滕州荆泉水源地岩溶塌陷特征与成因分析

自2015年6月以来,在山东滕州荆泉水源地范围内连续发生多起岩溶塌陷。通过研究区域地质条件,在已有认识的基础上分析得出发育的浅层开口岩溶洞隙的存在,一定厚度的松散覆盖层及地下水位大幅下降是该区产生岩溶塌陷的基本条件。阐述了岩溶塌陷形成发育过程及影响因素,得出长期过量抽采岩溶水是区内岩溶塌陷的主要因素,合理减少地下水开采量是预防岩溶塌陷最有效的方法。     

Application of Web-GIS and Geovisual Analytics to Monitoring of Seabed Evolution in South Baltic Sea Coastal Areas

Regular surveys of coastal zone seabed deliver important information about geomorphologic processes such as silting of waterways. The recent introduction of the Sentinel series of sensors has allowed for the use of satellite sensing for shallow bathymetry morphology monitoring. In this context, this article presents a dedicated Geographic Information System for Baltic Sea shallow water depth monitoring on the basis of Sentinel-2 imagery. The system employs Geovisual Analytics for differential analysis of bathymetry changes as well as monitoring the visibility of known wrecks in the coastal waters of Southern Baltic Sea. Results are verified with regard to known changes in shallow water bathymetry between 28 June 2015 and 3 March 2017.     

苏北浅滩海底地下水排放及其对海域营养盐通量的贡献

海底地下水排放(SGD)是近海海域的一个重要的营养盐来源。本研究借助多种天然镭同位素对春季苏北浅滩海域的SGD及其携带入海的营养盐通量进行量化评估。研究发现:苏北浅滩海域的~(224)Ra、~(223)Ra和~(226)Ra等镭同位素的浓度水平较高,呈现近岸高、远岸低的分布趋势;根据~(224)Ra/~(226)Ra的"表观年龄模型"估算的水龄的分布情况推断,春季该海域表层水体主体流向为东北向,流速约为0.1m/s,这与前人物理海洋数值模拟结果一致;最终利用226Ra质量平衡模型发现海域的SGD通量为(46±29)cm/d,由其携带入海的溶解态无机氮、磷、硅营养盐(DIN、 DIP、 DSi)等的通量分别为(2.6±3.1)×1~09、(3.0±2.5)×10~6和(5.5±4.2)×10~8mol/d。     

Managing land-use effects on Northland dune lakes: lessons from the past

The Northland region of New Zealand includes numerous high-value, macrophyte-dominated dune lakes. Recent water policy reforms offer limited guidance on managing for aquatic macrophytes. In addition, dune lake histories are poorly known as regular monitoring dates to 2005 AD. Here, ca. 4000 years of lake functional behaviour is reconstructed from sedimentary archives in two Northland dune lakes (Humuhumu and Rotokawau). Results demonstrated that macrophyte dominance is sensitive to catchment erosion and hydrological drawdown. Degradation of macrophyte communities occurred in the nineteenth and twentieth centuries, earlier at Lake Humuhumu than Lake Rotokawau (post-1880 AD and post-1930 AD, respectively). In both lakes, increased erosional influx reduced macrophyte productivity, before later increases to wider trophic state (post-1970 AD). Lake-level decline is linked to increased nutrient loading at Lake Rotokawau but less so, Lake Humuhumu which is more strongly groundwater-fed. In Northland dune lakes, water-level reduction and erosional influx from land use have driven macrophyte degradation.     

深水铺管船托管架疲劳分析及动态监测点选取研究

作为S型铺管作业的关键性装备,托管架长期承受着交变载荷的作用,随着海洋开发向超深水发展,结构疲劳破坏问题不容忽视。采用疲劳谱分析的方法并结合线性累积损伤理论,对托管架结构频域下的变形进行了分析,计算了正常海况下和极端海况下托管架疲劳损伤度并对疲劳寿命进行了评估。研究发现托管架在正常海况下作业符合安全要求,在极端海况下局部结构会受到破坏。并从托管架结构安全监测角度,筛选了结构疲劳分析关键点位,为监测点位的选取提供了依据。     

红沿河核电站取水口海冰堆积特性的离散元分析

在寒冷地区,海冰在核电站取水结构物前的堆积会对取水口造成阻塞和损坏,进而影响核电设备的正常运作。以红沿河核电站的取水设施为例,综合考虑该工程海域冰区特点及风和流的作用等因素。建立了海冰的离散元模型,用于模拟海冰在结构物前的堆积和破坏过程。该离散元模型由规则排列的球体颗粒构成,颗粒间采用平行黏结模型进行黏结。考虑了海冰的平均尺寸、密集度及流速三个因素对海冰堆积过程的影响,对海冰堆积高度进行预判。其中,堆积高度随海冰的密集度和流速的增大而增大,而海冰的平均尺寸对堆积高度没有明显影响。分析结果表明,离散元数值模拟可用于评估和预测取水工程中海冰堆积造成堵塞的风险。     

日本鳗鲡(Anguilla japonica)精养殖水体生物膜原位修复低碳养殖技术的研究

采用水体中设置弹性填料对比实验的方法,在12口聚乙烯水槽实施淡水精养殖日本鳗鲡,进行对鳗鲡精养殖水体生物膜原位修复节水增效效果、机理及应用前景的研究。结果表明,在207天的养殖期间,生物膜原位修复技术应用处理组的平均日换水率仅1.2%,比对照组显著节水减排74%(P0.01);处理组的主要水质因子pH、DO、TAN、NO2-N、NO3-N、COD等浓度均符合相关的渔业水质标准;处理组的起捕尾重、产量、生长速度分别比对照组高106%(P0.2)、108%(P0.2)和220%(P0.15),饲料系数低于对照组38.4%(P0.1)。此外,处理组弹性填料设置的适宜密度为填料占水体体积的10%。因此,精养殖水体生物膜原位修复技术,具有节水、减排与节能效果显著,投资与运行成本低,环保、低碳、安全,操作简便、易推广等优点。该革新性的生态工程低碳养殖技术对推动我国水产养殖发展方式从高耗费资源型向资源节约与环境友好型转变将产生重大影响。     

一种胶体光子晶体修饰的光纤

设计了一种胶体光子晶体修饰的光纤. 采用恒温快速蒸发法直接在经切割刀处理后的光纤端面生长胶体晶体,再与另一根切割后的光纤在毛细玻璃管中完成对接,制备成胶体光子晶体修饰的光纤. 用扫描电子显微镜和光谱分析仪对样品的形貌、结构以及光学特性进行分析. 实验结果表明,粒径为640 nm、体积分数约为0.5%的SiO₂胶体微球溶液在60 ℃的情况下沉积,大约12 h后可得到质量较高的胶体光子晶体. 在SEM下,观察到端面的胶体晶体为面心立方(fcc)结构. 透射光谱证明,该结构在(111)面上     

Ga和Sb纳米线声子结构和电子-声子相互作用的第一性原理研究

基于密度泛函理论的第一性原理方法,系统研究了Ga和Sb纳米线的电子能带结构和声子结构以及电子-声子耦合(EPC)作用.通过对声子的完整Brillouin区分析来研究纳米线的结构稳定性.结果表明,所考察的纳米线显示出不稳定性,不稳定声子波矢远离Brillouin区中心.与通常的Peierls变形机理相比,不稳定的横向声子模会导致一种无开口带隙的相变.Sb比Ga纳米线的EPC要强很多,并且横向变形导致的锯齿形结构使纳米线中的电子-声子相互作用增加了几个数量级.