岱山—洋山跨海通道水沙环境影响数值模拟研究

杭州湾是世界闻名的强潮河口,具有不规则的岸线边界、独特的地形地貌特征和复杂的水动力泥沙环境。岱山—洋山跨海通道位于杭州湾湾口水域,将岱山与洋山近35km连通,实现了上海—洋山—岱山—舟山—宁波跨海通道的全线贯通,其建设具有非常重要的意义。基于考虑波浪作用的潮流泥沙数值模型,讨论了岱山—洋山跨海通道几种工况对杭州湾大范围海域水沙环境的影响。研究结果表明:跨海通道实施后潮位变化在大桥轴线附近较为敏感,远离则基本没有影响,高低潮位变化幅度大多在2 cm以内。杭州湾涨落潮量减小小于0.6%。水流流态和水下地形仅在大桥附近水域存在明显变化。从对杭州湾水沙环境影响角度考虑,岱山—洋山跨海通道几种工况均可行,建议关注桥墩和人工岛附近的局部冲刷问题。

基于生物资源的万山海洋牧场生境适宜性评估

万山群岛海域生态环境日益恶化、渔业资源持续衰退,因此建设万山群岛海洋牧场,修复海域生态环境、实现渔业资源可持续利用迫在眉睫。针对现阶段基于海洋生物资源的海洋牧场适宜性评估的研究较少,本研究利用渔业资源调查和全球物种数据库记录数据及13个环境因素数据,采用物种分布模型MaxEnt对选择的白姑鱼、日本金线鱼、红星梭子蟹和浅缝骨螺潜在分布区进行预测,探讨海洋生物地理分布与海洋环境因素之间的关系进而进行万山海洋牧场生境适宜性评估,结果表明:(1)各模型AUC值均大于0.9,说明构建的模型对这些物种潜在分布的模拟效果较好,后续可采用MaxEnt模型对4种生物的栖息地分布区进行预测;(2)海底浮游植物密度、海底温度以及海底硅酸盐浓度是影响这4种海洋生物栖息地分布的关键环境因子;(3)基于该4种海洋物种MaxEnt模型的HSI分布区所存在重叠区域来看,海洋牧场拟建设区域应为纬度21.85°N~22.15°N,经度113.6°E~114.2°E。研究结果可为万山海洋牧场规划和建设提供科学依据。

杭州湾及舟山海域可能最大台风风暴潮增水的数值研究

基于有限体积海洋模型(FVCOM)构建了一个覆盖中国渤海、黄海和东海的高分辨率风暴潮模型,模拟了1509号台风“灿鸿”引发的风暴潮事件,风暴潮水位模拟结果与实测数据吻合良好。基于最佳台风路径集数据集提供的风场和气压数据,建立了中国近海台风最大风速和最低中心气压的线性回归联系,相关系数达到0.96。在此基础上,以可能最大热带气旋参数为基础,构造了多种假想台风路径,计算了杭州湾和舟山海域的可能最大风暴潮增水。结果表明,沿垂直于海岸线方向登陆的台风在杭州湾和舟山海域引起的风暴潮增水极值最高。杭州湾湾顶可能最大风暴潮水位达8.76 m,舟山海域可能最大风暴潮水位达2.62 m。结果可为杭州湾和舟山海域海洋工程的风险评估和防灾减灾提供参考。

