中国省会城市浅层地热能开发利用条件及潜力评价

浅层地热能资源以其高效和环保的特点,近年来在中国得到了广泛的应用。地质条件、浅层地温场特征、岩土热物性特征等参数,是影响浅层地热能开发利用的重要参数。笔者在阐述浅层地热能开发利用条件的基础上,结合全国省会城市浅层地热能调查评价成果,对浅层地热能开发利用适宜性和资源潜力进行了评价。结果表明,在我国陆区范围内,恒温带温度受太阳辐射影响最大,恒温带顶板埋深与气温变化趋势相反,岩土体导热系数受岩性影响明显。中国浅层地热能资源主要用于建筑物供暖和制冷。我国31个省会城市80%的土地面积适宜利用浅层地热能,浅层地热能资源每年可开采量折合标准煤2.8亿t,可为供暖和制冷提供丰富的能源储备。按利用方式、需求程度将我国浅层地热能开发分为全年集中利用区、全年分散利用区、分散式冬季供暖区和分散式夏季制冷区4类。浅层地热能开发利用对推动中国绿色、低碳、节能型城市化发展,解决京津冀地区冬季雾霾和南方城市冬季供暖问题具有重要意义。     

扬子陆块西缘中元古代菜子园蛇绿混杂岩的厘定及其地质意义

对扬子陆块西缘会理关河—通安地区菜子园蛇绿混杂岩进行了厘定。菜子园蛇绿混杂岩主要以强烈剪切变形的基质和洋板构造岩块混杂堆积为特征。基质主要有变质粉砂岩、板岩、硅质板岩、片岩、千枚岩等。洋板构造岩块由蛇纹岩、辉长岩、玄武岩、硅质岩、大理岩等组成,部分地区玄武岩保留枕状构造,各岩块之间为构造接触关系。菜子园蛇绿混杂岩中桃树湾辉长岩和玄武岩具有轻稀土元素亏损、类似N-MORB(正常洋中脊玄武岩)的稀土元素配分模式,相对于N-MORB富集大离子亲石元素,亏损Nb、Ta高场强元素,极低的Nb/U(9.74)、Nb/Th(3.02)和V/Ti(0.1)平均值,具典型MORB-like玄武岩(前弧玄武岩-FAB)地球化学特征,认为可能形成于洋内弧环境。桃树湾辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素定年表明,辉长岩的年龄为1375±7Ma(MSWD=1.2,n=21),可能代表菜子园-通安洋洋壳初始俯冲的时间。菜子园蛇绿混杂岩的厘定,对重新认识通安群(通安组)的属性,研究扬子陆块西缘古—中元古代地层系统、地质演化、岩浆作用、构造定位,重新划分扬子陆块基底大地构造单元,以及探索全球Columbia超大陆裂解到Rodinia超大陆汇聚的演化过程等都具有重要意义。     

改性黏土除藻的絮凝形态学特征初步研究

在理论上改性黏土絮凝体的形态变化对其除藻过程有指示作用,可作为改性黏土用量和用法调控的依据,本文探讨了现有絮凝颗粒形态学观测与分析方法在改性黏土除藻效率评价上的适用性。借助激光颗粒表征技术和电子显微成像技术,本文观测了改性黏土除藻时的颗粒表面电性、粒径分布、絮凝体结构等絮凝形态学特征,分析了其与除藻效率的相关性。结果表明,现有观测方法可以表征改性导致的黏土颗粒Zeta电位反转、改性前后黏土在不同介质中的颗粒粒级分布差异、以及改性黏土与微藻形成絮凝体的多种显微结构;但由于较大粒径絮体对现有方法观测结果的影响更大,各种黏土的粒径特征与其除藻效率之间没有显著的相关性。现有观测方法获得的改性黏土颗粒形态特征仍不能反映其消除藻细胞的精细过程,特别是由于缺乏有效的絮凝体形态分析方法而导致现有形态参数还不能指示除藻效率的变化,亟需发展适用于改性黏土法除藻过程的颗粒形态分析新方法。     

