Impacts of systematic precipitation bias on simulations of water and energy balances in Northwest America

At high latitudes and in mountainous areas, evaluation and validation of water and energy flux simu-lations are greatly affected by systematic precipitation errors. These errors mainly come from topographic effects and undercatch of precipitation gauges. In this study, the Land Dynamics （LAD） land surface model is used to investigate impacts of systematic precipitation bias from topography and wind-blowing on water and energy flux simulation in Northwest America. The results show that topographic and wind adjustment reduced bias of streamflow simulations when compared with observed streamflow at 14 basins. These systematic biases resulted in a -50%-100% bias for runoff simulations, a -20%-20% bias for evapotranspiration, and a -40%-40% bias for sensible heat flux, subject to different locations and adjustments, when compared with the control run. Uncertain gauge adjustment leads to a 25% uncertainty for precipitation, a 20% 100% uncertainty for runoff simulation, a less-than-10% uncertainty for evapotranspiration, and a less-than-20% uncertainty for sensible heat flux.     

利用极化率参数监测煤矿滞后突水的可行性

煤矿工作面底板下方隐伏断层、陷落柱等小尺度地质构造不仅难以识别,而且在采动影响下,还将进一步发育,形成潜在的隐伏导水通道,容易发生滞后突水.本文提出通过实时监测极化率参数的变化实现对由小规模地质构造引起的煤矿滞后突水预警.采用三维激发极化法装置形式,利用理论分析、数值模拟和物理模型实验相结合的方法,发现采空区底板下陷落柱构造突水过程中极化率参数变化规律.随着水位上升,异常区极化率逐渐增大,异常位置更加明显,可根据极化率参数的极大值点的位置,通过交汇作图方法确定构造异常体中心的平面位置,可根据极化率参数值大小变化监测其水位变化.结果表明通过对极化率参数的监测,对隐伏构造突水过程进行及时预警具有可行性.     

地震作用下柱承式筒仓动态侧压力计算方法研究

为研究筒仓结构动态侧压力计算方法,将地震作用下仓壁动态侧压力问题简化为支撑失效质量块的贮料壁板振动问题。假定筒仓结构处于线弹性范围,采用弹性壁板的振动模型推导了仓壁在地震作用下的动态侧压力计算公式;建立了柱承式筒仓结构动力有限元模型,通过数值分析和振动台试验结果验证了该方法的有效性;进而分析了筒仓结构在不同地震加速度峰值作用下的动态侧压力分布规律。结果表明：由推导的动态侧压力计算公式得到的理论值与试验值平均相对误差为3.0%,精度较高;柱承式筒仓结构的动态侧压力随加速度峰值的增加而增大;沿筒仓深度方向,动态侧压力呈“钟形分布”趋势;且动态侧压力峰值向仓壁中下部位置集中;对于设防烈度较高地区,建议在柱承式筒仓结构的柱顶和环梁位置采取加强措施,以保证结构的整体安全性。研究成果可为筒仓结构仓壁动态侧压力计算和结构设计提供理论依据。     

基础地理信息动态更新技术体系初探

近年来,我国测绘部门完成了国家级基础地理信息数据库的"初始建库",基础测绘工作重点已转向持续更新和灵性服务。未来的基础地理信息"应需适时更新"将体现更新内容灵性化、更新周期适时化、更新方式多元化等特点,其主要业务模式包括变化监测、变化测定、主数据库更新和产品更新及服务四大部分。为了有效开展"应需适时更新",应构建包括动态监测与数据预处理、变化信息采集与处理、数据库与产品更新、更新信息网络化服务四大主体部分的动态更新技术体系。该体系是信息化测绘技术体系的一个重要组成部分,应加强对其关键技术的研发,开展技术装备成套化和业务体系建设。     

东北典型丘陵漫岗区沟谷侵蚀动态及空间分析

以黑龙江省克山县为例,分析1954年和2000年侵蚀沟密度变化,探讨研究区土壤侵蚀的时空动态变化,并以侵蚀沟密度变化值为依据进行不同分区侵蚀因素的耦合分析。结果表明:过去46年间,克山县东南部侵蚀沟密度趋于减少,西北部侵蚀沟密度增大。1954～2000年侵蚀沟密度变化值在侵蚀减弱区与高程和坡度呈负相关,在侵蚀增强区呈正相关。随着坡长增加,侵蚀沟密度变化量呈增加趋势。侵蚀沟变化与坡长相关性最大,R²达0.9743,其次为高程,R²为0.6893,与坡度的相关性最小,R²为0.3437。结果表明,高程和坡度不是东北丘陵漫岗地区土壤流失的主要影响因子,坡长是该区侵蚀的一个重要影响因子。土地利用结构变化与土壤侵蚀强度变化密切相关,耕地面积大幅度增加与草地面积明显减少加速侵蚀沟发育。     