沥青质大分子的结构及其测定方法综述

沥青质是石油或岩石可溶有机质的重要组分之一,通常具有复杂的大分子结构和较高的分子量。沥青质中包裹(或键合)的生物标志物被认为具有重要的油气地球化学研究价值,而对沥青质大分子的实际分子量和分子结构的研究在油藏勘探开发、地球化学实验以及油品存储、运输和炼化生产等方面也具有潜在价值。对文献中报道的沥青质结构、分子量及相关的实验测定方法等开展综述,试图为沥青质的分子结构、分子量以及物理化学性质提供更加全面的认识,从而为沥青质地球化学研究在常规、非常规油藏勘探、开发研究中的应用提供基础资料。针对沥青质分子的结构及分子量方面存在的不同观点开展成果综述并结合实验测定技术的现状探讨了存在争议的主要原因,指出相关研究的下一步发展方向。目前对沥青质大分子结构的认识主要是基于两种完全不同的模型,即“孤岛”模型和“群岛”模型。前者认为沥青质具有单个芳核,表征的分子量相对较低;而后者则认为沥青质具有多个芳核,表征的分子量高。上述两种沥青质分子结构的模型均有各自的实验测定结果得以支持,其中“孤岛”模型的证据主要来自荧光光谱及激光气化/离子化质谱(L2MS)分析以及基于不同离子化方式的高分辨质谱(FT-ICR-MS)分析技术;“群岛”模型的证据主要来自气相渗透测量法、体积排阻色谱法和化学降解法等。

东准噶尔构造带晚古生代地层时代的厘定及其对区域构造演化意义

新疆东准噶尔（东准）构造带晚古生代地层广泛出露,其沉积时限的精确限定对理解该地区及中亚造山带的构造框架具有深远意义。然而东准构造带的地层时代标定存在多种划分方案,分歧较大。依据自测的5个安山岩和9个砂岩的锆石U-Pb年龄以及收集整理的岩浆岩和砂岩的锆石U-Pb年龄约束,认为东准噶尔构造带地质体的形成时代主要在336~268Ma,〉336Ma地质体沿额尔齐斯、阿尔曼太和卡拉麦里构造带零星分布。原前石炭纪和原石炭纪海相地层主体属于石炭系宾夕法尼亚亚系,部分层段应为同期异相;原石炭纪陆相地层属于二叠系乌拉尔统。东准构造带晚古生代洋盆在晚石炭世同期碰撞拼贴,将其演化阶段分为400~336Ma次生洋盆同期俯冲阶段、336~300Ma洋盆最终闭合消亡阶段、300~270Ma后碰撞伸展阶段及二叠纪中晚期南缘湖相沉积阶段。

广东省川山群岛开发利用生态风险评价

随着海洋经济的迅猛发展,海岛的开发利用程度不断加大,海岛生态环境遭到极大地冲击和破坏,导致海岛生态系统出现环境恶化、灾害加剧的趋势。广东省川山群岛,主岛为上川岛和下川岛,因岛上旅游娱乐和养殖用海等开发利用活动频繁,使其生态系统面临严峻的挑战。根据EPA提出的生态风险评价框架,分析了川山群岛的生态终点、生境类型和压力源状况,构建了一个用以描述川山群岛压力源、生境和评估终点间相互关系的概念模型,采用RRM模型思想进行了川山群岛开发利用风险评价。结果表明:上川岛属于开发利用的高风险区,主要风险区域是潮间带和近海两个生态子系统,其中以岩滩的开发利用压力最大,旅游娱乐和养殖用海是风险压力的主要来源,珍稀水禽是主要受威胁的物种;下川岛较上川岛的开发利用风险低,其岛陆、潮间带和近海3个生态子系统的开发利用压力都不大,养殖用海、旅游娱乐和城镇用地是风险压力的主要来源,也是威胁珍稀水禽和猛禽的主要压力源。基于此,从旅游管理、养殖用海管理等方面给出了上川岛和下川岛的风险管理对策,以期为海岛环境保护和可持续利用提供科学依据。

青藏高原区1∶25万区调构造调研的若干问题

文中概述了青藏高原基本构造格局、青藏高原多岛弧盆系统洋陆转换演化模式。然后,结合1∶25万西藏邦多、措麦区幅区调工作中地质构造单元及演化阶段划分,蛇绿混杂岩带野外调查等实际问题进行了初步探讨,并提出建议。

在学术视野中的舟山群岛新区愿景

为全面贯彻落实国家"十二五"规划纲要,浙江省提出了舟山群岛新区建设发展规划,这意味着舟山的发展已上升并纳入国家发展战略规划。本文从一种新的视角来审视"舟山群岛新区"的愿景,并就其发展定位、经济范式、制约因素和应对挑战等方面,提出科学的策划创意。

