深海海底边界层原位观测系统研发与应用

为进一步研究南海北部陆坡海洋动力过程对深海海底边界层的影响,研发了“深海海底边界层原位观测系统(In-situ Observation System for Bottom Boundary Layer in Abyssal Sea)”,ABBLOS。观测系统主体为坐底式深海运载平台,最大工作水深可达6 700 m(实际工作水深取决于搭载设备的耐压水深),是研究深海海底边界层问题的重要技术创新。观测平台由上下两部分框架结构组成,上部框架用于搭载和回收观测设备,下部支撑架为配重,并且用于提供距离海底1 m的观测空间;同时创新性地设计了“卡槽定位-螺栓紧固”的连接方式连接上下两部分,连接方式简单可靠,保证了平台回收成功率。ABBLOS集成了75 k-ADCP、高频ADCP、ADV、高精度压力计、海底摄像机等设备,以及甲烷、温盐深、浊度、溶解氧、氧化还原电位等传感器,首次实现了内波、中尺度涡等海洋动力过程与海底边界层物理化学参数的动态变化同步观测,特别是可以观测距离海底1 m高度范围的水体流速剖面,并且达到7 mm一层的垂向空间分辨率。研制完成后,2020年在南海北部陆坡神狐海域655 m和1 405 m水深处分别成功布放并回收,观测时间共计34天,采集到观测站位上覆海水的流速剖面结构,捕捉到了平均周期为1天1次的内波作用过程,以及海底边界层的多种物理化学参数。初步分析655 m水深处的观测数据后,发现深海海底边界层的温度、压力、溶解氧、密度和盐度等参数受控于海洋潮汐过程,尤其是温度和压力的变化基本与潮汐周期同步。海底边界层氧化环境较为稳定,甲烷浓度由高变低,但是基本在海洋溶解甲烷平均浓度范围内。与潮汐相比,内孤立波对深海海底边界层水体的影响程度较小,但是明显可以引起沉积物的再悬浮,引起的海底边界层的海水浊度从背景值的0.01 NTU增大到48 NTU,海底摄像机也记录到了内孤立波期间深海底层海水突然变浑浊的过程,说明南海内孤立波可以影响海底沉积物的输运。     

Temporal variations of reference evapotranspiration and controlling factors: Implications for climatic drought in karst areas

Variations in reference evapotranspiration (ET₀) and drought characteristics play a key role in the effect of climate change on water cycle and associated ecohydrological patterns. The accurate estimation of ET₀ is still a challenge due to the lack of meteorological data and the heterogeneity of hydrological system. Although there is an increasing trend in extreme drought events with global climate change, the relationship between ET₀ and aridity index in karst areas has been poorly studied. In this study, we used the Penman–Monteith method based on a long time series of meteorological data from 1951 to 2015 to calculate ET₀ in a typical karst area, Guilin, Southwest China. The temporal variations in climate variables, ET₀ and aridity index (AI) were analyzed with the Mann–Kendall trend test and linear regression to determine the climatic characteristics, associated controlling factors of ET₀ variations, and further to estimate the relationship between ET₀ and AI. We found that the mean, maximum and minimum temperatures had increased significantly during the 65-year study period, while sunshine duration, wind speed and relative humidity exhibited significant decreasing trends. The annual ET₀ showed a significant decreasing trend at the rate of ?8.02 mm/10a. However, significant increase in air temperature should have contributed to the enhancement of ET₀, indicating an “evaporation paradox”. In comparison, AI showed a slightly declining trend of ?0.0005/a during 1951–2015. The change in sunshine duration was the major factor causing the decrease in ET₀, followed by wind speed. AI had a higher correlation with precipitation amount, indicating that the variations of AI was more dependent on precipitation, but not substantially dependent on the ET₀. Although AI was not directly related to ET₀, ET₀ had a major contribution to seasonal AI changes. The seasonal variations of ET₀ played a critical role in dryness/wetness changes to regulate water and energy supply, which can lead to seasonal droughts or water shortages in karst areas. Overall, these findings provide an important reference for the management of agricultural production and water resources, and have an important implication for drought in karst regions of China.     

