Public participation in monitoring programmes as a tool for lakeshore monitoring: the example of Lake Pyhäjärvi, Karelia, Eastern Finland

Lake Pyhäjärvi, on the border between Finland and Russia in Karelia, is a very valuable clear-water lake of the Lobelia type. It belongs to the European Union's Natura 2000 programme in Finland, and has been included in regional and national monitoring programmes since the 1960s. The main monitoring station is situated near the outlet of the lake. Deterioration of its water quality was suspected already in the 1980s because of decreasing Secchi depths (transparency) and increasing chlorophyll a.The occurrence of algal blooms on the lakeshores is monitored weekly during each summer at one site on Lake Pyhäjärvi (site 1). This is a part of nationwide intensive algae monitoring programme organised by the environmental authorities together with voluntary observers at some 270 lake sites in Finland since 1998. Since 1997, Secchi depth observations have been carried out by volunteers biweekly or monthly at 17 sites on the lake. In the vicinity of one of these transparency observation sites (station 100), intensive monitoring of algae has been carried out. At this lakeshore monitoring site 69 algal observations were made, ten of which recorded algal blooms during the study period 1998–2002. The observed algal blooms were caused by algae of the Anabaena species, mainly by Anabaena lemmermannii. At Lake Pyhäjärvi the number of algal bloom observations received from the public have decreased from the 1990s to the 2000s. The range of Secchi disc transparency was 5.0–8.4 m with a mean value of 6.2 m at station 100 and 4.3–7.7 m (mean 6.1 m) at the main monitoring station 2 during the open water periods in 1998–2002. During this study period, the maximum values at site 100 seem to have increased slightly, which might indicate some improvement in the water quality due to decreased point source loading.We conclude that the intensive algal monitoring results of 5 years at the lakeshore site and the transparency results — both compiled by trained volunteers — reflect an improvement in the state of Lake Pyhäjärvi in Karelia. This conclusion is in accordance with the long-term water quality and short-core studies of sedimentary diatoms in Lake Pyhäjärvi. We suggest that the intensive algal observations and transparency measurements are both suitable methods for the monitoring of lakeshores and lakes, and that both are suitable for voluntary monitoring. We found public participation a good tool for monitoring lakes and lakeshores.     

中国新疆博斯腾湖全新世沉积环境年代学特征

通过对博斯腾湖沉积物湖芯样品进行137Cs,14C-AMS测年分析,湖芯剖面上有明显的1986年的切尔诺贝利核事故蓄积峰,以及1975年和1963年次蓄积峰,这些137Cs蓄积峰对博斯腾湖现代沉积有明显的时标意义。通过质量深度与年代分析,博斯腾湖的沉积速率相对稳定,平均沉积速率为0.13±0.01g/cm2.a。与14C年代获得的中全新世以来的平均沉积速率0.13±0.03cm/a和0.12±0.05cm/a相似,表明博斯腾湖中全新世以来的沉积环境较稳定,并且也说明14C-AMS测年分析所得的结果较为可靠,可以利用博斯腾湖沉积物样品测定的14C年代进行线性回归作年代校正,由于湖泊沉积物中老碳效应的影响,博斯腾湖沉积物有机质14C测年偏老约650a左右。     

东昆仑西段布喀达坂峰地区早更新世河湖相地层的发现及初步研究

东昆仑西段布喀达坂峰地区的山间盆地中发现一套早更新世河湖相地层，岩石组合为：泥晶灰岩、砂砾石层、泥岩夹生物碎屑层，未见底，顶部被晚更新世地层覆盖。从获得的电子自旋共振测年资料及古生物显示，其时代相当于早更新世，与柴达木盆地七个泉组以及东昆仑垭口盆地羌塘组时代相当。它的发现对分析本地区以及相邻地区在早更新世时的气候演变及高原隆升具有一定的指示意义。     

新疆博格达山分段及深浅构造转换关系

研究表明 ,天山及邻区自中生代以来一直处于热衰减状态 ,博格达山新生代再造山具有“冷隆升”性 ,盆山边界断裂多限于上地壳内 ,而非直通中地壳低速体甚至上地幔的“深大断裂”。造山带内的韧性剪切带是在古生代形成的 ,而不是再造山期的断裂 ,它对造山带隆升及盆山耦合无贡献 ,博格达山的隆升为复式背斜构造所支持。博格达山与准东的关系为背斜北翼与盆地平缓基底构成的挠曲构造 ,而不是被深大断裂分隔的断块。博格达山具有独特鲜明的分段性 ,造山带的两个弧形构造与新生代再生前陆盆地构成独特的“斜方对称”分布样式。以板条观点为指导 ,从盆山单元的平面配置关系和深浅构造转换关系入手 ,探讨了博格达山板内造山阶段的几何学和运动学分段性的成因 ,构建了盆山耦合模式     

