海底管道沙粒侵蚀的数值模拟及侵蚀公式评价

海底管道中颗粒侵蚀是油气输送过程面临的一个重要问题,也是流动保障的一个重要分支。弯头和T型堵头管是油气生产中最易于发生颗粒侵蚀的管道组件。首先使用剪切压力传输模型(SST)计算管道内流场,使用拉格朗日方法跟踪颗粒运动轨迹,结合颗粒随机反弹模型,建立跟踪复杂流场中大规模颗粒运动轨迹的一般方法;之后引入四种颗粒侵蚀公式,预测弯头、T型堵头管的砂粒侵蚀结果,并结合实验数据,比较分析各侵蚀公式的精度与适用性。分析结果表明,对于弯头,四种侵蚀公式的数值结果与实验结果均吻合良好,其中Tabakoff的侵蚀公式具有较高的精度和较好的适用范围;对于T型堵头管,数值方法对颗粒运动机理的模拟尚存缺陷,需做进一步改进。     

黄河三角洲北部海域的冲淤演化与成因

利用8个典型的固定剖面资料,对坡度、水深、沉积物底质、单宽侵蚀量和淤积量进行了分析。研究表明:黄河改道后,CS5—CS8剖面的三角洲前缘和前三角洲的侵蚀较为剧烈,各剖面三角洲前缘侵蚀较为强烈;蚀淤泥沙在纵向上由三角洲前缘向前三角洲搬运,在横向上沿近岸向西北方向运移;近岸颗粒粗化较为显著,尤其是在废弃的流路入海口处。     

从新中国邮票看中国地貌

正我国幅员辽阔,有着雄伟的河山和绚丽多彩的景色。本文将通过新中国邮票介绍国土资源的基础知识,展现我国地貌的概况。一、河谷河谷是一种线状延伸的倾斜凹地,是流水的侵蚀和堆积作用形成的。分为河床、河滩地、谷坡地。在山区,河床由基岩和粗大的冲击物组成。山区的河谷一般狭窄,两岸不规则,坡度较大,多成阶梯状。由于岩性的软硬和地质构造的不同,有些河谷还会受到差别侵蚀,形成瀑布。在平原地区河床宽,坡度小,水流缓,所以泥沙容易沉积而形成"地上河",例如:黄河。河流洪水期淹没的河床以外谷底部分叫做河滩地。这是由于河床受到流水的侧向侵蚀,凹岸后退,凸岸堆积逐步形成的。     

地形地貌发育时间与古地形反演

地形地貌是构造过程与地表过程等相互竞争的结果,古地形重建与地貌演化研究将有助于理解这些过程及其相互作用关系。传统的地形地貌演化研究多基于14 C、释光、磁性地层等定年手段,定性或半定量地分析构造活动与地表侵蚀对地形地貌发育的影响。随着相关技术手段的发展,低温热年代学方法已不仅仅局限于构造地质学领域的造山带构造-热演化历史研究,目前已用于重建地形地貌演化历史。基于这一背景,在概述低温热年代学基本原理的基础上,结合自己的研究,主要介绍了该方法在地形地貌发育时间、古地形反演等方面的研究进展以及研究中需要注意的一些问题。文章最后指出,寻求具有更低封闭温度的低温热年代学测年体系是这方面研究的努力方向。     

Paleoclimate and Paleoenvironment of Gonghe Basin, Qinghai-Tibet Plateau, During the Lastdeglacial: Weathering, Erosion and Vegetation Cover Affect Clay Mineral Formation

With the analysis of the sources and formation mechanism of the clay minerals in the sediment core from the Dalianhai lake in the Gonghe Basin,northeastern Tibet-Qinghai Plateau,clay mineral composition proxies,grain-size and carbonate contents have been employed for high-resolution study in order to reconstruct East Asian Summer Monsoon （EASM） over the northeastern Tibet-Qinghai Plateau during the lastdeglacial.The study also extended to establish a relationship between vegetation cover changes and erosion during the last 14.5 ka with pollen record and clay mineral proxies.Smectite/kaolinite and smectite/（illite＋chlorite） ratios allow us to assess hydrolysis conditions in lowlands and/or physical erosion process in highlands of the Gonghe Basin.Before 12.9 Cal ka BP,both mineralogical ratios show low values indicative of strong physical erosion in the basin with a dominant cold and dry phase.After 12.9 Cal ka BP,an increase in both mineralogical ratios indicates enhanced chemical weathering in the basin associated with a warm and humid climate.The beginning of Holocene is characterized by high smectite/（illite＋chlorite） and smectite/kaolinite ratios that is synchronous as with deposition of many peat laminae,implying the best warm and humid conditions specifically between 8.0 to 5.5 Cal ka BP.The time interval after 5.0 Cai ka BP is characterized by a return to high physical erosion and low chemical weathering with dry climate conditions in the basin.Comparing variations of clay mineral assemblages with previous pollen results,we observe a rapid response in terms of chemical weathering and physical erosion intensity to a modification of the vegetation cover in the basin.     

