A semi-physical sediment yield model for estimation of suspended sediment in loess region

Sediment yield is a complex function of many environmental factors including climate,hydrology,vegetation,basin topography,soil types,and land cover.We present a new semi-physical watershed sediment yield model for the estimation of suspended sediment in loess region.This model is composed by three modules in slope,gully,and stream phases.For slope sediment yield,a balance equation is established based on the concept of hydraulic erosion capacity and soil erosion resistance capacity.According to the statistical analysis of watershed characteristics,we use an exponential curve to approximately describe the spatial variability of watershed soil erosion resistance capacity.In gully phase,the relationship between gully sediment concentration and flow velocity is established based on the Bagnold'stream power function.In the stream phase,we assume a linear dependence of the sediment volume in the reach on the weighted sediment input and output.The proposed sediment yield model is operated in conjunction with a conceptual hydrologic model,and is tested over 16 regions including testing grounds,and small,medium and large watersheds in the loess plateau region in the mid-reach of Yellow River.Our results indicate that the model is reasonable in structure and is able to provide a good simulation of sediment generation and transportation processes at both flood event scale and inter-annual time scale.The proposed model is generally applicable to the watersheds with soil texture similar to that of the loess plateau region in the Yellow River basin in China.     

太湖表面温度与表层水温差异及其影响因素的观测分析

湖泊“皮肤效应”指表面温度与表层水温的差异,量化“皮肤效应”并分析其影响因素有助于理解湖泊物理、化学、生物和生态过程对气候变暖的响应。本文基于太湖中尺度通量网2011—2020年水温梯度、辐射四分量和小气候观测数据,定量分析了在不同时间尺度和不同天气条件下“皮肤效应”的差异及其影响因素。结果表明,太湖暖“皮肤效应”在15:00—16:00最强,可达1.95℃;冷“皮肤效应”在7:00—8:00最强,达-0.50℃。“皮肤效应”强度春季最强,夏季最弱。因此,无法用表层水温观测值直接验证卫星午后过境反演得到的太湖湖面温度,其偏差可达2℃,尤其在春季。年际尺度上,太湖表面温度上升速率为0.14℃/a,与同期气温上升速率相当,表层水温上升速率为0.12℃/a。使用遥感反演的表面温度表征的太湖升温速率会比传统的表层水温观测结果快0.02℃/a。晴天小风时暖“皮肤效应”最强,为1.64℃;阴天大风时“皮肤效应”最弱,仅为0.32℃。相较于太阳辐射,风速对太湖水温“皮肤效应”的影响更大,风的扰动是影响太湖水温“皮肤效应”的首要因素。此外,基于10年观测数据建立了适用于太湖水温“皮肤效应”的风速参数化...     

Dynamics of a sliding-rocking block considering impact with an adjacent wall

A freestanding rigid block subjected to base excitation can exhibit complicated motion described by five response modes: rest, pure rocking, pure sliding, combined sliding-rocking, and free flight. Previous studies on the dynamics of a rocking block have assumed that the block does not interact with neighboring objects. However, there are many applications in which the block may start or come in contact with an adjacent boundary during its motion, for example, a bookcase or cabinet colliding with a partition wall in an earthquake. This paper investigates the dynamics of a sliding-rocking block considering impact with an adjacent wall. A model is developed in which the base and wall are assumed rigid, and impact is treated using the classical impulse and momentum principle. The model is verified by comparing its predictions in numerical simulations against those of an existing general-purpose rigid-body model in which impact is treated using a viscoelastic impact model. The developed model is used to investigate the effects of different parameters on the stability of a block subjected to analytical pulse excitations. It is found that wall placement (left or right) has a dominant effect on the shape of the overturning acceleration spectra for pulse excitations. In general, decreasing the gap distance, base friction coefficient, and wall coefficient of restitution enhance the stability of the block. Similar observations are made when evaluating the overturning probability of a block using earthquake floor motions.     

华北稳定参考框架NChina20的建立及应用

选用中国大陆地壳运动观测台网（CMONOC）在华北地区约8年（2011年10月～2019年9月）的连续观测数据,建立了华北稳定参考框架——NChina20。NChina20与全球参考框架（IGS14）保持坐标系缩放比例一致,两坐标系统在历元2020.0对齐。本文详细介绍了将相对于IGS14的位置时间序列转换到NChina20的方法,并列举了NChina20在城市地面升降长期观测领域的应用。NChina20的稳定性（精度）在水平方向约为0.5mm/a,在垂直方向约为0.6mm/a。参考框架的稳定性随时间的推移而退化,建议NChina20的使用范围在时间上限于2006～2025年的时间窗口内,在空间上限于华北活动地块区域内。选用华北地区5个基岩站20年（2000～2019年）的连续观测数据,建立了华北地区季节性地面升降预测模型。华北稳定参考框架将每隔几年更新一次,以缓解框架稳定性随时间的退化,并与IGS参考框架同步更新。     

