生态最相关水文指标的优选及其在洞庭湖环境流量估算中的应用

水文改变指标(IHA)能够较为全面地描述水文状况,在评估水文情势改变及其生态系统影响方面具有广泛的应用.尽管该指标体系较为完善,但是数量众多的水文变量仍然存在信息冗余问题.根据洞庭湖城陵矶水文站1955-2014年的径流量数据,采用主成分分析(PCA)筛选了生态最相关水文指标(ERHIs),结合ERHIs改进了用于估算环境流量的变化范围法(RVA),并将其应用在洞庭湖出口的环境流量估算中.基于PCA选取了年最大90日流量、年最小3日流量、年最小流量出现时间、3月流量、6月流量、流量逆转次数和低流量年内平均历时7个变量作为洞庭湖出口的ERHIs.纵向和横向的对比分析都表明选取的ERHIs是合理的.ERHIs不仅有效缓解了IHA的冗余性问题,还有利于抓住最关键的生态水文变量.根据ERHIs改进的RVA方法在设定洞庭湖出口环境流量时,极大地简化原来的众多管理目标,对生态水文研究、水资源管理和生态保护都具有重要的参考价值和借鉴意义.     

Evaluation of change in subsurface thermal environment due to groundwater flow in the Tokyo Lowland,Japan

Information on the distribution of subsurface temperature and hydraulic heads at 24 observation wells in and around the Tokyo Lowland, the eastern part of the Tokyo Metropolitan area, were examined to make clear the relationship between groundwater and the subsurface thermal environment in the urban area. Minimums in temperature–depth logs due to subsurface temperature increasing at shallow parts were recognized in 21 wells. This fact shows subsurface temperature is affected by ground surface warming in almost all of this area. Deeper than minimums, where the effects of surface warming became relatively small, regional variation is observed as follows: high temperatures are shown in the central part to the southern part, and low temperatures shown in the inland to eastern part. The high temperature area corresponds to an area where the lower boundary of groundwater flow is relatively shallow. This area corresponds also to an area with severe land subsidence resulting from excessive groundwater pumping. It is considered that this high temperature area is formed by the effects of upward groundwater flow affected by hydrogeological conditions and pumping. On the other hand, a comparison between past data (1956–1967) and present data (2001–2003) revealed widespread decreasing temperature in the inland area. This is explained by downward groundwater flow based on an analysis of temperature–depth logs. This fact suggests that subsurface temperature is not only increasing from the effects of surface warming but also decreasing from the effects of groundwater environment change due to pumping.     

海南石碌铁矿床构造变形特征及其与铁多金属成矿富集的关系

海南石碌铁矿曾被誉为“亚洲最大的富铁矿”,其形成、定位与褶皱变形及伴随的剪切、塑性流动等构造密切相关。石碌矿区构造变形大致分为早期(D1)复式向斜的形成时期、晚期(D2)褶皱叠加和剪切变形时期。后者又进一步分为韧-脆性变形(D2a),脆-韧性变形、层间滑脱断层形成(D2b)和脆性变形、矿体破坏(D2c)3个阶段。石碌铁矿床受NW—SE向复式向斜及其与NE—NNE向褶皱叠加所形成的横跨或斜跨褶皱的严格控制;褶皱过程所伴随的剪切变形和高温塑性流动是富铁矿形成的重要机制。复式向斜轴部,尤其是2期向斜褶皱轴的叠加部位往往可发现厚大的富铁矿体。     

塔里木与扬子新元古代热-构造事件特征、序列和时代——扬子与塔里木连接(YZ-TAR)假设

淄博市大武水源地是中国北方罕见的特大型岩溶-裂隙地下水水源地,地下水开采量为52×10~4m~3/d。为了对岩溶地下水进行有效监测,需要建立最优的地下水监测网。文中在对岩溶地下水流系统分析的基础上,建立了地下水流系统确定性-随机性数学模型,运用有限元与卡尔曼滤波耦合的模拟递推算法,对大武水源地地下水监测网进行了优化设计,结果显示:现有地下水位动态监测网难以达到监测目标,最优地下水位监测网由14个监测井,每月监测一次的监测频率组成,比现有地下水位监测网减少了2个监测井。     

