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长江中游通江湖泊江湖关系研究进展 总被引：27，自引：8，他引：19
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. 相似文献
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从土壤-地下水系统被非水相液体污染后引起的导电性变化、污染区地电模型演化、电阻率异常认识及量化解释等方面分析了国内外利用电阻率法探测这一问题的研究现状.已有研究表明,污染区电性随污染程度、污染时间变化显示一定的动态性;污染区地电模型建立是个复杂过程,不仅反映污染物的扩散过程,还要考虑地质、地下水、土层含水量等影响因素,并随外部条件和时间变化显示一定的动态性;这也决定了实测电剖面异常特征的复杂性.由于基于电测数据的真电阻率获取及污染土电性基本模型建立都尚未解决,利用电性探测结果进行污染量化分析的研究还没有形成统一的认识和结论,这也是未来很长时间内需要攻克的难题. 相似文献
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《中国科学:地球科学》2018,(11)
土壤环境质量基准与水/大气环境质量基准之间的转换关系研究,是全面开展土壤环境质量基准研究的需要,也是系统动态和整体观看待问题的需求.土壤环境质量基准作为土壤环境质量标准制/修订的数据基础和科学依据,此项研究对于推动土壤环境质量标准修订进程具有一定的实践意义和理论价值.文章首先基于土-水关系理论基础和相关模型,以及土-气关系理论基础和相关模型两大方面,阐述了多介质质量基准转换的理论基础和相关模型,并在此基础上,初步构建了一套土-水/气环境质量基准转换的概念模型;其次,基于标准种类、污染物项目、分级分类介绍了当前国内外土壤、水以及大气环境质量基准/标准的概况,并总体分析了不同国家质量基准/标准的差异性原因;然后,基于土-水、土-气的相关研究进展,多角度探讨了土壤环境质量基准与水质基准,以及土壤环境质量基准与空气质量基准转换的关键点;最后,对此项研究进行了总结和展望. 相似文献
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包气带是地面以下潜水面以上的地带,由非饱和多孔介质构成.LNAPLs泄漏到土壤中后会对包气带和地下水造成严重污染.为了准确探测出LNAPLs的迁移范围,有必要对其迁移规律及迁移对土壤介电常数的影响进行研究.本文从扩散方程出发,采用数值模拟研究了LNAPLs泄露速率对其在包气带中迁移的影响,分析了LNAPLs迁移过程中土壤相对介电常数的变化特征.研究结果表明,LNAPLs在土体中的迁移范围受到渗漏速率的影响:对于均匀渗漏,渗漏速率越大,迁移范围越大;对于非均匀渗漏,单位时问内渗漏量一定时,LNAPLs在土体中的扩散范围短期内受到渗漏速率非均匀性的影响,但长期内并不受此影响.LNAPLs的泄露会使区域中土壤相对介电常数发生变化:在毛细水带以上的非饱和区域,相对介电常数变化较小,但由于LNAPLs的扩散,驱使土壤中残余水向两侧迁移,进而形成明显的"山形";在毛细水带,相对介电常数随LNAPLs量的变化而明显变化,并有明显的横向变化趋势. 相似文献
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全球变暖背景下高寒土壤水文过程的变化是流域水文学及生态系统稳定性研究的关键问题之一,以多年冻土区典型发育的热融湖塘为研究对象,基于土壤物理特性、入渗过程及土壤水分等的观测,并进行模型模拟.结果表明：热融湖塘改变了土壤的入渗过程,随着其影响程度的加剧,初始入渗速率降低,且在中度影响迹地降低幅度最大;稳定入渗速率与累积入渗量在表层逐渐增加,10与20 cm深度处均为先减小后增加,与土壤质地显著相关,且累积入渗量受制于稳定入渗速率变化;通过对比分析,Hoton模型更适用于热融湖塘影响迹地高寒草甸土壤水分入渗过程的研究.总之,热融湖塘的形成降低了高寒草甸土壤的持水能力,使其导水性增强,导致热融湖塘分布区域的产流能力降低. 相似文献
