黄河三角洲近岸潮汐动力对地貌演变的响应及其沉积效应

近年来自然过程和人类活动显著改变了黄河入海流路以及近岸地貌格局,而剧烈的地貌演变对近岸水动力环境的影响尚未得到充分研究。为厘清近30年来黄河三角洲近岸水文动力格局对地貌演变的响应过程,本文基于Landsat系列遥感影像和多期测深数据,分析了1992-2020年黄河三角洲岸线和地形变化,并采用TELEMAC-2D建立了多套覆盖整个渤海的数值模型,研究了地貌演变对黄河三角洲邻近海域潮汐动力的影响及其沉积效应。结果表明,黄河三角洲近岸冲淤格局呈现显著的时空异质性,分布多个淤积和侵蚀中心,且2000-2020年南侧老清水沟外侵蚀中心向南移动9.6 km,1992-2015年北侧刁口河口外侵蚀中心东移6.4 km。中长时间尺度黄河三角洲岸线和地形变化主导了潮汐动态,三角洲北部刁口河口近岸潮差减小,清水沟河口外潮差增大,5 m水深处的潮差变化增大幅度达0.27 m;黄河口近岸K_1分潮振幅显著增加,M_2分潮振幅明显减小,东营港附近无潮点向东迁移3.8 km。刁口河口和老河口外高流速区持续减弱,现行河口外逐渐发育形成另一高流速区,持续稳定的高流速区造成了水下三角洲的冲刷,南北侧高流速区沉积物粗化。

长江口泥质区的季节性沉积效应

利用长江口泥质区及其邻近海域夏季和冬季的悬浮体、温度和盐度资料,就长江口泥质区悬浮体的季节性分布和沉积效应进行探讨。由于台湾暖流的强烈阻隔作用,夏季和冬季长江入海的泥沙基本滞留在123o15'E以西的内陆架进行搬运和沉积。长江入海沉积物供应量、台湾暖流、浙江沿岸流和长江冲淡水具有明显的季节性变化规律,致使长江口泥质区的沉积效应具有强烈的季节性,冬季沉积作用弱,夏季沉积作用强。该泥质区是长江入海沉积物的“汇聚区”,其中冬季的沉积物汇聚量显著小于夏季。长江口泥质区和济州岛西南泥质区的沉积过程变化都具有季节性,但有其各自的鲜明特色。

低能氮离子注入固体乙酸钠的质量沉积效应

对25kcV氮离子束辐照固体乙酸钠引起其分子结构的变化进行了研究，通过红外光谱的测定，发现氮离子辐照乙酸钠样品后的产物中含有新的化学基团，再配合水合茚三酮反应等化学方法，分析得知辐照后的样品中含有氰基和氨基等产物。

低能离子注入固态甲酸钠的质能沉积效应

以N^+、H^+、Ar+三种离子分别辐照固态甲酸钠样品，经电子顺磁共振（EPR），红外光谱（IR）的检测。结果发现，三种低能离子辐照后的甲酸钠样品中产生了COO^-自由基和亚甲基（－CH_2）．同时，结合茚三酮反应，证明了辐照后的甲酸钠样品中还含有新的基团──氨基（NH_2），并给出了氨基的产生量与注入离子的剂量和能量的相关曲线．

黄绵土土壤活性有机碳的侵蚀和沉积效应

活性有机碳作为土壤有机碳中活性最强的部分,它比土壤有机碳更敏感于环境的变化。通过野外径流小区观测和室内分析,研究了侵蚀对土壤活性有机碳的影响。结果表明,土壤和泥沙中活性有机碳含量分别在0.15～0.34g/kg和0.28～2.92g/kg之间;坡度≤20°时,活性有机碳的流失量随着坡度的增加而增加;其富集比介于3.25～8.47,且随着侵蚀强度和坡度的增大均减小。泥沙中活性有机碳含量随着侵蚀强度的增加呈对数递减趋势,而活性有机碳流失程度则相反。

