Integrated Water Systems Model for Terrestrial Water Cycle Simulation

The terrestrial water cycle is influenced by a wide range of climatic variables and human disturbances. In the era of the Anthropocene, when humans drive the changes in atmospheric and hydrological processes in river basins, there is an urgent need to include human impacts in the study of the terrestrial water cycle. This paper focused on the large-scale hydrological modeling which takes account of human impacts, reviewed the research progress of the natural and human-induced changes in the terrestrial water cycle and the development of comprehensive terrestrial hydrological models in recent years, and proposed that an integrated water system model with human-related processes such as crop water demand model, engineering regulation and social water demand, be the key to large-scale water cycle simulations under changing environment. Based on the existing large-scale land surface hydrological model, there is a need to put forward the integration of the human-related processes. A comprehensive integrated water system model that considers multi-processes can help us to understand the key mechanisms of how climate change and human activity influence the regional water cycle. It also provides a theoretical and practical basis for investigating the causes and effects of changes in terrestrial water cycle under a changing environment, and thus offers scientific support for climate change adaptation in the water sector.     

东南沿海中生代火山岩带地球化学特征

中国东南沿海位于太平洋板块和欧亚板块的结合处,广泛分布着中生代火山岩,并伴随有大规模的成矿作用。酸性火山岩占绝对优势,基性中性火山岩仅零星出露。酸性和中性火山岩为一套富碱、富钾、富铝、低钛的高钾钙碱性系列,基性火山岩为一套富硅贫碱的高钾和中钾钙碱性系列。从基性到酸性火山岩稀土分馏和铕的负异常逐渐加剧。基性火山岩贫Nb、Zr、Y,弱富集Ba、Hf、Th、Ce。中性火山岩和酸性火山岩贫Ba、Ti、P、Nb、Zr、Ta、Sr,强烈富集Pb。通过主量、微量和稀土元素的研究认为,基性火山岩和酸性火山岩为独立的岩浆起源,在中生代,东南沿海广泛存在着玄武岩的底侵作用,给下地壳提供了大量的热源,从而诱发了下地壳重熔,形成了大量的酸性火山岩。中性火山岩由酸性和基性岩浆混合形成,其地球化学特征主要受酸性岩浆的制约。     

华南陆块钨和锡的地球化学时空分布

以1∶20万区域化探全国扫面计划水系沉积物和中国东部地壳与岩石元素丰度研究W、Sn分析数据为基础,探讨了华南陆块W、Sn的时空分布特征。从空间分布上看,华南陆块W、Sn的高含量主要分布在华南陆块东南部,即岳阳-怀化-桂林-梧州-茂名以东、长江以南广大地区的华夏地块华南造山带和东南沿海火山岩带与扬子地块下扬子台褶带和江南地轴;而南岭地区则是华南造山带W、Sn高含量的集中分布区,与华南中生代大花岗岩省成矿域产出的中国乃至世界重要的W、Sn矿产地相一致。从岩性上看,华南陆块东南部基底碱(正)长花岗岩、板岩、千枚岩、片岩以W、Sn背景含量高为特点。从时间分布上看,华南陆块东南部自中元古代以来形成的基底和盖层中砂岩和泥岩富含W、Sn,在地壳演化后期以富含W、Sn的碱(正)长花岗岩为主体的印支-燕山期大面积花岗质岩浆火山侵入活动达到高峰,造成华南陆块东南部W、Sn高背景含量的分布,形成巨大的W、Sn地球化学域。加之,华南陆块东部W、Sn成矿作用强烈,与W、Sn有关的中大型矿床密集分布,从而导致大量W、Sn区域地球化学异常和局部地球化学异常的形成。     

柴达木盆地西部地区新生代演化特征与青藏高原隆升

通过对柴达木盆地西部地区(柴西地区)地震剖面构造沉积相演化的分析, 结合基底岩性及区域构造运动历史, 重建了柴西地区新生代构造沉积动态演化框架。柴西地区新生代以来一直处在印欧板块碰撞所引起的青藏高原阶段性隆升的挤压构造背景下, 经历了两大构造变形期: 第一变形期主要发育在古近纪, 变形高峰在下干柴沟组上段, 第二变形期发育在新近纪-第四纪, 变形强度日益加剧。剖面沉积相的变化体现柴西地区经历了水进-静水沉降-水退的过程, 平面沉积相演变是沉积中心受构造运动控制的直接结果; 受构造演化控制柴西地区以Ⅺ号(油狮断裂)和油北断裂为分界线, 由南至北地表形态表现为3种不同样式: 柴西南区断裂发育,柴西中部为英雄岭新生造山带,柴西北区主要发育冲断褶皱。柴西地区构造沉积演化特征是对青藏高原阶隆升的响应, 同时记录了青藏高原向北间歇性蔓延生长的过程。     

