不同结构性黄土的强度规律及传统强度准则适应性分析

在真三轴试验基础上揭示了多种不同结构性原状黄土的强度变化规律,分析了在岩土工程实践中常用的Mohr-Coulomb准则和Matsuoka-Nakai准则对不同结构性原状黄土的适应性。结果表明:当结构性黄土的强度越大时,其在π平面上的破坏线越接近于抹圆曲边三角形,反之其在π平面上的破坏线越接近于抹圆角三角形;结构性黄土随着结构性的增大在π平面上的强度破坏线从抹圆角三角形逐渐向抹圆曲边三角形发展,最终趋近于Mises圆;两个强度准则所描述的强度都比结构性原状黄土的实际强度值小,Mohr-Coulomb准则的误差比Matsuoka-Nakai准则的误差大,并且随着结构性的增强其误差也逐渐增大。     

甘肃东南地区构造活动与2013年岷县—漳县MS6.6级地震孕震机制

位于南北地震带中北段的甘东南地区,其构造变形和构造活动特征与青藏高原向北东方向的扩展密切相关,该地区复杂的构造几何形态主要受控于东昆仑断裂和西秦岭北缘断裂,区域新构造运动主要动力来源于青藏高原向北东的扩展.近年来,甘东南地区中强地震频发,本文主要通过对该地区构造活动特征、历史地震等资料的综合分析讨论,结合地球物理、地震学和野外调查等资料,认为青藏高原东北部东昆仑断裂的向北挤压和向东的运动是该地区构造应力集中的主要原因,也是该地区中强地震的主要孕震环境和机制,而西秦岭北缘断裂的走滑及向南北两侧逆冲“花状构造”是临潭—宕昌断裂带上中强地震频繁发生的一个重要动力因素.2013年7月22日发生在甘肃岷县—漳县的M_S6.6级地震正好位于临潭—宕昌断裂带中东段上,是该断裂分段不均匀活动的结果.     

Investigating the uncertainty and transferability of parameters in SWAT model under climate change

ABSTRACT

There is an implicit assumption in most work that the parameters calibrated based on observations remain valid for future climatic conditions. However, this might not be true due to parameter instability. This paper investigates the uncertainty and transferability of parameters in a hydrological model under climate change. Parameter transferability is investigated with three parameter sets identified for different climatic conditions, which are: wet, intermediate and dry. A parameter set based on the baseline period (1961–1990) is also investigated for comparison. For uncertainty analysis, a k-simulation set approach is proposed instead of employing the traditional optimization method which uses a single best-fit parameter set. The results show that the parameter set from the wet sub-period performs the best when transferred into wet climate condition, while the parameter set from the baseline period is the most appropriate when transferred into dry climate condition. The largest uncertainty of simulated daily high flows for 2011–2040 is from the parameter set trained in the dry sub-period, while that of simulated daily medium and low flows lies in the parameter set from the intermediate calibration sub-period. For annual changes in the future period, the uncertainty with the parameter set from the intermediate sub-period is the largest, followed by the wet sub-period and dry sub-period. Compared with high and medium flows/runoffs, the uncertainty of low flows/runoffs is much smaller for both simulated daily flows and annual runoffs. For seasonal runoffs, the largest uncertainty is from the intermediate sub-period, while the smallest is from the dry sub-period. Apart from that, the largest uncertainty can be observed for spring runoffs and the lowest one for autumn runoffs. Compared with the traditional optimization method, the k-simulation set approach shows many more advantages, particularly being able to provide uncertainty information to decision support for watershed management under climate change.

EDITOR Z.W. Kundzewicz ASSOCIATE EDITOR not assigned     

Plant Species Richness Increased Belowground Plant Biomass and Substrate Nitrogen Removal in a Constructed Wetland

The effects of plant species richness on both above‐ and belowground plant biomass, plant nitrogen (N) pool size, and substrate N concentrations were studied in a full‐scale subsurface vertical‐flow constructed wetland (CW). Results showed that (i) plant species richness increased belowground plant biomass and its N pool size but had no effect on aboveground plant biomass and its N pool size; (ii) plant species richness increased substrate N removal, especially ammonium N removal; and (iii) plant species richness had no effect on plant N use efficiency, suggesting that the N pool size increased with increasing plant species richness. More N accumulation could be removed through harvesting plant biomass. We concluded that the N removal performance of the CW improved by plant species richness through increasing belowground biomass and relevant N pool size.     