低能氮离子束注入酪氨酸分子时的质量沉积效应

通过对氨离子注入前后酪氨酸（Ｔｙｒ）样品的紫外光谱、激光喇曼光谱、红外光谱及质谱的测量，配合量子计算结果，分析得知注入氮离子慢化后将与酪氨酸分子中苯环的＝Ｃ５Ｈ─基团发生取代反应，并给出了包括能量沉积作用在内的氮离子沉积产物的结构式。

重离子注入生物材料质量沉积效应评述

前人曾用重离子束注入生物小分子 ,借助先进的仪器分析手段 ,对重离子注入质量沉积进行了初步研究 ,但质量沉积对处于生命状态下的活生物体组织细胞和生物大分子所带来的生物学效应 ,即质量沉积效应的研究还未见报道。将来可用放射性重离子束注入活细胞和生物分子 ,借助放射自显影示踪。

重离子注入质量沉积效应的研究动态

重离子注入生物学效应是我国首创的研究领域 ,但其基础理论研究开展较少 ,特别是在重离子束辐照所特有的电荷交换、动量传递和质量沉积效应等方面。前人多采用低能重离子束注入生物小分子和仪器分析手段来研究重离子注入质量沉积 ,但有关质量沉积对处于生命状态下的活生物体组织细胞和生物大分子所带来的生物学效应的研究还未见报道。本文作者首次提出应用稳定性和放射性重离子束注入细胞、生物大分子和抗生素等药物分子 ,然后用X 射线晶体衍射分析、微观和亚微观放射自显影。

超声速含灰气体钝体绕流的传热增强及颗粒惯性沉积效应

研究了高、中等Reynolds数条件下,稀相含灰气体绕球体的定常超声速流动问题,对于物体迎风面前表面上发生颗粒沉积的情况,研究了由于颗粒引起的驻点热流增加,给出了传热增强的最大值,指明了驻点热流的增加取决于流动Re数、颗粒惯性参数、气固比热之比以及物面温度等控制参数。

低能氮离子注入固态羧酸钠的质量沉积效应

近年来，低能氮离子束在注入生物诱变、细胞加工和转基因等方面取得了突破性进展［１］，与其他的辐射方法相比，低能离子诱变的主要特点是它不仅具有能量沉积效应，而且具有质量沉积效应［２，３］。质、能量沉积效应双重作用可使物质的原子发生移位和重组，从而会引起分...

黄河调水调沙影响下河口入海泥沙扩散及沉积效应

基于2013年黄河调水调沙期间四条断面连续25h的温度、盐度、含沙量资料,分析了黄河调水调沙影响下河口入海水沙的扩散的范围。结合2010年调水调沙期间(7月)和调水调沙前后(5、9月)黄河口底质沉积物粒度的变化特征,探讨了黄河调水调沙工程对黄河输沙的影响以及河口沉积效应。结果表明:调水调沙期间,入海泥沙以粗颗粒为主,快速沉积在河口口门附近,扩散范围有限,而河口冲淡水则能够扩散至离岸较远的距离,入海水沙扩散范围不一致。黄河口沿岸悬浮泥沙主要向东北及偏东北方向扩散,最大通量可达2000kg/cm/s,但在距离河口10km以外区域通量锐减。黄河调水调沙期间,入海沉积物源由调水调沙前期粗颗粒的河床沉积物转变为后期小浪底水库排放的细颗粒沉积物,沉积物在河口附近快速堆积,导致河口区沉积环境短期内急剧改变。

高压涡轮动叶机匣颗粒物沉积效应的非定常数值研究

航空发动机高压涡轮动叶叶顶区域的流动和传热特性对机匣表面的颗粒沉积物十分敏感。本文针对航空发动机第一级高压涡轮,通过用户自定义函数以及动网格更新技术,采用非定常数值模拟方法,研究了颗粒污染物在高压涡轮动叶通道机匣表面的沉积特性以及沉积物对叶顶区域气动和传热性能的影响,并比较了平叶顶和凹槽叶顶结构导致的沉积特性和气热性能差异。结果表明,颗粒物在动叶通道机匣表面的沉积特性对于叶顶结构并不敏感,颗粒物主要沉积在叶顶中弦附近区域的机匣表面,沉积物沿周向周期性地呈梭形带状分布。颗粒物沉积后,主流在流经机匣表面后会发生流动分离,使得机匣表面的热负荷降低,但会导致平叶顶中后弦区域的热负荷增加。

