Numerical prediction of turbidity currents on unsteady sediment-supply

A three-dimensional(3D) numerical model of unstable turbidity currents is developed based on the mechanism of sediment transport and turbulence theory.In this model,numerical simulation of turbidity currents without subsequent supply of muddy water was conducted using the same parameters as were used in the flume experiments.The evolution process of turbidity currents of completely losing supplies observed in the experiment was simulated by the model;validation of the numerical model and the algorithm was conducted.If momentarily interrupted process is regarded as a special case of the gradually interrupted,based on the preceding numerical simulation validity,it is feasible to simulate the motion law of turbidity currents under losing gradually supplies.By this method in this article,the characteristic of sediment-laden flow of losing gradually supplies was obtained,as well as its relationship between front velocity and sediment concentration.     

流域土地利用/覆被变化水文效应研究的方法评述

将流域土地利用/覆被变化(LUCC)水文效应研究的主要方法归结为3类:流域对比试验法、水文特征参数法和流域水文模型模拟法.流域对比试验法适用于较小流域,试验结果比较容易获得,但不易找到主要影响因子,对比性差,研究周期长;水文特征参数法是一种简洁的分析LUCC水文效应的方法,资料丰富更有助于提高其应用价值,但该法只能判断流域内的水文响应是否发生了变化,无法解释水文变化的机理;水文模型模拟法的种类较多,其中基于物理机制的分布式水文模型更适于研究人类活动造成的水文效应,其参数物理意义明确,且充分考虑了空间异质性,在模拟LUCC的水文效应方面,该方法具有较为明显的优势,特别是在计算机技术、3S技术日趋成熟及数据库建设不断完善的条件下,其优势更明显.针对现阶段国外比较常用的10种流域水文模型,分析了它们的结构及特点,旨在对流域LUCC的水文效应研究提供基础.     

基于GIS的甘肃省道路网密度分布特征及空间依赖度分析

以甘肃省为研究对象,从道路网出发,结合甘肃省社会经济因素,以县(区)为单元,运用GIS理论方法计算甘肃省道路网密度,并分析了道路网密度与人口密度、GDP密度之间的相关性,考虑到道路网建设还受资源、产业结构、道路网建设政策及其它运输方式的影响,提出了道路网依赖-偏好指数。在此基础上,分析了甘肃省道路网密度和依赖—偏好指数分布及空间特征。结果表明:①甘肃省道路网密度以兰州市、嘉峪关市为中心向外衰减,道路网密度整体分布东南比西北高,东南比西北均匀;②道路网密度与人口、生产总值等社会经济因素相关性很高,受经济发展水平和道路建设政策影响很大;③5.75%的县区属于超强依赖或超强偏好型,20.68%的县区属于强依赖或强偏好型,62.7%的县区属于中等依赖或中等偏好型,8.05%的县区属于较弱依赖或较弱偏好型,3.45%的县区属于弱依赖或弱偏好型。以兰州为中心及河西走廊地区的道路网依赖—偏好指数高于东部和南部山区。可为甘肃省道路网与人口、经济协调发展提供基础理论和参考依据。     

放射性核素在不同介质中的迁移研究进展

从受关注的放射性核素、不同介质及实验模拟等方面,对当前放射性核素在不同介质中的迁移研究进展进行了较为全面的分析总结。提出了今后放射性核素迁移的重点研究方向:①核素在多介质之间的迁移研究;②核素在三维空间的迁移模式研究;③核素在非均匀介质中的迁移规律研究,特别是对其滞留机制的研究。     

M估计的权函数选取及其抗差性比较

M估计的目的就是为了实现参数估计的稳健性,为了实现这一目的,一般遵循大误差以小权,小误差以大权,等价权公式可以通过数值模拟经验地确定的原则。对几种不同的估计方法的权函数选取进行了详述,并将参数稳健估计的思想应用到半参数模型估计中,提出了半参数模型抗差广义补偿最小二乘估计;通过算例对其稳健性进行了比较。得出了结论。     

