趋势变异条件下非一致性洪水频率计算方法的择优比较分析——以洞庭湖区弥陀寺站为例

受到全球气候变化和大规模人类活动等变化环境的影响,特别是长江三峡水库、葛洲坝电站等大型水电工程的兴建,洞庭湖区各站点的洪水序列发生了变异,并引发了洪水频率分布的非一致性问题。以洞庭湖区内弥陀寺站为例,采用线性趋势、非线性趋势、小波分析及希尔伯特-黄变换四种考虑趋势变异的非一致性洪水频率计算方法推求了年最大洪峰流量的频率分布,并进行了四种方法的择优比较分析。结果显示弥陀寺站年最大洪峰流量序列的均值存在显著下降趋势变异,四种方法推求的过去和现状条件下频率曲线的差异较小,而对未来时期的预测差异较大;经择优度计算与比较分析,基于非线性趋势方法所得结果为最优,且进一步得出年最大洪峰流量的频率分布在过去、现状和未来三个时期存在显著的差异,将直接影响洞庭湖区内弥陀寺站附近堤防的安全评价和区域防洪规划。     

城市空气污染持续维持机制研究 I.2002年西安市空气污染持续维持过程分析及其气象成因

为研究城市大气污染持续过程的形成机制及区域输送问题, 利用 2002 年西安市环境监测站 SO2、NO2和PM10日平均污染物浓度资料分析了西安市大气污染的时空分布特征及其与气象条件的关系。分析结果表明: 一年中西安出现3天以上空气质量为3级以上的持续污染过程18次, 累计污染超标日为192天, 出现3级以上的概率为53%。西安市区的污染物以可吸入颗粒物为主, PM10污染超标日较多。重点分析了2002年1月9~12日造成西安市持续污染过程的气象条件及天气形势, 可见4天的气象条件有着共同的特点: 平均风速小, 气温较低, 出现逆温, 相对湿度较大。西安地处高压后部, 气压较低, 高空为较平直的西北气流, 天气形势持续稳定。     

TBM法用于金属矿山深部开拓巷道的风险分析及应对措施

国内金属矿山深部采矿,采用钻爆法工程工期很长,不确定的各项风险较大。TBM法施工速度快、安全、质量好,在水利、市政、公路等运用已很广泛。“四新技术”的不断应用,设备的不断改进,国产TBM性能和质量不断提升,施工成本也大幅降低。但是TBM法开拓深部采矿巷道还没有应用,主要原因是矿山深部地质情况复杂,巷道断面不一,TBM适应性差。本文分析了TBM法用于金属矿山深部巷道开拓可能遇到的涌水、岩爆、高地温等风险,并对这些风险应对措施作了阐述。认为采取措施后可以消除这些风险,TBM机可以在金属矿山深部巷道中试验应用。     

不同含量水解鱼蛋白添加对大菱鲆幼鱼生长、血浆和肌肉游离氨基酸含量及后肠组织形态的影响

为研究水解鱼蛋白(FPH)对大菱鲆(Scophthalmus maximus L.)幼鱼生长的影响,本实验以60%的鱼粉(FM)组为正对照组,以复合植物蛋白源替代40%的FM作为负对照组(含36%的FM),在负对照组的基础上添加3个梯度水平(3%、6%、9%)的FPH作为实验组,分别喂养大菱鲆幼鱼74 d。研究表明,与负对照组相比,添加6%和9%的FPH可显著提高大菱鲆幼鱼的生长性能,并达到与正对照组相似的效果。添加不同含量的FPH会改善大菱鲆幼鱼的后肠形态,且改善状况随添加量的增加而愈加明显,当FPH添加水平达到9%时,可显著增加大菱鲆幼鱼后肠的肠绒毛直径比、肠上皮细胞高度和微绒毛高度。与负对照组相比,9%FPH组显著提高了血浆和肌肉中必需氨基酸、非必需氨基酸和总氨基酸浓度。此外,饲料中添加6%和9%的FPH显著促进了PepT1的基因表达量。研究结果表明,水解鱼蛋白是一种潜在的替代鱼粉的有效蛋白源,可起到改善大菱鲆幼鱼生长指标、提高机体游离氨基酸含量和促进肠道吸收能力的作用。     

Bearing capacity and critical punch-through depth of spudcan on sand overlying clay

Spudcan may experience punch-through failure on strong over weak layered soils, such as sand overlying clay. A large deformation finite element method （LDFE） is used to simulate the penetration process of spudcan into sand overlying clay. The sand is simulated by smoothed hyperbolic Mohr-Coulomb model, and the clay is simulated by a simple elasto-plastic model which obeys Tresca yield criterion. According to the LDFE results of a large amount of cases, the effects of the strength, unit weight and thickness of the top sand layer, as well as the effect of the strength of the underlying clay on the spudcan punch-through behavior, are investigated. The critical depth occurring punch-through and the critical bearing capacity are presented in charts. Fitting equations to calculate the critical punch-through depth and the critical bearing capacity are proposed for the convenience of engineering practice.     