长江口外缺氧区柱样沉积物元素的分布及其百年沉积环境效应

在210Pb定年的基础上,对取自长江口外缺氧区内外的柱样沉积物开展了10种常量元素、13种微量元素和粒度的测定分析,研究了其物源及分布特征。结果表明,缺氧区外柱样沉积物主要来源于老黄河口海岸泥沙,大部分元素具有"粒度控制"规律。缺氧区内沉积物主要来源于夏季长江陆源的输入和海洋自生生物死亡后的沉降,部分氧化还原敏感元素(RSE)和亲生物元素不受控于"粒控效应",其中Mo、Cd、As等氧化还原敏感元素自20世纪70年代以来明显富集,分别增加了83%、73%和50%,而Mn出现贫化,指示了缺氧区水体富营养化加剧和底层水体季节性缺氧,引起底层水-沉积物界面氧化还原环境变化;亲生物元素Ca、Sr、P含量自20世纪70年代起分别增加了129%、65%和38%,反映了受化肥使用等人类活动影响,近40年来长江口外水体生产力提高和生物量增加。

沉积静电效应及防护研究

简述了沉积静电的形成机理;介绍了沉积静电的3种放电形式:跳火花和电弧、表面流光放电、电晕放电;具体讨论了沉积静电放电效应;通过对无沉积静电、轻度沉积静电、严重沉积静电三种条件下电磁场天线接收信号的分析,研究了沉积静电对导航系统的影响;针对沉积静电的危害,从沉积静电防护的目标和具体的防护措施两方面讨论了沉积静电的防护对策。

天然气水合物降压开采沉积物压缩效应数值模拟研究

深海天然气水合物降压开采过程中,沉积物的压缩会改变储层的物理力学特性,进而对天然气的开采效果产生显著影响.为揭示沉积物压缩效应下井周围储层物理力学特性演化规律,本文建立了考虑沉积物压缩效应的理论模型,通过COMSOL模拟研究了不同初始固有渗透率、初始水合物饱和度和井底压力条件下的降压开采中生产井周围储层的物理力学特性演化规律以及开采效果.结果表明:受沉积物压缩的影响,水合物分解区的渗透率随着与井筒距离的增加先增加后减少;产气与产水速率由零立即上升至峰值,然后迅速下降,并且考虑沉积物压缩时的产气与产水速率比不考虑时低;在水合物完全分解区,渗透率的大小与有效应力成负相关关系,未分解区渗透率的大小与水合物饱和度成负相关关系;井底压力越小,有效应力越大,生产井周围储层的渗透率下降越明显;初始水合物饱和度对产气与产水的影响存在拐点,饱和度拐点位于0.25与0.35之间,高水合物饱和度并不代表储层开采效果好,产气速率的高低还与储层的渗透率有关,高水合物饱和度储层的渗透率较低,产气速率较低;储层初始固有渗透率较高时显著促进了开采效果,但储层变形量较大增加了储层的不稳定性.

