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。     

2014年与2015年夏季琼东上升流的年际变化及其成因分析

本文通过2014年与2015年7月琼东海域的现场调查资料,结合卫星遥感数据,对ENSO影响下琼东上升流的变化进行研究分析,结果表明:2015年为强厄尔尼诺年,2015年7月低温高盐水总体上离表层较深,大约为20~30 m（24.5℃等温线和34等盐线）,但在近岸处（离岸20 km以内）却相对较浅,24.5℃等温线和34等盐线在整个断面抬升15~25 m,上升流的爬升现象更为明显;受西南季风影响,表层海水离岸运动,低温高盐水沿地形爬升进行补充,是典型的风生上升流。2014年为正常年份,2014年7月,整个断面低温高盐水更接近表层（近岸例外）,大约为10~20 m,同等深度低温高盐现象比2015年明显,但上升流爬升现象不明显,24.5℃等温线和34等盐线在整个断面抬升不到10 m;盛行风为东南风、向岸风,对上升流的形成起抑制作用,低温高盐水使整个断面的抬升,不符合风生上升流的特征规律,表明该年琼东上升流的形成可能与外海环流变化导致的温跃层抬升有关。     

盐度对滨海湿地盐地碱蓬生理指标和反射光谱的响应分析

为探讨盐度对碱蓬生理指标和反射光谱的响应,以滨海湿地盐地碱蓬(Suaedasalsa)为研究对象,采用自然光照盆栽试验方法研究8种盐度(0(对照,CK)、5、10、15、20、25、30和35)对碱蓬幼苗的生理指标(株高、鲜质量、干质量、叶绿素含量、可溶性总糖和蛋白质质量比)和反射光谱的响应。研究结果表明:盐度对碱蓬植株生理指标存在显著响应,低中盐度(0～25)对植株生长有促进作用,而高盐度(30～35)对植株生长起到抑制作用;25盐度下,碱蓬株高、鲜质量、干质量、叶片叶绿素含量、可溶性总糖质量比均高于其他盐度和对照组;不同盐度处理下的碱蓬植株蛋白质质量比均高于对照组;盐度对碱蓬反射光谱存在明显响应,碱蓬在绿光和近红外波段的反射率随着盐度的增加而逐渐减小;通过相关分析判断出碱蓬株高、鲜质量、干质量、叶绿素含量、可溶性总糖和蛋白质质量比的诊断波段,分别是547、555、548、556、546和2 300 nm。碱蓬高光谱特征指数MTCI、MNDVI1、DCNI、TCARI/OSAVI和R546在不同盐度下存在明显差异,可作为盐分胁迫的高光谱响应诊断指标。分析盐度对碱蓬生理指标和反射光谱的响应,可为深入研究碱蓬对退化滨海湿地生态修复具有重要参考意义。     

晋江海域海水淡化工程浓盐水排海方案研究

为科学选择海水淡化浓盐水排海方案,运用MIKE3数值模拟软件,选取福建晋江附近海域,建立了海水淡化浓盐水排海三维数值模型,模型水位振幅误差在10 cm以内,流速、流向计算结果与实测值变化规律一致,精度符合要求。考虑多端口、排放口间距、喷射速度等因素对浓盐水稀释的影响,选取了4种不同的浓盐水排放方案,开展了海水淡化浓盐水排放扩散模拟,计算了不同排海方案下盐升包络面积。结果表明,晋江海域浓盐水排放量为3.5万t/d的海水淡化工程采用扩散器后盐升分布面积显著减少,采用多个排放口且每个排放口多个端口喷射的排放方案,可明显增强浓盐水在受纳海域中的扩散稀释效果,盐升3的分布面积可减少近一半。建议加强我国海水淡化工程浓盐水排海扩散器的研究与应用,保护受纳海域海洋生态环境。     

夏季南黄海风漂流的不同计算方法的对比分析

分别用Ekman有限深海风漂流计算公式,普林斯顿海洋模式（POM）数值计算了南黄海风漂流。通过对这两种方法的计算结果的对比分析得出：在水深较小时,模式计算的风漂流场与公式计算结果较为接近;而在水深较大时公式计算所得风漂流场与实际流场相差较大,模式计算的风漂流场则基本再现了夏季南黄海的环流结构;风速越大,两种计算方法所得的流场之间的差别越大。同时从数值试验的角度还得到夏季由于风速普遍偏小,风场对环流结构的影响都相对较小,热盐效应是控制夏季环流的主导因素。但当风速增大到一定程度时,环流结构会发生根本改变。     

