多级次地下水流系统的最小能耗率原理初探

20世纪60年代初期,Tóth基于定水头上边界条件推导出解析解,得出多级次地下水流系统,是水文地质学里程碑式的突破,成功地解决了一系列理论和实际问题。但Tóth解析解存在的缺陷也长期沿袭：单纯重视数学模拟而忽视物理机制;将地形控制地下水位看成是普适性规律;忽视给定水头上边界数学模拟的失真。这些缺陷,尤其是忽视物理机制探究,不仅妨碍Tóth理论自身发展,而且导致地下水流系统理论尚未被国际水文地质界普遍接受。参照河流动力学中应用的最小能耗率原理,类比提出地下水流最小能耗率的表达式。基于已有的通量上边界地下水流模式数值模拟结果,进一步探究物理机制,归纳得出地下水流系统遵循最小能耗率原理的结论。     

基于门限回归的气温对光伏发电量的影响分析

光伏发电与气象要素密切相关,正确认识气象因子对于光伏发电量及其发电效率的影响是进行发电量预测和维持光伏电站稳定运行的重要基础。采用江苏省淮安市某小型光伏电站2018—2020年发电量数据、淮安市太阳辐射观测站数据及光伏电站附近气象站观测数据,分析气温、太阳总辐射等气象因子对光伏发电量的影响。相关性分析结果表明,光伏发电量与太阳总辐射呈极强的正相关,基本随太阳总辐射的变化而变化;与气温、降水分别呈弱的正相关和弱的负相关;与风速几乎无相关。然而,灰色关联度分析显示,光伏发电量还与气温呈现出较高的灰色关联度。进一步分析表明,光伏发电量随太阳总辐射的变化受到气温的明显调制,不同气温下光伏发电效率不同。门限回归分析显示,当气温达到一定阈值时光伏发电效率会出现下降,具体表现为：当气温达到12.1 ℃,光伏发电效率下降26.7%;当气温超过22.8 ℃,光伏发电效率下降43.7%。使用这两个温度阈值建立的TR（Threshold Regression）模型的准确率要比线性回归模型提高约10%。     

巴西绿欧泊的宝石学特征

近期国内珠宝市场上出现一种产自巴西的绿欧泊,该类绿欧泊表现出的宝石矿物学特征与传统的欧泊有着明显差异。采用常规宝石学测试手段,并结合电子探针、X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、红外吸收光谱、紫外吸收光谱等测试分析方法,就其化学成分、物相、微结构、谱学特征及颜色成因等问题展开初步研究。结果表明,巴西绿欧泊的主要矿物组成为蛋白石,含不等量的α-方石英和α-鳞石英等次要矿物,整体呈不规则胶柬状结构,局部微波纹理发育;该类欧泊主要由直径约10～30nm的SiO2球粒聚集而成;由H2O和M—OH倍频振动致近红外吸收谱带位于7000cm-1处,由H2O合频振动致近红外吸收谱带分别位于5200,5612cm叫处,由M—OH与[SiO4]合频振动致近红外吸收谱带位于4600-4100cm-1范围内。笔者还对巴西绿欧泊的呈色机理一并给予了探讨。     

鲁西寒武系凝块石特征及其形成机制的探讨

鲁西地区寒武纪地层分布广泛、出露连续,中寒武世张夏组和晚寒武世炒米店组均有凝块石产出。本文通过对该地区凝块石的野外观察和镜下鉴定,认为形成凝块石的微生物主要为附枝菌,其次是葛万菌、肾球菌和放射状菌,根据枝杈的直径大小、枝杈的细胞状分割结构及结晶程度等,附枝菌又可细分为:泥晶粗枝杈状、泥晶分段枝杈状、泥晶细枝杈状、微晶管状枝杈状和亮晶粗枝杈状。相应的群落也可划分为:泥晶树枝状、单个房室状、簇球状和亮晶树枝状。凝块石的凝块为附枝菌等蓝细菌钙化体和周围粘结的碳酸盐微粒所组成的团块,其按形态可分为:斑状、网状和树枝状。根据上述的研究,本文认为形成凝块石的理想过程可以分为4个阶段:蓝细菌的捕捉和粘结作用、蓝细菌自身钙化作用、碳酸盐的原地沉淀和沉积后作用。     

马莲泉-小泉井断裂带运动学特征及成因分析

马莲泉-小泉井断裂带是天山-阴山纬向构造带北山西段的一条重要的近东西向断裂带,呈波状缠绕于北东东向和北西西向两组断裂的相邻交汇点之间,其成因广为地学工作者所关注。文章通过卫星影像分析和野外地质调查,对马莲泉-小泉井断裂带的几何学、运动学特征进行了详细研究,认为它是由北西西向博罗霍洛断裂带的近东西向次级压扭性断裂不断吸收主断裂的水平位移演化而成,主要形成和活动时期为中新生代,成因与中生代以来博罗霍洛断裂带的大规模右行走滑构造背景密切相关。这一研究成果对探讨天山-阴山纬向构造带北山段的成因具有重要意义。     

桥基岸坡变形破坏机制物理模拟研究

结合某大桥桥基岸坡地质条件,采用相似原理为基础的底摩擦试验方法,定性模拟分析了在天然状态和加载条件下岸坡岩体的变形破坏过程和模式。试验结果表明：在天然状态下,左右岸岸坡岩体处于稳定状态;在加载条件下,左岸岸坡岩体稳定,右岸发育的错落体失稳,而导致整个岸坡不稳定,建议对其进行预加固或改变桥墩位置     

质量传输和同位素交换:流动几何学和交换机制

耦合的质量传输和动力学限制的同位素交换模型综合考虑了平流、扩散、热液弥散 ,以及岩石与水之间的不平衡同位素交换等项因素。把耦合模型应用于 2个构造环境下的古热液系统 ,进而解释稳定同位素数据。对于造成环绕浅成侵入岩体分布的18O亏损环带的流体的流动几何学 ,以及浅部正断层流体流动的几何学 ,耦合模型提供了不同于单一同位素交换模型的解释。耦合模型也提供了关于同位素相对交换速率和同位素交换机制的信息。结果表明 ,断层带的动态重结晶促进了表面反应 ,进而便利了同位素交换 ;在化学不反应性和未变形的矿物中 ,同位素交换可能受制于固态条件下的扩散。     

长江三峡陕西营旋转滑坡

研究了陕西营旋转滑坡的成生条件、形成机理,旋转滑坡的必备约束边界,滑动受力数据分析及滑坡发展趋势。对于深入研究旋转滑坡可起到借鉴作用。