近海核电厂核素地下水释放通量的模型计算方法

为了定量计算陵区近海核电站排水管线泄漏情景下核素通过地下水途径向海洋环境的释放通量，以某近海核电站为例进行研究。首先，应用GOCAD软件建立三维地形地质模型，刻画地层的分布、剥蚀以及倾向等特点；然后，运用地下水数值模拟软件FEFLOW精细刻画丘陵区地下水系统的补给、径流和排泄特征；最后，以不被吸附滞留的核素³H和被吸附滞留的核素⁹⁰Sr、¹³⁷Cs为对象，通过实验测定了⁹⁰Sr、¹³⁷Cs在不同岩土介质中的分配系数，模拟计算了排水管线连续渗漏60 a后³H、⁹⁰Sr、¹³⁷Cs在地下水中的放射性分布及释放。结果表明：³H迁移速度基本与地下水流速一致，地下水中的最大放射性浓度为0.285 0 Bq/L，第20 000天时向收纳水域的释放通量达到最大值，约526 Bq/d；⁹⁰Sr吸附性能相对较弱，最大迁移距离约80 m，地下水中的最大放射性浓度为0.032 1 Bq/L；¹³⁷Cs吸附能力较强，相当长的时间内被滞留在管线附近，地下水中最大放射性浓度分别为6.840×10^-3 Bq/L，释放通量为0 Bq/d。由弥散度的不确定分析可知，弥散度越大，地下水中³H的最大放射性浓度越小，向海洋环境的释放通量越多。     

戈壁荒漠覆盖区地质调查中综合地球物理方法与实践

戈壁荒漠覆盖区地质填图是新时期地质调查工作的重点内容之一.覆盖区地质填图的基本目标包括两个方面,一是揭示覆盖层下伏基岩面地质结构,即填绘基岩面地质图;二是揭示覆盖层地质结构,包括地表覆盖层地质结构和覆盖层的三维地质结构.综合利用地球物理方法可以获得覆盖区地下地质结构、岩石属性、沉积物分布与层状结构等信息.而经济有效地选...     

冰盖消融的海平面指纹变化及其对GRACE监测结果的影响

全球变暖背景下的冰盖消融以及由此带来海平面上升日益明显,直接影响地球表面的陆地水质量平衡,以及固体地球瞬间弹性响应,研究冰盖质量变化的海平面指纹能够帮助深入了解未来海平面区域变化的驱动因素.本文基于海平面变化方程并考虑负荷自吸效应（SAL）与地球极移反馈的影响,借助美国德克萨斯大学空间研究中心（Center for Space Research,CSR）发布的2003年到2012年十年期间的GRACE重力场月模型数据（RL05）,结合加权高斯平滑的区域核函数,反演得到格陵兰与南极地区冰盖质量变化的时空分布,并利用海平面变化方程计算得到了相对海平面的空间变化,结果表明：格陵兰与南极冰盖质量整体呈明显的消融趋势,变化速率分别为-273.31 Gt/a及-155.56 Gt/a,由此导致整个北极圈相对海平面降低,最高可达约-0.6 cm·a^-1;而南极地区冰盖质量变化趋势分布不一,导致西南极近海相对海平面下降,而东南极地区近海相对海平面上升,最高可达约0.2 cm·a^-1.远离质量负荷区域的全球海平面以上升趋势为主,平均全球相对海平面上升0.71 mm·a^-1,部分远海地区相对海平面上升更加突出（例如北美与澳大利亚）,高出全球平均海平面上升速率将近30%.此外,本文也重点探讨了GRACE监测冰盖消融结果中由于极地近海海平面变化导致的泄漏影响,经此项影响校正后的结果表明：海平面指纹效应对GRACE监测格陵兰与南极地区2003-2012期间整体冰盖消融速率的贡献分别为约3%与9%,建议在后期利用GRACE更精确地估算研究区冰盖质量变化时,应考虑海平面指纹效应的渗透影响.

