地球脉动——表现、级别及与古地磁的联系

地球脉动的概念是指地球在其历史中曾发生膨胀和收缩的周期性变化。其根据是构造变动、岩浆活动、地磁极倒转以及海平面升降等方面，在地球的膨胀和收缩期，均有各种表现。构造 海平面升降在地球收缩期形成海退，在膨胀期形成海侵。在一个地球脉动旋回的不同时期，地表、海平面和洋底之间的相互关系均有变化，因而形成“层序”的沉积记录。地磁场的强度和地磁极倒转频率在显生宙有明显变化，有高峰期和平静期。这种频率变化与构造变动和岩浆活动都有对应关系，特别是４Ｍａ为准周期的地磁极倒转频率与海底扩张、洋壳形成速率之间具有良好的对应关系。地球脉动旋回可以分为不同的级次，构成级别体系：超级旋回约１Ｇａ，巨旋回２５０～３００Ｍａ，一级旋回５０～１５０Ｍａ，二级旋回５～５０Ｍａ，三级旋回１～５Ｍａ，均可与构造旋回相对应，更高的级次对构造不形成影响。三级及更长的脉动旋回可能受深部过程的控制。中、新生代以来，地球脉动是在地球适度膨胀的背景下进行的。     

新04号井数字化水位观测与模拟观测资料的对比分析

在以往30多年曲地震地下流体水位观测中，我国地震地下流体分析预报人员积累了大量水位震例数据和不少宝贵经验，但这些震例和经验都是基于以往的模拟水位观测资料基础上的。如果观测方式进行了数字化改造，那么以往的震例经验还能否继续适用是一个值得探讨的问题。     

降雨径流过程驱动因子的室内模拟实验研究

降雨径流过程的驱动作用可以归结为两个方面: 第一是降雨过程的影响, 第二是下垫面变化的影响. 通过179场室内降雨径流模拟实验发现, 无论是降雨历时还是降雨强度都会影响汇流的滞时, 这与传统的假设有明显的矛盾. 尤其是在降雨历时小于全面汇流时间和较小的降雨强度下这种非线性关系的影响十分明显. 由此可以推定, 单位线用于南方湿润地区的降雨径流过程模拟更为合理, 而在北方的干旱、半干旱地区, 由于降雨强度变化快, 降雨历时短, 所以使用时要特别注意降水条件. 这也说明了过去的水文模型在北方地区的产汇流效果不好的原因. 降水历时较小时, 流域的汇流特性有较为剧烈的变化, 因为此时流域未达到全流域汇流, 这反映了实际北方降雨径流情况, 因此单位线使用时必须进行适当的非线性校正. 当降雨历时大于流域的全面汇流时间以后整个流域达到蓄泄平衡, 适用于南方长时间降雨径流关系和产汇流的基础理论研究. 在充分降雨条件下, 洪峰流量、降雨强度呈线性关系, 而与下垫面无关, 降雨强度与峰现时间成负线性关系. 流域的调蓄量与降雨强度和洪峰流量呈线性关系, 受下垫面影响和作物截留作用十分明显, 而与作物截留的位置关系不大.     

河西走廊黑河山区土壤-植被-大气系统能水平衡模拟研究

在河西走廊内陆河黑河山区植被带生长期的5~9月份, 应用土壤-植被-大气传输(SVAT)系统的热水耦合SHAW模型, 在野外观测试验的基础上, 以大气总辐射和常规气象站的基本观测要素为模型的初始输入, 对阴坡云杉林、林旁草地和阳坡草地的土壤层-残留层-植被冠层系统的能量和水量平衡进行了模拟研究. 能量平衡的模拟结果表明, 阳坡草地净辐射量大于阴坡云杉林和林旁草地, 而草地能量支出项主要是潜热, 其次是感热; 云杉林的能量支出主要是感热, 其次是潜热. 阴坡云杉林和林旁草地土壤层-残留层-植被冠层的能量平衡组成和分布使得土壤层吸收的能量少, 具有涵养水源的能量基础, 而森林土壤层吸收的能量更少. 水量平衡的模拟结果表明, 阳坡草地水量基本上是消耗于土壤蒸发, 而阴坡云杉林和林旁草地蒸散发量比阳坡草地少, 并且其中近一半是消耗于植物的蒸腾, 降雨后土壤水量储存增加较多. 因此, 阴坡云杉林和林旁草地具有涵养水源的土壤水储存条件, 并且森林土壤层的水储存条件更好.     

无界大气中催化剂扩散模拟试验

利用无界大气瞬时点源扩散的高斯模式。对飞机线性播撒的催化剂进行了扩散模拟试验，为飞机人工增雨作业提供了1种简单、易于使用的催化剂扩散模拟方法。     

大型桩基承载力确定的模拟试验

介绍了一种模拟试验确定桩承载力的新方法,通过室内中型剪切摩擦试验确定桩与土层间的c,φ值,按库仑准则确定桩侧摩阻力.桩侧法向应力的确定采用桩土上部荷载引起的作用于桩身的水平应力;桩端承载力通过室内三轴试验确定.最后通过实例,介绍了该方法在肇源松花江大桥桩基承载力试验中的应用,并取得了很好的效果.     

宁南深层岩溶地下水系统三维数值模拟

宁南“南北古脊梁”岩溶裂隙水系统的储水空间以岩溶裂隙为主,岩溶水的空间分布明显受南北向大型断裂构造控制。根据水动力场和水化学场特征,划分了3个相对独立的岩溶水子系统。通过三维数值模拟计算,确定了马渠—洪河岩溶水子系统天然资源量和可开采资源量,为本区的地下水合理开发利用提供了科学依据。     

地层污染控制模拟装置的研制及应用

为治理地下水中Cr~(6 )污染,了解受污染地下水在地层中直接处理的可能性,在处理工艺,静态水土体系反应以及小型土柱实验可行的基础上,设计制作了大型的地层污染控制模拟实验装置。在近似模拟了野外现场水文地质实体的动态条件下进行了Cr~(6 )污染治理实验,取得了较好的效果,为在地层中用一步法处理Cr~(6 )进行了有益的探索。同时对治理不同类型地下水污染也具有一定的参考价值。     

模拟试验法确定桩基承载力

通过室内中型剪切摩擦试验确定桩与地层间的C、Φ值,依据莫尔—库仑准则确定桩侧摩阻力。桩侧法向应力采用桩土上部荷载引起的作用于桩身的侧向应力,桩端承载力通过室内三轴试验确定,两者之和即为单桩承载力。该方法用于肇源松花江大桥桩基承载力的测试,得出的桩承载力与实测值吻合较好,取得了预期的效果。     

新报告制定地球科学未来进程计划

上个世纪，地球科学的发展已具有很强的了解和预测地球系统事件的能力。过去的10年，定量地球科学研究蓬勃发展。随着观测系统和计算工具的进步，人们能以前所未有的时空分辨率来模拟和预测地球物理过程，地球科学也将继续加速发展。随着这些进步，需要反思地球科学研究的现状，重新评估地球科学研究发展的方向和明确能实现的现实目标。