中国大陆科学钻探工程主孔100～2 000 m 岩心自然伽马测量及其地质意义

中国大陆科学钻探工程使用石油大学研制的岩心地面伽马测量仪对主孔2000m岩心进行了连续测量，并记录峰、谷的伽马值及其对应的岩性、构造和矿化等特征。通过系统测量，建立了主孔2000m自然伽马值剖面，发现榴辉岩具有较低的伽马值，并从榴辉岩→角闪岩→花岗片麻岩，伽马值逐渐增大。伽马值与变质岩的岩性具有明显的对应关系。并从放射性元素U、Th和K含量的角度来看岩石中放射性元素的变化规律，探讨这些元素变化的成因，指出变质基(中)性岩原岩反映的岩浆岩成因，不同于变质泥质沉积岩；岩石高Th／U比值与岩石曾经经历了近地表环境有关。主孔深变质岩自然伽马测量的系统研究对主孔岩心深度归位、探讨岩石成因和区域岩石圈热状态和大地构造演化具有重要的作用。     

CMIP5气候模式对东亚夏季平均环流场模拟能力的评估

利用第五次耦合模式比较计划(Phase 5 of Coupled Model Intercomparison Project,CMIP5)提供的30个全球气候模式模拟的1961~2005年的夏季逐月环流场资料及同期NCEP再分析资料,引入泰勒图及各种评估指标,探讨全球气候模式对东亚夏季平均大气环流场的模拟能力,寻求具有较好东亚夏季环流场模拟能力的气候模式。结果表明:1)全球气候模式能够模拟出东亚夏季平均大气环流的基本特征,CMIP5模式的总体模拟能力较第三次耦合模式比较计划(CMIP3)有较大程度的提高,如CMIP5模式对东亚大部分地区夏季海平面气压(Sea Level Pressure,SLP)场的模拟偏差在6 h Pa以内。2)模式对不同层次环流场的模拟能力存在差异,500 h Pa高度场的模拟能力最强,其次为100 h Pa高度场、850 h Pa风场,SLP场最弱;对东亚夏季主要环流系统的模拟对比发现,模式对印度热低压及东伸槽强度指数的模拟能力最好。3)综合CMIP5模式对东亚夏季各层次平均环流场以及主要环流系统的模拟能力,发现模拟较好的5个模式为CESM1-CAM5、MPI-ESM-MR、MPI-ESM-LR、MPI-ESM-P和Can ESM2。4)相对于单一模式,多模式集合平均(MME)模拟能力较强,但较优选的前5个模式集合平均的模拟能力弱。     

长江中游通江湖泊江湖关系研究进展

自然通江的洞庭湖和鄱阳湖与长江之间形成复杂的江湖水沙交换关系,其变化影响着区域洪水灾害防治、水资源利用、水环境保护和水生态安全维护,是长江中游水问题的核心.从长江中游大型通江湖泊江湖关系的概念与内涵、江湖关系演变过程、江湖关系变化的影响因素及效应等方面,系统梳理了长江中游通江湖泊江湖关系研究的进展.针对当前研究现状和存在的问题,提出了研究江湖关系表征指标体系是正确认识江湖关系的前提;定量区分人类活动和气候变化影响的贡献率是江湖关系研究的重点和难点;深入跟踪研究三峡等重大工程对江湖关系变化的影响是一项长期任务;评估江湖关系调整背景下江湖关系的健康状况,研究以江湖水系重大水利工程群联合调度为核心的江湖关系优化调控原理,维持江湖两利的长江中游健康河湖系统格局和相互作用关系是江湖关系研究的根本目标.     