桑沟湾磷循环

The phosphorus cycle is studied during 2013–2014 in the Sanggou Bay(SGB), which is a typical aquaculture area in northern China. The forms of measured phosphorus include dissolved inorganic phosphorus(DIP), dissolved organic phosphorus(DOP), particulate inorganic phosphorus(PIP), and particulate organic phosphorus(POP).DIP and PIP are the major forms of total dissolved phosphorus(TDP) and total particulate phosphorus(TPP),representing 51%–75% and 53%–80%, respectively. The concentrations and distributions of phosphorus forms vary among seasons relative to aquaculture cycles, fluvial input, and hydrodynamic conditions. In autumn the concentration of DIP is significantly higher than in other seasons(P0.01), and higher concentrations are found in the west of the bay. In winter and spring the phosphorus concentrations are higher in the east of the bay than in the west. In summer, the distributions of phosphorus forms are uniform. A preliminary phosphorus budget is developed, and shows that SGB is a net sink of phosphorus. A total of 1.80×10~7 mol/a phosphorus is transported into the bay. The Yellow Sea is the major source of net input of phosphorus(61%), followed by submarine groundwater discharge(SGD)(27%), river input(11%), and atmospheric deposition(1%). The main phosphorus sink is the harvest of seaweeds(Saccharina japonica and Gracilaria lemaneiformis), bivalves(Chlamys farreri),and oysters(Crassostrea gigas), accounting for a total of 1.12×10~7 mol/a. Burial of phosphorus in sediment is another important sink, accounting for 7.00×10~6 mol/a. Biodeposition by bivalves is the major source of phosphorus in sediment, accounting for 54% of the total.     

Exploitation,Utilization Status,and Development Prospects of Water Resources in Ningbo City

Water resources insufficiency is one of the bottlenecks that restrict sustainable socio-economic development in Ningbo city. Good handling of the relationship between water resources utilization and development is of great significance for the realization of continuous economic growth and sustainable socio-economic development. This study systematically evaluated water resources utilization with respect to water supply and demand. Water resources development and utilization prospects and regional differences were then assessed at multiple scales, at both county/district and city level in Ningbo city, using the water resources carrying index. Results showed that: (1) The volume of water resources supply and consumption gradually rose each year, with surface water as the primary source and groundwater as the secondary source. Regarding consumption, industrial water consumption was the primary element, and domestic and environmental water consumption were the secondary elements. Even though the use of water resources for irrigation, secondary and, tertiary industry were becoming more efficient, comprehensive per capita water consumption was gradually increasing. (2) The water resources carrying index for Ningbo city fluctuated in the range of 4.51-23.35 during 2001-2015; the degree of water resource utilization and potential exploitation evaluation of water resources were not stable. The average value of the water resources carrying index was 11.68; the degree of utilization of water resources was very high, and the introduction of water from external water bodies was necessary, to the extent external source were available. (3) Future water resources exploitation will be quite difficult in Ningbo city, especially in Cixi county, Ningbo municipal district and Yuyao county. So the introduction of external water as a supplemental source will be required.     

基于ArcObject二次开发的遥感影像裁切的实现

针对生产中批量影像裁切的实际情况,分析了遥感影像分幅裁切的特点,重点讨论了根据纠正后的遥感影像范围确定分幅图幅编号与批量裁切,而后利用Visual Basic 6.0对ArcObject进行了二次开发予以实现,并在生产中得以应用。     

基于GIS的中国人居环境指数模型的建立与应用

以1km×1km 栅格为基本单元, 选取地形、气候、水文、植被等自然因子, 构建了基 于人居环境指数的中国人居环境自然适宜性评价模型, 运用GIS 技术, 定量评价了中国不同 地区的人居环境自然适宜性, 揭示了中国人居环境的自然格局与地域特征。研究表明： 中国 人居环境指数整体呈现由东南沿海向西北内陆递减的趋势; 人居环境指数与人口密度显著相 关, 二者的对数曲线拟合度R² 值高达0.87, 人居环境指数可以综合反映区域人居环境的自然 适宜程度。中国人居环境自然适宜性评价结果显示, 中国人居环境适宜地区430.47×10⁴ km² , 接近国土面积的45%, 相应人口占全国的96.56%, 其中3/4 以上的人口集聚在约占1/4 人居 环境高度适宜和比较适宜地区; 中国人居环境临界适宜地区225.11×10⁴ km² , 占国土面积的 23.45%, 相应人口4112 万, 占全国的3.24%, 人口密度每平方公里18 人, 是中国人居环境 适宜与否的过渡地区; 中国人居环境不适宜地区304.42×10⁴ km², 人口249 万, 不到全国的 0.2%, 人口密度每平方公里不足1 人, 大片地区沦为“无人区”。     

