汉江流域1951-2003年降水气温时空变化趋势分析

利用1958-2017年长江中下游地区426个国家站逐日降水资料,通过线性趋势分析法、EOF分解法,使用五个降水特征量,分析了60 a来长江中下游地区降水的变化规律。结果表明：（1）长江中下游地区年降水量呈上升趋势,线性趋势为2.21 mm·a^-1,夏季的线性趋势为2.03 mm·a^-1,冬季雨量略增,而春、秋两季雨量略减;（2）年降水日数的线性趋势为-0.46 d·a1,春、秋、冬三季降水日数均有减少,夏季持平;（3）降水强度呈弱上升趋势,降水强度的高值中心在江西以东大部以及湖北东部、安徽南部边缘,夏季的降水强度最大,冬季的最小,四季的降水强度均有弱增加趋势;（4）降水变异系数的高值中心位于安徽西北部边缘,最高值为0.25,低值中心位于湖南西部,最低值为0.14;春季的降水变异系数最低,夏季整体稳定,秋冬两季的波动性较大;（5）以年降水量作为指标可以把长江中下游地区划分为三种空间分布型,即长江中下游流域区域一致型、长江中下游北部和南部南北反相变化空间型以及长江中下游东部和西部东西反相变化空间型。

     

黄河中游水系河流阶地序列与数值年代

根据黄河中游水系河流阶地的年代资料,通过对比各种测年结果,获得一个具有较准确数值年代的黄河中游的阶地序列。黄河中游水系河流阶地可分为黄河干流阶地(即兰州段、晋陕峡谷段、禹门口至河南孟津段黄河阶地)、黄河一级支流阶地(渭河和汾河阶地)、黄河二级河流阶地(泾河和洛河阶地)。建立一个准确的阶地序列和数值年代框架,需要多种测年技术的相互印证以及加强河流上下游阶地对比研究。总体来讲,兰州段黄河阶地的年代可靠度比较高,而晋陕峡谷段的河流阶地年代仍有很多争议;渭河的下游阶地年代相对较可靠,但渭河上游、汾河、泾河、洛河的阶地年代研究还需要加强。     

南堡油田保持中深层泥页岩井壁稳定钻井液研究

在南堡油田中深层钻井过程中,东二、东三、沙一段泥页岩的剥落掉块经常造成井壁坍塌掉块、钻具阻卡、电测遇阻等井下复杂情况。分析了中深层泥页岩的理化特性,研究探讨了泥页岩的坍塌机理。在此基础上,提出了选用强封堵抑制型钻井液是有效抑制中深层泥页岩剥落掉块的根本措施。这一研究成果对于在南堡油田中深层开发工程中提高钻速、减少井下复杂情况发生具有重要意义。     

某可溶性软弱基座型斜坡的破坏方式及变形破坏机制

以仁义河特大桥南桥台南侧斜坡为例,分析研究了可溶性软弱基座型斜坡的破坏方式及其变形破坏力学机制,认为该斜坡的失稳破坏主要为崩塌破坏,并存在倾倒(外倾型)、倾滑(内倾型)和基座倾滑3种崩塌破坏方式,形成不同崩塌破坏方式的内在变形机制有弯曲一拉裂、弯曲一层间滑动和拉裂一滑移3种模式,从而为解决该类特殊斜坡工程问题提供了理论依据。     

岩溶区地表水体惰性有机碳研究

岩溶作用所产生的岩溶碳汇对全球碳循环有着重要的影响。岩溶水生生物通过CO₂富集机制（CCM）固定岩溶水中的HCO₃^-,将其转化为有机碳。惰性有机碳（RDOC）为水生生物和微生物不能利用和降解的溶解性有机碳。RDOC长时间滞留水体,形成稳定碳汇。多次培养实验发现可以用原位微生物法对岩溶区地表水中的RDOC进行检测。以桂林漓江为对象,研究由外源水补给并流经岩溶峰林平原区的岩溶地表水中的RDOC及其相关因子,结果显示：1）漓江水中Ca²⁺,HCO₃^-浓度从上游到下游逐渐升高,表明外源水进入岩溶区,发生了岩溶作用。漓江水的C/N为6.29~10.50,表明水中有机碳的来源为外源水和水生生物作用。受岩溶作用和水生生物光合作用双重影响,δ¹³C-DIC值从上游到下游逐渐偏正,水生生物优先利用无机碳中的¹²C使得δ¹³C-POC从上游到下游逐渐偏负。C/N与δ¹³C-DIC、δ¹³C-POC的变化以及相关性体现了岩溶地表水体中无机环境和有机环境相关联;2）岩溶区地表水中检测出RDOC且浓度远大于非岩溶区,RDOC浓度的时空变化与水生生物利用岩溶作用所产生的HCO₃^-有关。漓江地表水中DOC、BDOC、RDOC浓度与HCO₃^-浓度变化趋势一致,从上游到下游逐渐升高,下游L6（岩溶区）RDOC浓度为上游L1（非岩溶区）的3倍,在季节上表现出秋季>冬季>夏季>春季,RDOC的含量平均占水体中DOC含量的78%左右,体现了岩溶作用强度和水生生物活动对岩溶地表水中RDOC的影响;3）结合流量数据计算RDOC通量：桂林水文站RDOC的通量为0.75×10⁷ kg/a,阳朔水文站的RDOC通量为1.3×10⁷ kg/a,是桂林水文站断面的1.7倍。

     