氯盐和冻融耦合下水泥土的强度和破坏特征

为了研究氯盐侵蚀和冻融循环耦合下水泥土无侧限抗压强度和破坏特征, 进行了不同浓度氯化钠溶液下的水泥土冻融循环试验, 得到了冻融前后的冻融腐蚀因子、 体积变化率和变形模量, 分析了微观结构特征。结果表明： 在氯盐侵蚀和冻融循环耦合下, 水泥土的无侧限抗压强度、 冻融腐蚀因子均随着冻融循环次数的增加而呈现下降趋势; 氯盐浓度越高, 水泥土的无侧限抗压强度、 冻融腐蚀因子下降的幅度越大。随着冻融循环次数的增加, 在同种浓度溶液中, 水泥土的体积变化率增大, 变形模量减小; 氯盐浓度增大, 水泥土体积膨胀变大, 内部结构松散, 抵抗变形的能力减弱。相同冻融循环次数下, 氯盐溶液产生的损伤要大于清水中的损伤, 随着氯盐溶液浓度的增加, 水泥土内部微观结构损伤越严重。     

陕北盐盆马家沟组含盐系地层层序发育特征及地质意义

鄂尔多斯盆地中深部含盐系地层是中国陆相盐资源勘探开发的重点。在前人研究的基础上,文章采用Vail经典层序地层学理论,结合构造运动与海平面变化,通过对地震、测井资料的综合分析,应用井震结合技术,对古生界中奥陶统马家沟组地层开展层序地层研究,并进一步探究不同级别层序对含盐系地层发育形成的地质意义。研究结果表明,马家沟组地层划分为1个二级层序,3个三级层序,8个四级层序。二级层序（构造层序）和三级层序（沉积层序）共同影响含盐系地层平面及剖面发育特征。沉积作用（三级层序）控制原始盐体的形成;构造作用（二级层序）控制原始盐盆的形成,并对含盐系地层形态产生破坏、改造及调整。研究含盐系地层层序发育特征及其地质意义,能够为海相盆地中深层盐矿的进一步勘探开发提供方向和依据。     

盐胁迫下丛枝菌根真菌和生物炭调节黑麦草碳氮代谢的路径

丛枝菌根真菌(AMF)和生物炭能够促进盐渍化土壤中的植物生长,但是对植物碳氮代谢的影响路径还不清晰,且缺乏对该路径的量化。本文通过水培实验,探究了不同盐胁迫(NaCl浓度0、10、20)下AMF和生物炭对黑麦草碳氮代谢关键酶和中间产物的调节作用。结果表明,AMF、生物炭分别显著提高了10‰盐胁迫下植物的株高(31.8%、19.6%)和鲜重(59.9%、21.6%),且两者联合具有协同作用;对20‰盐胁迫下的促生效果不明显。10‰盐胁迫下,AMF接种增强了植物碳代谢酶活性,蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶活性分别提高了33.9%和37.3%,积累可溶性糖含量达36.9%;生物炭添加使蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶活性分别提高了44.4%和48.3%,谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶(氮代谢酶)活性分别提高了36.9%和31.2%,积累可溶性蛋白含量达59.8%。使用偏最小二乘路径分析(PLS-PM)揭示并量化了AMF和生物炭调节植物碳氮代谢的不同路径：AMF主要调节植物的碳代谢,直接上调碳代谢关键酶的活性来影响碳代谢产物的积累;生物炭不仅调控碳代谢过程,还显著影响氮代谢,通过提高氮代谢关键酶活性,促进...     

低盐处理对长牡蛎胚胎发育及氧化应激、能量供应和渗透调节相关酶的影响

为探究低盐诱导对长牡蛎(Crassostrea gigas)胚胎发育和发育初期的氧化应激、能量供应及渗透调节的影响。实验观察了低盐诱导组和对照组胚胎到达不同发育时期所用的时间以及发育初期部分酶活力的变化。研究显示,在40%～50%受精卵出现第一极体时,用盐度4～12的低盐海水处理长牡蛎受精卵15 min会导致其胚胎发育明显迟缓,且诱导盐度越低,发育速度越慢,最慢(盐度4)比对照组(盐度32)到达D形幼虫的时间滞后了4 h以上。同时,用盐度8处理15 min后,受精卵的丙酮酸激酶(Pyruvate kinase, PK)和Na~+-K~+-ATP酶水平显著降低,总抗氧化能力(Total-antioxidant capacity, T-AOC)水平显著升高(P0.05),谷草转氨酶(Glutamic oxalacetic transaminase, GOT)水平无显著变化(P0.05);转入自然海水中恢复1.5 h后,四细胞期胚胎丙酮酸激酶、Na~+-K~+-ATP酶水平恢复到与对照组无显著差异,T-AOC水平回落至接近对照组水平,而谷草转氨酶水平无明显改变。说明低盐胁迫可能会导致长牡蛎受精卵糖代谢受阻,渗透调节紊乱,同时受到较严重的氧化胁迫,且这些改变在转入自然海水一定时间后即可恢复,不会对胚胎发育产生持续性影响,而GOT表达水平则始终无明显变化。研究结果表明,低盐诱导不仅会导致牡蛎受精卵胚胎发育迟缓,还可能会使其受到严重的氧化胁迫,同时阻碍其代谢功能和渗透调节。