钱塘江河口细颗粒泥沙絮凝沉降特性研究

钱塘江口河口上游河流和海域来沙多为细颗粒泥沙,粘性细颗粒泥沙由于其特殊的表面电化学性质遇到强电解质海水而产生絮凝沉降,是形成河口淤积的原因之一。影响絮凝的因素很多,除了电解质,还有泥沙粒径的大小、盐度、含沙量、PH值、温度、有机质含量、矿物成分、水流速度及紊动情况等。本文通过粒度分析、静水沉降、动水沉降等各种实验手段分析钱塘江口泥沙的基本特性,找出最佳絮凝盐度以及泥沙不淤流速等值,初步探讨了细颗粒泥沙的絮凝机理,为治理钱塘江口提供科学依据。     

长江口深水航道三维泥沙数值模型相关问题探讨

基于近年来长江口三维水沙盐数值模型及水沙运动机理的研究进展,系统梳理了在长江口实际应用中面临的若干理论和技术难题,其中包括长江口物质输运模拟计算格式的守恒性和稳定性、河口区域河床切应力的准确计算、拦门沙区域近底高浓度泥沙形成机理及数值模型模拟、长江口近底高浓度泥沙横向入槽模式等问题,通过对于上述问题的梳理和总结,表明在长江口这类巨型河口进行三维水沙盐数值模型和水沙机理研究的复杂性,并针对此类区域的模型技术研发和水沙运动理论研究,提出了有科学意义和研究价值的方向和思路。     

海州湾水流紊动强度和含沙量对沉降速度的影响研究

选取海州湾近岸潮流和含沙量实测资料,分析水体紊动强度与含沙量对近岸絮凝体沉降速度的影响,提出了新的沉降速度确定方法。研究表明：淤海州湾近岸泥沙沉降速率大部分在 0.05 ~ 2.50 mm/s 之间,潮周期内泥沙絮凝体的沉降速度 有明显变化。于含沙量较小时,泥沙絮凝体的沉降速度基本随含沙量的增加而增加;含沙量较大时,含沙量与沉降速度呈现出负相关,无论是大潮还是中潮,当含沙量达到 0.7 kg/m3左右时,絮团沉降速度最大,而随着含沙量的增大,絮团沉降速度开始减小。盂在涨落潮垂线平均流速最大时刻,紊动强度达到峰值,含沙量较低时,随着紊动强度增加,沉降速度也随之增加,大潮期间紊动强度对泥沙沉降速度的影响高于中潮。榆新的泥沙沉降速度计算公式不仅考虑了含沙量,还计入了紊动强度 G,大大提高了沉降速度计算值与实测值的相关性。     

Embayment characteristic time and biology via tidal prism model

Transport time scales are often offered by scientists, and accepted by ecologists, as qualitative indicators of the susceptibility of ecological components within an embayment. However, rigorous quantitative methods were never presented to confirm this intuition. Transport time scales in water bodies are classically based on their physical and chemical aspects rather than their ecological and biological character. The direct connection between a physical time scale and an ecological effect has to be investigated in order to quantitatively relate a transport time scale to ecology. This concept is presented here with some general guidelines and clarifying examples. To be able to relate physical time scales to biological processes, a simple tidal prism model is developed that calculates temporal changes in concentration and the related exposure. This approach provides a quick method to calculate the characteristic time for transport in a large number of embayments, which can also help in classification endeavors.     

台州湾海域表层沉积物中多环芳烃的浓度水平、富集规律及来源

研究了台州湾海域海水和表层沉积物中15种多环芳烃(PAHs) 的浓度水平,评价了表层沉积物对多环芳烃的富集规律,探讨其可能来源.结果表明,表层沉积物中 PAHs 的浓度范围为85.4～167.6 ng / g,平均值为138.62 ng/g,总多环芳烃的最大值是椒江码头.表层沉积物中二环、三环、四环、五环和六环多环芳烃占总多环芳烃的百分含量平均值分别为7.8 %,42.1 %,33.3 %,9.6 % 和 7.2 %,三环多环芳烃的含量最高;表层沉积物对多环芳烃的富集系数为 532.7～1 068.9,平均值为 807.5,单组分菲的富集系数最高为 122.7,最小的是苯并(a) 芘为 2.7;台州湾表层沉积物中的多环芳烃主要来源于燃煤污染,部分来源于石油烃类物质的直接污染.     