用VOF方法模拟静止浅水环境中的垂向紊动射流

以k-ε紊流模型为基础,针对浅水环境垂向射流的水面会有明显突起情况,采用VOF(Volume of Fluid)方法追踪自由面,建立了适合浅水环境垂向平面紊动射流的二维数学模型.对不同入射速度、水深、入射口宽度组合进行了大量的数值模拟实验,对整个流场的分布作了分析,发现自由面的分布特点和速度矢量场的分布特点相对应;中轴线附近的自由面隆起具有自相似性,文中给出了拟合表达式;由于水面的阻滞,中轴线上垂向速度的衰减较自由射流快,衰减规律随水深和射流宽度而异.     

采用DPIV技术研究浅水平板岛屿尾流

人们对于尾流的研究大都针对绕流体在展向非常长的情形,但是在天然环境和水利工程中出现的多为水深相对很浅的流动。由于槽底和自由水面的限制,浅水域中的尾流有着与深水尾流不同的流动规律。采用数字粒子图像测速(DPIV)技术,在长30m、宽3.5m、高1m的水槽中比较系统地量测了浅水中绕平板岛屿的尾流区流场。分析了大尺度旋涡的运动规律,得到了尾流流动形式随尾流稳定性参数的变化规律。目前如此大尺度浅水岛屿尾流的定量实验研究并不多见。     

鄱阳湖区平垸行洪、退田还湖后的防洪减灾形势分析

根据鄱阳湖区“退田还湖”的实际资料，采用洪水模拟的方法分析计算出“退田还湖”降低湖口站洪水位和减少1954年洪水超额分洪量，分析了“退田还湖”后鄱阳湖区的防洪减灾形势，提出应继续加强对鄱阳湖区防洪工程的建设，探讨了“退田还湖”后江湖洪水关系的变化趋势。     

西藏纳木错和藏北高原古大湖晚更新世以来的湖泊演化与气候变迁

根据野外水准测量与室内实验分析，本文探讨了西藏纳木错和藏北高原古大湖晚更新世以来的湖泊演化和气候变迁。在纳木错沿岸拔湖48m以下，发育了6级湖岸阶地，拔湖48-139．2m发育有高位湖相沉积。研究表明，纳木错湖泊发育与藏北高原东南部古大湖演化可划分为3个阶段：①116-37ka B．P．间的古大湖期；②37-30ka B．P．间的外流湖期；③30kaB．P．以来的纳木错期。在古大湖阶段，包括纳木错、色林错和扎日南木错、当惹雍错等藏北高原东南部的一大批现代大、中、小型湖泊，都是互相连通的一个古大湖，其范围可能超过了现代的藏北内、外流(怒江)水系的分水岭。它或许还与藏北高原南部和西部的其他古湖相连，成为统一的藏北高原“古大湖”。通过对纳木错湖相沉积形成时代与深海氧同位素对比，易溶盐、pH值、地球化学、介形类和孢粉分析等的综合研究发现，湖相沉积记录了自晚更新世以来的湖泊演化和气候变迁信息。资料显示古大湖期湖面最高，气候温和清爽；外流湖期湖面急剧下降，气温和湿度较现今略高；纳木错期以来气候经历了全新世最宜期的暖湿后日益干旱化，气温波动，湖面持续下降。表明自晚更新世以来该区气候在逐渐变干的总趋势的基础上，经历了多次明显的冷暖与干湿波动。     

某浅埋地下洞室围岩稳定及渐进破坏过程分析

以新疆乌鲁木齐市"世纪花苑"三期工程废弃人防地道为实例,在查明研究区浅埋洞室分布特征的基础上,结合现场及室内试验获取相关岩土体物理力学参数,利用快速拉格朗日差分分析程序FLAC研究浅埋洞室在拟建高层荷载作用下的稳定性及其破坏过程,通过系列模拟图,较真实地再现了洞室围岩变形破坏、尤其是塑性区发展变化过程。     

大兴安岭地区浅覆盖层对地面伽马能谱测量的影响

讨论在大兴安岭地区进行地质填图中浅覆盖层对伽马能谱测量的影响问题。通过放射性元素的取样分析、岩石—土壤的矿物分析以及实测剖面分析,得知了伽马能谱测量的影响因素,从而为应用伽马能谱测量解决地质填图中的问题提供了依据。