Hydraulic properties of concentrated flow of a bank gully in the dry‐hot valley region of southwest China

To quantify spatiotemporal variation in hydraulic properties of bank gully concentrated flow, a series of scour experiments were run under water discharge rates ranging from 30 to 120 l min^?1. Concentrated flows were found to be turbulent and supercritical in the upstream catchment area and downstream gully beds. As discharge increased, values of the soil erosion rate, Reynolds number (Re), shear stress, stream power, and flow energy consumption (ΔE) increased while values of the Froude number (Fr) and the Darcy–Weisbach friction factor (resistance f ) did not. With the exception of gully headcut collapse under discharge rates of 60, 90, and 120 l min^?1, a declining power function trend (P < 0.05) in the soil erosion rate developed in the upstream catchment area, headcuts, and downstream gully beds. However, increasing trends were observed in temporal variations of hydraulic properties for downstream gully beds and the upstream catchment area. Despite significant differences in temporal variation between the soil erosion rate and hydraulic property values, relative steady state conditions of the soil erosion rate and ΔE were attained following an initial period of adjustment in the upstream catchment area, headcuts, and downstream gully beds under different discharge rates. A logarithmic growth of flow energy consumption per unit soil loss (ΔE_u) was observed in bank gullies and the upstream catchment area as the experiment progressed, further illustrating the actual reason behind the discrepancy in temporal variation between soil erosion rates and ΔE. Results demonstrate that ΔE can be used to estimate headcut erosion soil loss, but further quantitative studies are required to quantify coupling effects between hydraulic properties and vertical variation in soil mechanical properties on temporal variation for bank gully soil erosion rates. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

“东方之星”客轮翻沉事件周边区域风灾现场调查与多尺度特征分析

2015年6月1日21:30左右长江湖北监利段发生"东方之星"客轮翻沉特大事故。本文根据事发周边陆地区域现场天气调查结果,结合卫星和雷达观测资料分析认为,6月1日21:00-21:40左右事发江段和周边区域发生了下击暴流导致的强烈大风灾害,最强风力超过12级,并具有空间分布不连续、多尺度和强灾害时空尺度小等特征。事发周边区域北部受中气旋影响陆地区域(顺星村、老台深水码头、四台村养猪场附近、新沟子养鸡场附近等)灾情较南部阵风锋及其后侧下击暴流影响的陆地区域更为显著。综合雷达观测资料和现场调查资料分析判断多数调查点灾害为显著微下击暴流所致,其中老台深水码头有龙卷发生的可能。导致此次风灾的强对流风暴气流具有显著的多尺度性;事发周边区域北部的四台村养猪场附近树林中同时发生了多条相邻的微下击暴流条迹,呈现出辐散和辐合交替分布的特征,展示了此次强对流风暴中大气运动的复杂分布特点。虽然下击暴流会伴随中小尺度的涡旋特征,但此次现场调查发现的与下击暴流相联系的辐合特征水平尺度仅几十米,远小于弓形回波两端的书挡涡旋或者中涡旋等几千米级的水平尺度。     

象山港余流特征数值研究

基于Delft3D-Flow模块建立了象山港海域的三维斜压潮流数值模型,结合实测水文资料,研究了象山港的潮(余)流特征,对欧拉余流场的时空分布进行了定量的比较和分析,并与潮流测站计算分析得到的欧拉余流分布对比,很好的模拟了象山港的余流特征。结果表明:由湾外至湾顶,余流呈减小的趋势,湾外余流最大为33 cm/s,湾顶最小,余流平均仅5 cm/s。垂向上,表层余流大于底层余流,表层余流指向湾外,而底层余流则指向湾内。对比斜压、正压两种模式下的欧拉余流分布,可以看出湾顶附近主要受径流控制,两种模式得到的结果基本一致,口门至西沪港区域受径流和潮流的共同影响,斜压模式更准确地模拟出了水体层化和垂向余环流结构。     

