三维构造模拟方法--体平衡技术研究

为了实现三维构造史模拟,在二维平衡剖面技术的基础上,提出了适用于在维构造模拟的方法－体平衡技术,其核心是通过分析断层演化及地层变形在三维空间中的特殊性,建立三维复杂构造的数学模型和三维物质平衡方法,它简化了平衡时三维的体积计算和对不平衡体积构造体的适应性,从而减少了三维构造模拟的实现难度。     

地下水化学组分存在形式的计算及其意义

地下水化学组分形式的定量研究是水岩作用模拟计算的基础,本文系统地介绍了利用化学热力学平衡理论定量计算化学组分形式的理论与方法,并石家庄平原地下水中化学组分形式的分布,结果表明,构成地下水化学组分形式主要为络阴离子和单一离子,但ＣａＳＯ＾０４,ＭｇＳＯ＾０４和ＣａＣＨＯ＾＋３是地下水化学组成不可忽视的络合形式,这些络合组分随着ＴＤＳ和ＳＯ＾２－４总量的升高上游到下民占比例逐渐升高,络合形式的存在不仅     

挡土结构古典内力计算方法的讨论

根据软土地区大量基坑支护的经验,对目前挡土结构古典内力计算常用的平衡法（悬臂结构）、等值梁法（单支撑结构）和弹性抗力法的计算结果进行了分析与比较,指出了古典内力计算方法的适用性。     

青海湖水量平衡及水位变化预测

青海湖是我国最大的内陆湖泊,流域面积29661km~(2),水面高程超过3000m,受人为活动影响相对较少,基本上还处于半自然状态。水量平衡计算结果表明,有观测资料的近30年来,青海湖处于负平蘅状态,水位下降了2.96m,平均每年下降10.2cm。如果未来湖区的气候大体保持过去的情况,水位将再下降5.8m,经过57年才能平衡。如果考虑“温室效应”所引起的西北地区未来气候变化,水位亦将下降,每年平均下降10.1cm。     

1980—2019年藏东南帕隆藏布流域冰川物质平衡模拟

帕隆藏布流域位于中国海洋性冰川发育最为集中的藏东南地区,近年来随着全球气候变暖,帕隆藏布流域冰川亏损显著。利用全球开放冰川模型(OGGM)模拟了1980—2019年藏东南地区帕隆藏布流域1 554条冰川物质平衡,发现1980—2019年帕隆藏布流域全域冰川物质平衡呈现不断亏损的状态,为-0.41 m w. e.·a^-1,在2000—2019年物质平衡亏损更为严重,达到-0.56 m w. e.·a^-1。从空间分布上来看,流域东南部和流域西北部是冰川亏损最为严重的区域,流域中部和西部冰川亏损相比较少。温度的升高和降水的轻微减少是冰川物质亏损的主要原因。通过气温和降水的敏感性分析,气温上升1℃,流域71.75%的冰川物质平衡变化在-1 000～-500 mm w. e.·a^-1;降水减少20%,62.81%的冰川物质平衡变化在-450～-300 mm w. e.·a^-1,相较于降水,冰川对气温变化更为敏感。通过分析国家气象站及再分析数据,发现1980—2019年气象站气温上升均超过1.5℃,波密站200...     

基于水平衡模型的呼伦湖湖泊水量变化

针对北方寒旱区呼伦湖水位下降、水面萎缩的现象,根据气候特征,利用月水量平衡模型探究湖泊水文过程并揭示其变化规律.在此基础上,利用不同气候条件下各水平衡项对于湖泊水位的影响程度确定水位升降的直接原因.基于1963-1980年间水位的实测数据,根据水量平衡原理及其他辅助计算判断出湖泊与周边区域存在着地下水的交换,且具有一定的规律性,即历年11月至次年3月期间的累积降雪融化渗入土壤中形成浅层径流补给湖泊,而7、8月份湖泊补给周边草原.基于以上规律,根据周边坡面汇流、地下水与湖泊交换量的年内变化特征,利用水平衡方程式推算湖泊1981-2008年逐月水位变化,并与其他研究成果比较,吻合度较高.不同气候条件下,径流量对于湖泊水位的影响程度最为突出,是水位变化的主控因子.     