煤层气多分支水平井钻井技术在樊庄区块的应用

基于樊庄区块3号煤层的地质和力学特征,该区块适于采用多分支水平井钻井技术开发煤层气。分析了煤层气多分支水平井存在的安全钻进及储层保护、井眼轨道控制、井下复杂事故和新式钻井工具及仪器等技术难点。通过2口井现场实施情况表明,在煤层的水平段及分支段钻进过程中,宜采用近平衡钻井,钻井液以清水为主;尽量保持井眼轨迹沿煤层中上部靠近煤层顶板位置钻进,且实施快速钻进;减少煤储层在钻井液中的浸泡时间,以利于保持煤层井壁稳定,减少煤储层的伤害及煤层坍塌危险;水平及分支段中,减阻短节(AG-itator)的使用能降低井下摩阻,避免钻柱的螺旋屈曲;钻遇断层、破碎带时要提前完钻,防止井下复杂事故的出现。     

水电开发对大渡河瀑布沟以下河段的水温影响

为探究水电开发对大渡河水温过程的影响,采用原型观测和数学模型相结合的方法,对比分析了瀑布沟电站开发前后下游河道的水温时空变化特性。研究成果表明,与天然情况相比,现阶段瀑布沟下游沿程水温出现了明显的均化效应和延迟效应以及春夏季低温水、秋冬季高温水现象,最大降温2.4℃出现在4月的龚嘴尾水断面,最大升温3.3℃出现在12月的瀑布沟尾水断面;瀑布沟下游小型水库均未出现水温分层现象,但形成的蓄水体对沿程升温有一定的弱化,沿程增温率由天然状态的0.8℃/100 km降至现阶段的0.5℃/100 km;采用考虑了机械能转化的数学模型能较好地模拟瀑布沟下游河道的水温过程,率定得到的"机械能-内能"转化率为55%。     

南海北部中更新世0.78～1.0 Ma期间的陆源碎屑粒度记录

南海北部陆坡大洋钻探计划(ODP)1144站的高速堆积体为高分辨率的古环境研究提供了良好的材料。通过分析1144站陆源碎屑的粒径分布,高分辨率地(200a)研究了中更新世气候转型期(0.78～1.0Ma)东亚夏季风演变在南海北部的记录。结果显示,陆源碎屑的粒径比值(3.5～8.2μm)/(9～23μm)可以作为东亚夏季风演化的替代指标,高值代表强盛的夏季风。这个比值指示了夏季风在920ka时突然增强,表明中更新世转型以夏季风突然增强为起点,此后夏季风处于不断加强和减弱的循环状态,说明了中更新世气候转型是一个渐变的过程。东亚夏季风演化的强弱与北半球夏季日射量基本呈线性关系,显示东亚季风演化的天文驱动机制。频谱分析发现,夏季风演化存在3.3ka和1.2ka左右的千年尺度周期,且在转型前后千年尺度周期也发生变化,说明中更新世的气候转型不仅表现在轨道尺度的气候周期变化上,也体现在千年尺度气候波动的特征变化上。     

镁质水泥固化淤泥一维压缩特性研究

采用低碳、环保的镁质水泥对淤泥进行固化处理,结合一维压缩试验研究了不同龄期下固化淤泥的压缩特性。首先开展了不同养护龄期下镁质水泥固化淤泥一维压缩实验,结果表明:固化淤泥的e-p曲线与淤泥变化趋势类似,而且随着养护龄期的增加,固化淤泥的孔隙比e逐渐减小。因此,镁质水泥对固化淤泥的孔隙有很好的填充效果。与此同时,固化淤泥的压缩系数随养护龄期呈指数减小趋势,根据压缩系数与龄期之间的函数关系,对太沙基一维固结理论进行修正,建立符合镁质水泥固化淤泥压缩特性的一维固结模型。     

海洋环境中多环芳烃的测定与来源解析

从样品采集与保存、样品前处理、多环芳烃的检测3个方面介绍了测定海水和海洋沉积物中多环芳烃的步骤和最新进展.对目前较为常用的几种样品前处理方法,如液-液萃取、固相萃取、固相微萃取、索氏提取、超声提取、微波萃取、超临界流体萃取、加速溶剂萃取;以及检测方法,如气相色谱-质谱法、高效液相色谱法等作了详细介绍,比较了各自的优缺点.对目前较为常用的2种多环芳烃的来源解析方法(分子指纹法和同位素指纹法)的相关研究进展进行了总结.