新型沙漠土壤水分真空抽提装置的研制与应用

稳定同位素分析技术是解译干旱-半干旱区沙漠土壤水分运动信息的较好工具。该技术难点不是同位素测试本身,而是用于同位素分析的土壤水分抽提。针对这一难点,本研究对传统抽提装置进行改进。改进型土壤水分抽提装置为支路并联玻璃管路结构,采用真空抽提和液氮冷凝结合收集土壤水分。新装置工作时真空度高且稳定,由实验室原装置的5 Pa提高到0.5 Pa,水分抽提回收率接近100%;其样品装载最多可达600 g,水分收集最大容量为15 mL,显著优于国外典型装置。条件实验显示,相应水分同位素δ值的标准偏差<1‰,表明新装置性能良好,满足测试要求;105℃条件下沙漠水分真空蒸馏抽提时间最少只需要20min,就能保证水分的充分收集及其同位素没有明显分馏。新型装置的显著特点是适合不同湿度类型、不同质量的样品抽提,且水分抽提回收率高,还具有造价低廉、操作灵活及易维护等特点,与实验室原装置相比,工作效率提高了一倍。野外沙样土壤水分抽提实验及其同位素分析进一步证实了改进型新装置在同位素水文研究中具有重要的应用价值。     

低蛋白饲料添加亮氨酸、精氨酸对大菱鲆幼鱼生长、消化、免疫及mTOR信号通路的影响

为探究亮氨酸和精氨酸作为信号分子参与调控mTOR信号通路对大菱鲆(Scophthalmus maximus)生长的作用,本研究以大菱鲆幼鱼(初始体质量(13.50±0.19) g)为实验对象,设置50%蛋白水平饲料作为阳性对照组,45%蛋白水平饲料作为阴性对照组,设置两个实验组,分别为在阴性对照组中添加1%亮氨酸的实验组和添加1%精氨酸的实验组,饲养周期为56 d,测量大菱鲆的生长性能和饲料利用水平。研究表明,添加亮氨酸、精氨酸均能一定程度提高因饲料蛋白水平不足导致的大菱鲆的特定生长率、蛋白质效率和增重率下降。添加1%亮氨酸和1%精氨酸均能在摄食后有效增强大菱鲆肌肉与肝脏mTOR信号通路中的雷帕霉素靶蛋白(mTOR)、核糖体蛋白S6和真核起始因子4E结合蛋白1(4E-BP1)的磷酸化。添加1%精氨酸还能够提高大菱鲆肠道淀粉酶和脂肪酶活性,显著提高血清过氧化氢酶和溶菌酶水平并增加血清总抗氧化能力。研究结果表明,在低蛋白饲料中添加1%亮氨酸、1%精氨酸能够激活大菱鲆mTOR信号通路,有效提高其生长性能和蛋白质效率;此外,添加1%精氨酸还能够提高大菱鲆的消化酶活性、增强非特异性免疫反应。     

2020年湖南两次典型混合型强对流天气过程对比分析

利用地面自动站资料、多普勒天气雷达资料、卫星逐小时TBB资料及NCEP再分析资料，对2020年3月下旬两次强对流天气过程（21—22日过程和26—27日过程）进行对比分析。结果表明：①两次强对流天气过程都有较好的动力、热气和水汽条件配合，高层辐散、低层辐合的环流配置有利于上升运动，热力不稳定层结强烈发展，加上有利的水汽条件，在高空低槽与地面辐合线等系统的触发下，导致混合强对流天气发生。②两次强对流天气过程均分为两个阶段，暖平流强迫类强对流和斜压锋生类，在暖平流强迫类阶段不稳定能量积聚很明显，并在斜压锋生阶段开始前得到一定程度的释放，两次过程斜压锋生类阶段的动力条件和水汽辐合较暖平流类阶段更强。③两次强对流天气过程均出现了冰雹、雷暴大风、短时强降水，“21日过程”西南急流发展更加旺盛，暖平流中心强度更强，垂直伸展高度更厚，热力条件更好，以雷暴大风、冰雹为主；“26日过程”冷空气势力更强，显著上升运动维持的时间也较长，有着更充沛的水汽供给，以短时强降水为主。④两次过程怀化沅陵县官庄镇19:00—20:00均出现冰雹，雷达回波均反映出典型的冰雹回波特征，“21日过程”较“26日过程”最大反射率因子更大，中气旋强度更强，垂直累积液态含水量(VIL)跃增更明显，值更大，中气旋扩展高度更高、高空辐散更强，因此冰雹直径更大。     

湖南省森林火灾时空分布特征及其气象成因分析

利用湖南省2008-2017年10年森林火灾数据、卫星MODIS和VIIRS监测资料及常规气象资料，统计分析了湖南省森林火灾时空分布特征，分析结果表明：近10年湖南省森林火灾高发月份是2、3、4月， 3月最多，总次数为3800次，森林火灾在邵阳发生次数最多，郴州、长沙和永州次之。森林火灾受灾面积最大的是永州市、怀化市、邵阳市，达6800-7500公顷。重点分析了2018年2月14-19日湖南致灾严重的森林火灾过程与气象条件的关系，结果表明，森林火灾期间，气温偏高、相对湿度较小，降水量少，平均风速一般超过0.5m/s，火灾严重时段最大风速增大到6m/s左右，风向以偏东风和偏南风为主，湖南高低空受上下一致的西南风气流控制，天气形势较稳定。