利用旋转平台模拟双河口羽流相互作用的研究     

戴娟娟  袁野平  宋浩宸 《海洋与湖沼》2020,51(5):1108-1117

本文通过旋转平台实验室实验的方法,探讨了双河口情况下两个羽流将如何发生相互作用。在研究中,提出了一种新颖的技术对河口羽流的各切面流场进行测量,来获得河口羽流多个平面的速度场及涡度场,并基于此模拟了双河口羽流系统的准三维结构。通过对不同入流速度下的双河口羽流流场演变过程和内部结构进行了一系列对比研究,以期揭示上游河流的入流如何影响下游河口涡旋的形成及在羽流相互作用情形下各个羽流的演变。实验结果表明:随着上游入流流量的增加,上游羽流形成的沿岸流对下游河口涡旋沿岸迁移的促进和离岸输运的抑制作用将更加显著。特别是在上游入流流量等于或大于下游入流流量的情况下,下游羽流河口涡旋的体积增长明显较单一河口情况放缓。在上游入流流量较大的情况下,下游原有河口涡旋被推向更下游位置,在远离河口的位置形成另一个河口涡旋。在垂直方向上,我们可以观察到高上游入流流量条件下的下游河口涡旋的深度较小,更有利于形成三层流体的情况。本研究对多河口近海流域的营养盐及污染物的输运情况等社会和生态问题的研究有着重要的意义。  相似文献   

早渐新世钙质超微化石演变与营养盐及二氧化碳关系     

马瑞罡  杨海长  金晓波  赵钊  张功成  刘传联 《海洋学报(英文版)》2020,39(10):70-80

南海北部早渐新世发生明显的营养供给和二氧化碳浓度的变化，相关地质记录为研究颗石藻的生理机制提供了理想的自然实验室。在本研究中，我们建立了一个新的颗石藻群落演化的指标，定义为E*比值。该比值由富营养属种和中等-贫营养属种的相对丰度计算而得（E^*=e/(e+c)×100，e代表富营养属种，c代表中等-贫营养属种）。其中富营养属种包括小Reticulofenestra， Reticulofenestra lockeri组，Reticulofenestra bisecta组和Coccolithus pelagicus组，而中等-贫营养属种包括Cyclicargolithus spp.。E^*指标与早渐新世营养盐指标具有较强的相关性，但在不同二氧化碳浓度的条件下表现不同的公变趋势。将群落组合与已发表的二氧化碳浓度数据对比，我们提出颗石藻可能在二氧化碳持续降低的环境下改变其对碳源和营养盐的利用方式，指示颗石藻的碳浓缩机制可能开始于早渐新世。  相似文献   

羧乙基壳聚糖蒙脱石吸附养殖水体中Cu²⁺的应用     

李俭平  周忻宇  代婧炜  沈庆洲 《海洋科学》2020,44(2):120-130

为了寻求性能良好、环保吸附剂,用于去除养殖水体中重金属Cu~(2+),作者利用蒙脱石负载羧乙基壳聚糖制备成复合吸附剂,并利用IR、SEM、XRD等手段分析其表面性能,将其用于处理Cu~(2+)溶液,考察了环境因子对其吸附性能的影响,并从吸附动力学和吸附热力学角度分析吸附剂对Cu~(2+)的吸附机理,最后考察其再生利用效果。结果表明:羧乙基壳聚糖成功进入到蒙脱石层间;在羧乙基壳聚糖与蒙脱石质量比为1︰25、40℃恒温水浴搅拌60min、pH=6.0、最佳投加量为4.0g/L、处理浓度不超过30 mg/L Cu~(2+)溶液时,复合吸附剂对Cu~(2+)去除率可以达到96.23%,将其用于淡水养殖鱼塘水体中, Cu~(2+)去除后可达到《渔业水质标准》规定;吸附剂对Cu~(2+)吸附热力学实验结果表明,符合Langmuir模型,反应过程为自发、吸热反应;吸附动力学结果表明该吸附符合准二级动力学方程,反应属于化学吸附;再生实验中NaOH的再生效果优于HCl。  相似文献   

