Simulated multi-scale watershed runoff and sediment production based on GeoWEPP model

The runoff and sediment yield data from the Qiaozidonggou, Qiaozixigou, and Lu＇ergou watersheds, in the Loess Plateau of China are used to calibrate and validate the runoff and sediment yield simulated by GeoWEPP model of the WEPP Model at watershed scale. The indices of relative error, R, correlation coefficient, Re, and Nash-Suttcliffe efficiency coefficient Ens are used to evaluate the model fit. The eco-hydrological responses in the Luoyugou and Lu＇ergou watersheds are also forecast based on the WEPP Model. Meanwhile, the relation between vegetation pattern changes and sediment yield in the watershed is discussed, and the responses of runoff and sediment yield in the watersheds concerning forest growth stages are studied. The results show that the relative errors of simulated values of runoff and sediment yield are below 30%, the correlation coefficients axe above 0.90, and the Nash-Suttcliffe efficiency coefficients axe above 0.80. The simulation results present satisfactory performance, thus, the model could be used to simulate the runoff and sediment yield in these small watersheds. It is also observed that soil erosion tended to become severe as precipitation increased in the watershed, while soil erosion has a decreasing trend as forest cover increases and vegetation pattern is optimized. When the watershed is fully covered by forest, erosion and sediment yield are minimized. When the forest cover is about 30% and evenly distributed in the watershed, the erosion intensity is lower than if the forest cover is collectively distributed in the watershed. Erosion varies with different forest growth stages in the watershed; it is more serious at the young and near planting stage and is the smallest at the mature forest stage.     

线状特征约束下基于四元数描述的LiDAR点云配准方法

针对经典的基于同名点状特征匹配的LiDAR点云配准算法存在计算量大,点状特征提取精度低,以及基于七参数转换模型的LiDAR点云配准算法中方程线性化过程对配准精度影响较大的特点,提出了以线状特征作为LiDAR点云配准的基元,利用四元数法来表达旋转矩阵,进而形成线状特征约束下基于四元数描述的LiDAR点云配准方法,给出了线状特征约束下三维相似变换的相似性测度表达方法,推导并论证了以线状特征作为配准基元时同名线状特征需要满足的条件。根据四元数与旋转变换矩阵之间的对应关系,求解了基于四元数法的旋转矩阵,并根据旋转矩阵求解了平移及缩放系数。     

豫西地区下三叠统刘家沟组砾岩成因

豫西地区刘家沟组中下部发育多层砾岩,其中扁平砾石与球形砾石共生,扁平砾多顺层排列,球形砾常具圈层结构。因该砾岩层发育普遍,特征明显,成为刘家沟组的区域划分对比标志之一。但迄今为止,其成因众说纷纭、未有定论。通过砾岩发育层段的野外观察,结合刘家沟组的沉积环境分析,认为宜阳地区刘家沟组砾岩层的砾石不是单纯的物理成因,其形成可能与微生物繁盛的席底底质有关。微生物席的存在使沉积物表面具有一定的粘性和韧性,在动荡水流的作用下,部分破坏作用形成的微生物席碎片卷曲、滚动,形成具有圈层结构的"砂球",在湖泊重力流作用下,扁平的微生物席碎片与"砂球"被搬运至较深水区域,形成特征明显的扁平砾石砾岩层。     

甘肃秦王川灌区农业节水途径探讨

 甘肃秦王川灌区水资源紧缺,兰州新区城镇化建设加速水资源消耗趋势,使灌区水资源供需矛盾日渐突出,农业节水势在必行。根据中国西北干旱地区农业节水取得的成效和灌区农业生产节水试验,提出适宜于秦王川灌区农业节水的5条具体途径:①发展以地面灌溉为主的先进灌溉技术;②渠道衬砌;③农业节水技术与地膜覆盖栽培技术相结合;④推行膜下滴灌技术;⑤倡导节水文化,共建节水型社会。通过这些农业节水技术的实施,使秦王川灌区从简单的农业灌溉,转变为农业、城乡生活、生态、工业等多元用水格局,促进灌区经济可持续发展。     

鲁西幔枝构造及其控矿特征

从区域地层(岩体)中老外新分布,环状、放射状断裂的展布,轴部缓倾拆离滑脱构造的发育,幔源岩浆活动以及区域岩石学、岩石化学、同位素地质学等方面,探讨了鲁西幔枝构造特征.研究认为鲁西地区北西向陡倾韧性剪切带切割了深部华北地幔亚热柱向外拆离的地幔岩,导致其减压释荷形成深熔岩浆,强烈而完整的岩浆演化序列表现出岩浆基性程度由高变低、侵入深度由深变浅、围岩蚀变由强变弱的总体演化趋势.幔枝构造演化对内生成矿作用具有明显的控制作用,并带动围岩一起隆升,形成了典型的鲁西幔枝构造.其顶部发育的拆离掀斜断块,使部分内生矿产被抬升到浅部.     