湖北宜昌市暴雨雨型的演变特征

基于1980—2018年武汉国家基本气象观测站逐分钟降雨数据,分别利用同频率分析法和Huff雨型分析法确定武汉主城区历时1 440 min设计暴雨雨型,并采用InfoWorks ICM水力模型软件对雨水管网进行模拟计算,分析两种设计暴雨雨型的雨峰、降雨量时间分布和积水情况,研究结果表明：（1）基于同频率分析法和Huff雨型分析法确定的武汉主城区历时1 440 min设计暴雨雨型均为单峰型,两者雨峰位置均略微超前整场降雨过程的前2/3分位,在降雨时程的60%~70%阶段,前者降雨强度迅速增加,大于后者。（2）在同频率分析法确定的武汉主城区历时1 440 min设计暴雨雨型下,武汉汉口中心城区的淹没面积均大于Huff雨型分析法的确定结果,且水深、流量、流速等峰值均较大。（3）同频率分析法确定的设计暴雨雨型结果使得武汉主城区系统内达标管网比例更低,积水情况更严重。

     

不同饲养方式对乌鳢(Ophiocephalus argus)肠道微生物群落结构差异及种类多样性的影响

以乌鳢(Ophiocephalus argus)为研究对象,采用不同日粮饲喂,试验W1组饲喂冰鲜鱼,试验W2组饲喂畜禽内脏。12周后,取肠道内容物,利用16S rDNA技术研究投喂不同饲粮的乌鳢肠道生物群落结构差异和微生物多样性,分别获得W1组和W2组乌鳢肠道细菌有效序列51124和39298条。结果分析表明;W1组和W2组物种注释(operational taxonomic unit,OTU)数目分别为2631和4114条,分类地位明确的细菌种类分别隶属5个属和49个属,W1组和W2组乌鳢肠道细菌种类差异很大。W1组乌鳢肠道细菌的优势类群是邻单胞菌属(Plesiomonas)、狭义梭菌属(Clostridium sensu stricto)、鲸蜡菌属(Cetobacterium);W2组乌鳢肠道细菌的优势类群是狭义梭菌属(Clostridium sensu stricto)、邻单胞菌属(Plesiomonas)、Spartobacteria、甲基副球菌属(Methyloparacoccus)、杆菌属(Alsobacter)、Saccharibacteria、分支杆菌属(Mycobacterium)。W2组乌鳢肠道细菌香农指数高于W1组乌鳢肠道细菌,表明前者肠道细菌多样性大于后者。本实验揭示了畜禽内脏饲喂乌鳢肠道细菌的群落种类多样性、OTU丰富度和物种总数均高于冰鲜鱼饲喂乌鳢;W1组肠道有益菌OTU丰富度大于W2组,且W2组还存在一些潜在致病菌。本研究为乌鳢的健康养殖和后续肠道微生物资源的挖掘提供了理论依据。     

新疆哈巴河县托库孜巴依金矿床26号矿脉盲矿预测的构造叠加晕实用模式

根据新疆哈巴河县托库孜巴依金矿床的地质特征及成矿规律,对矿床的26号脉及主要围岩进行了系统采样和多元素分析,结合矿区地球化学背景确定了各元素的分带标准;通过对26号矿脉(体)的地球化学特征及构造叠加晕特征研究,总结出金矿(体)单一次成矿的原生晕轴向分带,对矿体不同成矿阶段形成的晕在空间上的叠加形态进行了识别,建立了矿体形成的构造叠加晕实用模式(包括成矿构造叠加晕模式、预测标志及分带标准),利用该实用模式对矿脉深部以及外围进行找矿预测,提出了找矿预测靶位。     

