咸阳城区地下热水地球化学演化模拟

应用水文地球化学模拟(PHREEQC软件)对咸阳城区地下热水进行了水文地球化学演化和路径模拟.模拟路径分别为西、西北两个补给方向.模拟结果表明,,地下水流向发生了一系列的水-岩反应,,线R5→SP2,SP2水化学类型由Na-HCO2-Cl转化为Na-Cl型,而西北线R6→SP2水化学类型由Na-Ca-HCO3 -el转化为Na-Cl型,在水流路径上SiO2(玉髓)、方解石、白云石和高岭石发生了沉淀,而岩盐、石膏、天青石、钠长石、云母和萤石发生了溶解作用.对研究区地下热水地球化学反应路径模拟,描述了研究区地下热水补给到排泄的演化特征,表明水-岩作用模拟对于揭示研究区地下水化学演化环境具有重要的指示意义.     

雷暴云内电场探测仪及初步实验结果

雷暴云内的电场探空是了解雷暴电荷结构的重要手段之一。为了定量了解雷暴云内的电场分布以确定雷暴的电荷结构,本文根据强电场环境中尖端放电原理,制作了尖端放电电流传感器。该电流传感器包括两根长度均为1 m的同轴电缆和一个时间常数为0.1 s、量程±16μА的精密电流放大电路;两根同轴电缆悬空垂直于地面,相对放大电路对称布置,两个尖端的长度为5~6 cm。利用该电流传感器,同时配合温度、相对湿度、GPS等传感器,组成了雷暴云内电场综合探空仪,并于2007年夏天在甘肃平凉地区进行了初步实验。利用雷暴天气条件下的大气平均电场仪与尖端放电电流传感器进行的地面同步观测记录,得出了大气电场—尖端放电电流的拟合关系,发现负电晕放电(尖端为阴极)的阈值电场和正电晕放电阈值电场存在一定差异,且负电晕放电的阈值较低。本文认为这一差异源于正、负电晕放电机制的差异。利用气球携带的电场综合探空仪进行了探空实验,得到了一次空中电场的初步探测结果,在此基础上,对探空路径上可能存在的电荷区域进行了分析。     

黄河口清水沟流路地貌特征研究

黄河入海流路自1976年5月改道至清水沟流路以来,其地貌形态一直处于剧烈的变化当中,以往的研究虽然关注了典型断面主槽的形态特征及过流能力的变化,但对于清水沟流路范围界限内河道断面整体形态及其沿程变化等地貌特征还缺乏系统研究.本文以2019年10月黄河口现行清水沟流路范围渔洼以下河段加测横断面为研究对象,辨识现状地貌分布特点和横断面沿程形态特征,并分析其成因.结果表明:黄河口地貌形成受自然演变和人类活动的影响,既具有主槽、滩地、堤防等河流地貌要素,又具有滩涂、潮沟、拦门沙等海洋地貌要素.在有堤防河段,主槽形态窄深,过流能力较强;在无堤防河段,主槽形态宽浅,过流能力较差;从滩槽高差、唇滩高差、滩地横比降三个指标来看,无堤防河段的"自然悬河"程度大于有堤防河段的"二级悬河"程度.黄河口悬河程度小于黄河下游大部分河段,但黄河口尾闾河道的滩地横比降依然远大于河道纵比降,若发生漫滩洪水将极易引起顺堤行洪,会对黄河口堤防安全造成极大威胁.     

海水酸化和甲基汞胁迫条件下文蛤免疫应答和生物矿化响应

海洋酸化背景下重金属对海洋生物的毒性效应是一个重要的生态毒理学研究问题。海洋酸化不仅直接影响海洋贝类的生理过程,也通过改变重金属的存在形式和生物可利用性进而影响其生物毒性。为研究海洋酸化背景下甲基汞(MeHg)对海洋贝类免疫和生物矿化的毒理效应,本研究将采集于野外的文蛤(Meretrix petechialis)置于不同pH水平(二氧化碳分压;pH 8.10/背景水平、7.70/中度酸化和7.30/高度酸化)和甲基汞质量浓度(对照、溶剂对照、0.1,1和5 μg/L)的海水中共同暴露21 d,研究文蛤内脏团和鳃组织内免疫应答和生物矿化相关的生物标志物对海水酸化和MeHg共同胁迫的响应。结果表明,海水酸化和MeHg均显著影响其免疫应答策略,不同胁迫水平对各类生物标志物具有组织差异性。具体而言,MeHg暴露诱导内脏团中碱性磷酸酶(AKP)和溶菌酶(LZM)活性,表明MeHg对免疫解毒机制有刺激作用,在一定程度上提高了其免疫应答。海水酸化抑制了鳃和内脏团中AKP活性,抑制其免疫应答。在生物矿化相关酶中,在海水酸化和MeHg共同胁迫下钙-ATP酶(Ca²⁺-ATP)活性显著下降,干扰其离子平衡和生物矿化。海水酸化加剧了MeHg胁迫对文蛤免疫应答和生物矿化的毒理作用。相关系数分析和主成分分析表明这些生物标志物可以协同防御环境胁迫对免疫应答和生物矿化策略的毒理作用。这些生物酶对海水酸化和MeHg胁迫响应比较敏感,可以作为评价海洋酸化背景下MeHg对文蛤两种生物组织免疫功能毒性效应的潜在生物标志物。研究结果为理解海洋酸化和重金属胁迫对贝类生理功能的影响提供新见解,为评估海洋酸化背景下贝类种群变动和资源管理提供科学依据。     

浸没式可移动外输终端系泊系统优化研究

我国的边际油田大多年产量小且开发年限短，周围没有可依托设施的油田。针对此情况，可采用“蜜蜂式”开发模式。针对浸没式可移动外输终端这一新型概念设计，选取关键工况开展了时域耦合分析，研究了系泊系统参数对可移动外输终端最大水平位移和系泊缆最大张力的影响。以可移动外输终端最大水平位移和系泊缆最大张力最小为优化目标，以系泊缆结构安全为约束条件，构建了系泊系统多目标优化模型。分别建立了基于NSGA-Ⅱ和多目标粒子群算法的系泊系统优化框架，并应用这两种算法对系泊系统进行了优化设计。结果表明，NSGA-Ⅱ和多目标粒子群算法均可以解决系泊系统多目标优化问题，粒子群算法优化速度快，但通过NSGA-Ⅱ得到的Pareto前沿优化性能更好，因此更适合开展浸没式可移动外输终端的系泊系统优化。