主应力轴旋转下小偏压固结密实粉土崩塌特性及孔压模型研究

为研究主应力轴旋转复杂动应力对偏压固结粉土的性状演变影响,以空心圆柱试样为对象,开展具有不同初始固结比的密实粉土（Dr＝70%）在不排水主应力轴循环旋转下的系列试验。结果表明：①初始固结比不大于1.5时,主应力轴旋转导致试样发生中低应变崩塌,进而液化的脆性破坏模式;而固结比大于1.5时,试样变为应变持续稳定开展至高应变,孔压最终进入动态平衡的延性破坏模式,且不同固结比下试样发生崩塌液化和稳态延性破坏的孔压峰值间不存在交叉。②小偏压固结试样的液化峰值孔压和崩塌孔压均随固结比增加而有规律地下降,但受动剪应力水平影响很小,这与等压固结试样的崩塌孔压值受控于剪应力水平有很大差异。③相同初始球应力水平下,崩塌振次反映的小偏压固结试样强度高于等压固结试样,但在偏压条件下强度与固结比不存在单调变化关系,表明小偏压固结试样崩塌除受制初始围压水平外,很大程度上还取决于偏压程度。④基于上述试验结果,提出了主应力轴循环旋转下小偏压固结粉土的孔压预测模型,该模型不仅突显了崩塌状态对相变及液化破坏的重要预测作用,还反映了固结比和动剪应力对孔压开展的综合影响。     

固化风沙土强度特性及固化机制试验研究

通过PX固化剂对库布其沙漠风沙土进行加固。对不同含水状态、不同固化剂掺量、不同养护龄期下固化风沙土的强度特性进行试验研究。试验结果表明,不同含水状态下风沙土的强度特性是不同的,相同固化剂掺量、相同养护龄期时,固化风沙土在最优含水率下的无侧限抗压强度远远大于饱和含水率下的强度。相同含水状态下固化风沙土无侧限抗压强度随固化剂掺量增加、养护龄期延长而增大,且在养护初期强度增长较快,当固化剂掺量为8 %、养护龄期为28 d时,固化风沙土强度满足国际上对固沙强度的要求。最优含水率下固化风沙土抗剪强度较风沙土有较大提高;当固化剂掺量为8 %时,固化风沙土凝聚力和内摩擦角均达到最大,此时固化风沙土抗剪强度约为风沙土的1.8倍。进而,通过扫描电镜对风沙土固化前后微观结构变化进行试验研究。研究结果表明,风沙土中掺入PX固化剂后,颗粒间由原来的弱连接变为胶结连接,解释了固化风沙土较风沙土强度得以提高、稳定性得以改善的内在原因。     

动力方程求解的显式积分格式对数值模拟波动特性的影响分析

基于李小军等提出的显式积分格式应用于波动有限元模拟时的递推形式,重新定义了波动传递函数;以一维均匀离散体系为模型,对给出的传递函数进行了理论推导和求解,并通过数值试验验证了其正确性;通过对传递函数的分析研究,探讨了这种显式积分格式对离散网格中波动传播规律包括截止频率、频散现象和能量耗散等方面的影响．以期为该显式积分格式在波动问题求解中的应用提供更详细的理论参考．      

Application of GIS to Geo-anomaly-Based Delineation of Mineral Resources

The geo-anomaly-based delineation of mineral resourcesusing GIS (Zhao et al.,1 996,1 995;Zhao and Chi,1 991 )takes the geological anomalous ore-forming theory as its theo-retical basis,the conceptual model of geology and mineral re-sources and the corresponding spatial analysis model as its ge-ological foundation,the GIS as its basic tool for the analysisof mineral resources prediction,and the analyses of favorableprospecting index and the spatial correlation of geologicalanomalies assemblag…     

春秋季层状云降水过程Z-I关系计算与讨论

运用最优化方法,按天气系统、降水过程计算层状云降水过程Ｚ－Ｉ关系序列。然后用每 关系得到降雨的雷达估计值,与雨量计实测降雨量比较,对雷达测量降水精度问题进行探讨。     

对样品含水结构的电阻率CT研究

采用高密度的电极阵列,对具含水结构样品的视电阻率值进行了测定,并重建了二维电阻率的图象．所得一系列CT图象揭示了样品内部由于裂隙和流体造成的真电阻率分布及其变化．这一方法用于岩石电性模拟实验,使导致样品电性变化的裂隙充水过程得以清楚地揭示．