风浪周期分布与谱宽度的关系

本文通过分析实验室风浪周期分布,发现风浪周期累积概率分布曲线低于Longuet-Higgins理论结果,在小概率周期区域实验结果与理论结果的差异明显。对实验结果进一步分析发现,在谱不是很窄时,在小概率处风浪周期累积概率随谱宽度的增大而降低,这与窄谱假定下的理论结果相反,Longuet-Higgins理论结果在小概率处不便于描述周期分布随谱宽度的变化。根据实验结果提出风浪周期的Weibull分布经验公式,Weibull分布中的参数依赖于谱宽度。     

长江口地区地面沉降的深部动力学机制分析

地表变形、活动断裂和地球物理的综合分析表明,菲律宾洋壳向欧亚大陆的俯冲导致的地幔对流是控制中国东部沿海地区晚新生代以来构造作用的主导因素,是长江口地区地面沉降的主要深部动力学机制。由于地幔对流和青藏高原挤压共同作用导致的地壳热流值的差异则是长江口地区西部隆升、东部沉降且向东沉降速率增大的直接驱动力。预测未来长江口地区的基岩沉降范围将以>10cm/a的速率向西扩大,沉降速率将呈明显加速趋势,40000a之内上海市可能被海水淹没,但板块构造演化的“渐变”特征决定其对当地未来的人类活动不会造成显著影响。根据“地壳均衡理论”,建议在长江口南西部(浙江省北东部)的丘陵山区加大重力载荷如加快城市化进程或人工造山以减小和控制上海地区的沉降。     

泥石流等级和灾度的定量计算

泥石流等级是描述一次泥石流规模大小的定量指标,泥石流灾度是描述一次泥石流造成社会损失大小的定量指标。这两个指标概念明确,简单易行,有利于使描述泥石流规模大小和灾情程度的术语逐步规范化、定量化和普及化。     

明渠非恒定流流速分布及推移质运动研究进展

明渠非恒定流流速分布及非恒定流作用下推移质运动分别是水力学和泥沙运动力学研究中的重要问题之一。近几十年来,国内外许多学者在这些领域做过很多探索,取得了一定进展,也存在较多问题。在总结相关研究成果的基础上,简述了明渠非恒定流试验方法、流速分布、床面切应力、非恒定流输沙与水流运动不同步现象、产生原因、以及非恒定流推移质输沙公式等方面的成果,指出了现有研究中存在的不足,提出了需要进一步研究的关键问题:应用先进的量测仪器,研究非恒定流作用下非均匀沙运动输移规律。     

青藏高原东南缘热流估算及与地震活动相关性分析

青藏高原东南缘地区内部构造运动强烈,是地热资源发育与地震事件频发的活动地区.大地热流记录了发生在地球深部各种作用过程的热学信息,可以作为地质构造活动和地震活动研究的有效约束,但是大范围的热流数据测量很难实现,因此,本文根据居里面深度结合放射性元素分布等计算了青藏高原东南缘的大地热流分布.首先,通过地表放射性元素的分布计算出地表产热量的分布,然后,利用相关地热参数之间的关系迭代计算出该地区地壳上下层的热导率分布,最终估算出地表热流及地下不同深度处热流值的分布.本文结果表明：（1）青藏高原东南缘的大地热流位于44~108 mW·m^-2之间,平均75 mW·m^-2,符合研究地区西南高、东北低的背景趋势,地壳内部热流值随深度的增加而降低.大部分地区地表热流异常与实际地热带分布相吻合,如川西、藏东南与滇西地区等地为地热高值区,川东和楚雄等地为热流低值区.（2）结合其他地球物理探测结果,总结了地壳内部热流与地震事件的联系：在地热梯度带地区,当两侧地层在一定深度范围内存在明显物性差异时,地震事件高发.

     

嫦娥一号IIM数据应用处理流程分析

对嫦娥一号干涉成像光谱仪（IIM）数据的特点进行了分析,并就存在的一些问题提出了解决方案,制定了IIM数据应用处理流程,为该数据的正确使用提供方法参考。研究结果表明,在空间域传感器左侧响应偏低,右侧响应偏高;在波谱域长波段响应存在较大偏差。经过绝对定标和辐射畸变校正后的反射率与地基望远镜光谱匹配良好,可以用于应用研究。利用校正后的数据对Aristarchus地区岩石类型开展初步研究的结果表明,该地区在纵向和横向上都存在岩性的多样性。校正后的图像不仅提高了分类精度,还被识别出撞击坑可能存在的滑坡。嫦娥一号IIM能够在全球、区域和局部尺度上以较高的空间分辨率和光谱分辨率获取月表元素和矿物成分信息,有助于深化对月球形成和演化的认识。