长江口和杭州湾污染物稀释扩散及交汇数值模拟研究

河口水体中污染物稀释扩散是近海水环境研究的关键问题之一。针对长江口和杭州湾的污染物稀释扩散与交汇,利用有限体积法,建立了大范围二维潮流水质数学模型,结合拉格朗日法粒子追踪技术,模拟了不同径流下两河口的污染物(COD)稀释、扩散和交汇。结果表明,长江口石洞口排放的污染物口内经过10次往复运动,历时5天扩散至口门处,随后部分进入外海,另一部分经过6天扩散至杭州湾水域;杭州湾金山排放的污染物历时10天向上下游扩散约28 km,同时由北岸向南扩散约15 km。在各排污口同时排放COD浓度为100 mg/L的污水,交汇处COD达到相对稳定后,浓度增量约为1.2 mg/L,受长江口和杭州湾的影响之比约为5∶1。对不同径流量下COD稀释扩散进行模拟,得出径流量增大有助于污染物的稀释扩散。     

降水时风廓线雷达风场反演效果评估

风廓线雷达（wind profile radar,WPR）因具有高时空分辨率特点,成为当前短时临近预报的重要参考工具。降水时WPR同时接收大气湍流回波和降水粒子散射回波,现有技术不能有效分离叠加在一起的湍流信号和降水信号,导致降水期间风廓线雷达反演的风场数据严重缺失或失真。根据风廓线雷达探测技术原理及降水天气的功率谱特点,提出了降水天气时风廓线雷达湍流信号提取方法（WPR-HW）,并选取2015—2018年天津10次降水过程对WPR-HW方法进行模式检验及个例效果评估。结果表明：WPR-HW方法对改善降水期间风廓线雷达风场数据缺失问题效果明显,在选取的10次降水过程中,目前通用的风廓线雷达风场反演方法（WIND）风场数据平均缺失率为25.4%,WPR-HW方法未出现风场数据缺失现象;WPR-HW方法较WIND方法反演风场数据可信度有显著提高,反演数据与再分析数据的风速均方根误差由WIND方法的2.3 m·s-1降至WPR-HW方法的1.6 m·s-1,风向均方根误差由WIND方法的45°降至WPR-HW方法的22°,从而验证WPR-HW方法在降水期间适用。     

地震作用下简支梁桥支座-挡块-桥墩相互作用研究

为了提高中小跨径简支梁桥的抗震能力,促进多级抗震设计思想的完善,以汶川地震中的寿江大桥为背景,构建了支座-挡块-桥墩相互作用分析模型,采用增量动力分析（IDA）方法,以挡块强度和墩高作为变化参数,研究了支座滑移、挡块限位和桥墩塑性三者之间抗震性能状态的耦合关系。研究表明:提高挡块强度可有效地控制支座的滑移,但会增大桥墩的曲率延性系数,且桥墩越矮,曲率延性系数增长越快;随着挡块强度的变化,支座滑移比的变化幅度明显大于桥墩曲率延性系数;随着墩高的增大,挡块的相对限位能力会提高;对于中小跨径简支梁桥而言,理想的抗震状态为:允许挡块破坏,使得支座出现小幅滑移,桥墩出现可修复的塑性损伤。因此,在挡块设计中,可优先考虑支座的限位效果,再综合考虑桥墩的地震响应,当桥墩为矮墩时,挡块的设计强度不可过大。     

浙西南遂昌-大柘地区石榴角闪二长片麻岩成因及变质演化

浙西南遂昌-大柘地区八都群中分布一套含石榴石、角闪石的二长片麻岩,发育典型石榴石"白眼圈"反应结构,但其成因及变质演化目前尚不明确.运用矿物X射线电子探针微区分析、LA-ICP-MS锆石U-Pb定年并结合全岩主微量元素进行了研究.识别出3个阶段的变质矿物共生组合:进变质阶段（M₁）矿物组合为石榴石变斑晶内部的包裹体矿物石榴石+角闪石+斜长石+石英（Grt₁+Amp₁+Pl₁+Q）,变质峰期矿物组合（M₂）为石榴子石变斑晶幔部和基质矿物钾长石+斜长石+黑云母+石英（Grt₂+Kf₂+Pl₂+Bt₂+Q）,退变质阶段矿物组合（M₃）为"白眼圈"后成合晶角闪石+斜长石+黑云母+钛铁矿（Amp₃+Pl₃+Bt₃+Ilm）.矿物地质温压计和相平衡模拟估算的3阶段P-T条件分别为:进变质阶段为600~700 ℃/0.60~0.65 GPa,变质峰期为800~820 ℃/0.94~0.96 GPa,退变质阶段为550~700 ℃/0.56~0.71 GPa,变质程度达到麻粒岩相,变质作用PTt轨迹显示顺时针型式,具有近等温降压（ITD）特征,暗示其经历了地壳加厚和快速折返过程.岩石地球化学特征显示其原岩为准铝质A型花岗岩,含有少量幔源组分,形成于造山后的陆壳拉张环境;锆石U-Pb定年呈现二阶段年龄特征,成岩年龄为1.83~1.85 Ga,表明石榴角闪二长片麻岩的原岩形成于古元古代,变质年龄为220~230 Ma,显示了印支期变质作用对古元古代花岗岩的改造,是浙西南地区对印支期古太平洋板块向华南板块俯冲过程的响应,也为浙西南地区印支期造山作用提供了新的证据.      