内蒙古林西地区上二叠统林西组叶肢介化石的发现及意义

前人对林西县上二叠统林西组和扎鲁特旗陶海营子组进行过长期研究,发现较多淡水双壳类和植物化石,而叶肢介化石仅在陶海营子组有所发现。本次研究在内蒙古林西县官地剖面林西组的中上部首次发现叶肢介化石,经初步鉴定为林西黄河叶肢介(新种)等3个属种。叶肢介化石的发现为林西组时代的进一步确定、地层对比和古地理重建提供了可靠的化石依据,具有重要的地层学和古地理古构造学意义。     

2012年7月12日鄂东北准静止中尺度对流系统分析

使用高空天气图、NCEP（National Centers for Environmental Prediction）再分析场、新-代天气雷达及地面观测资料分析了导致2012 年7 月12 日鄂东北强降水的准静止中尺度对流系统MCS（Mesoscale Convective System）的演变特征,解释了MCS 维持准静止状态的成因.南支槽、东北冷涡、副热带高压是MCS 形成的主要大尺度天气系统,MCS 形成于副高外围西南气流和冷涡高空槽底部之间,副高位置稳定和冷涡高空槽缓慢南压有利于MCS 稳定少动,且随南支槽加深西南急流的建立有利于持续向MCS 输送水汽和不稳定能量.MCS 表现为单个中α尺度对流云团,成熟时外形呈椭圆型,边缘光滑,亮温低值中心位于MCS 西侧,且有指状突起,亮温低值区域对应中β尺度对流回波带,强降水组合反射率因子为45～55 dBz,回波顶高18 km,中心高度低于6 km,MCS 维持准静止状态.强降水与MCS 亮温低值中心、强回波带相对应,降水效率高,持续时间长.中尺度分析表明,辐合线的维持是MCS 呈准静止状态的主要原因.地形阻挡产生的地面辐合线触发了初始对流,强降水在地面产生冷池、雷暴高压及弧状出流边界,出流边界上风速辐合较强且温度梯度较大区域又触发出新的对流,并在气压梯度力推动下向东南方向传播,抵消了环境风平流运动.MCS 低层主要有西南气流和西北气流,西北气流逐渐从MCS 后部进入,与西南气流形成辐合线,西南气流沿西北气流爬升产生对流,形成自东南向西北倾斜的中尺度锋面,地面出流边界和高空辐合线是中尺度锋面在风场的表现形式,对回波加强、维持有重要作用,且高空辐合线引起的后向传播也抵消了环境风平流运动.     

塔里木盆地东河1油藏低渗层层序控制特征及其对注气开发的影响

通过测井和岩心分析,将塔里木东河1油藏东河砂岩段从下到上划分为前滨-上临滨-下临滨相带,并进一步划分出11个准层序。经岩相学分析,将砂岩段低渗层分为钙质胶结低渗层、杂基充填低渗层和混合低渗层。钙质胶结低渗层主要分布在准层序内部,以方解石胶结砂岩为主,受成岩作用控制;杂基充填低渗层主要分布在准层序边界处,多为海侵背景下的滞后沉积产物;混合低渗层在准层序内部及边界均有分布,但数量很少,无明显规律性,砂粒间主要由杂基和方解石胶结物混合充填,充填物含量低。结合测压资料认为,发育在准层序边界处的杂基低渗层保留了更多的初始沉积特征,易形成横向连续性好的低渗层,是注气开发的重点关注对象。     

核幔成矿物质(流体)的反重力迁移——地幔热柱多级演化成矿作用

地壳中矿床分布极不均匀 ,这与地球的形成与演化密切相关。在地球演化的早期 ,由于在引力收缩和热力膨胀的统一作用支配下 ,放射性、卤族、稀有、稀土元素及碱金属向上迁移 ,而贵金属、有色、铁族、铂族等密度较大的元素则有逐渐向地核聚集的趋势 ,以至于铁、镍、金等元素主要聚集在地核之中。但是 ,在地球形成圈层结构的同时 ,由于地球内外温度差、压力差、粘度差等的存在 ,导致地球发生以地幔热柱多级演化为主要形式的垂向物质运动 ,两者互为依存 ,并构成幔壳运动的原动力。地幔热柱多级演化沟通了深部矿质的迁移通道 ,聚集在地核及核幔界面上的气态金等重元素得以作为地幔热柱的热物质流 ,呈反重力迁移至岩石圈 ,并进而以气 液态向近地表迁移 ,在有利的构造扩容带中聚集成矿。这可能是金银铜铅锌等多种元素的重要成矿作用方式。     

西藏拉萨地块西部扎布耶茶卡火山岩的成因与意义

近年来在青藏高原南部拉萨地块不断发现的碰撞后钾质和超钾质岩石,对于揭示印度与亚洲大陆碰撞以来高原岩石圈的深部作用与过程发挥了重要作用。分布在拉萨地块西部扎布耶茶卡东岸的钾质和超钾质火山岩主体喷发时代为中新世（约16Ma）,出露面积约为400km2,火山岩持续喷发0.45Ma,估算的喷发速率约为0.26×10-3km3/a。岩石包括3种类型,第一类（约16Ma）为超钾质的粗面安山岩,SiO2低（55%~58 %）,高Fe2O3、MgO、TiO2;第二类（约27Ma）为钾玄质的响岩和粗面岩;第三类是高SiO2的钾玄质—超钾质粗面岩（SiO2＝59%~64％）和流纹岩（SiO2＝69％）。岩石显示轻稀土元素、大离子亲石元素高度富集和部分高场强元素亏损的特征,部分中酸性岩石显示高Sr低Y的埃达克岩的属性。岩石的Sr-Nd-Pb-O同位素组成与拉萨地块典型的超钾质岩石明显不同,显示亲青藏高原北部地球化学省的地球化学特征。扎布耶茶卡不同类型的岩浆代表了碰撞后高原南部岩石圈减薄作用导致的岩石圈不同层次的岩石部分熔融的产物。