水动力条件对沉积物-水界面氧通量的影响   总被引：2，自引：0，他引：2  

郑阳华  邹浩东  何强  李宏  张青  陈德敏  艾海男 《湖泊科学》2018,30(6):1552-1559

氧环境决定了水体沉积物中各种生命所需元素的最终归趋,沉积物-水界面是水相与沉积物相氧传递的重要场所,而水动力条件是影响沉积物-水界面氧传递的重要因素.选择三峡库区一级支流御临河为研究对象,根据长年监测数据建立实验室模型,采用声学多普勒流速测试仪及微电极测试系统构建了非侵入式涡度相关测试系统,探究了不同水动力条件对沉积物-水界面氧通量的影响.结果表明：水体静止状态下沉积物-水界面溶解氧浓度随时间的增加而减少,非静止状态下随时间的增加而增加;沉积物-水界面氧通量随水体流速的增加而增加.根据氧通量求解对应流速下垂直涡动扩散系数并进行线性拟合,当水体流速为0.01~0.14 m/s时,垂直涡动扩散系数与水体流速的相关性最好,此时沉积物-水界面氧通量的传递以涡动扩散为主导.  相似文献   

夏季东太湖光合有效辐射衰减特征及其对沉水植物恢复的指示     

徐德瑞  周杰  吴时强  戴江玉  吴修锋 《湖泊科学》2021,33(1):111-122

水下光照分布是影响水生态系统的重要因素,研究光合有效辐射衰减特征对于沉水植物恢复具有一定的指导意义.根据沉水植物生物量资料,将东太湖划分为沉水植物茂盛区、沉水植物稀疏区和无植物区3种区域.基于2019年夏季原位水下光场资料,探讨了东太湖光衰减特性和光照衰减因子的空间差异以及不同区域内的主导衰减因子,分析了东太湖的稳态阶段和富营养化水平,并阐述了真光层深度与透明度的关系,以期为东太湖沉水植物恢复和保护提供相关资料.结果表明:东太湖不同区域光衰减特性差异显著,光合有效辐射衰减系数(k d(PAR))在0.73~11.80 m^-1之间变化,真光层深度范围为0.39~6.31 m.不同区域的无机悬浮物和有机悬浮物浓度存在显著性差异,稀疏区叶绿素a浓度显著高于茂盛区,而与无植物区没有显著差异,有色可溶性有机物(CDOM)吸收系数在3种区域无显著性差异.k d(PAR)与无机、有机悬浮物的线性拟合效果较好,而与叶绿素a、CDOM拟合较差.水体吸收和散射作用是茂盛区光衰减的主要原因,无植物区域主导衰减因子仅有无机悬浮物,稀疏区由叶绿素a和无机悬浮物共同主导,是生态修复需要重点关注的区域,有机悬浮物和CDOM对东太湖光照衰减没有太大影响.东太湖目前正处于从草型稳态向藻型稳态过渡的阶段,整个湖泊属于富营养水平,真光层深度大约为透明度的2.7倍.  相似文献   

BP神经网络算法考虑激活函数后对强震路基塌陷变形预测研究          下载免费PDF全文

张聚贤  刘伟 《地震工程学报》2019,41(2):406-411,475

当前强震后铁路路基变形预测中,相关算法未能考虑激活函数的非线性属性,造成非线性变形特征数据提取不完整,且其特征数据存在偏差,陷入局部最优解。文章提出BP神经网络算法考虑激活函数后对强震路基塌陷变形预测方法,采用双极S因子补偿ReLU非线性激活函数,优化BP神经网络算法,解决非线性路基变形特征数提取问题。利用数据标准化归一方法,对已修正提取的全部变形特征数据进行偏差数据归一,得到路基变形特征数据集合,结合强震后路基变形连接权值计算路基变形预测值,完成强震路基塌陷变形预测。结合实测结果,在matlab下进行预测实验,结果表明所提混合方法可以有效地对水平地震作用下铁路路基塌陷变形程度进行预测,且预测值在误差允许范围内,为铁路的安全运行以及实时维护提供重要依据。  相似文献   

钢筋沥青隔震层弹塑性设计研究     

尚守平  乔勇 《地震工程与工程振动》2019,39(1):35-41

钢筋沥青隔震层施工简便、造价低廉,且具有较好的隔震性能,解决了广大村镇地区低矮房屋抗震能力普遍不足的缺点。但其工程设计方法尚不完善,如何进行隔震层弹塑性设计才能达到最好的隔震效果,目前尚不明确。本文介绍了钢筋沥青隔震层的构造,推导了隔震层竖向钢筋不发生第一类失稳和第二类失稳的条件,探讨了各设计参数的取值范围,提出了一种弹塑性设计思路:二阶段试算法。为便于该设计方法的应用,本文对一栋两层的砌体结构房屋进行了工程设计,验证该设计方法的适用性和可靠性。研究表明:合理使用该方法进行设计,水平减震系数可在0.5以下。  相似文献   