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考虑冻土的陆面过程模型及其在青藏高原GAME/Tibet试验中的应用 总被引：3，自引：0，他引：3
陆面过程的研究对于更好地认识气候和天气系统的演变规律、陆地-大气水热交换过程、人类活动对气候和环境的影响等具有重要意义. 建立了综合考虑土壤冻融、土壤水汽通量、植被覆盖和陆面-大气近地层水热交换的一维冻土-植被-大气连续体模型, 模拟了固液相变、汽态水迁移、土壤水、汽、热耦合迁移等过程, 反映了液态水从未冻区向冻结区迁移、冻结及其引起的潜热迁移的冻土物理本质, 也反映了汽态水分从高温区向低温区迁移所引起的温度及水分场的变化, 并对模型进行了检验. 水分运动方程采用混合Richards方程, 可适应各种边界条件. 土壤水热传输模型求解引入了修正的Picard迭代法, 不仅使计算迭代收敛更快, 而且能更好地保证数值计算过程中的水量平衡. 结合GAME/Tibet实验1998年5月份、7月份的观测数据, 应用该模型对青藏高原安多观测点的水热交换过程进行了模拟分析. 模拟结果表明: 土壤的冻融过程对地温变化会产生负反馈作用; 若净辐射相同, 土壤表层含水量较高的情况下考虑冻结时其地热通量在冰融化时明显增加, 显热通量减少, 而潜热通量变化不大, 但是冻结时各通量的变化不明显; 而土壤发生融化时, 尽管地热通量增加, 但是地表温度仍然减小; 土壤发生冻结时, 尽管土壤负温要比不考虑冻结时高, 但整体上热通量变化不大. 相似文献
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本文基于Biot动力固结理论和弹性动力学理论,考虑海床（土壤）的两相性、黏弹性人工边界及流（水）-固耦合作用,建立了隧道-土-流体相互作用的力学模型,讨论了P波作用下有无水的情况以及水深、水域隧道埋深、海床土性质和地震波入射角等因素对隧道及其周围海床应力的影响。结果表明:隧道周围海床土的孔隙水压力和隧道内应力随着水深的增加而增加;地震波特性和海床土特性对隧道的内应力和海床土的孔隙水压力均有较大的影响;海床土的渗透性和隧道埋深对隧道的内应力影响较小,而对隧道周围海床土的孔隙水压力影响较大;地震动的入射角对隧道的内应力和隧道附近土层的孔隙水压力均有较大影响。 相似文献
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黄土高原半干旱草地生长季干湿时段环境因子对陆面水、热交换的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
《中国科学:地球科学》2015,(8)
利用黄土高原陆面过程观测试验研究(LOPEX)资料,分析了榆中半干旱草地生长季主要干湿时段陆面水、热过程的差异及环境因子的影响特征.研究发现,干湿时段陆面温、湿特征变化差异明显,干旱时段日平均归一化温度垂直分布结构整体"前倾",湿润时段则呈"后倾"状;干旱时段,20 cm以上浅层土壤是温度的活跃层,干湿时段土壤中热量的传递速率明显不同.干旱时段H/Rn和LE/Rn与5 cm土壤温度之间满足线性关系;湿润时段H/Rn和LE/Rn与5 cm土壤温度为非线性关系,日尺度上陆面水、热交换趋势发生转变的临界土壤温度为16℃.