汾渭平原典型城乡PM2.5中多环芳烃特征与健康风险

为查明汾渭平原典型城乡地区重度污染天气PM_2.5中多环芳烃（PAHs）污染特征及其人群健康效应,本文于2018—2019年冬季分别选取西安和陇县作为城乡对比参照点,采集了重度污染天气PM_2.5颗粒态气溶胶样品。利用气相色谱—质谱联用仪（GC-MS）检测样品中具有“三致效应”的15种PAHs含量及组分特征,使用特征比值法及主成分法进行PAHs源解析,并分析了气象因素对PAHs质量浓度的可能影响,通过对苯并芘（BaP）等效毒性浓度和终生超额致癌风险度（ILCR）的计算,对人群健康风险进行评估。结果表明：西安与陇县在重度污染天气条件下PM_2.5中15种PAHs总平均质量浓度分别为243.78 ng/m³、609.39 ng/m³,其中4~6环PAHs占比最高;且PAHs浓度与气温、气压及风速呈显著负相关,与相对湿度则无明显相关性。西安PAHs污染主要来自燃烧源与交通排放源,而煤炭及生物质燃烧是造成陇县PAHs质量浓度偏高的主要原因。健康风险评估结果显示,重污染天气下陇县人群通过呼吸引发的致癌风险要高于西安,女性致癌风险高于男性,成人致癌风险高于儿童,且两地区成人ILCR值均超过风险阈值,存在潜在致癌风险,儿童则无明显致癌风险。     

惠州市红树林湿地资源及其保护

采用实地调查和实践研究相结合的方法,了解惠州红树林湿地历史变迁和现状,探讨红树林湿地资源对地方经济、生态、环境、景观美学等方面的功能价值,找出惠州红树林湿地遭受破坏的原因以及红树林湿地恢复过程中存在的问题;认为应通过建立红树林自然保护区、加强红树林的管护等方法,恢复和改善红树林湿地资源,使红树林湿地资源得到有效的保护和持续的发展     

“北京一号”小卫星图像在渤海海冰监测中的应用

利用“北京一号”小卫星全色和多光谱影像对冬季渤海海冰进行了监测。根据多光谱谱段特征和现场测试的海冰光谱之间的对应关系, 建立了卫星影像冰水识别、渤海海冰外缘线的模型, 估算了海冰面积及判别海冰发展趋势;对卫星影像数据进行监督分类, 建立了相应的分类模型;根据海冰类型的不同将海冰区域进行了划分, 并作为对海冰灾害严重程度的判别依据;以2007年度冬季为例, 对渤海海冰的分布面积进行了统计, 与海冰监测业务中使用的MODIS数据反演结果进行了对比, 对比结果显示“北京一号”卫星可以为海洋监测和预报服务部门提供高分辨率海冰遥感信息, 并为我国海冰灾害的防范提供可靠有效的资料。     

盐在变形中的作用：库车坳陷与东濮坳陷盐构造对比研究

库车坳陷和东濮坳陷是两种变形性质完全不同的盆地,但构造的发育都与盐有关,通过对它们的对比来理解盐在变形中的作用具有重要的构造意义。库车坳陷盐构造主要发育在西部,受古近系库娒格列木群盐岩层分布控制,与印度板块和欧亚板块碰撞引起的压性应力场有关,发育的盐构造有盐核滑脱褶皱、盐滑断层、盐成盆地、盐焊接等。东濮坳陷盐构造主要发育在黄河北地区,受古近系沙三段的盐岩层分布的控制,与太平洋板块向欧亚板块之下俯冲引起的张性应力场有关,发育的盐构造有强制褶皱、盐滑断层、盐成盆地、盐焊接等。虽然两个盆地盐构造的性质不同,但盐在变形中所表现的主要作用相同,都主要起滑脱面的作用,盐发生流动的机理相同,主要与构造活动或断裂活动有关。     

桩基下岩溶顶板稳定性有限元阶段分析

为了研究桩基下伏溶洞顶板的稳定性以及破坏模式,利用有限元软件DIANA进行阶段分析,模拟地基土体在溶洞不断扩大过程中渐进塑性变形及位移场特性,并以无溶洞时地基极限承载力为标准设置5个不同桩端载荷等级,对比分析荷载等级和溶洞发育对于围岩稳定性的耦合影响,并总结出溶洞发育过程中顶板的破坏模式和机理。得出如下结论：溶洞发育和桩端荷载等级均存在临界安全值。在荷载等级较小时,溶洞对地基起主要影响作用,溶洞不断发育使塑性应变沿桩基下方斜向下不断扩展。当荷载等级较大时,相同发育阶段溶洞顶板塑性应变显著增大,即使溶洞发育处于安全阶段,也可能使临界安全阶段提前,发生破坏。数值模拟较好地反应实际中溶洞随时间不断扩大演化过程中围岩的受力特点,对于岩溶顶板稳定性研究具有重要参考价值。