从中华鲟(Acipenser sinensis)生活史剖析其物种保护:困境与突围

国家一级保护动物中华鲟(Acipenser sinensis)自然繁殖已连续中断3年(2017 2019年),自然种群濒临灭绝.本文归纳了中华鲟生活史各阶段的生态需求,指出:葛洲坝阻隔是导致中华鲟自然种群衰退的根本原因,三峡等长江上游特大型梯级水电工程的相继蓄水运行是导致中华鲟自然繁殖中断的关键因素,河道冲刷、航道疏浚与挖沙、防洪及城市景观工程等人类活动使中华鲟仔稚鱼栖息地丧失,进而导致补充群体减少,造成繁殖群体持续萎缩.近40年来,对给予高度期望的补偿中华鲟自然种群衰退的中华鲟人工增殖放流措施没有得到科学有效地实施,造成人工干预力保中华鲟自然种群延续的希望几近破灭.本文探讨了近40年来在中华鲟保护认识、管理、决策和机制上存在的误区与不足,提出以长江十年休渔为契机,亟需以《中华鲟拯救行动计划(2015-2030年)》为纲领,推进落实:1)实施"陆-海-陆"保种工程,恢复人工群体的生物学自然特性; 2)大幅度提升科学有效的人工增殖放流; 3)改善产卵场环境,放流人工培育亲本以恢复葛洲坝下中华鲟自然繁殖; 4)新建旁通道仿自然产卵场,扩大自然繁殖; 5)修复索饵场等关键栖息地,提高子代存活率.唯有以恢复中华鲟自然繁殖为核心,实施中华鲟从出生到繁殖全生活史周期(15年)的长期系统性保护,才有望延续和恢复中华鲟自然种群.中华鲟个体大、寿命长、洄游范围广,是长江水生态系统的旗舰种和伞护种,保护好中华鲟对于实现人与自然和谐共处,推动长江流域经济社会绿色可持续发展具有重要意义.     

引水工程絮凝剂余铝对杭州西湖水体、底泥铝盐分布的影响

通过对杭州西湖综合保护工程钱塘江引水范围内多个湖区水体和底泥中铝盐含量的调查分析,研究了工程絮凝剂余铝对西湖水体、底泥铝盐及沉水植物附着物的影响.结果表明:(1)引水工程输入的絮凝剂残余铝盐导致各湖区入水口水中铝离子含量普遍高于湖心,高出7.86%~288.55%不等,但底泥中Al_2O_3含量在整个湖区分布较为均匀;(2)约0.04~0.20 m/s流速下,沉水植物很容易成为残余铝盐絮凝物的附着受体;(3)秋、冬季水体中铝离子浓度较高,对西湖水生生物存在更大的生物潜在危害,有必要重视秋、冬季的沉水植物恢复工作.引水工程对西湖水体的影响是长久且难以预见的,在引水的同时应尽量减少其负面影响,可减少絮凝剂的使用或选择环保型絮凝剂,并选择合适的水生植物.     

Numerical studies on the influences of the South‐to‐North Water Transfer Project on groundwater level changes in the Beijing Plain,China

Groundwater is an important component of the water supply, and overexploitation has triggered many problems in the Beijing Plain. The South‐to‐North Water Transfer Project has been proposed as a promising solution to alleviate these problems. Evaluation of different scenarios of groundwater management after the implementation of the South‐to‐North Water Transfer Project is necessarily required. In this study, a numerical model of groundwater flow was established using FEFLOW software and was well calibrated by parameter optimization and groundwater withdrawal inversion in the Beijing Plain. Sixteen scenarios that considered groundwater exploitation, artificial recharge, and precipitation were designed to simulate the groundwater dynamics after 11 years of the project. The results showed that the groundwater level in the study area would recover to various degrees due to the reductions of groundwater withdrawal and the increments of infiltration; additionally, it was concluded that groundwater was significantly affected by precipitation. Generally, in the designed scenarios, the groundwater‐level increment in the upper streams of the model area was higher than that in the lower streams. The groundwater level would obviously increase from artificial recharge in the immediate and adjacent areas. In addition, modes of reducing exploitation had no significant influence on the change in groundwater level during the 11‐year study period. The developed model offers a reliable and effective way to improve groundwater management.     

