长江中游沙质河段床沙级配调整过程计算

三峡工程运用后,长江中游荆江河段持续冲刷,床沙与推移质、悬移质泥沙不断交换,从而造成该河段床沙发生不同程度的调整,对长江中下游河床演变及非平衡输沙机理的研究具有重要影响.在新水沙条件下,总结分析了沙波运动特性及床沙交换方式,引入Markov三态转移概率及非均匀沙隐暴系数,得到基于状态转移概率的沙质河段床沙级配调整的计算模型.研究结果表明:(1)20092014年,沙市站年内床沙中值粒径有先增大后减小的趋势,而监利站年内床沙中值粒径则先减小后增大,且荆江河段年际床沙中值粒径总体呈上升趋势,粗化程度约为6.9%~9.3%;(2)20092014年,沙市站床沙组成中粒径d<0.062 mm的泥沙所占比重不变,0.062 mm≤d<0.25 mm的泥沙所占比重逐年减少(累计减少11.4%),d≥0.25 mm的泥沙所占比重逐年增加(累计增加11.4%),而监利站床沙组成均存在波动性变化;(3)荆江河段床沙转换为推移质的概率随着泥沙粒径的增大而增大,床沙转换为悬移质的概率随着泥沙粒径的增大而减小,而推移质和悬移质转换为床沙的概率均随着泥沙粒径的增大而增大,河床发生冲刷粗化时泥沙输移的主要形式为悬移质(概率为81%~87%),而淤积细化时床沙补给主要来源于推移质(概率为8%~12%).通过验证,本文概率模型的计算结果与实测资料符合较好,能够应用于长江中游沙质河段年际床沙粗化及年内床沙级配调整过程预报,为进一步开展三峡工程下游非均匀悬移质泥沙沿程恢复机理的研究提供理论基础.     

基于Copula函数的连河通江湖泊防洪安全设计:以洪泽湖为例

湖泊作为一种蓄水单元,尤其是大型过水性湖泊,是一种典型的平原型水库,在功能上与山谷型水库具有许多相似之处,但由于其特殊的地理地形构造,使得入湖洪水过程与入库洪水过程存在着较大的差异.在防洪安全设计研究中,山谷型水库关注的多是坝址洪水,即总的入库洪水过程,而对于湖泊来说,还需要关注各个分区的入湖洪水过程对湖区洪水演进的影响.针对大型过水性湖泊入湖洪水特征,本文采用Copula函数构造了多个联合分布函数,提出了一套基于总的入湖洪水过程推导各个分区入湖洪水过程置信区间的方法.以洪泽湖为应用实例,结果表明:1)在联合重现期已知的情况下,该方法能够确定总入湖洪量与洪峰的95%置信区间;2)该方法通过径流相关性分析对入湖河道合并聚类,形成分区入湖过程,既考虑了河道间天然的水文、水力联系,又避免了联合分布函数维度过高的问题;3)在总入湖洪量已知的情况下,该方法能够确定各分区入湖洪量分配95%置信区域.该方法具有较强的统计理论基础,拓展了多变量洪水频率分析技术在水利工程实际中的应用范围.     