应变率效应对600 MPa级高强钢筋混凝土框架结构抗震性能影响研究          下载免费PDF全文

孙传智  李爱群  缪长青  乔燕  左工 《世界地震工程》2019,35(2):165-170

为了更真实地进行钢筋混凝土结构抗震性能评估,应该考虑材料的应变率效应影响。600 MPa级高强钢筋作为新一代建筑钢材,尚无考虑应变率效应影响的600 MPa级高强钢筋混凝土框架结构抗震性能研究。首先进行了不同应变率下600 MPa级高强钢筋拉伸力学性能试验,利用试验数据拟合得到600 MPa级高强钢筋在不同应变率下的强度提高系数表达式,并利用OpenSees软件进行了配置600 MPa级高强钢筋混凝土框架结构抗震性能模拟分析,研究了应变率效应对框架结构抗震性能的影响。研究结果表明:随着应变率的增大,钢筋的屈服强度和极限强度均得到提高,屈服强度最大提高11.5%,极限强度最大提高8.9%;随着所考虑的材料应变率增加,配置600 MPa级高强钢筋框架结构最大顶点位移总体上呈减小趋势,地震波强度越强,应变率效应影响越大,而层间位移角减小幅值相差不大。研究成果可作为600MPa级高强钢筋混凝土框架结构抗震评估的依据。  相似文献   

A helium stratified and ingassed lower mantle: resolving the helium paradoxes     

Honggang Zhu  Xuefang Li  Yingkui Xu 《Acta Geochimica》2020,(1):4-10

It is generally believed a variation of 3He/4He isotopic ratios in the mantle is due to only the decay of U and Th,which produces4 He as well as heat.Here we show that not only3He/4He isotopic ratios but also helium contents can be fractionated by thermal diffusion in the lower mantle.The driving force for that fractionation is the adiabatic or convective temperature gradient,which always produces elemental and isotopic fractionation along temperature gradient by thermal diffusion with higher light/heavy isotopic ratio in the hot end.Our theoretical model and calculations indicate that the lower mantle is helium stratified,caused by thermal diffusion due to*400℃temperature contrast across the lower mantle.The highest3He/4He isotopic ratios and lowest He contents are in the lowermost mantle,which is a consequence of thermaldiffusion fractionation rather than the lower mantle is a primordial and undegassed reservoir.Therefore,oceanicisland basalts derived from the deepest lower mantle with high3He/4He isotopic ratios and less He contents—the long-standing helium paradox,is solved by our model.Because vigorous convection in the upper mantle had resulted in disordered or disorganized thermal-diffusion effects in He,Mid-ocean ridge basalts unaffected by mantle plume have a relatively homogenous and lower!3He/4He isotopic compositions.Our model also predicts that 3He/4He isotopic ratios in the deepest lower mantle of early Earth could be even higher than that of Jupiter,the initial He isotopic ratio in our solar system,because the temperature contrast across the lower mantle in the early Earth is the largest and less4 He had been produced by the decay of U and Th.Moreover,the early helium-stratified lower mantle owned the lowest He contents due to over-degassing caused by the largest temperature contrast.Consequently,succeeding evolution of the lower mantle is a He ingassed process due to secular cooling of the deepest mantle.This explains why significant amount of He produced by the decay of U and Th in the lower mantle were not released,another long-standing heat–helium paradox.  相似文献   

藏南羊卓雍错湖面大气湍流特征观测分析   总被引：2，自引：1，他引：1  

沈鹏珂  张雪芹 《湖泊科学》2019,31(1):243-255

湍流运动是大气边界层的本质特征,是地表与大气之间能量和物质交换的主要方式.本文利用2016和2017年4-10月藏南羊卓雍错湖泊涡动观测资料,分析了湖面大气湍流方差和湍流特征量的统计和变化特征.结果表明：（1）不稳定层结下,三维风速分量和超声虚温、水汽密度、CO₂密度的无量纲标准差随稳定度变化符合Monin-Obukhov相似理论的"1/3"或"-1/3"次幂律,垂直风速的拟合效果最好;稳定层结下,除CO₂密度无量纲标准差与稳定度无明显关系外,其他量基本上满足相似性规律;中性条件下,以上物理量的无量纲标准差分别趋近常数：3.57、3.93、0.77、20.91、6.35和11.96.（2）水平方向平均湍流强度（0.60和0.58）大于垂直方向（0.13）,三维方向湍流强度与平均风速的变化呈显著负相关,相关系数分别为-0.39、-0.42和-0.34.（3）湖面湍流动能随风速呈线性增长,增长率达0.45 m/s;近中性层结时湍流动能最大,层结越稳定或不稳定湍流动能均减小.（4）湖泊下午到傍晚动量输送较强,13：00-22：30时间段平均动量通量达0.091 kg/（m·s²）;热量输送以潜热为主,潜热通量日平均值（77.3 W/m²）是感热通量（14.6 W/m²）的5.3倍,感热和潜热通量日变化峰值分别出现在5：30（22.4 W/m²）和16：00（106.6 W/m²）.  相似文献   

