应力路径和干湿状态对堆石料颗粒破碎的影响研究

堆石料颗粒破碎是引起高土石坝变形的重要因素。在大坝填筑、蓄水期,堆石料的应力路径和干湿状态均是变化的。通过大型三轴试验,系统地研究了应力路径和干湿状态对堆石料颗粒破碎规律的影响。试验结果表明：（1）相同初始条件下,按不同应力路径达到同一轴向应变停机时测定的颗粒破碎率是不同的,等围压?3试验产生的颗粒破碎最大,等平均主应力p试验的次之,等最大主应力?1试验的最小,但不同应力路径下的颗粒级配演化规律是一致的。（2）相同初始条件下,湿样的颗粒破碎率明显高于干样,且二者的差距随着围压的增大而增大,不同干湿条件下的颗粒级配演化规律同样是一致的。（3）建立的考虑母岩强度的颗粒破碎率与塑性功的关系可以较好地统一描述不同应力路径及干湿状态下的颗粒破碎。该研究成果可为建立复杂应力路径及干湿变化条件下考虑颗粒破碎的堆石料弹塑性本构模型提供依据。     

东太平洋海隆13°N表层含金属沉积物物质组成与元素赋存状态

为了解不同类型含金属沉积物在物质组成和元素赋存状态的差异,对东太平洋海隆13°N洋中脊两侧表层含金属沉积物(站号:E271和E53)进行了矿物学、地球化学分析,顺序提取实验,并与前人对轴部表层沉积物(站号:17A-EPR-TVG1)的研究结果作了对比分析。研究结果表明, E271和E53是远端含金属沉积物,由非浮力热液羽状流中颗粒物沉降所形成的;17A-EPR-TVG1沉积物是近喷口含金属沉积物,由黑烟囱或者热液硫化物丘状体崩塌、堆积,或者由热液羽状流中Fe-Mn氧化物和硫化物快速沉淀而形成的,近喷口沉积物比远端沉积物更富集Fe、Cu和Zn等元素。元素在两种含金属沉积物中的赋存状态基本相同,除了Fe,Cu,Zn,Mo和稀土元素(REE)等元素在远端沉积物中主要存在于Fe-Mn氧化物相,在近喷口沉积物中主要在残留相中。远端沉积物中REE页岩标准化配分模式与海水相似,表明REE主要来自海水,而近喷口沉积物中REE配分模式与热液流体相似,说明REE以高温热液流体来源为主。相关研究结果加深了对热液沉积作用研究的认识。     

滨海含水层胶体絮凝导致地层损害的实验研究

滨海含水层地层损害是指淡水驱替咸水过程中,释放后的黏土胶体发生絮凝沉降,导致地层孔隙被堵塞,引起含水介质的渗透性降低的现象。该文通过絮凝沉降实验和定流速砂柱实验,分析不同离子强度和阳离子价态(一价、二价)对胶体絮凝沉降的影响,结果表明:NaCl作为电解质时,絮凝发生的离子强度范围在0.032~0.034 mol/L之间,絮凝时间从82 min减少至39 min;而电解质为CaCl 2,离子强度为0.006 mol/L时,胶体的絮凝时间仅需6 min;钙钠比越高,黏粒絮凝发生的越快。砂柱实验结果显示,含水介质渗透性会随着电解质溶液的离子强度增加和阳离子价态的升高快速降低。当电解质为NaCl,离子强度分别为0.054 mol/L和0.017 mol/L时,含水介质渗透性降低20%所需时间分别为15 min和50 min;当电解质为CaCl2,离子强度为0.011 mol/L时,含水介质渗透性降低20%仅需5 min。因为高离子强度和高价阳离子可以加速胶体絮凝,多孔介质的孔吼更容易发生堵塞,研究成果对降低滨海含水层的地层损害有一定的实际应用价值。     

北极地区国家在《联合国海洋法公约》下的权利义务及其与地理不利国家之间的关系

随着全球气候变暖,北极地区丰富的自然资源和独特的地理区位使其战略价值一时凸显。环北极国家为了该地区丰富的自然资源和战略优势展开了一系列行动,也产生了一系列争端。除了北极八国间存在着主权与主权权利的争端外,各地理不利国家也纷纷依据《联合国海洋法公约》的相关规定主张其在北极地区应有的权利和利益,由此加重了北极地缘政治关系的复杂性。鉴于现有的北极多边法律文件以及环北极国家行使主权的实践,在"人类共同继承"原则下,亟需澄清环北极国家在《联合国海洋法公约》下的权利义务,进而协调好它们与包括中国在内的地理不利国家之间的关系。     