干旱时段H/Rn和LE/Rn与土壤含水量之间满足线性规律;湿润时段H/Rn和LE/Rn与5 cm土壤含水量之间呈非线性变化,0.21 m3 m?3是日尺度上陆面水、热交换趋势发生转变的临界点.干旱时段,饱和水汽压差小于0.7 k Pa时,H/Rn随饱和水汽压差的增大而增大,LE/Rn随饱和水汽压差的增大而减小,而当饱和水汽压差大于0.7 k Pa时,H/Rn和LE/Rn均趋于常数;湿润时段,H/Rn随饱和水汽压差的增大而增大,LE/Rn随饱和水汽压差的增大而减小.上述特征直接体现了陆面环境因子的差异在水、热交换过程中的作用,也间接反映了云降水过程对陆面水、热交换过程的影响. 相似文献
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干旱沙区土壤空间异质性变化对植被恢复的影响 总被引：26，自引：0，他引：26
许多涉及草地荒漠化或退化过程的假说及概念模型认为, 干旱、半干旱地区的草地植被灌丛化是草地发生退化或荒漠化的显著特征, 即原来以草本植物为优势的群落被灌丛群落所替代, 该过程增加了草地原生植被土壤资源的时空分布异质性, 使土壤-植被系统的生物过程愈来愈多的集中在灌丛植冠下的沃岛范围内. 大量的研究支持了这一针对荒漠化或草地退化过程的生物生态学解释. 从另一个方面来看, 缀块状分布的灌木植被也是草地恢复或荒漠化逆转的基础, 并且在我国沙漠治理的实践中得到了证明. 沙坡头地区人工固沙植被近50年的演变与区域生境的恢复就是荒漠化逆转的理论范式和成功的实践例证. 该地区人工植被的建立是以设置防风固沙沙障和种植旱生灌木而开始的. 在降水不足200 mm的无灌溉条件下, 由于灌木植被的作用, 使原来质地相对均一的流沙发生了资源分布的空间异质性变化, 促进了土壤成土过程, 为沙土表层隐花植物(藻类、苔藓和地衣)结皮的形成和一年生及多年生草本植物的入侵与定居创造了条件. 而这一过程却减少降水向土壤深层的入渗量, 使固沙植被区灌木主要根系分布层(100 ~ 300 cm)的土壤含水量减少, 导致了灌木种在群落中的优势和盖度降低, 土壤资源分布的空间异质性程度也相应地减弱. 固沙植被趋于以草本植物为优势的、与邻近草原化荒漠和荒漠化草原类似的原生植被类型演变和恢复. 通过对沙坡头地区近50年固沙植被演变监测数据的分析, 提出了干旱区植被恢复或草地荒漠化逆转的概念模型. 相似文献
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《山西地震》1982,(2)
[地下水]以各种形式存在于地壳岩石或土的空隙(孔隙、裂隙、溶洞)中的水.按照存在的形式,可分为气态水、吸着水、薄膜水、毛细管水、重力水和固态水等.按照埋藏条件,又可分为上层滞水、潜水和承压水三个基本类型.每一类型又根据地下水赋存的形式再分为孔隙水、裂隙水和岩溶水(溶洞水)三类以及一些过渡类型(如裂隙—岩溶水等).地下水一方面可作为居民生活用水、工业用水以及农业灌溉用水的水源,含有特殊组分或有较高温度的地下水还可用于医疗、热能利用和提取有用元素.另一方面,在某些情况下,它又能淹没矿坑或引起土壤盐碱化等,具有危害作用.[水文地质学]研究地下水的学科.它主要研究地下水的形成、分布与运动规律以及它的物理性质与化学成分等.目的是寻找地下水、合理开发利用地下水、防 相似文献
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6 ka以来广州溺谷湾形成演变的数值模拟和地貌动力学分析 总被引：3，自引：0，他引：3