A Numerical Model for Mixing Areas of Pollutant Discharging into Tidal Flows

- A combined numerical model for computing mixing areas of pollution vertical jet discharging into tidal flows has been developed. This numerical model is composed of a 2-D depth-averaged dynamic far-field numerical model and a 2-D vertical dynamic near-field numerical model. The former uses finite node method to compute velocity, and improved finite node method to compute pollutant concentration distribution; the latter is a k-e turbulence model, and uses SIMPLE (Semi-Implicit Method for Pressure Linked Equations) method to compute velocity. At the same time, the former provides boundary conditions for the latter. This model can simulate both far- field pollutant concentration distribution and near-field vertical recirculation quickly and precisely. This model has been verified by measured data of pollutant F of the Dachang reach of the Changjing River and test data presented by Chen el al. (1992). On the basis of verification, the authors use a designed hydrograph to compute this mixing area for a cer     

Measuring and modeling vertical gradients in suspended sediments in the Solimões/Amazon River

Accurately measuring sediment flux in large rivers remains a challenge due to the spatial and temporal cross‐sectional variability of suspended sediment concentrations in conjunction with sampling procedures that fail to accurately quantify these differences. This study presents a field campaign methodology that can be used to improve the measurement of suspended sediment concentrations in the Amazon River or similarly large rivers. The turbidity signal and Rouse model are together used in this study to define the spatial distribution of suspended sediment concentrations in a river cross‐section, taking into account the different size fractions of the sediment. With this methodology, suspended sediment fluxes corresponding to each sediment class are defined with less uncertainty than with manual samples. This paper presents an application of this methodology during a field campaign at different gauging stations along a 3,000‐km stretch of the Solimões/Amazon River during low water and flood periods. Vertical concentration profiles and Rouse model applications for distinctive sediment sizes are explored to determine concentration gradients throughout a cross‐section of the river. The results show that coupling both turbidity technology and the Rouse model may improve our understanding of the spatial distribution of different sediments fractions sizes in the Solimões/Amazon River. These data are very useful in defining a pertinent monitoring strategy for suspended sediment concentrations in the challenging context of large rivers.     

滇西北香格里拉市格咱铜多金属矿集区地质演化与成矿作用

格咱矿集区位于义敦-沙鲁里岛弧与盐源-丽江被动陆缘结合部位,长期的地质演化,形成了具有特色的成岩成矿岩石(矿物)组合。该矿集区产出铜钼金等多金属矿床50余处,是我国的铜资源基地之一。本文综合香格里拉市格咱地区沉积、岩浆、变质、构造对矿床分布等制约因素,综述该地区成矿作用与地质演化的关系。格咱矿集区多金属矿成矿作用主要与二叠纪至三叠纪古特提斯俯冲封闭及三叠纪至古近纪陆内造山演化有关,即二叠纪—晚三叠世洋-陆转换(P-T₃)和晚三叠世末期—古近纪的陆内发展演化(J-K-E)两个时期,进一步可细分为甘孜-理塘洋盆的发展演化(P-T₂)、甘孜-理塘洋盆的俯冲消减及碰撞造山(T₃)、白垩纪板内伸展(K)、古近纪碰撞后板内伸展走滑(E)四个阶段。印支晚期(221～199 Ma)、燕山晚期(88～77 Ma)、喜马拉雅早期(50～28Ma)的三期岩浆活动直接导致格咱地区多金属富集。已知矿床(点)深部及三期浅成斑(玢)岩体外围尚有较大找矿潜力,是区内今后勘查的重点方向。     