基于自相似河网结构的河网消退系数Cs计算方法研究     

臧帅宏  李致家  黄迎春  李巧玲 《湖泊科学》2019,31(3):788-800

新安江模型河网汇流参数Cs对洪峰模拟影响较大,目前Cs的确定需依赖于大量的历史数据,因此Cs的确定成为无资料地区和资料匮乏区水文模型应用中亟需解决的棘手问题.本文基于参数的物理意义,通过自相似河网结构的假定,构建Cs与河网形态、流域下垫面特征的相关联系,提出基于河链蓄量方程的Cs估算方法,对半干旱、半湿润和湿润地区等不同水文气象分区的11个流域的Cs值进行推算并代入新安江模型中进行模拟,经比较发现,11个流域子流域Cs计算均值与新安江模型率定结果相近,说明该Cs计算方法是合理的.选取陈河、屯溪两个典型流域研究单元流域属性对Cs的影响,由结果可以看出Cs与流域面积、河链数、河宽呈正相关,与单元流域距离出口的远近呈负相关,这表明流域分块后各单元流域Cs值不一致,而新安江模型中采用相同Cs值对不同单元进行调节必然会造成汇流计算的误差.为进一步提高该方法在无资料地区的应用效果,将新安江模型汇流模块修改为每个单元使用对应的Cs计算值进行滞后演算,以陈河和屯溪流域为例采用新安江模型Cs率定值、Cs计算均值以及修改后新安江模型3种不同方案进行模拟比较,从模拟结果可以得出,修改后的模型具有明显优势,将模型参数与下垫面条件建立了联系,模型物理机制提高且参数的独立性增强,对于新安江模型在无资料地区的应用具有重要的指导意义.  相似文献   

安徽太平湖水库初级生产力时空分布及分析   总被引：1，自引：1，他引：0  

冯世敏  刘冬燕  李东京  吴明姝  熊莲  王俊莉 《湖泊科学》2016,28(6):1361-1370

安徽太平湖是2014年国家列入的重点保护湖泊之一,鉴于其生物本底资料的缺乏,于2012年11月至2014年10月,从上游至下游选取H1、H2、H3、H4、H5共5个样点,采用黑白瓶法对太平湖的初级生产力进行为期2年的调查研究.结果显示,太平湖水柱毛初级生产力、水柱净初级生产力和水柱呼吸量的平均值分别为4.54±6.72、-1.82±7.77和6.50±7.62 g/(m2·d).时间分布上,水柱毛初级生产力出现3个峰值,分别在2012年11月、2013年5月和2014年7月,呼吸量在2013年7月份出现远高于其他月份的峰值,达到了16.04 g/(m2·d),水柱毛初级生产力季节变化表现为夏季秋季春季冬季.太平湖初级生产力存在显著的空间差异,水平分布上毛初级生产力与呼吸量的水平分布相似,湖心H3样点最小,下游的H4、H5样点较高;垂直分布显示,毛初级生产力主要贡献在表层和1SD层,并沿水深逐渐降低,呼吸量的垂直分布与毛初级生产力不同,最高值出现在1SD和2SD层,各层净初级生产力的值均较小,无明显峰值或谷值.研究表明,太平湖水库水柱的P/R系数小于1,但最高生产力层(表层)的P/R系数大于1.相关分析显示水柱毛初级生产力与温度和湖深呈显著正相关,与其它环境因子相关性不明显.  相似文献   

On the mechanism of resorption zoning in metamorphic garnet     

S. L. Hwang  P. Shen  T. F. Yui  H. T. Chu 《Journal of Metamorphic Geology》2003,21(8):761-769

Abstract An analytical electron microscope study of almandine garnet from a metamorphosed Al–Fe‐rich rock revealed detailed composition profiles and defect microstructures of resorption zoning along fluid‐infiltrated veins and even into the garnet/ilmenite (inclusion) interface. This indicates a limited volume diffusion for the cations in substitution (mainly Ca and Fe) and an interface‐controlled partition for the extension of a composition‐invariant margin. A corrugated interface between the Ca‐rich margin/zone and the almandine garnet core is characterized by dislocation arrays and recovery texture further suggesting a resorption process facilitated by diffusion‐induced recrystallization, diffusion‐induced dislocation migration and diffusion–induced grain boundary migration. Integrated microstructural and chemical studies are essential for understanding the underlying mechanisms of processes such as garnet zoning and its modification. Without this understanding, it will not be possible to reliably use garnet compositions for thermobarometry and other applications that rely on garnet chemical information.  相似文献