重庆市主体功能区识别的主导因素与空间稳定性约束机理     

汪洋  王力力  祁鹏卫  刘志海 《地理学报》2019,74(1):44-62

主体功能区规划已上升为国家制度和战略,对中国长期空间发展格局优化与再组织将发挥积极的引导和约束作用。从地域性角度出发,探寻主体功能区发生性（形成与演化）和反馈性（识别与规划）时空机理与规律是地理学具有时代意义的重要科学问题。以重庆市为例,通过国土空间开发条件综合评价,识别了主体功能区划分的适宜性空间格局。基于对西南山区发展约束条件的基本认识,提出了地域主体功能空间分异的主导性约束假设,设定地形和区位为原生性主导因素,验证了其与区划指标系统的定量关联性,以此为基础解析了主导因素约束机理并提出了地域主体功能区的空间稳定性机制。研究发现：① 开发与保护适宜性识别结果的格局指向清晰。城市化适宜的区域主要集中于都市区和部分周边区县,区域副中心（万州和黔江）适宜性也相对较高。生态保护适宜的区域集中于渝东北秦巴山区及部分三峡库区区县,同时包括渝东南武陵山区所在区县。② 地形和区位因子在本区域对主体功能区的识别与形成具有主导约束作用。回归分析显示,主体功能区划指标与地形因子相关性水平达到显著的超过70%,区位因子超过40%;两者综合后与区划标志变量（A、B指数）的相线性相关拟合度R²均超过0.8;地理探测器发现,地形和区位因子对区划指标的约束性分别有9个和7个达到0.05显著性水平,对A、B指数的解释度分别约为70%和60%,两者叠加后,约束水平全部达到显著,对A、B指数的解释度在90%左右。③ 空间稳定性机制表现为两个方面,其一是基于主导因素约束的稳定性传递机制,称为客观稳定性;其二是基于指标体系的局域相对性和算法的内部抵消机制,称为主观稳定性。两种机制的协同性验证了区划技术系统的地域适应性和科学性。  相似文献   

A geomorphology‐based integrated stream–aquifer interaction model for semi‐gauged catchments     

Soumyaranjan Sahoo  Bhabagrahi Sahoo 《水文研究》2019,33(9):1362-1377

Many of the existing stream–aquifer interaction models available in the literature are very complex with limited applicability in semi‐gauged and ungauged catchments. In this study, to estimate the influent and effluent subsurface water fluxes under limited geo‐hydrometeorological data availability conditions, a simple stream–aquifer interaction model, namely, the variable parameter McCarthy–Muskingum (VPMM) hillslope‐storage Boussinesq (hsB) model, has been developed. This novel model couples the VPMM streamflow transport with the hsB groundwater flow transport modules in online mode. In this integrated model, the surface water–groundwater flux exchange process is modelled by the Darcian approach with the variable hydraulic heads between the river stage and groundwater table accounting for the rainfall forcing. Considering the exchange fluxes in the hyporheic zone and lateral overland flow contribution, this approach is field tested in a typical 48‐km stretch of the Brahmani River in eastern India to simulate the streamflow and its depth with the minimum Nash–Sutcliffe efficiency of 94% and 88%; the maximum root mean square error of 134 m³/s and 0.35 m; and the minimum index of agreement of 98% and 97%, respectively. This modelling approach could be very well utilized in data‐scarce world‐river basins to estimate the stream–aquifer exchange flux due to rainfall forcings.  相似文献   

水岩作用下泥质板岩软化非线性机制研究     

黄智刚  左清军  吴立  陈福榜  胡圣松  朱盛 《岩土力学》2020,41(9):2931-2942

水岩作用下泥质板岩表现出明显的软化特征。通过单轴压缩试验分析了泥质板岩软化过程中单轴压缩强度、弹性模量和泊松比与吸水时间之间的关系；借助核磁共振试验研究了水岩作用下泥质板岩软化过程中孔隙的产生、扩展和贯通规律，分析了泥质板岩软化过程中孔隙度与吸水时间之间的关系；采用电镜扫描试验分析了水岩作用下泥质板岩软化过程中微观结构的演变规律，基于分形理论研究了不同浸泡时间下泥质板岩分形维数的变化规律；运用非线性动力学理论，选取微观结构孔隙形状分维值、孔隙度、单轴抗压强度、弹性模量作为描述泥质板岩与水溶液相互作用系统的变量，建立了水岩作用下泥质板岩的软化模型，结合试验数据验证了模型的适用性。结果表明：泥质板岩单轴抗压强度、弹性模量随吸水时间增大而减小，呈负线性相关，而泊松比与吸水时间之间的关系不明显；在浸泡初期，水岩作用强烈，泥质板岩内部微孔隙会发生扩展贯通进而形成更大尺寸的孔隙，孔隙度在浸泡初期增长较快；随着浸泡时间的延长，水岩作用减弱，孔隙度增长速率趋缓；随着吸水时间的推移，泥质板岩内部孔隙相互连通，进而形成复杂网状结构的大孔，泥质板岩分形维数呈对数增长，最终趋于稳定；采用非线性模型计算的结果与试验数据较接近，说明泥质板岩的软化过程具有明显的非线性动力学特征，利用非线性动力学模型可以较好地表征水岩作用下泥质板岩的软化规律。研究成果可为软岩?水相互作用理论研究提供参考。  相似文献   