断裂和裂缝的分形特征

在详细剖析断裂和裂缝组成和结构相似性的基础上, 计算了贝尔断陷T₅和T₂两层构造图上断裂信息维和10口井布达特群岩心裂缝信息维, 分析了影响断裂和裂缝信息维的因素, 达到了从断裂信息维去预测裂缝分布的目的.影响断裂和裂缝信息维的因素包括密度、延伸长度、断层性质以及岩性, 但从根本上讲断层性质及岩性对信息维影响体现在断裂的密度上, 因此信息维应该是断裂发育程度的度量, 利用断裂信息维与裂缝信息维关系、裂缝信息维与裂缝密度关系预测裂缝的分布, 有利的裂缝发育带有3个区域, 与现今见油气井分布吻合.      

基于神经网络优化算法的海洋动态缓波型立管设计

柔性立管连接海上平台和水下生产系统,缓波型构型可以减轻其受到的顶部张力和疲劳损伤,触地点处系链对于固定水下立管起着重要作用,然而加装系链的缓波型立管系统设计更为复杂。通过缓波型基本理论计算出合理的立管初始状态,之后使用立管分析软件OrcaFlex,在充分考虑环境因素、船体结构、立管材料和线型以及重力块、浮力块、系链等配置参数的情况下,建立缓波型立管系统有限元模型,通过静动态分析验证其满足设定的关于立管构型、张力、弯曲半径,系链张力和FPSO偏移量5个约束条件。结合神经网络优化算法和遗传算法制定出针对文中立管系统的优化算法并通过MATLAB编程将浮力块数量优化至最少,之后基于L-M算法构建神经网络模型,通过迭代训练提升精度,得到最终参数优化结果。通过对比优化前后静动态分析结果可知：优化后浮力块数量大幅减少,立管最大有效张力大幅减小,而悬挂段最低点深度有一定程度的增大,整体构型更趋向于合理的缓波型构型。     

延安地区丹霞地貌类型及发育机制研究

延安地区丹霞地貌是国内外地貌学界近年来的最新发现和持续关注点.通过对延安地区丹霞地貌地质遗迹的系统调查和研究发现,该区丹霞地貌景观资源丰富,类型多样,具有较高的观赏价值和科学研究价值.通过野外考察和岩石样品分析,从地质构造、地层组合、岩性特征和外动力等方面来探讨延安地区丹霞地貌的发育机制.研究表明:晚白垩世以来,该地区...     

集成学习和动态融合算法在福建省短时强降水预报中的应用

为了提高短时强降水预报准确性,在2019—2020年4—9月福建省逐时降水实况观测资料与中国气象局广东快速更新同化数值预报系统(CMA-GD)模式预报产品的基础上,应用LightGBM集成学习算法框架,建立以30 mm·h^-1为阈值的逐时降水预报模型。通过特征处理、自助聚合及超参数搜索等技术对模型进行优化,结合AUC、AUPR与传统分类指标,设计了包括业务模拟测试在内的多项试验,通过对比各建模方案验证了模型对于较长时效的短时强降水预报的适用性。结果表明:模式预报本身的命中率和空报率均较高,各建模方案具有不同程度的改善作用。自助聚合可以增强模型预测稳定性,轻微不平衡子训练集能降低模型预测空报率而取得更高的综合评分,在验证集中最佳TS评分可达17.5%;对分类信息增益贡献最大的特征变量为K指数,其次为500 hPa露点温度和时间参数特征;试验指标从优到劣依次为:随机交叉验证、小时划分的随机交叉验证、业务模拟测试,可见模型有效性主要来自相同或相邻时刻的样本信息;设计基于逻辑回归的异质模型动态融合方案以改善静态同质模型表现,各项指标均有小幅提升,在命中率接近50%时削减空...     

关于海河平原土壤水盐动态调控指标的探讨

半干旱地区土壤水盐动态的特征是：盐渍与旱涝相联系；旱季蒸发和盐与雨季淋溶脱盐两种过程交替发生；土壤与地下水水盐运动相互作有。防治土壤盐渍化，不仅要调控土壤根层盐渍度不超过作物耐盐国界值，而且要调控地下水埋深在临界动态；即旱季在防治盐渍化的临界深度（2－3m）；雨季前在防涝蓄雨深度（4－6m），雨季在作物抗湿深度（0．5－1．0m）。最大限度地把天然降雨转化为可利用的水资源，使旱涝盐渍得到综合治理。目前海河平原已有大面积盐渍土得到改良，但还存在潜在盐渍化土壤。土壤根层盐渍度已低于作物耐盐度，但有的心底土盐分重，或地下水矿化度高，一旦地下水位升高仍会发生盐渍化。这个地区又是引黄或引江灌区所在，调控地下水埋深在临界动态，是预防灌溉次生盐渍化发生地关键。