三峡水库运行后长江中游洪、枯水位变化特征

流域大型水库蓄水后,坝下游河道调整过程中的洪、枯水位变化,对下游水安全、水生态和水资源利用影响甚大.利用1955-2012年长江中游各水文站水位、流量等资料,采用改进的时间序列分析方法,对三峡水库运行前后长江中游洪、枯水位变化特征进行了研究,结果表明:三峡水库蓄水前长江中游洪、枯水位变化的周期长度分别为9~14、11~15 a,在假设三峡水库运行后水位无趋势性变化的前提下,估算得到的水位变化周期长度基本在20 a以上,蓄水前的自然周期性已被打破,枯水位发生趋势性下降且无复归迹象,而洪水位波动周期虽有所延长,但上升幅度未超过历史波动变幅,仅可确定洪水位没有明显的下降趋势.三峡水库蓄水后坝下游长距离冲刷,枯水河槽冲刷量占平滩河槽的比例逐年增加,累计至2013年已达91.5%,是枯水位下降的主控因素.河槽冲刷导致的床沙粗化增加了河道床面阻力,高程在平滩水位附近的滩体上覆盖的大量植被增加了水流流动阻力,同时大量航道整治、护岸、码头等工程主体部分布设在枯水位以上,综合因素作用使得洪水河槽阻力增加.三峡水库蓄水后,虽然枯水期流量补偿作用显著削弱了枯水位下降的效应,但枯水位下降事实已经形成,不利于航道水深的提高及通江湖泊枯水期的水量存蓄,洪水位未明显下降,同级流量下的江湖槽蓄量不会明显调整.     

Partition-coordinated control of soil and water loss for chestnut forests in the Yanshan Mountain Region,China

Soil erosion from chestnut forests is one of the most important factors causing land degradation in the Yanshan Mountain Region. A 2-year field study was done to compare the effects on erosion of a control plot(CP), a repaired and maintained horizontal ditch built with an engineering baffle every 6 m(MP 1),and a repaired and maintained horizontal ditch built with an engineering baffle every 8 m(MP 2). The results showed that the slope runoff of chestnut forests was influenced by rainfall characteristic factors.No single rainfall characteristic factor showed dominance for hill slope runoff. The runoff reduction effect of the partition-coordinated erosion control measures(MP 1 and MP 2) was substantial for chestnut forests under high rainfall intensity conditions. However, the runoff reduction efficiency was higher under the conditions of heavy rainfall and low average rainfall intensity than for storms with higher intensity and lower total rainfall. The reduction effect of the partition-coordinated erosion control measures on the runoff and sediment yield of chestnut forest slopes was MP 2 > MP 1 > CP. The runoff reduction rate and erosion reduction rate of MP 2 reached 61.70% and 97.41%, respectively, and that for MP 1 was 54.15% and 85.31%, respectively. Therefore, after a comprehensive comparison, MP 2 was determined to be more effective for soil erosion control for a sloping chestnut forest.     

基于可视化遥感的地震大区域灾情收集系统

地震现场与一般灾害现场不同,其受灾区域较大,常规的基于遥感信息进行灾情收集时,采集信息零散混乱无法形成可视化直观分析结果。为解决该问题,设计基于可视化遥感技术的地震大区域灾情收集系统,利用遥感信息采集大区域的优势,配合设计网络通信层、数据收集层、数据库层、GIS遥感平台层和应用层组成的系统硬件,采用GIS三维重构技术,对灾情进行可视化呈现。实验结果说明,系统最长响应时间为1.857 s,最大CPU占用率和消耗分别是80.8%和1 656 MB,信息可视化重现程度高。     

基于BIM的地震灾后民用建筑重建工程施工成本控制方法

采用传统的成本控制方法,存在质量和成本无法同时优化、成本预测精确度低,成本控制效果不佳等问题,为此,提出基于BIM的建筑重建工程施工成本控制方法。采用灰色系统理论预测建筑施工成本具体面临的问题,以各期施工成本相关信息数据作为模型数据基础;结合BIM技术进行成本控制动态模型构建,在模型中引入可辨识矩阵设定成本各指标的相对重要度,进一步找寻施工成本各项指标间的关系,按其相互关系进行排序,得到子成本与总成本间的规则联系,并就规则制定控制策略,调整成本控制动态模型以实现施工成本的动态控制。实验结果表明,所提方法的成本预测精度始终在75%以上,成本控制结果与实际值的拟合度高达95%,相比当前方法具有更好的控制性能。     