亚热带人工湿地松林土壤溶解性有机碳动态变化及控制因素

土壤可溶性有机碳（DOC）是土壤有机碳库的活性组分,联接陆地和水生生态系统。DOC的降解影响碳循环、营养动力学机制和微生物的能源供给,因此改变生物地球化学过程。本研究对千烟洲森林试验站（QFES）土壤溶解性有机碳浓度垂直剖面和季节的变化及其控制因子,包括土壤性质和环境因素进行分析。2007年11月至2009年3月每两个月、2009年4月至2010年103每月,分别在土壤10、20、30cm深度和10、30、50cm深度,采用机械式真空取样装置共收集了土壤溶液样品。用总碳分析仪（TOC）测定DOC浓度,DOC浓度平均值范围为3．0-26．2mgL^-1。在土壤剖面10、20、30、50cm深度DOC浓度平均值（±标准差）分别为12．4±4．4、10．6±6．3、8．7±2．6及8．0±5．9mgL^-1。DOC季节平均浓度和春李DOC浓度平均值具有明显的随深度增加而降低的特征。而在夏季、秋季和冬季,DOC浓度在土壤剖面上的变化不具有明显的特征。春季、夏季、秋季和冬季DOC浓度平均值分别为10．2、10．5、10．8和8．3mg^L1,不同深度DOC浓度的季节变化没有一致的特征。分析表明,凋落物有机碳含量与DOC浓度之间无明显相关关系,SOC与DOC含量具有相同的土壤剖面变化特征,SOC与DOC之间具线性正相关关系（R^2=0．19,p〈0．01）,表明SOC是DOC的主要来源之一。在湿地松、马尾松和杉木林,土壤溶液10cm深度和5cm土壤温度间具有指数正相关关系（R^2=0．12,p〈0．01）。在湿地松土壤剖面,DOC浓度与土壤湿度具负线性相关关系（R^=0．15,p〈0．001）,在湿地松、马尾松和杉木林,土壤溶液10cm深度DOC浓度和5cm土壤湿度之间具有负指数相关关系（R^2=0．13,p〈0．001）。取样月降雨量与DOC季节平均浓度不相关。然而,对取样前不同时间降雨量与DOC季节平均浓度的分析表明,取样前降雨事件的时间对不同深度的DOC季节平均浓度有不同的影响。通过分析揭示了SOC和环境变量土壤温度、土壤湿度和降雨是DOC的控制因子。本研究以人工湿地松林碳循环中DOC动力机制为重点,为评价亚热带红壤区生态恢复的效果提供依据。     

长序列北极海冰覆盖数据集对比分析

国家卫星气象中心使用2011年至今的风云三号卫星数据开发了一套基于Nasa Team2（NT2）算法的北极海冰密集度数据集,并可实时业务更新。将该数据集与其他国家不同机构业务运行并实时更新多种同类型数据集进行横向对比分析,其中包括:（1）美国冰雪中心基于Nasa Team（NT）算法以及SSM/I、SSMIS数据制作的1978年至今25 km分辨率全球极区海冰覆盖数据集;（2）美国冰雪中心基于Boot Strap（BS）算法以及SSM/I、SSMIS数据制作的1978年至今25 km分辨率全球极区海冰覆盖数据集;（3）美国NOAA基于多种卫星资料、地面观测数据以及海冰模型制作的2004年至今4 km分辨率北半球海冰覆盖数据集（IMS）。对比表明,上述数据集在北极地区不同的时空范围内存在一定的偏差。以分辨率较高的IMS数据集为基准,对其他3种长序列数据集进行初步评价,总体最大偏差超过100×104 km2,其中,NT2数据集过估较明显。经过与IMS数据集多年各月监测最大值的对比订正,NT2数据集过估情况得到改善。在此基础上的分析结果表明,NT、BS、NT2等3种数据集与IMS数据集相比,过估区域主要分布在海岸线附近,夏季过估比冬季更加明显,少估区域与算法、月份相关性明显,夏季少估面积也较冬季更大。NT、BS、NT2等3种数据集之中,NT2数据集与IMS数据集偏差最小,NT数据集次之,BS数据集与IMS数据集偏差最大。结果表明使用风云三号卫星数据的北极海冰覆盖数据集精度与国外3种同类型数据集相当。