     

大兴安岭中段塔尔气地区流纹岩年龄、地球化学特征及其地质意义

塔尔气地区位于大兴安岭主脊中段,晚中生代广泛发育一套玄武岩、安山岩、英安岩、流纹岩及相应火山碎屑岩的岩石组合。以流纹岩为研究对象,进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、岩石地球化学研究。测年结果显示,流纹岩形成于132±2Ma(MSWD=1.5,2σ),属早白垩世中期。岩石地球化学特征表明,流纹岩属于典型的弱过铝质高钾钙碱系列岩石,具有高硅(71.6%~77%)、富碱(Na2O+K2O=7.94%~9.64%)且富钾(K2O=4.5%~5.46%)的特征;轻、重稀土元素分馏明显,具中等Eu负异常(δEu=0.22~0.7),亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti,相对富Th、U、Zr、Hf,富集大离子亲石元素K、Rb,相对贫Ba、Sr,显示A型流纹岩特征。岩浆源区与硬质砂岩相似,具有较高的锆饱和温度,可能为地壳部分熔融的产物,形成于后碰撞伸展的大地构造环境。     

青藏高原挠曲均衡重力异常特征及其地质意义

自新生代印度板块的块持续碰撞与俯冲作用下,青藏高原经历了快速隆升与复杂的岩石圈改造过程,但高原现今的垂向动力学机制和地壳形变特征仍然存在争议。基于非均一有效弹性厚度的挠曲模型,利用地形和地球重力场模型数据,计算了青藏高原及邻区的挠曲均衡重力异常。结果显示,青藏高原的均衡重力异常在-120~90 mGal之间,高原中部为明显的正异常特征,边缘为显著的均衡负异常。极小值出现在青藏高原西北部及其相邻的帕米尔高原,极大值则出现在与之紧邻的喜马拉雅块体西北部。此外,在青藏高原北面和东面,塔里木盆地和四川盆地显示出大片的均衡正异常。这些特征说明青藏高原及邻区地壳现今处于非均衡的状态,在板块碰撞挤压作用下,老的块体地壳整体发生抬升,导致了均衡正异常特征;而年轻的造山区域,地壳形变主要表现为地表抬升与下地壳强烈增厚,形成了均衡负异常。在高原中部和北部,均衡调整方向与地壳垂向运动趋势相一致;但在高原南面（喜马拉雅块体）和东面（四川盆地）,均衡调整方向与地表形变观测结果相反。这说明印度板块碰撞与俯冲仍然控制着青藏高原南部、东部及其相邻块体的地壳形变过程,然而在更北的区域,地壳正通过均衡调整恢复均衡状态。      

三维建模技术在区域工程地质勘查中的应用研究

近年来,北京地区规划新城勘查工作大规模展开,大量的地质资料信息需要进行整合利用,并且为了满足新城勘查的精度要求,迫切需要对隐蔽、复杂的地下空间进行精细的描述。三维地质建模系统,凭借其强大的空间信息管理、地质信息解译及空间分析功能,成为解决以上问题的首选工具。本文从软件界面、系统优势、建模思路对Creatar三维建模软件进行了介绍,并以房山新城为例进行了模型的创建和分析。结果表明Creatar软件能迅速完成地质体及结构体模型的创建,并且其切片和推进等分析功能能够实现对地质体某一重点部位的着重观察,可以为建筑场地选址、地下空间建设与数据管理提供地质信息支持,提高工作效率,在新城勘查工作中发挥了重要的作用。如果能进一步在软件中引入渗流场、应力场分析功能,则将使三维地质建模技术,在区域地质勘查领域拥有更为广阔的应用前景。     