砂土层中盾构掘进实测数据及数值模拟分析

相对于其他土层,盾构在富水砂层中掘进的风险更大,但目前盾构掘进引起砂层变形的机制并不清楚。依托广州某电力隧道项目,选取一典型富水砂性地层断面对盾构隧道施工引起的地层变形进行高频率、近距离的监测,得到以下几点认识可供类似的工程参考：（1）富水环境下,相对于均质砂层,隧道处于粉砂+粗砂地层组合更容易发生渗透破坏。此情况下,粉砂层在承受更大渗透力同时,又受粗砂层强烈补给供水,非常容易被侵蚀甚至掏空。（2）地层均匀损失与局部集中损失引起地层扰动规律有较大的不同。地层均匀损失时由于拱效应没集中局部损失的强,其扰动范围、地表沉降及水平位移均更大。水平位移最大值的位置与地层损失的非均匀化也密切相关。地层均匀损失时,隧道两边最大水平位移发生在隧道高程范围内;但地层非均匀损失（隧道顶部局部塌落）时,发生最大的水平位移的位置会明显上移。（3）渗透力的作用使得地层扰动范围扩大。（4）地层损失率受注浆影响严重,隧道附近大,地表最小,隧道上方土体呈松散化趋势。     

Analysis and Research on Blasting Network Delay of Deep-Buried Diversion Tunnel Crossing Fault Zone Based on EP-CEEMDAN-INHT

Geotechnical and Geological Engineering - The Empirical Mode Decomposition (EMD) of blasting seismic wave monitoring signal with noise can get IMFs with serious modal confusion and endpoint...     

内蒙古元宝山小建昌营子地区三面井组沉积环境

在进行内蒙古1∶5万区域地质调查工作中,对内蒙古赤峰元宝山镇小建昌营子一带的下二叠统三面井组砂岩进行了粒度分析。结果表明,萨胡成因环境判别值为10.66~10.76,沉积环境为河流相或三角洲相;弗里德曼粒度参数判别为陆相河砂沉积;浊流C-M判别图解显示沉积环境介于三角洲与浊流沉积之间。三面井组总体为一套河流相-三角洲前缘滑塌浊积扇沉积。滑塌浊积扇一般发育于深湖、半深湖区,结合本地区三面井组地层中缺乏海相碳酸盐岩沉积,综合认为本区的三面井组形成于河流-湖泊三角洲环境。     

内蒙古敖汉旗艮兑营子地区三面井组层序地层

内蒙古赤峰敖汉旗艮兑营子附近二叠系地层比较发育,下二叠统三面井组为一套陆源碎屑岩组合,在区域上较为特殊。在野外实测剖面的基础上,根据岩石组合特征、组构特征、垂向变化规律,将三面井组划分为一个Ⅲ级层序,两个Ⅳ级层序,六个Ⅴ级层序(高频旋回层序)。     

准噶尔盆地西北缘三叠系地层格架的建立——来自岩性、地震、测井及地化方面的证据

准噶尔盆地西北缘三叠系一直是我国重要的油气攻关层位,然而其地层发育情况却长期存在争议,尤其是精细层位划分以及内部是否存在不整合界面的问题。本次研究结合了前人研究成果、岩性、测井、地震资料,并以野外露头研究为基础,通过对深底沟—大侏罗沟、花园沟、黑油山沟、吐孜沟、水库沟5条野外剖面的考察,识别出各类标志层以及J/T、T/C、T3/T2、T2k2/T2k1、S6/S7界线,认为三叠系内部并不缺失S2、S3(砂组,位于T2k2),并可区分出此二层位,随即建立起多个野外剖面的时空对应关系;此外,本次研究还通过不同岩性岩石测井响应特征将下三叠统划分为3段6砂组,将上三叠统划分为3段7砂组,将中三叠统则更细划分为2段7砂组14小层,并通过元素地层学方法对层位进行了局部检验。     

北京市第一次地理国情普查方法浅谈

概述了地理国情普查的背景,介绍了北京市第一次地理国情普查的范围、任务、普查对象、普查内容,对普查技术路线、各作业方法和普查成果进行了分析,并指出普查成果及其监测成果的应用领域。     

农情遥感监测云服务平台建设框架

准确及时的农情信息是国家与地方政府保障粮食安全与社会稳定的必要条件。云计算的出现为这一需求的实现提供了契机。本文阐述了农情遥感监测云服务平台建设的重要意义、设计思想、总体架构、组成部分以及建设内容。在此基础上,以农情遥感监测产品信息服务为例,开发了一个农情遥感监测信息在线原型系统。该系统是农情遥感监测云服务平台的重要组成部分,负责多尺度时间序列农情遥感监测结果与信息的管理、存储和维护,并且向用户提供查询与下载服务。农情遥感监测云服务平台建设框架的设计为全面整合专家智慧、IT技术、数据资源、服务方式以及平台的实现提供理论指导与建设依据。该平台的建立,将深刻改变农情遥感应用的模式,推动农情遥感的广泛应用与产业化发展。