含碎石紫色土坡面降雨入渗和产流产沙过程

在室内土槽模拟降雨试验基础上,观测了具有不同碎石体积含量紫色土的降雨入渗地表产流产沙量以及细沟间径流和细沟径流的流速,以期建立碎石含量与土壤流失的定量关系。研究结果表明:土壤中碎石混合对降雨入渗有正负两方面的影响,当碎石含量为20%~30%时,碎石的存在增强土壤入渗能力,当碎石含量提高到30%时,土壤的入渗能力被削弱。土壤中碎石混合通过不同的作用机制对坡面细沟间径流流速和细沟径流流速产生不同的影响,随着碎石含量的增加,细沟间径流平均流速逐渐增加,细沟径流的平均流速逐渐降低。土壤中碎石混合通过改变土壤的物质组成和结构,增强土壤的抗蚀性和抗冲性,随着碎石含量的增加,径流含沙率和土壤流失量显著降低,土壤流失比与碎石含量呈极显著指数负相关关系。     

Nature Communications:地表侵蚀作用可能引发地震

正11月21日,Nature Communications刊登文章《侵蚀作用影响活动断层的地震活动性》(Erosion Influences the Seismicity of Active Thrust Faults),来自中国台湾和法国的研究团队经研究指出,地表的侵蚀作用可以对于活动断层造成显著的应力变化,进而影响地震活动的发生。长期以来,科学家们一直怀疑地表的侵蚀作用(包括河川的侵蚀搬运等)可能会影响地壳深部的应力平衡,进而影响地震活动的发生。然而过去由于缺乏数据,这个假设一直无法得到证实。来自台湾和法国的研究团队利用过去针对台湾地区活动断层调查所得的数据,搭配文献中记录的台湾地区侵蚀速率,运用力学模型仿真的方法,成功证明板块构造并非是能够影响地震断层活动的唯一机制,地表的侵蚀作用可以对活动断     

典型黄土坡面土壤侵蚀特征及径流流速空间变化试验研究

为了明确土壤性质对坡面侵蚀方式作用机制的影响,本研究采用室内模拟降雨试验,选取黄土高原典型暴雨强度,在不同坡度条件下,对两种黄土的坡面侵蚀方式、形态特征、产流产沙过程及其相应径流流速的变化规律进行了研究。结果表明,绥德土径流量明显高于安塞土,10º、15º和20º时前者的平均径流量分别比后者高出51.1%、55.5%和63.0%,且前者更易形成细沟,使得其平均含沙量和平均产沙率分别是后者的1.14~3.59倍和2.50~8.48倍。在片蚀阶段,与绥德土相比,安塞土的含沙量较高,后者的平均含沙量是前者的1.24~1.73倍,但两种土壤的含沙量和产沙规律相同,均表现为先快速增加到最大值,然后逐渐降低到相对稳定状态,该现象证明片蚀的初期阶段主要受控于径流输沙能力,后期受径流的剥蚀能力控制。在细沟侵蚀阶段,绥德土细沟发育以沟头溯源侵蚀为主,崩塌作用频繁,该侵蚀形式不仅控制着细沟形态的总体特征,也导致含沙量和产沙率均急剧增加,该阶段平均含沙量是相应片蚀阶段的3.25~4.34倍。细沟沟口下方坡面存在明显的泥沙沉积带,表明细沟集中水流的搬运能力远高于坡面漫流,细沟侵蚀主要受径流输沙能力控制。两种土壤的径流流速均表现为坡面下部高于坡面上部,径流稳定后高于径流稳定前,总体来看,绥德土和安塞土上坡和径流稳定后的平均流速分别是下坡和径流稳定前的1.4倍、1.25倍和1.75倍、1.29倍,此外细沟侵蚀或侵蚀强度与微地貌形态之间的互馈作用对径流流速也有较大影响。     

基于CLDAS融合降水的中国降雨侵蚀力研究

气象站和卫星降雨资料估算降雨侵蚀力时存在无法反映空间异质性且精度差的问题,基于CLDAS多源融合降水,利用EI₆₀模型从不同的时空尺度对中国的降雨侵蚀力进行评估,并结合降雨量、侵蚀性降雨次数、侵蚀密度等指标,探讨降雨对土壤侵蚀的潜在作用。结果表明：（1） CLDAS降雨侵蚀力与地面实测数据在不同的时间尺度均有良好的回归关系,相关系数达到0.8以上,与CMORPH降雨侵蚀力相比,其相对误差显著降低,可以准确反映全国范围的降雨侵蚀力季节性变异。（2） 在2001—2020年,不同雨量区的降雨侵蚀力、降雨量和侵蚀性降雨次数的变化趋势基本一致,高雨量区的年际变化波动剧烈,侵蚀性降雨次数和暴雨过程协同影响降雨侵蚀力的大小。（3） 空间上,中国的降雨侵蚀力值的特点为东南沿海地区高、西北内陆地区低。时间上,侵蚀性降雨集中在5—8月,夏、秋两季对土壤造成的侵蚀影响更大。（4） 通过对年降雨量、年侵蚀密度和年暴雨量进行分区定量分析,结果表明暴雨量与侵蚀密度成正相关关系,即年降雨量一定,暴雨事件越多,降雨侵蚀密度越大。     

香港 国家地质公园

正香港地质公园于2009年成为中国国家地质公园,于2011年加入世界地质公园网络,名为中国香港国家地质公园。香港地质公园位于香港东部和东北部,面积约150平方公里。根据地质环境特点,公园分为西贡火山岩园区和新界东北沉积岩园区,每个园区细分为4个景区,合共八个景区。由于交通便利,离市区只有咫尺之遥,被誉为都市里的地质公园。西贡火山岩园区坐落在一个有1.4亿年历史的巨大破火山口上。在直径超过10公里呈椭圆状的破火山口内,布满了罕有的酸性火山岩六角柱,石柱平均直径1.2米,近破火山口中心的石柱直径超过2米;石柱一般高数十