城市不透水表面的水环境效应研究进展

快速城市化导致的生态环境变化是当前城市生态环境研究的热点问题,而城市化的水环境效应则是其中的重要方向之一。本文通过梳理城市化过程对水环境效应的影响机制,总结和归纳城市不透水表面的水环境效应研究的核心内容与主要方法,指出当前城市化过程的水环境效应研究所面临的诸多难点,并对未来研究趋势进行展望。研究认为,城市化的显著特征之一是不透水表面的不断增加,以不透水表面指数(ISA)为表征的地表覆被参数日益受到城市土地利用/覆被变化研究的重视,成为城市化过程水环境效应研究的热点指标。不透水表面对水文效应的影响主要表现在两个方面,即短时间内增大降雨的径流量,长时间内增加洪水频率和径流总量。同时,不透水表面对水质的影响主要表现为增加水体的非点源污染负荷,目前的研究方法主要依靠城市水文水质监测及模型模拟,对水环境效应的影响机制方面尚缺乏对非点源污染负荷影响机制的深入研究,同时还需要进一步构建适用于城市地区的水文水质模型。可以预见,不透水表面指数将会是城市化过程水环境效应研究的重要参数,并将推动城市土地利用/覆被变化的水环境效应研究向参数简单化与精确化方向发展。     

流域虚拟仿真中水沙模拟时空过程三维可视化

将计算机图形学领域的粒子系统引入数字流域研究,研发了基于通用网格的水沙模拟时空过程三维可视化系统.该系统建立数据结构描述粒子信息和计算或者虚拟网格单元信息传递关系;采用网格控制粒子随机生成;提出局部搜索定位方法来快速确定粒子位置;通过反距离加权平方插值提取水流信息;利用自适应龙格-库塔方法实现粒子的动态变化;设计了附有更多水流属性的水体粒子;研究了流场变化过程中粒子分布不均的问题.将上述方法应用于三峡与葛洲坝间河道水流的动态可视化模拟,验证了该系统的有效性和实用性.     

草型湖泊总悬浮物浓度和浊度遥感监测

草型湖泊水质遥感监测中水生植物会造成“水体—水生植物”混合像元问题,针对因混合像元导致草型湖泊水生植物覆盖区域水质难以直接利用遥感监测的问题,本文以草型湖泊微山湖为研究对象,提出定性和定量相结合的总悬浮物浓度和浊度分区监测方法,实现微山湖水体总悬浮物浓度和浊度的时空变化监测。基于获取的2014年7月—2015年6月覆盖微山湖的多期高分一号（GF-1） WFV和HJ-1A/1B CCD影像,利用归一化水体指数将微山湖区分为水生植物覆盖区和水体区。针对水生植物覆盖区,利用时序MODIS NDVI数据获取微山湖主要水生植物的时谱曲线,识别不同水生植物的物候特征;基于不同物候期内的水生植物对总悬浮物浓度和浊度的指示作用,对微山湖水生植物覆盖区水体总悬浮物浓度和浊度进行定性监测。针对水体区,分别构建水体总悬浮物浓度和浊度的单波段/波段比值模型和偏最小二乘模型,定量反演微山湖水体区总悬浮物浓度和浊度。研究结果表明,微山湖中水生植物以光叶眼子菜、穗花狐尾藻和菹草等沉水植物为主,其中光叶眼子菜/穗花狐尾藻和菹草的空间分布和物候特征存在明显差异,不同水生植物在不同物候期内对水质具有不同的指示作用;微山湖水体总悬浮物浓度和浊度具有显著的空间变异性,基于定性和定量相结合的方法可以有效监测微山湖水体总悬浮物浓度和浊度的时空变化规律。本文提出的定性和定量相结合的监测方法为草型湖泊水质监测的业务化应用提供了新思路。     

青藏高原震源分布与板块运动

本文分析了青藏高原及其邻区大量近期地震的震源深度分布资料,发现中源地震不仅分布在众所周知的兴都库什和印缅山弧一带,而且在印度洋板块与欧亚板块汇聚带印度河—雅鲁藏布江以南,以及欧亚板块内部的帕米尔、西昆仑、柴达木和天山南缘一带也有中源地震分布,它们构成了这一地区三条向南倾斜的震源带。 这些中源地震震源带的存在表明,向北运动的印度次大陆与亚洲大陆碰撞以后,印度次大陆北缘本身并没有消减,而是迫使亚洲大陆通过三条向南倾斜的岩石层消减带产生了大规模的消减作用。 中源地震在平面上分布的不连续性,揭示了这一地区的许多条走滑断层的现代活动。这些走滑断层的巨大位移显示了青藏高原内部各块体之间的横向运动也是很可观的。 最后,提出了亚洲大陆多条南倾消减带的形成和发展模式。     

