Karst subzone division in vertical cycle zone and its significance

Vertical cycle karst zone has been studied for more than 100 years, however karst subzones in the zone have never been divided and affected depth of CO2 from rainwater in the zone has never been studied. On the basis of field observation, survey and chemical analysis, the difference of karst processes indicated by CaCO3and pH values in fine and loose sedimentary strata as well as limestone strata, and the vertical cycle zone ascertained by predecessors can be divided into three subzones, that is, the upper first subzone, characterized by unsaturated water solution and strong dissolution processes, the middle second subzone, characterized by supersaturated water solution and precipitation, and the lower third subzone, characterized by unstable water solution and weak dissolution or weak precipitation. The three subzones can indicate the vertical co2 cycle. In fine and loose sediment strata, the bottom of the first subzone is the lower boundary strongly influenced by co2 from rainwater, soil and air; all co2 from rainwater, soil and air is almost exhausted in the second subzone. In the early developmental period of karst process in limestone strata, karst funnels and vertical caves do not form, vertical seeping of rainwater and soil water is very slow, and co2 from soil, rainwater and air almost can reach the third subzone, but in the middle and late developmental periods, karst funnels and vertical caves occur, co2 from soil, rainwater and air can reach deep seasonal change zone and horizontal cycle zone and quicken development of karst morphology. Deep karst morphology near groundwater level under vertical cycle zone develops better in the middle and late periods of karst process.     

陕西洛川地区全新世中期土壤与气候变化*

在洛川城东全新世中期古土壤剖面中采集了66块样品,利用气量法、磁化率测定、颗粒分析和显微镜观察方法,对土壤层中的CaCO₃含量、磁化率、颗粒成分、微结构进行了分析和鉴定。粒度成分显示洛川中全新世土壤可分为两层,中间为薄层黄土层。实验资料表明,洛川中全新世早期土壤CaCO₃含量低,平均为0.34 ％ ,具有显著淋溶土壤的特征; 小于0.005mm的粘粒含量比马兰黄土高约12 ％ 。粘化层(Bt层)中光性粘土胶膜有一定的发育,而且可见少量块状粘土胶膜存在,表明该层古土壤具有粘粒迁移和粘粒淀积的特征,指示中全新世早期发生的成壤作用比洛川现今成壤作用显著强。由此可以确定,中全新世早期土壤类型应为淋溶褐土, 当时夏季风活动增强,气候比现今明显温湿,年平均降水量至少比现今多100mm余。中全新世晚期古土壤CaCO₃平均含量为2.5 ％ ,淀积型粘土胶膜发育差,以残积粘土为主。中全新世晚期古土壤比早期土壤发育弱,但比该区现代土壤发育强,土壤类型应为典型褐土,当时气候也比现代温湿。中全新世中期6000~5000年间为气候冷干和沙尘暴活动加强的环境恶化期。研究结果对揭示黄土高原中部全新世中期土壤性质和气候变化具有重要意义。     

On the onset of the south china sea summer monsoon in 1998

1.IntroductionChinesescientistshavepointedoutsincethe1980sthattheAsiansummermonsooniscomposedoftheSouthAsian(Indian)monsoonsystemandtheEastAsianmonsoonsystem,whichhavetheirparticularcharacteristicsrespectivelybutalsointeractoneachother;andtheAsiansummermonsoonbreaksoutintheSouthChinaSea(SCS)regionatfirst,thenspreadsnorthwestwardandnorthwardrespectively,finallytheSouthAsiansummermonsoonandtheEastAsiansummermonsoonaresetup(TaoandChen,1987;JinandChen,1985;Zhuetal.,1986).Muchattentionhasbe…     

水平旋流消能工水力学研究方法适宜性

为明晰原型观测、模型试验和数值模拟3种水力学研究方法对水平旋流消能技术的适宜性,基于公伯峡水平旋流洞体型,对比了3种方法的研究成果,得到各方法对不同参数的适宜性。结果表明:3种方法对宏观水流流态、旋流洞壁面压强、消能率的研究结果基本一致;模型试验和数值模拟的环状空腔长度与原型观测存在不同程度的差异,进而影响竖井内其他参数的准确性,工程设计中应对其进行必要的修正;数值模拟和模型试验是研究旋流空腔形态和旋流洞内流速的可行方法,能有效克服原型量测技术的局限,且数值模拟研究更具优势;1∶40及以上比尺的模型是研究起旋室通风井通风特性的有效方法。     

北京市重要地质遗迹资源及其形成

北京市重要地质遗迹主要包括基础地质类.地貌景观类和地质灾害遗迹3大类。本文叙述了重要地质遗迹资源的分布特征,并对地质遗迹形成演化做了介绍,为地质科研教学和地质旅游提供了基础资料。     