北京市水资源与水量平衡研究

以降雨-径流-蒸散发平衡和水资源供需平衡模式为基础进行研究,得到以下结论:北京市2001～2009年系列的水资源量与多年平均系列相比,水资源产量减少了约40.1%,减少的原因既有气候因素,也有人类活动导致土地覆被变化的原因,其中气候因素占30.1%,下垫面变化导致产流减少的比重为69.9%;同时由于人口的增长,北京市人均水资源占有量从270 m³下降到114 m³.在北京市水平衡分析中,采用不同下垫面蒸散发模式,计算得到2001～2009年北京市蒸散发为494 mm,河川径流量为46 mm,入境水量为4.34 亿m³,出境水量为8.03 亿m³,超采地下水、水库净补给以及外流域引水量为6.19 亿m³.在不考虑河道内生态需水条件下,北京市的现状缺水量为4.73～5.86 亿m³.到2014年南水北调中线水到达北京以后,北京将可以在75%来水年份下保障10～15年的水资源的基本供需平衡。但是如果遭遇95%来水频率的特枯年份,北京仍然将会面临较为严重的水资源短缺问题。     

顶管工程项目承包商的风险管理

顶管工程项目具有较高的风险,风险管理的难度也较大。本文分析了顸管工程项目承包商风险的种类、风险管理的特点及重点,探讨了顶管工程项目承包商风险的防范对策与措施。     

气候变化对南水北调中线工程水源区与受水区降水丰枯遭遇的影响

运用Copula方法构建南水北调中线工程水源区与各受水区汛期、非汛期及全年降水量的联合分布,并基于IPCC第四次评估报告中大气环流模式的降水结果,用所建模型探讨了气候变化情景下,南水北调中线工程水源区与受水区丰枯遭遇的变化。结果表明,从汛期来看,汉唐（汉江水源区-唐白河受水区）和汉海（汉江水源区-海河受水区）遭遇的丰枯同步频率呈增加趋势,不同排放情景下分别增加3.34%~16.48%和2.56%~8.21%,而汉黄（汉江水源区-黄河受水区）遭遇的丰枯同步频率呈减小趋势,不同排放情景下减小-1.97%~9.57%;从非汛期来看,汉唐和汉海遭遇的丰枯同步频率呈减小趋势,不同排放情景下分别减小-0.21%~9.42%和0.99%~5.54%,而汉黄遭遇的丰枯同步频率呈增加趋势,不同排放情景下增加1.79%~13.28%;从全年尺度来看,汉唐、汉黄和汉海遭遇的丰枯同步频率基本均呈减小趋势,不同排放情境下分别减小-2.88%~10.97%、-1.28%~5.05%和-2.33%~7.01%。     

中国大陆科学钻探工程主孔3000～3500 m花岗质片麻岩地球化学性质及其成因机制

中国大陆科学钻探工程主孔(CCSD-MH)3000~3500m深度范围内的岩心揭示的主要岩石类型以正、副片麻岩为主,夹少量的榴辉岩、片岩及斜长角闪岩等。正片麻岩可进一步划分为钾长花岗质片麻岩和二长花岗质片麻岩。地球化学研究表明,花岗质片麻岩的SiO2含量普遍高,为73.56%~79.01%,Al2O3含量为10.49%~13.75%;TiO2、Fe2O3、FeO、MnO和MgO的含量明显偏低,其中Fe2O3为0.26%~2.56%,FeO为0.09%~1.13%,MgO为0.01%~0.63%;岩石明显富含Na2O、K2O,强烈贫钙,Na2O K2O的含量为6.20%~9.15%,K2O的含量为1.26%~5.67%,CaO的含量为0.08%~1.59%。花岗质片麻岩在洋脊玄武岩标准化蛛网图上都表现出强烈富集大离子亲石元素(K、Rb、Th)的特点,高场强元素Ti、Ta和Nb表现为明显的负异常,而Hf和Zr则为明显正异常。3000~3500m花岗质片麻岩的原岩具A型花岗岩的特征,形成于大陆裂谷环境,记录了Rodinia超大陆裂解时苏鲁地区的花岗岩浆事件,表明新元古代晚期扬子板块北缘的构造属性为大陆裂谷环境。