岛群海域环境下泥沙运动及地形冲淤变化数值模拟研究

建立波浪、潮流共同作用下泥沙运动及地形冲淤积变化数学模型,并根据2007年4月份实测水文泥沙资料对模型进行了验证,验证表明,潮位、垂线流速、流向及含沙量过程的计算值与实测值吻合良好;波浪、潮流共同作用下悬沙引起的冲淤变化与实测冲淤分布趋势基本一致,较好地复演了洋山港工程建设后海域流场、含沙量场和地形变化。运用该模型对洋山深水港西港区工程方案进行了数学模型研究,研究表明,汊道方案实施后,由于颗珠山汊道的存在,使得通道内水流向北偏移,使得通道北侧西部流速较工程前流速有所增加,使西港区地形基本保持冲淤平衡略有冲刷;颗珠山汊道的存在,能够继续保持目前通道南侧淤积,北部刷深的格局,对西部港区的建设是有利的。

石油沥青质分子结构模型研究进展

沥青质是石油中最重、结构最复杂的组分,对其分子结构的研究争议较大。目前对沥青质的分子结构认识主要有两种模型,即经典孤岛模型和群岛模型。经典孤岛模型主要由时间分辨荧光去极化、荧光相关谱法、质谱/串联质谱和直接分子成像等技术支持,从芳香核结构、分子量等角度进行了印证。而对于群岛模型,则是由薄膜热解法、稳态荧光发射技术和质谱联用技术等提供支持,从沥青质的整体性质和稠和芳香核的核数来证明。然而沥青质分子结构的复杂性决定了其难以用一种模型来概括,而且质谱技术的结果前后不一。近年来人们更倾向于支持孤岛模型与群岛模型共存。确定孤岛-群岛结构相对比例方法的提出则为这一观点提供了强有力的证明,但这种方法仍有缺陷,如何准确地测定出孤岛-群岛结构相对比例将是未来沥青质分子结构模型的关键和难点。

多岛屿深水弯曲航道三维潮流动力特性研究

舟山螺头水道海域岛屿众多、岸线复杂、水深变化剧烈、水流流态不易掌握,本文利用FVCOM模式对该海域潮汐潮流进行了三维数值模拟,并对其水动力特性作了相应分析。模型计算结果与实测资料符合良好,较好的刻画了该海域潮流时空分布特点。通过分析研究区域流场、潮位、断面流速分布可知:潮流途径舟山群岛海域各水道时,受多流路潮流潮汐动力不均匀、较大曲率主航道、过水断面面积、科氏力、狭道口开口方向及狭道分流和合流等影响较大,涨潮时,螺头水道北岸潮流场占优,落潮时,螺头水道南岸潮流场占优,且潮流速较大。

边远海岛水资源开发利用模式研究

以舟山群岛为研究对象,通过分析海岛水资源特点及开发利用现状,探讨海岛地区水资源开发利用模式,提出了以保供水为主,结合防洪水、排涝水、抓节水、治污水的综合性开发利用模式——all in use(AIU)模式。针对用水需求年内变幅明显、水面蒸发量大、生态环境保护要求高的边远海岛,提出了以地下水库为存储空间,以截洪沟拦截汇水,以竖井收集来水的开发利用模式,最大限度地利用天然径流,形成水资源高效利用体系。

场景展示与形象造型——浙江自然博物馆海岛生态系统场景实践

模特地为概念的自然类博物馆生态系统场景展示,是基于体验性生态展示教育和传播的理念,同时是现代工艺技术发展带来的更科学、更形象化的展示手段,是多元化展示理念的实践。本文以"绿色浙江"海岛生态系统场景展示实践为案例,探析分解场景造型要素和展示构成,详细介绍了制作程序和造型工艺。