超细颗粒物在非对称下呼吸道中沉积效应的数值模拟

超细颗粒物质量轻、体积小,易在空气中传播及人体呼吸系统中沉积,引起慢性疾病甚至癌症.超细颗粒物在下呼吸道沉积的相关研究较少.本研究基于Yeh模型建立第1~10级三维人体非对称支气管模型,并利用EI-Basth模型描述颗粒沉积规律,采用计算流体力学方法模拟研究不同支气管的形状和直径以及超细颗粒物的不同物性,对其沉积效应的影响及其与细颗粒物的差别.研究表明,形状变化缓和以及较大的径向流体速度差是超细颗粒物发生沉积的有利条件,曳力对超细颗粒物的作用是超细颗粒物在下呼吸道沉积的根本原因.肺部的右上叶与左下叶相比于其他部分,对超细颗粒物有一定的富集作用,在进行环境健康风险评估时应着重考虑这两个部位.不同直径超细颗粒物和细颗粒物在第1~10级支气管的沉积效应有明显区别,但它们在此部分的沉积率都低于20%.本文可为研究大气环境质量对人体肺部健康状态的影响提供理论指导和科学依据.

沉积静电效应及防护研究

简述沉积静电的形成机理,介绍了沉积静电的3种放电形式:跳火花和电弧、表面流光放电、电晕放电;讨论了沉积静电的放电效应;通过对无沉积、轻度沉积、严重沉积3种静电条件下电磁场天线接收信号的分析,研究了沉积静电对导航系统的影响;针对沉积静电的危害,从沉积静电防护的目标和防护措施两方面讨论了沉积静电的防护对策。

考虑沉积时间效应的原位砂土抗液化强度剪切波速评价

剪切波速是评价饱和砂土抗液化强度的常用指标之一。在基于初始液化标准的砂土抗液化强度剪切波速表征模型(即“周-陈模型”)的基础上,进一步引入考虑沉积时间效应的修正系数,分别对原位测得的剪切波速和重塑砂土抗液化强度进行修正,使得“周-陈模型”能适用于原位砂土抗液化强度评价。针对云南巧家县某工程场地,进行原位剪切波速测试、现场取样并开展室内单元体试验,得到了“周-陈模型”的关键表征参数,据此建立了相应的地震液化剪切波速判别方法。利用该判别方法对该工程场地砂土层不同钻孔土层进行了地震液化判别,并与国内外其它液化判别方法进行比较,发现判别结果基本一致。本文发展的考虑沉积时间效应的剪切波速表征模型为评价实际工程场地原位砂土抗液化强度提供了有效手段。

黄河入海泥沙输运及沉积过程的数值模拟

以利津站代表的黄河入海径流和泥沙数据驱动ECOMSED模型,对黄河入海泥沙悬移输运过程的逐月时空变化、输送通量以及海底沉积效应进行了数值模拟实验。分析结果表明,在忽略再悬浮作用条件下,黄河入海泥沙的输运扩散过程具有明显的季节变化规律,且这种变化具有年际相似性。黄河泥沙入渤海后总体朝向辽东湾西侧海岸扩散,而主要沉降区域是黄河口附近,且随着距离的增大,沉积通量迅速降低。模拟沉积速率一般在0.5￣0.1mm/年左右,与实际调查结果非常接近。海底地形等高线向渤海海盆西部、渤海湾南部,以及渤海海峡方向突出,也反映了泥沙通量的输送方向。从黄河入海泥沙悬移扩散过程的季节变化特征及其海底沉积效应来看,渤海海域泥沙悬移输运过程受潮汐动力、余流和和底层流场等因子的制约。除了黄河河口地区以外,各月悬浮泥沙高浓度区基本一致,集中分布在潮流能量最强的海域,潮流水平动能的大小与悬沙浓度大小分布基本一致。泥沙悬移输运方向与模拟获得的渤海三维风驱—潮致Lagrange余流的方向具有明显的相关关系,泥沙扩散的方向和强度明显受余流方向和强度的控制。

离子束注入胸腺嘧啶的剂量效应研究

本文报道了３０ｋｅＶ低能氮离子和氩离子在０～２×１０１６／ｃｍ２Ｎ＋（Ａｒ＋）注入剂量范围内辐照胸腺嘧啶存活率的变化，二者均出现不同于射线等辐照时的线性或肩型曲线，而呈现一种新的变化趋势———“马鞍型”曲线．分析结果表明参与结构的质量沉积效应并不足以解释“马鞍型”