机器学习在地下水环境背景值与污染风险评价的应用和展望

地下水资源在世界各国水资源中占有举足轻重的地位,对人类生存发展、维系生态系统健康发挥着重要作用。现阶段地下水污染日益严重,地下水环境背景值研究和污染风险评价对地下水污染防治工作具有重要意义。由于地下水污染影响因素复杂,地下水化学组分空间分布的非均质性、地下水样品采集的小样本问题与大尺度区域的高计算代价,都对传统的污染风险评价方法构成了极大挑战。机器学习作为人工智能的核心,已成为水文地质领域研究的前沿热点,通过智能高效的数据处理和挖掘,在地下水化学组分的分布、变化以及赋存机制等方向已得到探索和尝试。本文全面介绍了近年来在地下水污染研究方面应用的机器学习方法,涵盖了以聚类为主的非监督学习算法,以回归为主的监督学习算法,以提升算法效率为目标的混合算法,以及以神经网络为核心的深度结构算法,展示了不同类型算法在地下水污染研究方面的成果,详细归纳了各种算法的机理,对算法的技术优劣及适用方向进行了探讨;最后对机器学习在地下水污染方面的应用发展趋势进行了展望,建议探索高效集成学习模型,以弥补单一算法的不足,同时发展面向小样本的深度学习建模技术,提高地下水污染评价精度,拓展和丰富新方法新技术在地下水污染研究方面的应用。     

基于XGBoost算法的电网二次设备缺陷分类研究

电网二次设备缺陷严重程度的精确判断可为设备的运行和维护提供重要依据.针对电网二次设备缺陷数据特征量多、人为判断难度大、易出错等问题,提出基于XGBoost（eXtreme Gradient Boosting）的二次设备缺陷分类方法,提高二次设备缺陷分类的准确率.首先,对二次设备历史缺陷数据进行去异常值、编码等一系列预处理工作,并筛选出与设备缺陷相关性高的特征建立特征指标集;然后,利用历史缺陷数据对XGBoost模型进行训练和参数寻优;最后,用训练好的分类模型实现二次设备缺陷的准确分类.本文采用某电厂二次设备缺陷数据对所提算法进行算例分析,并与传统分类器（决策树、逻辑回归等）进行比较,结果表明XGBoost可以实现对二次设备缺陷程度的精确判断,进而可以很好地辅助检修人员进行设备的维护与管理.     

陕北靖边丹霞地貌区红色砂岩地球化学沉积特征与古环境研究

靖边波浪谷丹霞地貌区是近年来国内外地学界的新发现和持续关注点。论文通过野外地质调查、粒度分析,岩石地球化学分析等研究,探讨红色砂岩地球化学特征、沉积环境、物源性质等相关问题。研究表明：红色砂岩以中—细砂为主,SiO2和Al2O3含量之和在85%以上,沉积环境为河湖相,为水动力中等,水面较浅的河流入湖三角洲河口区地带,而不具有目前一些学者通过宏观观察提出的该砂岩为沙漠相沉积特征。沉积阶段气温较高,存在暖干与暖湿的多次变化。地球化学分析表明红色砂岩地球化学类型为长石砂岩和亚长石砂岩,物源可能来自于盆地内部隆起或再旋回造山带所提供的富石英质沉积岩。     

利用趋势化随机参数场的地下水流数值模拟优化方法

水文地质参数场的刻画是建立地下水流数值模拟模型的关键问题和难点问题。通常来讲,参数场合理性程度越高,模型拟合精度越高。本次研究将随机方法和参数空间分布表达进行结合,提出了趋势化随机参数场的构建方法。以渗透系数为研究对象,首先利用MCMC采样和样本数据特征确定水文地质参数的基本数据结构,进而根据样本空间分布特征对其进行趋势化处理,最终形成趋势化的渗透系数场。通过算例分析,利用趋势化处理后的渗透系数场能够大幅提高模拟精度,相比传统赋均值方法其误差可降至原来的1/3。在北京大兴跌隆起地区进行的实例应用说明,趋势化渗透系数场对提升岩性粒径较大(中砂以上)地区模拟精度效果显著,案例中粗砂区域渗透系数经趋势化处理后平均拟合误差由2.76 m下降至0.64 m;而对岩性以细砂及以下粒径为主的区域模拟精度提升并不明显。总体来说,该方法可为地下水流数值模型的优化提供借鉴,提升模型拟合精度,从而更加合理地刻画地下水流系统。     

Stability conditions of explicit integration algorithms when using 3D viscoelastic artificial boundaries

Viscoelastic artificial boundaries are widely adopted in numerical simulations of wave propagation problems. When explicit time-domain integration algorithms are used, the stability condition of the boundary domain is stricter than that of the internal region due to the influence of the damping and stiffness of an viscoelastic artificial boundary. The lack of a clear and practical stability criterion for this problem, however, affects the reasonable selection of an integral time step when using viscoelastic artificial boundaries. In this study, we investigate the stability conditions of explicit integration algorithms when using three-dimensional (3D) viscoelastic artificial boundaries through an analysis method based on a local subsystem. Several boundary subsystems that can represent localized characteristics of a complete numerical model are established, and their analytical stability conditions are derived from and further compared to one another. The stability of the complete model is controlled by the corner regions, and thus, the global stability criterion for the numerical model with viscoelastic artificial boundaries is obtained. Next, by analyzing the impact of different factors on stability conditions, we recommend a stability coefficient for practically estimating the maximum stable integral time step in the dynamic analysis when using 3D viscoelastic artificial boundaries.