高层建筑坍塌墙体修复施工安全管理定量化控制模型研究

为了确保震后高层建筑坍塌墙体修复工程的安全性,提出一种高层建筑震后坍塌墙体修复施工安全管理方法。结合主成分分析法与信息熵法对震后高层建筑坍塌墙体修复施工管理的控制特征量进行提取,确定模型评价指标权重;根据加权学习法对坍塌墙体修复的施工进行量化控制;通过灰阶量化评估进行约束参量分析,构建安全管理控制模型;采用管理因素模糊调度算法实现施工安全管理控制,并完成优化决策。通过仿真实验验证坍塌墙体修复施工管理控制的管理效益与累积评价百分率。分析结果表明,采用该方法进行震后高层建筑坍塌墙体修复施工管理控制的管理效益最高可达83.32%,累积管理效果回报率较高,累积评价百分率平均约为75%,能够有效提高施工过程的安全管理效能,确保施工安全。     

火山岩型铀矿床成矿构造控制特征--以俄罗斯Streltsovka火山岩型铀矿床与中国相山火山岩型铀矿床为例

本文通过对俄罗斯Streltsovka火山岩型铀矿床和中国相山火山岩型铀矿床的对比研究,发现两矿床具有相似的成矿构造控制特征：走滑挤压至拉张伸展的构造转化是矿床形成的有利构造机制;盆地格网状断裂构造对铀的成矿起着导矿、控矿和容矿的作用;多次构造叠加形成的独特的盆地二元结构是成矿的有利因素.根据对这些构造控制特征的分析,提出了火山岩型铀矿床找矿勘探的几点建议.     

Clean quartz matters for cosmogenic nuclide analyses: An exploration of the importance of sample purity using the CRONUS-N reference material

Reference materials are key for assessing inter-laboratory variability and measurement quality, and for placing analytical uncertainty bounds on sample analyses. Here, we investigate four years of data resulting from repeated processing of the CRONUS-N reference material for cosmogenic ¹⁰Be and ²⁶Al analyses. At University of Vermont, we prepared a CRONUS-N aliquot with most of our sample batches from 2013 to 2017; these reference material samples were then distributed to four different accelerator mass spectrometry facilities, yielding 73 ¹⁰Be analyses and 58 ²⁶Al analyses. We determine CRONUS-N ¹⁰Be concentrations of (2.26 ± 0.14) x 10⁵ atoms g⁻¹ (n = 73, mean, 1 SD) and ²⁶Al concentrations of (1.00 ± 0.08) x 10⁶ atoms g⁻¹ (n = 58, mean, 1 SD). We find a reproducibility of 6.3% for ¹⁰Be and 7.7% for ²⁶Al (relative standard deviations). We also document highly variable ²⁷Al and Mg concentrations and a ¹⁰Be dispersion twice as large as the mean AMS analytic uncertainty. Analyses of the CRONUS-N material with and without density separation demonstrate that non-quartz minerals are present in the material and have a large impact on measured concentrations of ²⁷Al, ¹⁰Be, and impurities; these non-quartz minerals represent only a very small portion of the total mass (0.6–0.8%) but have a disproportionally large effect on the resulting data. Our results highlight the importance of completely removing all non-quartz mineral phases from samples prior to Be/Al extraction for the determination of in situ cosmogenic ¹⁰Be and ²⁶Al concentrations.     

我国水库渔业对水质的影响及其生态控制对策

我国水库资源丰富,水质优良,是极佳的淡水养殖水体;实施科学合理的渔业可降低水库氮磷营养负荷,是合理利用水面和生物资源的需要.我国水库渔业自1950年代起步,1979年后快速发展,水库养殖面积迅速扩大、养殖产量显著增加、养殖品种多样化,先后发展形成6种不同的渔业模式.由于片面追求水库渔业的产量,大量施肥和投饵带来过量外源氮、磷等营养元素导致水库水体的富营养化,水质下降,有的水库甚至暴发了蓝藻水华.针对库区水质保护的要求,数项生态控制对策被提出以降低水库渔业对水质的负面影响.