白令海峡治理的合作机制研究

近年来随着北极冰盖的融化,北极通航已成为可能,而白令海峡作为北极航道重要的出口/入口,其战略地位也将逐步显现并被各国关注。在讨论白令海峡的治理与合作时,首先要明确白令海峡是用于国际航行的海峡,而作为海峡沿岸国的美国和俄罗斯对于白令海峡的管控与合作将成为影响未来北极航行的重要因素。为同时保障海峡沿岸国与使用国的利益,可借鉴马六甲海峡的治理经验,在现有治理机制的基础上进一步深化海峡沿岸国与海峡使用国的合作机制。中国作为海峡使用国也有必要积极参与白令海峡的合作治理。     

浅水湖泊生态系统的多稳态理论及其应用

在“八五”期间太湖研究工作的基础上,发展和充实了浅水湖泊多稳态理论,简要介绍了多稳态概念模型,并将这一理论和模型贯穿于太湖富营养化防治研究中;总结了太湖各湖区的状态演化过程,提出保护东太湖生态环境和治理五里湖的策略及技术路线,并付诸于实验;证明了利多稳态理论和多稳态模型指导湖泊富营养化防治的可行性。     

Limnology of the neotropical high elevation shallow lake Yahuarcocha (Ecuador) and challenges for managing eutrophication using biomanipulation

Temperate and tropical shallow lakes differ in several fundamental aspects with respect to management of eutrophication. High altitude tropical shallow lakes are a special case, showing similarities with temperate and tropical lakes. We studied the ecology of the eutrophic high-altitude tropical lake Yahuarcocha in the Ecuadorian Andes and evaluated the potential of biomanipulation to control eutrophication. With a toxin-producing Cylindrospermopsis bloom, low Secchi depth and low submerged macrophyte cover, Yahuarcocha is clearly in a turbid ecosystem state. Relatively low nutrient concentrations should theoretically allow for a shift to a clear water state through biomanipulation. Top-down control of phytoplankton by zooplankton, however, is complicated by the (1) absence of predatory fish, (2) fish community dominated by small poecelid species, (3) lack of a refuge for zooplankton from fish predation within the macrophytes, and (4) persistent, grazing resistant bloom of the cyanobacterium Cylindrospermopsis. In these aspects, lake Yahuarcocha is more similar to tropical shallow lakes, probably because water temperature is high relative to the mean air temperature and because of the absence of a cold season. The fish and macrophyte communities consisted almost entirely of exotic species. The exotic fish species probably stabilized the turbid state in the lake.     

从二维地转风到三维涡旋运动

给出了大气三维涡旋运动基本态所满足的简洁的偏微分方程. 大气涡旋运动存在低压辐合上升和高压辐散下沉的基本状况，基本态的三维速度场可以用流函数和对流速度势分解，且具有螺旋结构. 当Reynolds数Re→∞时，涡旋运动就化为地转风，涡旋运动近似就化为地转风近似.     

丹东冬季降水相态判据研究

利用丹东1979-2012年10月至翌年4月逐日降水、天气现象、高空探空资料及NCEP0.5°×0.5°（部分2.5°×2.5°）再分析资料,对丹东地区冬季不同相态降水气候及大气层结特征进行了统计分析, 并对不同相态降水典型个例进行了分析。结果表明：丹东地区虽地处北方,但冬季降水相态多样。在秋冬、冬春过渡和严冬不同时段,大气不同层结不同相态降水气温阈值范围不同,建立了丹东冬季不同大气层结降水相态判据。大气不同层结前期特别是近地面层气温背景与不同相态降水的发生与转换关系密切,可为动态预报降水相态提供了参考。850 hPa及以下中低空温度条件对冬季降水相态形成至关重要,850 hPa的0℃线能较好区分雨和雪区大致范围,925 hPa的0 ℃线能较好区分雨夹雪和雪以及雨夹雪和雨大致范围。     

A nonlinear coupled soil moisture-vegetation model

Based on the physical analysis that the soil moisture and vegetation depend mainly on the precipitation and evaporation as well as the growth, decay and consumption of vegetation a nonlinear dynamic coupled system of soil moisture-vegetation is established. Using this model, the stabilities of the steady states of vegetation are analyzed. This paper focuses on the research of the vegetation catastrophe point which represents the transition between aridness and wetness to a great extent. It is shown that the catastrophe point of steady states of vegetation depends mainly on the rainfall P and saturation value v0, which is selected to balance the growth and decay of vegetation. In addition, when the consumption of vegetation remains constant, the analytic solution of the vegetation equation is obtained.