长岛岛群未来旅游开发研究

在分析长岛发展旅游业优势的基础上,针对其发展现状和存在问题,提出了未来长岛旅游业发展、开发的模式及应遵循的原则与对策。

基于无人机影像的北部湾典型岛群红树林生态系统净初级生产力估算

提出以无人机季节航拍影像为数据源,采用ENVI5.3软件中的CART方法对广西北部湾的典型岛群红树林景观类型进行解译,借助于Python语言实现CASA模型并将其引入到对岛群红树林生态系统的研究中,得出了不同海岛和红树林生态系统净初级生产力(NPP)的空间分布特征。结果表明:1)可见光波段差异性植被指数(VDVI)可以很好地区分海岛及红树林植被等典型地物,可应用在岛群红树林生态系统NPP的估算上;2)研究区NPP的总量为127.09 t-C/a, NPP的年均碳密度值介于0~1 437.12 g-C/m2,年均碳密度为399.85 g-C/m2o红树林生态系统的NPP值较高,而海岛生态系统的NPP值较低;3 )季节尺度上NPP碳密度的大小与年内太阳辐射有直接的关系,夏季的NPP碳密度最大,冬季最小;4)白骨壤的单位面积NPP最大,为1 123.09g-C/m2,而桐花树最小,为649.65 g-C/m2o红树林生态系统NPP平均碳密度低于实测样地和深圳福田红树林计算结果,这与不同红树林群落的植被光谱特征有关。

基于GPU加速的潮流模型及其在岛群二维水动力数值模拟中的应用

本文基于GPU(Graphic processor unit)并行算法建立了非结构网格有限体积法海洋模型(GPUOM),并实现了对长山群岛的潮流数值模拟。计算结果表明,该模型可以对岛群复杂岸线及地形条件下的潮流运动进行精细准确的计算。此外,通过对比GPU-OM、FVCOM和MIKE 21的并行加速能力,本文模型在Tesla K20X上的计算效率明显优于32线程的FVCOM模型和48线程的MIKE 21并行计算模式。

捕捞对长山群岛海域渔业生态系统的影响

为了评价捕捞对渔业生态系统的综合影响程度,建立渔业生态系统保护管理决策支持系统,本文基于状态、压力和生物群落响应PSR模型、利用层次分析法构建了捕捞对渔业生态系统的影响评价模型,包含渔船数量、捕捞压力指数、渔获量、底层鱼类比重、营养级、优势种单体重量、经济鱼类渔获量、多样性指数、均匀度指数3个层次9个指标,并选择1987—1988年和2006—2007年长山群岛游泳生物调查数据对其进行了定量评价。结果表明:近20年来,在捕捞强度不断增加的压力下,渔业生态系统的结构和功能发生显著变化,长寿命、高营养级的肉食性鱼类生物量下降明显,系统以短寿命、小型鱼类占优势;鱼类资源量、底层鱼类比重、营养级、优势种单体重量、经济鱼类渔获量、多样性指数、均匀度指数年退化率分别为4.75%、3.64%、0.31%、4.28%、2.32%、0.39%、1.14%;通过模型评价,渔业生态系统健康指数为0.34,低于评价等级Ⅲ级,说明近20年捕捞导致长山群岛渔业生态系统处于不健康状态。

基于InVEST模型的庙岛群岛海岸脆弱性研究

海岛海岸脆弱性评估对海岛生态系统健康维护、科学规划和可持续利用具有重要作用。基于海岸线类型、数字高程模型等基础数据,借助InVEST模型估算庙岛群岛海岸暴露程度,进而分析其脆弱性程度。结果表明:(1)在庙岛群岛10个有居民岛中,平均暴露程度由低到高依次为小钦岛、庙岛、南长山岛、南隍城岛、大钦岛、小黑山岛、大黑山岛、砣矶岛、北隍城岛、北长山岛;(2)各岛平均暴露程度呈现显著差异。以北长山岛和小钦岛为例,前者平均暴露程度最高,高暴露程度占比64.69%,后者平均暴露程度最低,低暴露程度和中低暴露程度占比之和为73.47%;(3)海岸线类型、海拔、地理位置是庙岛群岛海岸脆弱性主要影响因子,其中北隍城岛、大钦岛、小钦岛、北长山岛的海岸暴露程度受海岸线类型差异影响较大;南隍城岛、砣矶岛、大黑山岛、小黑山岛的海岸暴露程度受海拔影响较大;南长山岛的海岸暴露程度受所处地理位置影响较大。