Experimental investigation of the morphodynamic response of riffles and pools to unsteady flow and increased sediment supply

Gravel-bed rivers characteristically exhibit shallow riffles in wide sections and deeper pools where the channel becomes constricted and narrow. While rivers can adjust to changing flow and sediment supply through some combination of adjustments of channel slope, bed-surface sorting, and channel shape, the degree to which riffle-pools may adopt these changes in response to changing flows and sediment supplies remains unclear. This article presents results from a flume experiment investigating how constant- and variable-width channels adjust their morphology in response to changing flow and increased sediment supply. Two flume geometries were used: (1) constant-width and (2) variable-width, characterized by a sinusoidal pattern with a mean width equal to that of the first channel. The variable-width channel developed bed undulations in phase with the width, representing riffle-pools. The experiment consisted of three phases for each flume geometry: (1) steady flow, constant sediment supply; (2) unsteady flow, constant sediment supply; and (3) unsteady flow, doubled sediment supply. Unsteady flow was implemented in the form of repeated symmetrical stepped hydrographs, with a mean discharge equal to that in the steady flow phase. In all phases the bed and sediment supply were composed of a sand/gravel mixture ranging from 1 to 8 mm. In both the straight and variable-width channels, transitioning from steady flow to repeated hydrographs did not result in significant changes in bed morphology. The two channel geometries had different responses to increased sediment supply: the slope of the straight channel increased nearly 40%, while the variable-width channel reduced the relief between bars and pools and decreased the variability in cross-sectional elevation with a slight slope increase. Bar-pool relief varied with repeat discharge hydrographs. Pool elevation changed twice the distance of bar elevations, emphasizing the relevance of pool scour for riffle-pool self-maintenance in channels with width variations.     

非地理信息系统专业GIS课程实验教学改革与探索

以平顶山学院省级特色专业-资源环境与城乡规划管理专业(以下简称"资环"专业)环专业为例,对GIS课程的性质及GIS教学中存在的问题进行分析,构建非GIS专业GIS课程实验教学内容体系,探索项目教学法在实验教学中的应用,并针对该课程试验教学改革提出几点建议。     

应用型人才培养模式下地理信息系统专业《测量学》课程建设

主要探讨了应用型人才培养模式下《测量学》课程建设,包括内容建设、教材建设、教学方法与考核方式建设。通过课程建设,体现应用型人才培养模式以知识为基础,以能力为核心,以应用为导向的思想。     

新疆玛河安集海灌区给水度变化规律及试验研究

在对新疆玛纳斯河流域安集海灌区进行地表水地下水转换机理和联合调度研究及利用各类集总式、分布式水文模型进行地下水数值模拟时,给水度都是一个十分重要的输入参数。分析研究区的基本地质情况,选取比较有代表性的地块,利用给水度参数测定装置分别测定常值给水度、变值给水度,揭示该区域给水度随地下水埋深的变化规律。试验得出：在计算地下水降雨入渗补给量和灌溉入渗补给量时要用到给水度这一参数,特别是在地下水埋深不大的地区,对计算成果有比较明显的影响;在地表排水沟设计中,如果考虑了给水度随埋深而变的情况,排水沟的尺寸就会发生变化。     

土遗址加固中GFRP锚杆锚固性能现场试验研究

为揭示GFRP锚杆在土遗址加固中的性能,进而克服现有竹、木、复合锚杆锚固的局限性,拓展该新型材料在古遗址加固中的应用,选择直径22mm和25mm的GFRP锚杆开展了现场锚固测试试验。通过单级和循环两种加载模式,获取了两种杆体的破坏模式与极限锚固力; 在杆体砂浆界面布设应变片,获取了受荷过程中界面监测点剪应变的变化特征与分布规律。结果表明:两种锚固系统均失效于砂浆土体界面,22mm GFRP杆体极限锚固力50kN,而25mm GFRP杆体超过120kN; 从加载端到末端监测界面剪应变呈衰减分布,在较大荷载下由于加载方向与杆体轴向微弱偏离导致局部出现受压现象,试验过程中监测界面未出现脱黏现象。研究表明GFRP锚杆可以部分替代复合锚杆,在土遗址载体加固中具有良好的应用前景。     