Bibliometric Analysis of Research Progress on Coastal Surface Water and Groundwater Interaction     

Tianzheng Cao  Dongmei Han  Xianfang Song  Wei Liu  Di Du 《地球科学进展》2020,35(2):154-166

The interactions among surface water, groundwater and seawater are closely related in the coastal area with complex hydrological conditions. A series of impacts from human activities and climate change are also more significant in this region. In order to understand the key knowledge and research status of surface water and groundwater interaction in coastal area, it is a useful method to analyze literatures in this research scope in the core database of Web of Science by using CiteSpace. The research achievements in this field were systematically sorted and potential research hotspots were explored, which may provide references for subsequent researches. The results show the following. \mathrm{①} The number of highly cited articles and highly burst articles in this research field has increased significantly since 2010. At present, this field is still in the development stage and has a broad research prospect. \mathrm{②} The United States, Australia, China and Germany have done plenty of researches on this issue and achieved a lot. At present, the number of research achievements supported by National Natural Science Foundation of China is in the lead over the world. \mathrm{③} Seawater intrusion, submarine groundwater discharge, the relationship between tide and hydrological conditions are the main research direction in this field. Hydrochemistry and isotopic analysis, and numerical simulation are the most important research methods in this field. \mathrm{④} The potential development directions and breakthroughs in this field include submarine groundwater discharge, the evolution of coastal mangrove wetlands, the migration and transformation of nutrients, the influences of different hydrological factors on coastal areas, and the impact of climate change on coastal areas. Overall, the future development of surface water and groundwater research in coastal areas is inseparable from the cross-integration of various disciplines, mutual verification of multiple methods and the introduction of new technical means.  相似文献   

基于水化学特征的“奥灰”地热流体水文地球化学演化机制研究——以济南东部章宁1地热井为例          下载免费PDF全文

程洪柱  成世才  王振涛 《山东国土资源》2019,35(8)

以章宁1地热井的研究为例,在分析地热水水文地球化学特征基础上,对地热水的化学成分形成进行了研究,并通过与相对补给径流区的西曹范、章桃1地下水水化学特征的比较,研究其演化机理。综合分析认为地热水为沉积岩溶滤水,属于中度变质水,地下水流经火成岩侵入体时溶解了大量的Cl~-及F~-,HSiO~-_3等微量元素,次为地下水与沿文祖断裂上升的深部热液的混合,导致地热水化学类型的改变。深部热液的水化学成分与济南东地热水与深部热液的混合比例有待进一步研究。  相似文献   

祁连山冻土区天然气水合物地球化学迁移机理探讨     

张富贵  秦爱华  祝有海  孙忠军  张舜尧  王惠艳  杨志斌  周亚龙 《矿床地质》2020,39(2):326-336

陆域冻土区天然气水合物成矿机制较为复杂,水合物横向难以对比,形成机理不清楚,急需对天然气水合物迁移机理进行研究。文章根据祁连山冻土区天然气水合物发现区钻井揭示的地质和地球化学资料以及岩芯样品分析测试结果进行了综合分析。结果显示,研究区中侏罗统和上三叠统均为较好烃源岩,天然水合物气源以热解气为主,主要由上三叠烃源岩迁移和中侏罗统木里组烃源岩扩散提供,显示了多源多期次的特点。根据地质和地球化学分析,祁连山天然气水合物的形成经历了晚侏罗世—早白垩世的气体运移与聚集、中新世中晚期—上新世整体抬升、第四纪游离气体转化成天然气水合物矿藏3个阶段,经历了"先聚集-再抬升-后成藏"等过程,是构造-气候耦合作用的结果,初步建立了祁连山冻土区天然气水合物迁移机理。  相似文献   

浅析如何在溶剂萃取机理研究中正确使用斜率法          下载免费PDF全文

高丹丹  李东东 《盐湖研究》2019,27(3):27-34

斜率法是萃取机理研究最为常用的方法之一。尽管其理论基础和使用方法非常简单,但该方法却常常被误用,导致其非但不能有效的确定萃取机理,反而产生了误导性结论。本文以t-BAMBP萃取碱金属离子(K~+、Rb~+、Cs~+)体系为例讨论了常见的错误用法以及造成这类情况的根源问题,之后对其他萃取体系中类似错误用法进行了简要评述,表明斜率法的错误使用主要源于对萃取反应方程式的错误假定及对工作方程推导过程中引入的近似处理理解不当。最后总结了在萃取机理研究中正确使用斜率法的几点注意事项。  相似文献