基于生态足迹的区域生态适度人口研究——以新疆生产建设兵团为例

适度人口取决于生态、经济和土地等多要素的综合承载力。介绍了生态足迹模型的基本概念和计算方法,并运用该模型对兵团1995—2008年的生态足迹和生态承载力进行了计算,在此基础上对兵团的1995—2010年的生态适度人口进行了估算。结果表明,1995—1999年兵团的实际人口虽然在增加,但相对于生态适度人口并没有出现过剩;2000—2010年兵团生态适度人口在不断下降,实际人口和过剩人口却在不断增加。兵团目前已经出现了过度人口和生态赤字,人地矛盾相对紧张,生态适度人口规模是不合理的。     

硫化物风化产酸对流域岩石风化和碳循环的影响——以黄河支流三川河流域为例

硫化物风化产酸可加速岩溶作用但抑制大气二氧化碳参与流域碳循环,其复杂的地球化学机制和过程待阐明。本文以黄河二级支流三川河流域为例,通过采集20个三川河及其支流地表水点样和30个柳林泉地下水点样,经实验测试获得了流域比较系统的水化学资料和δ¹³C、δ³⁴ S数据,运用碳、硫同位素分析与水化学平衡计量方法,量化了流域硫化物风化产酸对岩石风化作用的贡献以及对碳循环的影响。计算结果表明：煤系地层硫化物和矿床硫化物的氧化及大气酸沉降所形成的硫酸明显促进了流域碳酸盐岩的溶蚀,对碳酸盐岩溶蚀的贡献约占64.59%;柳林泉水石膏溶解来源的SO₄^2-占69%,河水中石膏溶解来源的SO₄^2-占30%,但这些部分SO₄^2-没有参与溶蚀作用,应当扣除;三川河流域平均岩石风化速率为10.02 mm/ka,其中碳酸盐岩、硅酸盐岩的风化速率分别为9.14 mm/ka和0.88 mm/ka,低于国内外很多流域;由于硫酸抵消了碳酸盐岩石风化作用对大气二氧化碳的吸收,流域岩石风化消耗大气/土壤CO₂通量为116.58 mmol/（km² ·a）,不足珠江流域的1/5,且硅酸盐岩风化的贡献占63.3%。

     

鄂尔多斯盆地南部延长组富铀凝灰岩地球化学特征及形成机制

本文系统地研究了鄂尔多斯盆地南部延长组凝灰岩元素和同位素地球化学特征。结果表明：凝灰岩主量元素具有高K、高Al、Si中等至高、低Na的特征; REE总体特征为轻稀土富集、重稀土亏损,∑REE在4857～40212 μg/g 之间变化,Eu呈现出负异常,在034～082内变化,δCe范围在080～208之间; 微量元素中U含量在312～144 μg/g 之间,Ba、U、Th、Hf和Ce呈明显正异常,Nb、P、Ti和Rb呈现负异常。详细的分析表明：U的富集和一些微量元素如Ta、Dy、Lu等相关,Th与∑REE存在明显的正相关性,这些变化可能和盆地中铀矿的富集有关; 凝灰岩的硫同位素总体呈现深源特征。根据以上的研究对凝灰岩的形成原因及形成环境进行了探讨。鄂尔多斯盆地南部延长组凝灰岩来源于秦岭造山带火山作用,其中的铀元素富集是由于砂岩型铀矿中铀向凝灰岩迁移而被还原所致。本研究对盆地砂岩型铀矿的铀运移和富集机理认识具有一定指导意义。     

苏浙皖边界地区苏皖运动的有关问题

苏皖运动的存在于否,对研究苏浙皖边界地区的地质发展史和正确认识长兴阶地层有重要意义。笔者论证了长兴组的厚度变化、界线粘土层的性质与成因、底砾岩的确认和地层接触关系、古生物群的突变等问题,认为:1)区内苏皖运动是存在的;2)砺山-江阴海堤不可否定;将安徽广德牛头山经江苏宜兴至江阴条带内的龙潭组上部地层作为长兴组的相变产物是不妥的。     

Impacts of Climatic Factors on Runoff Coefficients in Source Regions of the Huanghe River

Runoff coefficients of the source regions of the Huanghe River in 1956–2000 were analyzed in this paper. In the 1990s runoff of Tangnaihai Hydrologic Station of the Huanghe River experienced a serious decrease, which had at- tracted considerable attention. Climate changes have important impact on the water resources availability. From the view of water cycling, runoff coefficients are important indexes of water resources in a particular catchment. Kalinin baseflow separation technique was improved based on the characteristics of precipitation and streamflow. After the separation of runoff coefficient (R/P), baseflow coefficient (Br/P) and direct runoff coefficient (Dr/P) were estimated. Statistic analyses were applied to assessing the impact of precipitation and temperature on runoff coefficients (including Dr/P, Br/P and R/P). The results show that in the source regions of the Huanghe River, mean annual baseflow coefficient was higher than mean annual direct runoff coefficient. Annual runoff coefficients were in direct proportion to annual pre- cipitation and in inverse proportion to annual mean temperature. The decrease of runoff coefficients in the 1990s was closely related to the decrease in precipitation and increase in temperature in the same period. Over different sub-basins of the source regions of the Huanghe River, runoff coefficients responded differently to precipitation and temperature. In the area above Jimai Hydrologic Station where annual mean temperature is –3.9oC, temperature is the main factor in- fluencing the runoff coefficients. Runoff coefficients were in inverse relation to temperature, and precipitation had nearly no impact on runoff coefficients. In subbasin between Jimai and Maqu Hydrologic Station Dr/P was mainly affected by precipitation while R/P and Br/P were both significantly influenced by precipitation and temperature. In the area be-tween Maqu and Tangnaihai hydrologic stations all the three runoff coefficients increased with the rising of annual precipitation, while direct runoff coefficient was inversely proportional to temperature. In the source regions of the Huanghe River with the increase of average annual temperature, the impacts of temperature on runoff coefficients be-come insignificant.