长江河口潮波传播机制及阈值效应分析

河口潮波传播过程受沿程地形(如河宽辐聚、水深变化)及上游径流等诸多因素影响,时空变化复杂。径潮动力非线性相互作用研究有利于揭示河口潮波传播的动力学机制,对河口区水资源高效开发利用具有重要指导意义。本文基于2007—2009年长江河口沿程天生港、江阴、镇江、南京、马鞍山、芜湖的逐日高、低潮位数据及大通站日均流量数据,统计分析不同河段潮波衰减率与余水位坡度随流量的变化特征,结果表明潮波衰减率绝对值与余水位坡度随流量增大并不是单调递增,而是存在一个阈值流量和区域,对应潮波衰减效应的极大值。为揭示这一阈值现象,采用一维水动力解析模型对研究河段的潮波传播过程进行模拟。结果表明,潮波传播的阈值现象主要是由于洪季上游回水作用随流量加强,余水位及水深增大,导致河口辐聚程度减小,而余水位坡度为适应河口形状变化亦有所减小,从而形成相对应的阈值流量和区域。     

晋西北地区表层土壤粒度与地球化学元素组成

对晋西北地区表层土壤的物质组成进行研究，可以明确其物质来源、沉积环境及化学风化特征。选择区内表层土壤（深度0、10、20 cm）及其附近的河流沉积物，进行粒度和化学元素组成测试。结果表明：（1）晋西北地区表层土壤粒度组成以黏土和粉沙为主，且有自地表向下粗颗粒组分含量增加的趋势。（2）常量化学元素组成以SiO₂、Al₂O₃、CaO、Fe₂O₃为主，其余元素含量均较低。化学元素组成模式表明研究区内表层土壤物质与黄土高原腹地黄土有相同的物质源区，黄河河流沉积物对其贡献不大。（3）晋西北表层土壤的CIA值为52.70~57.89，平均54.06，说明它们的化学风化程度较低，处于早期的脱Na、Ca阶段。这是由于研究区地理位置比洛川更靠北，气温和降水量均低于洛川，降水量与兰州相差不大，但是年平均气温和年温差比兰州低。该研究明确了晋西北地区表层土壤的物质组成特征，为区域潜在沙漠化危害防治提供了数据支撑。     

粤西海陵湾养殖区邻近海域大型底栖动物生态学特征

根据2014—2016年粤西海陵湾养殖区湾内和湾外邻近海域21°27′—21°38′N、111°42′—111°57′E 4个航次调查资料,对其大型底栖动物生态学特征进行了研究。结果表明,共鉴定大型底栖动物64种,春季种类最多为39种,秋季最低为17种。4季均以环节动物种类数最多,软体动物次之。不同季节间优势种有所差异,仅倍棘蛇尾Amphioplus sp.为周年优势种。春、夏、秋和冬季第一优势种分别为倍棘蛇尾、菲律宾蛤仔Ruditapes philippinarum、短吻铲荚螠Listriolobus brevirostris和平蛤蜊Mactra mera。平均丰度和生物量分别为213ind./m~2和15.4g/m~2,其中丰度以春季最高为248ind./m~2,夏季最低为167ind./m~2,而生物量则以秋季最高为28.0g/m~2,春季最低为2.4g/m~2;平面分布总体呈现湾外高于湾内的趋势。底栖动物Pielou均匀度和Shannon-Wiener多样性指数分别为0.95—1.00和1.56—4.07,其中时间分布规律明显,春季最高,秋季最低;空间上,两者无明显分布差异。群落结构时空差异显著,为沉积物类型、水深、底层无机氮和悬浮物以及捕食压力等因素共同影响的结果。     

考虑土参数自相关距离影响的单桩可靠性设计方法

在岩土工程设计中，准确地衡量土层参数的空间变异性决定了设计结构的可靠性和经济性，土参数的自相关距离是反映其空间变异性的一个重要指标。目前对于自相关距离与结构可靠性之间的关系的研究还很不完善。本文以单桩可靠性设计为例，选取工程场地的静力触探试验数据，引入随机场理论描述侧摩阻力和锥尖阻力的分布特征，利用递推平均法计算各地基土层侧摩阻力和锥尖阻力的自相关距离，在描述土层侧摩阻力和锥尖阻力的分布特征时考虑了自相关距离的影响，进一步结合蒙特卡洛法计算单桩的可靠指标。结果表明土参数取值考虑自相关距离的影响后，降低了土参数分布的离散程度，计算的单桩可靠指标更高。在保证桩基安全度的前提下，设计结果能够降低工程成本。     