天山构造带地震各向异性及动力学机制研究进展

天山构造带及邻区的深部动力学机制是地球动力学研究的热点,而地震各向异性是区域构造深部动力学机制的一个重要性质。研究表明,天山构造带上地壳各向异性结果呈现区域性分区,受到构造带与断裂走向和区域应力影响;上地幔各向异性的结果认为快波偏振方向和构造带走向基本平行,但在伊塞克湖附近、塔里木盆地和准噶尔盆地挤压区域各向异性快波方向变化复杂,垂直方向上的变化可能由区域性双层各向异性引起,但局部复杂性原因有待进一步探讨。诸多研究支持天山构造带的地壳与上地幔垂直连贯变形机制。此外,地幔柱、软流圈变形、小尺度地幔对流等概念均被用来解释天山构造带的动力学背景,表明该地区的深部动力学机制非常复杂,需要更深入的探讨。     

南华北地区地震活动特征分析

南华北盆地与秦岭大别造山带在构造上有耦合关系,地震活动水平相当。将南华北盆地和秦岭大别造山带组成的南华北地区作为研究对象,考察了其地震活动特征和青藏高原强震对其影响作用。发现南华北地区地震活动水平显著低于北华北地区,略低于下扬子地区。并且,通过对比分析青藏块体7.0级以上地震和南华北地区4.0级以上地震的对应关系,发现两个地区之间存在明显的成组对应现象,并表现2年左右的时间差,表明青藏块体的地震活动对南华北地区有明显的构造应力场传递作用。该结果为南华北地区中长期地震预测提供依据。2017年四川阿坝州九寨沟县发生7.0级地震,根据时间延迟的存在,对南华北地区未来中等地震的发生具有一定的指示意义。     

基于ArcGIS API for JavaScript的地震人口热力图快速出图技术

通过对ArcGIS API for JavaScript、ArcGIS Server 和地理信息数据库等关键技术的研究,开发基于ArcGIS API for JavaScript 的地震人口热力图快速出图程序。利用移动互联网人口位置大数据和ArcGIS API for JavaScript 的符号渲染、图形绘制、查询分析、自动打印等功能,实现Web 端震中周边不同范围人口的秒级热力渲染、统计展示和自动出图,在河北永清4.3 级等地震事件中通过地震信息播报机器人及时产出,取得较好的应急实效。     

基于微分响应的流域产流分单元修正方法

为考虑洪水预报误差的空间变化,提出一种基于微分响应的流域产流分单元修正方法.该方法建立了各单元流域产流与流域出口流量之间的微分响应关系,采用正则化最小二乘法结合逐步迫近进行反演求解,将产流误差估计量分配给相应单元流域实现流域产流分单元修正.将构建的方法应用于大坡岭流域和七里街流域进行新安江模型产流修正,比较分析了流域产流分单元修正、流域面平均产流修正和自回归修正的效果.结果表明：流域产流分单元修正效果优于流域面平均产流修正;随着预见期的增大,产流微分响应修正效果优于自回归修正.该方法通过汇流系统将流域出口断面流量信息进行分解用于修正各单元流域产流,有利于提高实时洪水预报精度.     

贵州省纳雍县偏坡寨矿区钼多金属矿地质特征及找矿前景

贵州省钼矿资源丰富,钼矿资源的勘查和开发利用具有重要的经济和战略意义。贵州钼矿主要产出层位为下寒武统牛蹄塘组底部"磷块岩(上磷层)之上的金属层",通过在纳雍县偏坡寨矿区进行钼矿详查工作,基本查明矿区地层层序、分布特征,主要含矿层的性质、产状,控矿构造因素及矿化富集的条件,成矿后构造的破坏影响程度,含矿层的沉积环境特征。该区钼矿层形态、规模、产状、分布严格受牛蹄塘组控制,为在广海静水或斜坡相缺氧还原条件下沉积形成的矿床,受时代控制、地层层位控制、岩相古地理控制明显,具有较大的资源潜力和良好的找矿前景,为进一步寻找钼矿提供借鉴。     

小网窄带防护林叠加防风效果风洞实验

小网窄带防护林在干旱区防护林构建中发挥着重要作用,研究小网窄带防护林叠加防风效果对指导防风固沙林空间配置与结构优化具有重要意义。选取两种典型小网窄带防护林网,对连续6个林网叠加的防护林开展基于流场分析防风效果的风洞模拟试验。结果表明:小网窄带防护林叠加后随着林网数量的增加各林网内的风速逐渐减小且在中间林网位置趋于稳定,乔木纯林林网在第3林网基本达到稳定,乔灌混交林网在第2林网达到稳定;两种防护林各林网内风速均符合正态分布特征,风速稳定后多为右偏态高狭峰;16 m·s^-1风速下,乔木纯林网叠加(0~252 cm)的防风效能分布范围为16%~74%,整体在60%防风效能下发挥着良好防风效果,乔灌混交林林网叠加的防风效能分布范围为15%~89%,整体在70%防风效能下发挥着良好防风效果;16 m·s^-1风速下,乔木纯林林网叠加(0~42H,H=6 cm)的风速加速率为0.25~0.94,乔灌混交林林网叠加的风速加速率为0.1~0.94;根据风速加速率的分布特征划分出4个不同的风速分布区,分析还发现灌木对林带枝下高范围的近地层气流影响显著,对削弱近地层风速起到了重要作用。