基于随机森林的内陆湖泊水体有色可溶性有机物(CDOM)浓度遥感估算

水体中的有色可溶性有机物(CDOM)是湖泊生态系统中氮、磷等有机营养物质的重要来源,利用卫星遥感数据反演内陆水体中CDOM浓度一直是个挑战.因此本文基于滇池2009年9月、2017年4月以及太湖2016年7月的现场原位观测和室内实验,在分析水体固有光学特性的基础上,引入机器学习算法,建立了基于哨兵-3A OLCI传感器的我国内陆湖泊水体CDOM浓度随机森林反演模型.利用独立的验证数据集对所构建的随机森林模型及常用的波段比值模型、一阶微分模型、半分析模型、BP神经网络模型等的反演精度进行评价.结果表明:随机森林模型的均方根误差为0.14 m-1,平均相对误差为21%,与反演效果相对较好的BP神经网络模型相比,均方根误差降低了50%,平均相对误差降低了38%,反演精度得到了显著的提高.根据随机森林算法的特征重要性参数提供的各自变量影响力结果,发现B11(709 nm)和B6(560 nm)波段贡献率最大,是反演CDOM的敏感波段.最后将随机森林模型应用到滇池2017年4月12日、太湖2017年5月18日的哨兵-3A OLCI影像上,得到滇池、太湖水体CDOM浓度分布图.滇池CDOM浓度的分布特征大致符合东北、西南高,中西部低的趋势,且河口处的CDOM浓度高于湖泊水体,表明径流的输入给滇池水体带来了大量的CDOM.太湖CDOM浓度的分布特征大致符合西部高,湖心区和东部低的趋势.太湖西部以及北部梅梁湾受入湖河流影响较大,CDOM浓度较高,太湖开敞区远离河口处,受外源河流的影响逐渐减小,且由于湖水的不断稀释,CDOM浓度不断降低.太湖东部水生植物很多,湖水较为清澈,CDOM浓度较低.     

2009年早春南方地区一次高架雷暴天气过程的机理分析

利用常规气象观测资料、6.7μm卫星水汽图像和TBB、闪电定位资料以及NCEP/NCAR 1°×1°再分析资料,对2009年3月3日南方地区一次高架雷暴天气过程进行诊断研究。结果表明,该过程主要影响系统是中低层低槽、低涡切变线、西南低空急流、南北支西风急流。低空急流造成暖湿气流输送和高空急流造成冷平流侵入是对流触发机制。近地层为层结稳定的"冷空气垫",位势不稳定出现在低空急流与中高层干冷气流之间,并因急流中的下沉运动得以加强;西南暖湿气流与其北部干冷气流在中低层形成湿斜压锋区,西南气流的下沉支和北方下沉气流汇合在近地层形成的东北风回流与上部西南风生成锋面次级环流圈及中高层上升气流与北支急流中的下沉气流耦合形成次级正环流圈有利于倾斜上升运动的发展;低空急流的强暖平流和水汽通量辐合、北支急流入口区右侧的强辐散和南支急流北侧的辐合均加强了中尺度上升运动。湿层浅薄、上下干层较为深厚、强垂直风切变、低层逆温、-20~0℃过冷水层气流强上升运动等有利于雷暴天气的发生。雷电和冰雹出现在TBB、低空急流风速、θse、水汽通量以及300 h Pa散度等值线密集区附近。     

会东菜园子花岗岩的年龄、地球化学——扬子地台西缘格林威尔造山运动的机制探讨

本文报道了康滇地区中部,会东县菜园子地区Ⅰ、Ⅲ号岩花岗岩中锆石的SHRIMP U-Pb年龄,分别为1040.4±6.1Ma(MSWD=0.53,n=18)和1063.2±6.9Ma(MSWD=1.15,n=11),与全球格林威尔造山运动的时间高度一致。花岗岩的常量元素表现为高SiO2(SiO2平均为74.96%)、过铝质(绝大多数样品A/CNK值大于1.1)、碱含量中等(Na2O+K2O平均为6.4%)、低MgO(平均为0.17%)、TiO2(平均为0.28%)、CaO(平均为0.09%)含量。稀土元素总量低(14个样品的平均∑REE为36.99×10-6),LREE/HREE平均值为3.34,(La/Yb)N平均为8.57,轻重稀土元素分异较弱,δEu平均为0.41,球粒陨石标准化配分模式为较平缓、右倾的海鸥型;大离子亲石元素(LILE),如Rb、Th、U以及La相对富集,Ba、Eu和高场强元素(HFSE),如Nb、Zr、Ti等亏损,上述特征说明,菜园子为典型的S型重熔花岗岩。地球化学表明,菜园子花岗岩的源区为以泥质岩(主)和杂砂岩(辅)为源岩的副片麻岩组成。计算显示,熔体形成于深约25km、温度约850℃的中上地壳内块体碰撞后的板内伸展环境,经历过黑云母和斜长石的结晶分异。中元古代末期,东川群、汤丹群沿菜子园-踩马水-麻塘断裂向北侧的会理群俯冲碰撞,形成菜子园蛇绿岩和菜园子花岗岩的侵位、天宝山组中酸性火山岩的喷发事件,此类碰撞、拼贴造山过程有可能在滇中地区的昆阳群和东川群之间同时发生。扬子板块西缘的基底可能是由不同时代的小陆块碰撞、拼贴导致陆壳的增生扩大,并经历多次拉张、碰撞过程。