广州溺谷湾具有独特的地貌动力体系, 6 ka以来长期保持其活跃的水系. 为了探讨溺谷湾的地貌动力演变机制, 应用长周期数值模型对区域的水系和地貌演变进行了模拟和钻孔验证以及地貌动力分析. PRD-LTMM是一个本课题组自行研发的建立在流体运动方程和沉积物输运方程的基础上, 应用约简技术对模型输入和计算进行处理高分辨率(10 a)的千年尺度的长周期动力形态模型. 以193个可以明确辨识出最大海侵面的钻孔资料为基础, 重建了距今6 ka海进盛期的古珠江河口湾的水下地形, 并作为PRD-LTMM模型模拟的初始边界. 同时以广州溺谷湾中“门”这一独特的地貌动力单元作为切入点讨论广州溺谷湾的地貌动力的耦合演进过程. 模型计算结果应用27个测年钻孔资料进行验证, 其平均绝对误差为22.4%. 通过比较模型的计算结果与实际河网机构和口门相当符合, 表明PRD-LTMM的长周期模拟珠江河网、广州溺谷湾的形成和演变过程可行而且比较可信. 根据长周期模型的计算结果和地貌动力学分析表明: 广州溺谷湾的形态和“门”地貌单元是造成其活跃水动力的主导因素, 尤其是“门”地形所造成的双向射流系统的存在对广州溺谷湾的水系演变格局起了控制性的作用; 根据广州溺谷湾水动力结构、淤积过程和地貌形态的变化, 可将其演变划分为石门期、陈村期、黄埔期和珠江潮汐通道期. 相似文献
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多孔介质中甲烷水合物的形成和分解研究对于了解自然界多年冻土中的天然气水合物具有重要意义.本文通过3组10次甲烷水合物形成实验,研究了降温过程对粗砂土中甲烷水合物形成的影响.实验结果表明,降温过程对粗砂土中甲烷水合物的形成过程有较大的影响,在反应釜内温度降到0 ℃之前约90%的甲烷水合物已经形成,且降温速率越慢,水转化为甲烷水合物的转化率越高.0 ℃以下冻结过程对甲烷水合物的形成基本没有影响,但在冻结土体开始融化时发现有水合物二次生成的现象. 相似文献
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洞庭湖湖洲资源演变与综合开发探讨 总被引：6，自引：0，他引：6
本文论述了洞庭湖区湖洲湿地生态系统的演变过程、综合开发途径及其措施。研究表明,洞庭湖湖洲湿地生态系统在各种外界因子特别是泥沙在湖盆的强烈沉积作用下,其洲滩面积、洲土质量、生物资源以及人类活动都呈现明显的演变过程。对已经形成的湖洲,要在不影响洞庭湖泄洪、航运和控制血吸虫病的前提下,以湖洲高程为主要参照物依次实施湖草安全开发、获苇深度开发、荻林生态开发和产品加工开发,同时辅之以必要的综合开发配套措施。 相似文献
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随着海洋经济的发展,越来越多的近海设施出现,却对结构基础的耐久性提出了严峻的要求。本文将研究人工胶结土在海洋环境下长期动力特性的演化。本研究将利用动三轴试验获得不同浸蚀时间对人工胶结土的动剪切模量和阻尼比的影响。研究结果显示在海洋环境下,人工胶结土的水化反应受到严重的影响,动剪切模量比正常水环境下明显减小,而阻尼比比正常水环境下明显增大;试验还发现盐的结晶效应非常明显,尤其在干湿交替环境下,可能会对胶结作用形成破坏;在对饱和水泥土的动三轴试验发现随着浸蚀时间的增长,水泥土的抵抗液化的能力增强。结论显示水泥土改良软弱地基的能力强,也为工程设计提供参考。 相似文献
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饱和土介质中地震波在水、气分界面上的反射与透射 总被引：2，自引：0，他引：2
基于修改的Biot模型,研究地震波在气饱和土中的传播特性以及地震波在饱和土中气、水界面上的反射和透射. 从理论上分析气饱和土与水饱和土的特性差异,根据界面连续条件推导了反射系数与透射系数的一般计算式;通过数值算例分析了气饱和土中波的传播特性,并分析了饱和土中P1波入射气、水界面时反射系数和透射系数与入射角及频率的关系. 结果表明,波在气饱和土中的传播与水饱和土中有较大差异; 频率和入射角度对反射系数与透射系数均有较大影响;并获得了波传播的某些新认识. 这对地震工程的波动勘测技术和场地反应分析具有理论及实际意义. 相似文献