地气测量技术及在隐伏矿找矿中的应用研究

通过铅锌矿地气模型模拟研究了地气流作用下,成矿元素及围岩中多种元素的迁移现象及规律。实验结果表明:铅锌矿的成矿元素Pb、Zn因迁出率大,伴生元素Cu、Mo、Au因迁出比大,可以在矿体上方形成易识别的地气异常,适合作为指矿元素。围岩对矿体中元素迁移存在复杂影响,但不会掩盖指矿元素形成的地气异常。在粤北隐伏花岗岩铀矿、桂北隐伏锌铜矿、湘南坪宝地区先后开展了地气测量探测隐伏金属矿研究及应用。根据室内实验及多个矿区、不同矿种上开展地气探测工作的成果,对地气法探测隐伏金属矿的有效性、地气场所包含的找矿与地质信息、地气测量的有效探测深度及地气异常与矿体的空间关联性、地表影响等问题进行了分析讨论。获取的资料表明:隐伏金属矿正上方均有成矿主元素及一批共(伴)生元素形成的地气异常;这种异常随矿体埋深增大,其幅度不是降低而是增大;地气法探测隐伏金属矿的有效深度可以达到千米尺度;地表污染不会对地气测量产生影响。     

邹家山铀矿床中伴生稀土元素的地球化学特征及酸浸实验研究

研究了邹家山铀矿床原始矿石中的稀土元素含量特征及其在酸浸过程中的行为。结果表明:(1)该矿床矿石中伴生的稀土元素总含量很高,∑REE平均含量达3231.55×10-6,其中HREE达2933.39×10-6,属珍贵的重稀土元素富集型,具有负Eu异常、Ce无异常的特征。(2)在强酸及氧化剂浸泡条件下,轻、重稀土元素的浸出行为明显不同。重稀土元素更易被浸出,其浸出率是轻稀土元素的2倍左右。在强酸或强酸加氧化剂浸泡下,随原子序数的增加,轻稀土元素(La~Eu)的浸出率较明显增加,而重稀土元素(Gd~Lu-Y)的浸出率则小幅度递减;15种稀土元素中Gd的浸出率最高,La的浸出率最低。(3)初步获得邹家山铀矿床伴生稀土元素酸法浸出的最佳硫酸浓度和氧化剂用量,即在硫酸浓度为30g/L的条件下,100mL的浸泡液中含有2mL30%的过氧化氢时,稀土元素浸出率可达到最高值。     

面向测绘新工科人才培养的体验式教学模式设计与实践

测绘学从早期专注于测量和制图,到当前已发展为广泛服务于国民经济各行各业。在我国工程教育转向新工科建设阶段,传统教学模式已无法满足测绘新工科人才的培养要求。本文设计了面向测绘新工科人才培养,以传授客观知识为核心,重塑教师、学生、知识的活动内容和形式,形成贯穿教师设计、学生体验、师生互动的5阶段体验式教学模式。将该教学模式应用于笔者所在院校测绘工程专业课程教学中,并以概念型、规律型、关系型、综合应用型4类知识点开展教学实践。实践表明,该教学模式有助于学生深刻理解知识与提升能力,是一种具有推广价值的教学模式。     

测绘工程专业GIS实验混合式教学方法探讨

本文首先在当前GIS实验教学模式的基础上,结合笔者学校毕业生主要的就业方向、市场需求、工程教育专业认证的相关要求等,重组了测绘工程专业的“GIS原理与应用实验”课程的教学内容。然后结合当前疫情防控需要和网络教学的特点,应用“学习通”线上教学平台,开展了线上线下混合式实验教学方法的改革与探索,发展形成了新的教学方案,可以满足不同行业GIS人才培养的需要。教学实验表明,该方案具有理论基础与实践技能并重、课内与课外相结合、组合方式多等优点,不仅能提高学生实践操作能力,而且在巩固理论教学方面有显著优势,有利于发挥学生的主观能动性,可为相关专业的GIS实验教学提供借鉴与参考。     

数字环境下面状要素分级设色的适宜方案分析

为探究明度与色相同步变化时不同分级设色方案在数字环境下的适宜性,基于Munsell色彩调和秩序与CIEDE2000色差公式设计了7种分级设色方案,并开展了视觉认知试验。试验结果表明：①增加各级间色差会导致颜色辨识的准确性增强;②与各级间色差相等的色阶相比,色差先增大后减小的色阶有利于读图判别;③图斑面积分布均匀程度对颜色辨识的影响并不显著;④色阶的总色差增大,会导致颜色过渡的协调性降低。色差先增大后减小的色阶能产生较好的辨识效果,同时保持较好的色彩协调性,且相关规律可以推广到图斑面积分布均匀程度不同的地图中,在分级设色中运用具有优势。