养马岛附近海域藻华期间有色溶解有机质的生物可利用性研究

本研究利用吸收光谱和荧光激发-发射矩阵光谱-平行因子分析(EEMs-PARAFAC),研究了养马岛附近海域海水中有色溶解有机质(CDOM)的浓度、组成、来源和生物可利用性,并估算了浮游植物生长繁殖对CDOM及具有生物可利用性CDOM的贡献。结果表明,表、底层海水中CDOM浓度(以吸收系数a₃₅₀计)平均值分别为1.62±0.42 m^-1和1.30±0.47 m^-1,光谱斜率(S_275-295)平均值分别为0.022±0.003 nm^-1和0.023±0.003 nm^-1。利用PARAFAC模型识别出4种荧光组分,分别为陆源类腐殖酸C1、类色氨酸C2、类酪氨酸C3和微生物源类腐殖酸C4。荧光指数(FIX)、腐殖化指数(HIX)和生物指数(BIX)显示,CDOM受陆源输入和海洋自生源的综合影响。降解实验结果显示,表、底层海水中生物可利用性CDOM百分比(%△a₃₅₀)平均值分别为(23.36%±17.94%)和(8.93%±20.30%)。C1、C2和C4组分的荧光强度在培养之后降低,而C3组分的荧光强度上升。各荧光组分生物可利用性依次递减的顺序为:%△C1(23.75%±8.96%)＞%△C4(20.83%±11.71%)＞%△C2(11.67%±38.87%)＞%△C3(-29.61%±39.90%),显示培养之后CDOM的平均分子量和腐殖化程度降低。表层海水中a₃₅₀、%△a350与Chl a之间存在显著线性相关关系,据此可以估算出浮游植物生长繁殖对CDOM的贡献为36.9%,对具有生物可利用性CDOM的贡献为85.0%。     

论不同模式大气中的静力适应过程

为了研究大气静力平衡适应过程的本质,利用波动理论和能量转换角度,分别对完全可压缩的等温大气模型、滞弹近似下的等温大气模型和层结中性大气模型进行研究比较.结果表明：大气静力平衡适应过程的本质是声波和混合声重力波对扰动能量的频散过程,滞弹近似模型和层结中性模型均不能完全描述此适应过程;在波动假设下,此三类大气模型中扰动物理量之间的偏振关系同波动的性质有关,气团的运动方程均为椭圆方程,声波和混合声重力波对气团运动的作用差异较显著.
大气静力平衡适应过程中扰动能量以有效势能、有效弹性势能、动能或波动能量的形式存在并相互转换;扰动有效势能与其他形式能量之间的转换与混合声重力波或者重力内波有关,扰动有效弹性势能与其他形式能量之间的转换与声波有关.在完全可压缩的等温大气模型中,扰动有效势能增加1个单位,其中69.9%来自扰动垂直动能,其余30.1%来自扰动有效弹性势能.     

大直径钢管桩土塞效应的拟静力判断方法

钢管桩在贯入过程中土塞效应的正确判断对打桩阻力及承载力的预测有重要影响,常用的静力平衡土塞效应判断方法主要适用于小直径钢管桩。随着海洋平台工作水深的不断增加及海上风电工程的建设,直径大于2m的大直径钢管桩被广泛采用,管桩直径的增加改变了桩管内土体的受力与变形特征。通过数值模拟方法获得砂土中不同径长比的钢管桩在打桩过程中桩周土体的破坏模式,确定采用梅耶霍夫公式计算打桩过程中桩端土体阻力,同时分析锤击惯性力对桩管内土塞的影响,提出采用拟静力平衡法判断大直径钢管桩的土塞闭塞效应。开展不同径长比管桩的室内小比尺打桩模型试验,并对实际工程中的土塞闭塞效应进行判断,验证拟静力平衡法对判断大直径钢管桩土塞效应的适用性。     

桑沟湾不同形态锰的分布、季节变化及影响因素

利用催化动力学分光光度法和两步提取法对2011年4月（春）、8月（夏）、10月（秋）和2012年1月（冬）桑沟湾海域溶解态无机锰(DIMn)和表层沉积物中的锰的含量进行测定。结果表明,桑沟湾4个季节（春季至冬季,后同）DIMn浓度呈现出近岸高、远岸低的分布特点,其平均浓度分别为(60.5±43.1) nmol/L、(42.0±30.5) nmol/L、(23.4±11.2) nmol/L和(18.2±13.5) nmol/L,呈现出明显的季节变化,即春季最高,夏季、秋季次之,冬季最低;与相邻的俚岛湾和爱莲湾相比,桑沟湾春季、夏季DIMn的浓度较高,秋季、冬季则没有显著性差异。桑沟湾表层沉积物中总Mn在4个季节的含量分别为(861±308) mg/kg、(915±322) mg/kg、(589±108) mg/kg、(653±185) mg/kg,表层沉积物中醋酸提取态Mn在4个季节的含量分别为(500±272) mg/kg、(502±232) mg/kg、(322±81) mg/kg、(345±91) mg/kg,两者均表现出近岸高、远岸低的分布特点。醋酸提取态Mn的含量在春季、夏季要显著高于秋季、冬季。悬浮颗粒物的吸附和浮游生物的利用是影响桑沟湾DIMn浓度与分布的重要因素。桑沟湾DIMn的源主要包括河流及地下水输送、大气输送、沉积物?水界面释放;汇主要包括养殖生物的清除、向黄海的输送等。简单箱式模型收支计算结果显示,桑沟湾DIMn的源略大于汇,表明除了养殖生物的清除和向黄海的输送,桑沟湾DIMn还存在其他汇。本研究的结果为桑沟湾DIMn的生物地球化学循环的深入认识提供了基础数据。