Assessing basin storage: Comparison of hydrometric- and tracer-based indices of dynamic and total storage     

Ciara D. Cooke  James M. Buttle 《水文研究》2020,34(9):2012-2031

Storage is a fundamental but elusive component of drainage basin function, influencing synchronization between precipitation input and streamflow output and mediating basin sensitivity to climate and land use/land cover (LULC) change. We compare hydrometric and isotopic approaches to estimate indices of dynamic and total basin storage, respectively, and assess inter-basin differences in these indices across the Oak Ridges Moraine (ORM) region of southern Ontario, Canada. Dynamic storage indices for the 20 study basins included the ratio of baseflow to total streamflow (baseflow index BFI), Q ₉₉ flow and flow duration curve (FDC) slope. Ratios of the standard deviation of the streamflow stable isotope signal relative to that of precipitation were determined for each basin from a 1 year bi-weekly sampling program and used as indicators of total storage. Smaller ratios imply longer water travel times, smaller young water fractions (F _yw, < ~2–3 months in age) in streamflow and greater basin storage. Ratios were inversely related to BFI and Q ₉₉, and positively related to FDC slope, suggesting longer travel times and smaller F _yw for basins with stable baseflow-dominated streamflow regimes. Inter-basin differences in all indices reflected topographic, hydrogeologic and LULC controls on storage, which was greatest in steep, forest-covered headwaters underlain by permeable deposits with thick and relatively uniform unsaturated zones. Nevertheless, differential sensitivity of indices to controls on storage indicates the value of using several indices to capture more completely how basin characteristics influence storage. Regression relationships between storage indices and basin characteristics provided reasonable predictions of aspects of the streamflow regime of test basins in the ORM region. Such relationships and the underlying knowledge of controls on basin storage in this landscape provide the foundation for initial predictions of relative differences in streamflow response to regional changes in climate and LULC.  相似文献   

应用最小二乘法建立钾长石释光测年标准生长曲线     

杨宏宇  赵晖  王兴繁 《中国沙漠》2019,39(1):97-104

标准生长曲线（Standardised Growth Curve，SGC）法的提出为高效快速地测定释光样品的等效剂量（D_e）值提供了可能。不同实验室的放射源剂量率、操作流程、仪器误差等的不同会导致SGC参数的不同。运用最小二乘法标准化实验剂量校正后的信号L_ri/T_ri*D_e得到一条本实验室的标准生长曲线，用来快速得到等效剂量值。通过R软件实现了最小二乘法标准化过程，建立了50、100、150、200、250℃激发温度下的钾长石的标准生长曲线，分析发现250℃下的SGC收敛性最好，由于此温度下的信号衰退率可忽略不计，因此，我们用250℃激发温度下的SGC方程来估计样品的等效剂量。比较250℃ SGC D_e和250℃ MET-pIRIR D_e的一致性，发现在0~500 Gy范围内用SGC法估计的D_e和MET-pIRIR法估计的D_e非常接近，表明了此范围内SGC法的可靠性，而在>600 Gy范围内出现较大差别。一方面，此范围内用于拟合SGC的数据点较少导致高剂量区域内拟合的方程参数不够准确；另一方面，600 Gy与SGC对应的饱和剂量水平值844.5 Gy已经接近，所以在>600 Gy区域测出的D_e很可能出现较大偏差。因此需在今后工作中逐步积累更多样品，完善SGC参数，使其也能胜任较老年龄样品。  相似文献   

A probabilistic approach for computing water retention of particulate systems from statistics of grain size and tessellated pore network     

Richard Wan  Mehdi Pouragha  Mahdad Eghbalian  Jérôme Duriez  Tai Wong 《国际地质力学数值与分析法杂志》2019,43(5):956-973

The paper offers an analytical determination of the hydraulic properties of an unsaturated soil with reference to its retention curve, which describes the relationship between the volumetric water content and capillarity through matric suction. The analysis combines a particulate approach focused on the physics at the pore scale, including microstructural aspects, with a probabilistic approach where the void space and grain size are considered as random variables. In the end, the soil water characteristic curve of an unsaturated granular medium along a drying path can be derived analytically based on the sole information of particle size distribution. The analysis hinges on the tessellation of a wet granular system into an assemblage of tetrahedral unit cells revealing a pore network upon which capillary physics are computed with respect to pore throat invasion by a non-wetting fluid with evolving pendular capillary bridges. The crux of the paper is to pass from particle size probability distribution to a matching void space distribution to eventually reveal key information such as void cell and solid volume statistics. Making reasonable statistically based assumptions to render calculations tractable, the water retention curve can be readily constructed. Model predictions compare quite favourably with experimental data available for actual soils, especially in the high saturation range. Having a sound scientific basis, the model can be made amenable to address a variety of soils with a wider range of particle sizes.  相似文献   