考虑转捩影响的潮流能水轮机翼型水动力学性能数值模拟

为了更准确地模拟潮流能水轮机的水动力学性能并研究边界层转捩对水轮机翼型水动力学特性的影响,本文采用κ-ε湍流模型以及γ-Re_θ转捩模型对水轮机翼型水动力学性能进行了考虑转捩的数值模拟。在进行转捩模拟时通过CFD软件的UDF接口将转捩经验关系式导入求解器中,在-5°～25°攻角范围内对水轮机翼型的水动力学性能进行了数值模拟。比较湍流模拟与转捩模拟下水轮机翼型的升阻力系数以及流场特征,结果表明:对水轮机翼型水动力学性能进行全湍流模拟时在小攻角范围内忽略了转捩前的层流状态,导致湍流模拟所得到的升力系数小于使用γ-Re_θ转捩模型的转捩模拟所得的升力系数;阻力系数则大于转捩模拟所得的结果;相比于全湍流模拟,转捩模拟时会更早的进入深失速状态。     

建筑物高度对上行闪电触发以及传播影响的数值模拟

为了探讨建筑物高度对单个上行闪电触发以及传播的影响,设定了一个固定的背景电场,并结合自行触发的上行闪电随机放电参数化方案,进行了二维高分辨率上行闪电放电的模拟试验。结果表明:(1)上行闪电在初始阶段分支比较少;发展到离地面2 km左右后,闪电开始出现大量的分支,闪电通道开始出现明显的分叉:一部分通道继续向高电荷密度中心垂直传播,另一部分通道绕过高电荷密度中心,向外水平传播;模拟的上行闪电只能垂直传播到4 km处的负电荷中心,不能穿过0电势线向上方的正电荷区传播。(2)建筑物高度对上行闪电的触发起了关键作用,建筑物越高,越容易触发上行闪电。(3)建筑物高度对上行闪电传播具有一定的反作用,随着建筑物高度增高,模拟出的上行闪电的水平和垂直传播距离都有所减小,通道的分形维数变小,通道传播的总长度也逐渐减小。     

基于线粒体DNA控制区高变区的黄河流域光泽黄颡鱼群体遗传学分析

光泽黄颡鱼(Pelteobagrus nitidus)是广泛分布在我国黑龙江至闽江水系的一种中小型经济鱼类。为了解黄河水系光泽黄颡鱼群体遗传变异规律,本研究采用线粒体DNA控制区高变区序列对采自黄河水系光泽黄颡鱼样品进行分析。研究显示:光泽黄颡鱼3个群体的单倍型多样度为0.682 8±0.043 7~0.753 6±0.056 2,核苷酸多样度为0.002 5±0.001 9~0.003 4±0.002 4,整体上呈中等程度的遗传多样性水平。以长须黄颡鱼的3个单倍型为外群,构建了光泽黄颡鱼5个单倍型的邻接关系树,结果显示2种黄颡鱼分别聚为2个分支,2个分支间的净遗传距离为0.109。3个群体间的遗传分化指数FST值为-0.030 2~0.003 8,且统计检验的结果均不显著,表现出较小的遗传分化。动态历史分析结果表明,光泽黄颡鱼表现出经历过近期的瓶颈效应事件。研究结果提示,黄河流域的光泽黄颡鱼在遗传管理上应作为一个管理单元进行管理,中等的遗传多样度及近期有效种群数量的瓶颈效应则提示我们应加大对黄河流域光泽黄颡鱼的保护。     

河北阳原侯家窑断层的几何学与运动学及动力学

侯家窑断层是阳原盆地西缘一条区域性正断层,它切割了部分第四纪沉积层,并被马兰黄土所覆盖。具多期次活动的特征,遗留下了丰富的伴生、派生构造形迹。在野外详细观测断层的几何学特征、分析运动学标志的基础上,结合前人研究成果,认为发生了三期构造活动:第一期为区域性拉伸;第二期为短时间区域性挤压;第三期是区域性隆拗。其动力学机制分别为张宣幔枝隆升作用、太平洋板块俯冲的远程效应和汾渭裂谷深部过程控制的断陷-隆升效应。恢复了阳原盆地演化过程:区域性总体快速隆起→构造反转形成裂陷→裂陷加深形成地堑→导致基性岩浆活动→形成区域裂陷地幔底垫→裂谷盆地逐渐形成→构成生物快速演化的一系列构造激变→生态繁衍的大循环系统。