干旱区绿洲生态脆弱性评价方法及应用研究——以吐鲁番绿洲为例

依据干旱区绿洲生态环境特点,建立了完整的生态脆弱性评价指标体系。结合GIS和遥感技术,分别从生态压力、生态敏感度和生态稳定度3方面对研究区生态脆弱性进行分析,并运用综合指数法、层次分析法得出综合评价结果。结果表明,研究区80%以上的区域已达到中度脆弱级别,近1/6的区域为重度脆弱区,在分布上呈现从东向西明显增加的特点。生态脆弱性表现出了显著的土地利用效应,随着脆弱度等级的增加,荒漠化面积所占比例大幅度提高。进行荒漠化治理、保证生态用水是吐鲁番绿洲生态建设的关键。     

ArcGIS到CorelDraw的数据转换及图层异常改正

制图软件间的数据共享是地图生产中的重点及热点问题之一。具有空间数据处理功能的ArcGIS软件和具有图形图像设计功能的CorelDraw软件,凭借其成熟的制图功能和丰富的开发资源,受到了地图编制单位和人员的青睐。但是,传统制图并没有明确提出ArcGIS数据到CorelDraw数据转换的方法。基于这一问题,本文着重探讨了利用第三方数据格式Dwg实现数据转换的解决方案,同时利用ArcGIS中支持COM标准的VBA开发资源进行了二次开发,对该转换方法所产生的图层异常进行了改正,确保了数据转换的准确性,实现了ArcGIS与CorelDraw间的数据共享。     

铁路测量中坐标系的建立与转换

在铁路测量中,长度投影变形要求小于2．5cm／km。但是由于铁路为典型的线性工程,通常横跨多个投影带,因此采用国家标准3。带难以满足铁路测量精度要求,本文通过分析高斯投影长度变形,提出分段建立独立坐标系的方法,控制长度投影变形,满足精度要求,最后介绍利用GlobalMapper软件实现两个独立坐标系的转换。     

菲律宾海西北部岩芯记录的125 ka以来的地磁场强度及其影响因素

沉积物记录的地磁场强度首先提供了模拟地磁场演化的数据约束,其次提供了沉积物的年龄信息. 本文报道了菲律宾海西北部岩芯记录的地磁场相对强度,并结合岩石磁学和沉积学性质探讨了影响强度的各个因素. 除底部红粘土层的局部磁偏角偏转可能揭示了沉积后改造以外,磁化率各向异性和地磁场方向特征表明沉积物为原状沉积. 岩石磁学性质表明沉积物符合磁性均一性,可以记录可靠的地磁场强度. 由于红粘土层及其下部的磁偏角异常,本文讨论其上部约125 ka的结果. 常规归一方法获得的两个地磁场强度参数NRM/ARM(特征剩磁和非磁滞剩磁比值)和NRM/κ(特征剩磁和磁化率比值)与其它记录对比得到时间-深度对比点,对比点之间的年龄为线性内推或者外推. 地磁场强度时间模型上的岩芯氧同位素与全球氧同位素综合曲线一致证明强度结果的有效性和对比的正确性. 磁化率为归一参数的强度大多低于以非磁滞剩磁为归一参数的强度,频谱和相关分析证明NRM/ARM不与ARM和磁性矿物粒度(ARM/κ)相关,也没有轨道周期性,而NRM/κ却与κ和ARM/κ相关,而且有13~12 ka的周期. 由此我们认为NRM/ARM记录的地磁场强度比NRM/κ更好地消除了气候印记. 进一步探讨了超顺磁含量、碳酸钙含量、磁性矿物组成以及磁性矿物粒度变化与地磁场强度差值的关系,发现末次间冰期较高的超顺磁含量和磁性矿物粒度的较大范围变化造成了地磁场强度差值,后者至少造成了90%差异. 中等含量的碳酸钙和较小的磁性矿物组成变化不是磁场强度差值产生的原因. 如何校正磁性矿物粒度变化的影响将是下一步工作的重点.     

我国开展测绘地理信息一致性测试的探讨

测绘地理信息标准化是保障地理信息产业健康快速发展的重要技术手段,一致性测试作为一种标准化的检测手段已广泛应用于信息技术、工业自动化等多个领域,如何建立与我国国情相适应的测绘地理信息一致性测试评价体系是当前面临的重要课题。首先介绍一致性测试理论的发展及应用现状,然后对一致性测试的特点进行深入分析,提出在测绘地理信息领域开展一致性测试工作的特殊性和必须考虑的问题,最后结合测绘地理信息领域的现状探讨如何建立测绘地理信息一致性测试评价体系。     

基于辛算法模拟探地雷达在复杂地电模型中的传播

近年来,探地雷达(GPR)凭借其快速、高效、无破损等特点,已经广泛应用于浅地层目标探测中.数值模拟是研究探地雷达电磁波在地下结构中传播规律的有效手段.辛算法是一种保持Hamilton系统总能量不变的时域数值计算方法.本文提出了基于一阶显式辛分块龙格库塔方法的探地雷达数值模拟方法.通过对比本文算法与时域有限差分方法计算结果可知,在同等计算精度下,本文算法可以节省25%的计算时间.并基于本文算法对两个复杂GPR模型进行正演模拟,得到模拟GPR探测wiggle图,这有助于更好的理解和分析实测雷达数据.