不同氮浓度条件下红色赤潮藻脂肪酸含量及组成特征     

刘云  陈田田  宋书群  李才文 《海洋与湖沼》2019,50(2):301-307

在不同氮浓度条件下对红色赤潮藻(Akashiwosanguinea)进行了一次性培养,研究了其生长过程中脂肪酸含量及组成变化。结果表明:红色赤潮藻脂肪酸含量及组成受初始氮浓度及生长阶段的影响。低氮处理组(0—25μmol/L)脂肪酸含量[(150.02±54.84)—(166.83±46.46)mg/gdw]显著高于其他处理组(P0.05),883μmol/L组最低,约为(86.70±5.66)mg/gdw;各培养组脂肪酸含量随着培养时间的延长而增加,稳定期时脂肪酸含量最高,指数生长前期含量最低。红色赤潮藻含28种脂肪酸,以C16:0、C18:1、C20:5ω3(EPA)和C22:6ω3(DHA)为主,且DHA相对含量较高,最高可占总脂肪酸含量的30.46%。随着初始氮浓度的增加,红色赤潮藻饱和脂肪酸(SFA)和单不饱和脂肪酸(MUFA)在总脂肪酸中所占比例下降,而多不饱和脂肪酸(PUFA)所占比例升高。在红色赤潮藻生长过程中,MUFA相对含量在稳定期时较高,而PUFA相对含量在指数生长前期较高。研究结果可为进一步揭示红色赤潮藻赤潮应对环境胁迫的生理响应机制提供依据。  相似文献   

磁浮交通试验线压力管道直线度的测量方法研究及应用     

韩冰  刘成龙  杨雪峰 《测绘通报》2019,(6):126-130,135

目前，国内外对于磁浮交通真空压力管道直线度测量问题的研究较少。本文结合西南交通大学在建的真空磁浮高速列车试验装置，提出了一种真空压力管道直线度测量方法。该方法在管道内建立高精度三维控制网，依据三维控制网测量采用圆曲线拟合方法确定各节管道的圆心坐标，并采用直线拟合方法分析整个管道的直线度。最后依据上述方法编制程序对实测数据进行了处理分析，验证了方法的可行性和正确性，可为今后真空磁浮压力管道的建设提供技术参考。  相似文献   

一种基于点云法向量的基准特征提取与倾斜分析方法     

孙文潇  王健  靳奉祥  梁周雁 《测绘通报》2019,(3):155-158,162

针对目前将三维激光扫描技术应用于变形监测领域存在基准特征难以提取、点云数据分析缺乏适用的方法等问题，本文提出了一种基于点云法向量的基准特征提取与形变分析方法。首先利用局部平面拟合方法获得点云的法向量，并沿点云法矢方向探测基准点；然后利用三次B样条曲线对探测的正确基准点进行拟合；最后根据拟合曲线计算基准高程和对径点倾斜角分析基准特征形变信息。对某化工厂的罐体点云数据进行基准特征提取结果表明，该方法可以快速、全面地获取监测对象的整体信息，且能够正确分析监测对象的基准形变。  相似文献   

海州湾4种鱼类生长特征的空间异质性     

王琨  张崇良  王晶  任一平 《海洋学报》2019,41(12):62-70

传统的渔业资源评估均假设鱼类的生长参数是匀质的，然而近年来越来越多的研究表明海洋鱼类生长存在空间异质性。为探究海州湾鱼类生长参数的空间异质性现象，本研究分析了2013–2018年海州湾及其邻近海域方氏云鳚(Pholis fangi)、尖海龙(Syngnatus acus)、小黄鱼(Larimichthys polyactis)和赤鼻棱鳀(Thryssa kammalensis)的空间分布，使用电子体长频率分析方法结合Bootstrap重抽样方法估算了这4种鱼类的生长参数及其在深、浅水区域中的差异。结果显示，这4种鱼类生长参数均表现出一定的空间异质性，其中尖海龙和小黄鱼生长参数的空间异质性表现较为明显。这种差异可能是由于空间上的理化条件、群落结构以及物种本身洄游分布的差异而产生的。  相似文献   