1920年海原8(1/2)级大地震的多重破裂特征

根据作者等人野外实地考察,1920年海原8(1/2)级大地震的地层断层全长225km,共由6条几何参数不同的次级断层呈有规律的斜列状组合而成.每一条次级断层都可分为形变性质不同的三段,其中中段以水平走滑性质为主;两端以垂直形变为主,表现为逆断层和正断层性质.垂直和水平位移的测量数据也表明,每一条次级断层的中段水平位移最大,向两端逐渐减小,以至消失,而垂直位移正好相反,中段小,两端大.整个断层的地震位移显示出多个峰值的形变特征.这种形变特征表明,海原大地震的6条次级断层都是各个相对独立的水平位移间断面(即位错面),每个位错面,都可以代表一次独立的次级地震破裂事件.作者等据此认为,巨大的8(1/2)级海原大地震可能是由6次相对独立的次级地震事件接续发生的结果.     

1932年昌马地震破裂带及其形成原因的初步探讨

1932年12月25日,我国甘肃省西部玉门镇以南的昌马地区发生了7.6级地震。震中区产生了规模较大的地面破裂带,其中有张性、压性和剪切等多种型式裂缝。本文根据分析各种自然破坏现象的形成条件,结合极震区地质构造特征,对震源区的应力作用和地震成因提出初步看法。 对地震破裂带的分析结果表明,这次地震起主要作用的是南北向的水平挤压作用,并与自白垩纪以来控制着本区构造断裂的区域应力场是一致的。地震破裂带出现的部位与长期活动的昌马构造断裂带一致。因此,我们认为昌马地震的发生是昌马构造断裂带继承性活动的结果。     

桂东南云开岩群斜长角闪岩的变质作用PT轨迹及其动力学意义

桂东南中新元古界云开岩群是一套中浅变质岩系,并形成一系列绿片岩相-角闪岩相的递增变质带,通过对云开岩群角闪岩相变质带(十字石-蓝晶石带)中斜长角闪岩变质作用的PT轨迹的系统研究显示,其包括了由早期绿片岩相变质阶段(M1)→峰期角闪岩相变质阶段(M2)→近等温降压变质阶段(M3)→近等压降温变质阶段(M4)→晚期绿片岩相退变质阶段(M5)五个阶段的顺时针PT演化轨迹,其地质动力学过程属于典型的板块俯冲碰撞→抬升模式,表明云开地块北缘造山带的地质构造演化经历了俯冲碰撞及碰撞后的快速抬升过程。     

浙江珊溪水库库区地震波衰减特征研究

2002-2007年发生的珊溪水库地震事件是少震、弱震的浙江省区域显著的地震事件.搜集182次ML＞2.0地震的近场台站数字地震波形,使用这些波形高信噪比的尾波时间域信号,根据计算尾波Qc(f)值的Sato模型,通过滤波及去除环境噪声,计算了地震波传播路径上的尾波Qc(f)值;拟合Qc(f)值与频率f之间的关系,分析了水库区域地震波衰减的时空特征.根据信噪比及计算要求,从近场9个台站的记录中挑选出641条三分向记录,计算尾波衰减参数,得到尾波Qc(f)与频率f的关系为:Qc(f)=52.19±7.11f0.9221±0.05.结果表明,本区域为低衰减区域.震群活动使区域介质对高频率波衰减趋势性增大.进一步对尾波衰减参数及尾波采样体之间的关系分析发现,该区域存在深部高衰减层.     

对GB50343部分技术问题的探讨

对《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2004）部分技术问题进行初步探讨，分析其不足，并希望引起防雷相关技术人员的注意。     

浅埋黄土隧道三层支护结构力学特性现场测试

为研究浅埋黄土隧道锚喷初支+初衬+二衬构成的3层支护体系力学特性,以某黄土隧道为依托,采用钢弦式传感器对围岩压力、初衬与二衬接触压力、二衬钢筋轴力、二衬混凝土应变、钢拱架应力等进行了系统测试与分析。结果表明：(1) 作用在左拱腰处的围岩压力较大,且稳定值为240 kPa;(2) 浅埋段按不同围岩压力计算公式得到压力值均大于围岩压力实测值,其中采用太沙基公式得到的压力值与实测值相对接近;(3) 该黄土隧道二衬全部受压,其分布形态呈明显的猫耳形,初支、初衬、二衬承受的荷载比例分别为51.34%、37.29%、11.38%;(4) 钢拱架整体以受压为主,在拱顶和拱腰处受力较大,接近屈服状态;(5) 初支发挥了一定的围岩自承能力,其与初衬共同承担了大部分围岩荷载,二衬主要为结构安全储备。