三疣梭子蟹和华溪蟹主要器官比较组织学的初步研究

近年来随着养殖业的发展,蟹类病害频繁发生,日趋严重。在开展病害研究过程中,由于三疣梭子蟹Portunus trituberculatus的SPF(无特定病原体)材料难于获得,而试验蟹的获得又受到养殖条件、养殖周期等因素的限制,因此阻碍了相关研究的开展,尤其是病毒学研究的进展。筛选一种可替代的模式生物,并开展相关研究显得尤为迫切。华溪蟹Sinopotamon和三疣梭子蟹亲缘关系较近,作为野生的蟹类容易获得,价格低廉,也容易在实验室条件下饲养。笔者在梭子蟹病原研究中发现,华溪蟹不带梭子蟹病原,但在实验条件下可感染相关病原,是开展此两类蟹病原体研究的较好实验动物,有必要开展这两种蟹的组织比较形态学的基础研究,以支持相关的应用研究。笔者经过对三疣梭子蟹和华溪蟹的组织石蜡切片观察发现,两种蟹的各组织器官结构基本相似,各组织结构都由4层构成,即粘膜层、粘膜下层、肌层和外膜。上皮细胞分泌物形成几丁质板,覆盖在上皮细胞表面。三疣梭子蟹的食管粘膜下层较发达。华溪蟹食管粘膜下层的肌层均相对较薄,食管腔较小。这两种蟹的胃壁结构无明显差别。在三疣梭子蟹的局部胃壁,可见嗜酸性几丁质层,上皮细胞顶部间有间隙,间隙中有一些嗜碱性物质。三疣梭子蟹肠粘膜下层不明显。华溪蟹的中肠非常细小,被肝胰腺等组织包裹,难以分离,管腔小,管壁外结缔组织少。两种蟹肝胰腺均由许多分枝的肝小管组成,小管间为结缔组织,血窦。肝小管由单层柱状上皮构成,高低不等,可以明显区分出分泌细胞、吸收细胞、储存细胞和胚性细胞4种形态的细胞,其功能也不同。三疣梭子蟹鳃轴基本弯曲,窄处鳃轴与鳃丝粗细相当,鳃丝和鳃小片间隔较大。华溪蟹鳃轴笔直延伸,窄处鳃轴明显粗于鳃丝,鳃丝间隔较小。两者鳃小片均由扁平上皮组成,外侧有薄层几丁质板。华溪蟹的鳃血管中可以明显看到较多染成红色的血细胞。三疣梭子蟹心肌纤维排列松散,线粒体较少,形态多样。华溪蟹心肌纤维排列致密,线粒体多呈群分布,且数量更多。心肌由梭形心肌细胞组成,有横纹,彼此相连成网,其周围有少量原生质。肌细胞的核呈棒状。     

分析云南地震资料给出的近震震级ML和面波震级Ms

云南省区域数字地震遥测台网自1999年建成以来,记录了大量地震波形资料,从2000年1月至2006年2月,云南省及邻区共发生ML≥4.0地震168次,对这些地震的震级重新进行了测定,结果表明,对于云南省的区域地震,近震的体波震级ML和面波震级MS之间不满足昆明地震台网多年使用的MS=1.13ML-1.08这一换算公式,且发现ML也不一定大于MS。     

西藏南冈底斯叶巴火山弧的构造-地层属性及其演化

南冈底斯岩浆岩带出露的一套早—中侏罗世火山-沉积建造经历了多期构造变形,致使这套火山-沉积层序发生了强烈的面理置换,形成了典型的构造-岩石地层。依据造山带地层划分方法将叶巴火山弧厘定为叶巴岩群,并根据内部岩性组合特征和构造变形特征将其进一步划分为邦堆岩组、叶巴岩组、甲玛岩组。运用构造解析原理划分了3期构造变形事件。第一期构造变形为脆-韧性剪切变形,剪切方式为纯剪占优的一般剪切变形,透入性面理S₁普遍置换层理S₀(S₁∥S₀),伴生倾伏向85°~100°陡倾的拉伸线理,运动学指示顶面朝西运动,存在左行和右行两个方向的剪切旋转碎斑共存的现象;EBSD实验结果显示变形的温度≤380 ℃,石英颗粒细粒化明显,重结晶方式为亚颗粒旋转重结晶;⁴⁰Ar-³⁹Ar年代学结果表明该期构造变形时代约为79 Ma,其可能代表新特提斯洋板片低角度(平板式)俯冲引起在弧后挤压背景下形成的挤出构造。第二期构造变形表现为S₁面理发生纵弯褶皱变形形成的轴面劈理S₂,轴面产状倾向北或南,倾角40°~70°,枢纽向西或北西西倾伏;结合区域地质演化特征,认为其可能是在晚白垩世(79~68 Ma)南北向持续的挤压应力条件下,南冈底斯弧后盆地整体向上挤出,引发上地壳缩短、加厚进而导致褶皱作用的发生。第三期主要为浅层次膝折构造和近东西向正断层,最大主压应力方向为铅直向,最小主压应力方向(伸展方向)为近南北向;结合区域构造演化特征,认为该期变形可能代表渐新世末—中新世初期(23.74~21.1 Ma),印度岩石圈或青藏高原岩石圈或两者组合的拆沉作用引起冈底斯岩基隆升(主要动力学机制)和GCT活动并共同作用导致近南北向伸展滑覆事件发生。     

自组织网络在遥感土地覆盖分类中应用研究

设计完成和比较了自组织网络的几种算法在遥感土地覆盖分类中的应用,结果表明非监督和监督学习结合方法进行遥感土地覆盖分类,各算法在分类性能上无显著差异,因此可采用算法和较简单的单竞争学习网络,根据最邻近原则进行非参数分类。