华北克拉通南部太古宙大陆地壳的生长和演化     

第五春荣 《岩石学报》2021,37(2):317-340

太古宙约占地球已有演化历史的三分之一强,这一时期涉及到大陆地壳起源、陆壳的巨量生长和稳定以及板块构造作用的启动、建立等诸多最根本的全球性重大地质事件。太古宙岩石在华北克拉通南部的涑水、登封、太华、霍邱和五河等杂岩中广泛出露,这为解析上述重大科学问题提供难得的素材。近十年来,在华北克拉通南部古生代-中生代火山岩或早前寒武纪变沉积岩中陆续发现冥古宙-古太古代的捕获/碎屑锆石,暗示南部地块依然尚存地球形成最初期的陆壳物质。根据华北克拉通南部太古宙岩石年龄统计结果显示有2850~2700Ma和2580~2480Ma两个突出年龄区间,对应的峰值年龄分别为~2.76Ga和~2.52Ga。其中~2.76Ga的岩石主要出露于南部的鲁山、霍邱、五河和中条山地区。此外,在华北克拉通诸多地区,诸如怀安、阜平、五台、中条等地区的花岗质片麻岩和变质沉积岩中也均发现年龄为~2.76Ga的碎屑锆石或者继承锆石,暗示华北克拉通2.85~2.70Ga岩石的分布似乎比现今出露范围更为广泛。与整个华北克拉通类似,2.58~2.48Ga岩石亦在克拉通南部广泛分布,尤其是嵩箕地区的登封杂岩几乎全部是由新太古代晚期的岩石组成。~2.52Ga是华北克拉通南部,乃至整个克拉通太古宙地壳演化最突出、最重要的岩浆-构造事件,明显有别于全球其它诸多典型克拉通。已有的同位素资料研究表明华北克拉通南部,乃至整个克拉通在太古宙经历了两期明显的地壳生长事件:一期发生在2.85~2.70Ga左右,以形成于此时期的涑水杂岩中花岗质岩石和鲁山太华片麻岩系中深成侵入岩和斜长角闪岩为代表;另一期发生在2.58~2.48Ga,以登封杂岩、涑水杂岩以及小秦岭地区太华杂岩中~2.52Ga各类花岗质岩石和变基性岩为代表。华北克拉通正是经过这两期陆壳巨量生长事件之后完成初始的克拉通化。我们在登封杂岩中识别出形成于俯冲汇聚环境的TTG质片麻岩、类似于赞岐岩的变闪长岩和具有N-MORB地球化学特征的变基性火山岩,提出其构成"新太古代构造混杂岩",标志着新太古代末期具有现代体制的板块构造在华北克拉通南部已经开始启动。最近,在登封杂岩中识别出的新太古代双变质带也支持上述观点。  相似文献   

探地雷达宽角反射图形拟合方法     

蔡连初  缪念有 《物探与化探》2021,(1):239-244

探地雷达共中心点(CMP)法仅用于局部速度测试,为使用宽角反射法进行剖面探测,可固定一个雷达天线而将另一个天线沿测线移动,从而获取整个地质界面的反射信号。本文提出宽角反射剖面探测方法,基于平直岩层界面导出其反射信号的关系式,并开发出解释软件,可精确计算岩层几何参数和层速度,从而进行地质分层。  相似文献   

南图尔盖盆地Aryskum坳陷钾盐的测井响应特征及其分布     

王彬玮  艾尼·买买提  卢志明  马崇尧  陈科贵 《地学前缘》2021,28(6):162-170

钾盐作为战略资源,在农业、工业等领域具有重要的使用价值。世界大多数固态钾资源发现于大规模的石油勘探过程中,充分利用各种油气地质、地球物理资料开展钾盐勘探对于国家发展尤为重要。位于哈萨克斯坦的南图尔盖盆地地质构造简单、资源勘探潜力较大。文中以南图尔盖盆地Aryskum坳陷为研究区块,基于其沉积地质特点,结合多口井的常规测井资料及前人研究成果,综合分析自然伽马、自然电位、三孔隙度等测井曲线的响应特征,含钾层段具体表现为自然伽马异常高值,并通过无铀伽马曲线等排除铀、钍元素影响,扩径使得中子值偏高,自然电位异常幅度由砂岩层的负异常变化为正异常,电阻率值偏高,密度值介于2.25~2.45 g/cm³,声波时差在270~350 μs/m范围内。基于含钾层测井曲线特点,利用测井曲线综合识别法、重叠法、交会图法进行研究区钾盐识别。在研究区30余口井中发现有可溶性钾盐层分布,分布在M-Ⅱ-3、M-Ⅱ-2小层底部,其中M-Ⅱ-3层底部为主要钾盐层段,并对各井含钾层段累计厚度进行统计分析。最后,借助地层对比分析含钾层段在横向和纵向上的展布情况,通过等厚图的绘制开展了找钾有利区分析,拓展了测井资料在南图尔盖盆地钾盐勘查中的应用,进而为今后研究区钾盐找矿提供重点方向。  相似文献