关于地震科学实验场的一些思考——地下云图

由中国地震局和美国国家科学基金委、地质调查局合作建立的地震预报研究实验场为中国早期地震工作的发展起到了良好的推动作用。由于种种客观原因,地震预报实验场的多数预想目标未能达成,发展受到了阻碍。最近几年,实验场重新受到重视,并更名为"地震科学实验场"。结合目前地震学发展的前沿和防震减灾事业的实际需求,本文提出增加"地下云图"作为实验场的新方向。利用高重复性、环境友好、安全性高的气枪震源,持续激发地震信号,实现对地下介质速度变化的连续监测;结合背景噪声成像获得的高分辨率3维地壳结构,构建4维(三维空间+一维时间)地下结构成像。"地下云图"可以反映地下速度和应力变化,为全国范围的地震监测预测提供新的业务手段,推动地震预测从经验预测到物理预测的转换。     

强人类活动驱动下珠江磨刀门河口径潮动力的季节性异变特征

人类活动对河口环境影响巨大,揭示在强人类活动驱动下河口径潮动力非线性相互作用的异变特征,有利于了解人类活动影响河口动力地貌的机制,对河口区水利工程建设及环境保护等具有重要指导意义。基于1960—2016年珠江磨刀门河口沿程潮位站(甘竹、竹银、灯笼山、三灶)的逐月高、低潮位数据及马口水文站的月均流量数据,统计分析了磨刀门河口在强人类活动驱动下月均水位、潮波振幅及其空间梯度(即月均水位坡度和潮波振幅衰减率)的季节性异变特征。结果表明,1990年和2000年为磨刀门河口径潮动力的异变年份, 1990年前为自然演变阶段, 2000年后为恢复调整阶段,1990—2000年为过渡阶段;高强度采砂导致的河床下切使磨刀门河口月均水位及月均水位坡度显著减小,夏季减小幅度最为明显,沿程平均分别减小0.53m和8.93×10~(-6);月均水位坡度减小导致潮波衰减效应减弱,进而使沿程潮波振幅增大,多年平均增大0.071m;磨刀门河口径潮动力相互作用具有明显的季节性差异,夏季月均水位坡度随流量增大在上游抬升明显,冬季月均水位坡度在上游显著减小,但在下游略有抬升;随着流量的增大潮波振幅的衰减作用增强,但当流量超过阈值20000m~3/s时,月均水位坡度引起的底床摩擦增大效应不足以抵消横截面积辐散效应,潮波衰减效应略有减弱。     

长江感潮河段潮波传播变化特征及影响因素分析

径潮相互作用是感潮河段水动力变化的典型特征，受其影响潮波传播具有明显的洪枯季及沿程变化。本文基于长江感潮河段天生港、江阴、镇江、南京、马鞍山及芜湖6个潮位站2002?2014年连续高低潮位资料及大通站月均流量数据，统计分析长江感潮河段潮波振幅衰减率、潮波传播速度及余水位坡度等传播特征值的洪枯季及沿程变化特征，并探讨这些潮波传播特征的变化规律及其主要影响因素。结果表明，潮波传播特征的洪枯季差异自上游至下游逐渐减小，其分界点位于天生港与江阴之间（其中，天生港和江阴站的多年平均洪枯季潮差差值约为0.01 m和?0.04 m）；径流动力对潮波衰减的影响主要位于江阴以上河段，江阴以下河段主要受潮汐动力控制；径流驱动下余水位坡度引起的余水位及水深增加，导致潮波传播的有效摩擦减小，当流量超过某个阈值时潮波振幅衰减反而减弱，特别是上游马鞍山-芜湖段最为明显，统计结果表明该河段流量阈值约为33 000 m3/s。本文分析结果作为前人研究的重要补充，可为长江河口感潮河段径潮相互作用机制研究及河口治理等提供基础参考。     

不同流速和苗种规格对缢蛏平面流中间培育效果的影响

为了优化蛏苗集约化平面流中间培育技术,研究了不同进水流速和苗种规格对缢蛏中间培育效果的影响,并分析了集约化平面流中间培育系统的水质状况。结果显示,不同进水流速对缢蛏稚贝生长影响显著,稚贝生长速率随进水流速增加而增加,但成活率下降。通过流速与成活率和体质量日增生长量的线性回归分析,估算0.163L/s为适宜的进水流速。在适宜流速和相同放苗重量下,大规格苗种(8万粒/kg)生长速度显著高于小规格苗种(18万粒/kg),但因为小规格组放苗数量多,小规格组单位面积质量较其高出23.72%。除低流速组以外,平面流中间培育过程对叶绿素a和铵态氮有良好的去除效果,去除率分别达到36.99%和3.88%以上,这表明平面流集约化中间培育在利用海水池塘水体进行苗种中间培育的同时,也起到了池塘养殖水体的净化作用。综合认为,在养殖密度0.5kg/m^2、流速0.163 L/s的培育条件下,可以保证水体自污染程度较低,缢蛏苗种生长较快,成活率在73.12%以上。