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密云水库区域大气-土-水污染过程复合相关源 总被引：5，自引：1，他引：5
采用密云水库15km处WMO区域空气污染本底站——上甸子站1990~2001年降水化学资料,并结合2002~2003年现场科学试验阶段获取的大气干沉降和湿沉降资料,从大气-土-水污染过程的复合相关源角度,综合分析了大气干、湿沉降以及白河沿岸农田、矿区和城镇污染源对密云水库的水质综合影响特征.分析结果表明,该时段密云水库区域大气降水中离子以SO42?,NO3?,NH4+和Ca2+为主;密云水库湿酸沉降量夏半年(4~9月)大于冬半年(10~3月),其年际变化呈上升趋势,年平均达1038.45t,最高年份(1996)达1766.31t,最低年份(1994)为604.02t;密云水库区域大气降水pH的多年平均值为5.20,降水呈弱酸性,pH值年际变化呈下降趋势.密云水库水体不同深层的pH值均大于7.0.pH值垂直和水平空间分布呈非均一性特征,同一区域pH值随水深呈下降趋势;2002年和2003年密云水库降尘量分别为13513.08t和3577.64t,春季降尘量为全年之首,分别占其全年的61.91%和44.56%.由于大气干、湿沉降中含有多种重金属元素及有害元素,它们可能在一定程度上对库水富营养化、潜在重金属污染以及库水酸化起“加剧”作用.上述综合分析结果揭示出密云水库区域大气-土-水污染过程复合相关源特征及其多圈层相互作用效应.另外,夏季(雨季)是局地土壤污染源由于受暴雨或强降水冲刷后通过入库水系山谷坡地汇流,引起区域性大气-土-水连锁污染过程,导致水库或河流水质污染.统计分析亦发现密云水库水质污染可能与水库周边及上游局部区域降水冲刷和汇流因素相关.水库污染物浓度变化与水库上游局地区域降水量呈较显著的相关,这些相关特征揭示了水库水质污染过程大气-土-水多圈层相互作用效应.提出了水库污染复合相关源分析法观点及其追踪入库水系上游污染源空间分布技术途径. 相似文献
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极端气候事件对陆地生态系统碳循环的影响 总被引：4，自引：0，他引：4
近年来,极端气候事件发生频率增加,对陆地生态系统服务功能和人类社会生产生活造成严重影响.碳循环是驱动陆地生态系统变化的关键过程.准确理解和评估极端气候事件对陆地生态系统碳循环的影响,能为人类社会减缓和适应气候变化提供重要科学依据.文章以干旱、极端降水、极端高温和极端低温为例,系统总结了极端气候事件对陆地生态系统碳循环的影响及其机理.已有研究表明,干旱是当前陆地生态系统碳汇功能的重要胁迫因子,对生态系统生产力和呼吸都存在压制作用,但生产力对干旱的敏感性一般高于呼吸对干旱的敏感性,从而导致陆地生态系统碳汇功能显著削弱,甚至使之变成碳源.不同模型对干旱导致的碳循环变化模拟结果差异很大,显示目前学术界对生态系统碳循环响应干旱机制的认知有限,尤其是干旱对热带植被生长的影响机制仍存在较大争议.极端降水事件对生态系统碳循环的影响存在显著区域差异,一般认为,极端降水促进干旱地区生态系统碳积累,却不利于湿润地区生态系统固碳;但目前对极端降水导致的土壤碳侧向输移和土壤养分流失等间接影响过程的了解十分有限,致使结果存在很大不确定性.极端高温和极端低温也通过不同的机制过程影响生态系统碳循环,尤其值得注意的是其影响程度与这些事件的发生时间存在密切关系,但这一联系还有待进一步研究.基于已有认识,建议未来关于极端气候事件对碳循环影响的研究重点应该是关注其长期效应和不同时间尺度上的作用机理,并加强基于多数据、多途径的多尺度集成研究. 相似文献