱性系列强过铝质花岗岩类。微量元素中Ba、Nb、Sr、P、Ti表现为明显亏损,Rb、(Th,U,K)、(La,Ce)、Nd、(Zr,Hf,Sm)、(Y,Yb,Lu)等相对富集,稀土总量较低(ΣREE=81.72~216.23μg/g),轻稀土富集((La/Yb)_N=1.91~12.18),具明显的Eu负异常(δEu=0.09~0.78)。岩体具有较高的I_(Sr)值(0.71061~0.71786)和较低的ε_(Nd)(t)值(–8.63~–4.82),两阶段Nd模式年龄(t_(DM2))为1.38~1.69 Ga。C/MF-A/MF图解显示源岩为泥质岩和碎屑岩。多数样品Al_2O_3/TiO_2100,少量100。上述地球化学特征,表明花岗岩源岩主要为中上地壳酸性岩石,并可能有少量地幔物质加入。岩石氧化物和微量元素构造环境判别图解主要显示为后碰撞构造环境。基于上述岩石成因、构造环境判别,并结合区域构造演化过程,推断瓦屋塘岩体的形成机制为:中三叠世印支运动导致地壳增厚、升温,晚三叠世中期进入挤压应力相对松弛、深部压力降低的后碰撞构造环境,中上地壳岩石减压熔融并向上侵位;此外,软流圈上涌和热量的向上传递可能对瓦屋塘花岗质岩浆形成也起到一定作用。     

基于空间观测差异的地面气温资料质量控制算法研究

本文提出一种基于空间观测差异的地面气温资料质量控制算法(SDF算法).SDF算法在分析目标区域内不同观测站空间观测差异的基础上,通过引入观测差异曲面函数构造质量控制方程.同时,为权衡质量控制中的两类统计错误,提出均方根检错率概念(MSR),结合均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)和纳什效率系数(NSC)共同检测SDF算法的有效性.利用SDF算法对国家气象中心提供的14个地面观测站2005-2014年02:00、08:00、14:00、20:00定时气温观测资料进行质量控制分析,并与反距离加权法(IDW)和空间回归检测法(SRT)进行对比.试验结果表明:通过多组独立测试,SDF算法的质量控制效果均优于IDW算法和SRT算法,具有稳定性高、适应性强的特点,但三种方法均受观测台站密集度和地形地貌影响.     

空间面板数据模型在地面气温观测资料质量控制中的应用

由于地面气温观测资料的时空分布符合空间面板数据结构特征,提出一种基于改进空间面板数据模型的地面气温观测资料质量控制算法(ST-RH算法)。该算法在利用邻近站地面气温观测资料时空相关性信息对目标站气温观测资料进行质量控制的基础上,兼顾了地面气温与相对湿度之间的强耦合关系,将相对湿度作为解释变量融入算法,增加了算法的内部复杂度,提高了算法的动态稳定性。为了检验该算法的有效性及适应性,利用ST-RH算法对多个场景地面气温观测资料进行质量控制,并与反距离加权算法(IDW算法)和空间回归算法(SRT算法)进行比较分析。试验结果表明,ST-RH算法相对于IDW算法和SRT算法更能有效地标记出地面气温观测资料中的存疑数据,同时多组独立案例的分析结果说明ST-RH算法具有更好的稳定性和适用性。