泥质潮滩水盐运移过程电阻率探针高精度监测效果分析

本研究在莱州湾泥质潮滩开展测试,量化分析了环状电阻率探针监测沉积物电阻率与孔隙水盐度变化的能力,并使用该技术初步刻画了细粒沉积层中水盐运移过程。结果表明,环状电阻率探针监测结果可精细描述沉积物电阻率的分布及变化规律;基于监测结果换算的孔隙水盐度变化比与实际孔隙水盐度变化比存在±10%的误差,环状电阻率探针具有粗略定量分析泥质潮滩水盐运移过程的能力;潮汐循环中泥质潮滩地下水水盐运移过程在涨潮时期,高盐度水体主要补给细粒沉积层的顶部与底部。高潮时期间,细粒沉积层顶部与底部的盐分逐步丧失,中部水体盐分累积速率加快。退潮时期,细粒沉积层盐分整体丧失,高盐度水体通过渗出面向外释放。

地电场海岸效应:以2015年3月17日大磁暴为例

海陆电性差异较大时空间电磁扰动导致电荷累积在海陆分界面,使不同观测台之间地磁垂直分量出现从数十秒到几小时的异常增大,即海岸效应.为了探索地电场的海岸效应,本文提出了磁暴引起感应电荷的累积计算方法,基于2015年3月17日开始的大磁暴期间地电场观测数据,估算不同时间尺度的地磁脉冲引起的表层电流矢量强度和表层电荷量.结果显示,海陆边界附近台站的表层电流矢量方向指向内陆,海岸效应的影响区域比前人数值模拟给出的范围大2倍以上;说明海陆边界带是电荷聚集的主要区域,且正电荷聚集在电阻率较高的一侧.在海湾区域的南北向海陆边界,东西向的表层电流密度和表层电荷密度大于南北向;在典型脉冲加载下,海湾区域的表层电荷累积明显大于半岛区域.本文定量描述了表层电流和电荷的海岸效应以及海湾区域电荷积累的特征,为近海区域的大地电磁数据校正、GIC估计等提供依据.

海岸效应对近海地区大地电磁测深数据畸变作用研究

在近海地区采集的大地电磁测深数据通常受到海岸效应的影响,使得大地电磁测深数据发生畸变,因而很难利用大地电磁测深资料较为可靠地获得地下深部的电性结构.本文通过正演模拟方法,分析和总结海水深度变化和海底地形变化对近海地区大地电磁测深数据的畸变影响.当测区与海岸线的距离小于目标频率的大地电磁场趋肤深度时,高导海洋的存在会严重影响测区内电磁场的分布.由于海岸效应的影响,大地电磁测深视电阻率曲线和相位曲线均会发生不同程度的畸变,在低频部分,这种畸变作用尤为明显.大地电磁测深一维Occam反演方法和二维非线性共轭梯度反演方法,对近海地区浅部地层具有较好的反演效果.随着海水深度的增加和海底地形的复杂变化,两种反演方法均会出现不同程度的假异常,为地质解释工作造成了影响.近渤海地区的实测大地电磁测深数据在低频部分可能受到海岸效应的影响而导致视电阻率曲线的严重畸变.

考虑海岸效应影响的电网地磁感应电流的计算方法

与北欧、北美国家相比,我国大陆的磁纬低,同次地磁暴的地磁扰动(geomagnetic disturbance,GMD)相对较弱,对计算中低纬GMD地电场和电网GIC提出了更高的要求。为研究海岸效应对中低纬GMD地电场和电网地磁感应电流(geomagnetically induced current,GIC)的影响,以2004年11月9日地磁暴广东肇庆地磁台的GMD秒钟数据和广东沿海地区的大地构造资料为基础,建立了岭澳核电站沿海局部地区的一维和三维大地电导率模型,计算了GMD的地电场和岭澳核电站变压器中性点的GIC。结果表明,海岸效应对电网GIC的影响很大,在评估中低纬沿海电力系统的GIC灾害风险时,应充分考虑海岸效应的作用,以及使用地磁暴的秒钟GMD数据,能够获得更准确的计算结果。

热带气旋影响福建沿海风暴潮特征分析

文中利用1990-2008年气象要素资料、热带气旋路径资料和福建沿海9个验潮站资料，从热带气旋登陆、路径以及福建沿海地理特征等方面，分析研究福建沿海热带气旋风暴潮特征。结果表明：每年平均约有5.58个热带气旋登陆或影响福建，风暴潮发生率为81.1%，福建沿海风暴潮主要出现在5-10月，风暴潮过程最多的是8-9月，平均每年有4.53次风暴潮过程。正面登陆福建的热带气旋和登陆浙南的影响热带气旋，最容易引发福建省沿海热带气旋风暴潮过程，且风暴增水最强，最大增水可达200cm以上，其次是登陆广东的影响热带气旋。由于闽江口的喇叭口地形作用，位于闽江入海处的闽江口岸段在全省4个岸段中风暴增水最强。

海岸效应对大地电磁响应的影响及校正方法

在近海地区,受海岸效应的影响,当测点到海岸线的距离小于目标频率的趋肤深度时,大地电磁数据会发生畸变。为此,通过大地电磁三维正演模拟,采用误差估计量化海岸效应的影响,分析不同电性结构条件下海岸效应的变化规律,并利用迭代校正法消除海岸效应。海岸效应的影响范围主要取决于测点到海岸线的距离及浅层的电阻率:随着测点远离海岸线,影响范围逐渐减小;浅层电阻率越大,影响范围也越大。海岸效应的强度主要取决于测点到海岸线的距离、海水深度及其深部地层的电阻率:海岸效应强度随着测点远离海岸线而减小,随海水深度增加而增大,随着深部地层电阻率的变化在距海岸线不同的区域有所不同。研究表明,在近海区(距离海岸线小于50km),海岸效应较强,TM和TE模式的海岸效应随深部地层电阻率的减小分别呈现增大和减小的特征;在远离海岸线的区域(距离海岸线50~100km),海岸效应较弱,随深部地层电阻率的减小而减弱。同时,TM模式的海岸效应对低阻软流层较敏感,即软流层越浅,TM模式的海岸效应越强,而TE模式的海岸效应则相对较弱。数值模拟结果表明,在近海区域,海岸效应不可忽视,在数据处理过程中须加以校正;在远离海岸的区域可选择海岸效应较弱的模式进行反演。经验证,迭代校正法可以在一定程度上消除海岸效应。对海岸效应变化规律和校正方法的研究,为近海地区大地电磁数据的校正和反演提供了参考。

大地电导率横向变化对地磁暴感应电场H极化及地磁感应电流的影响

磁暴感应地电场在输电网、铁路、管线中产生地磁感应电流(GIC),对设备的正常运行产生不利影响。大地电导率的横向差异使磁暴感应地电场在海岸等复杂地质结构地区发生畸变,而"海岸效应"就是H极化情况下的一种典型畸变现象。本文考虑大地电导率的横向变化建立了分块模型,应用有限元法计算了H极化情况下磁暴感应地电流场的分布,定量分析电导率变化系数与地电场畸变现象之间的关系,揭示大地电导率横向差异对地电场分布的影响规律;假设变电站位于分界面附近,讨论电导率变化系数、变电站与分界面距离等因素对线路GIC的影响,为电网GIC的准确计算提供理论基础。

砂质海岸整治修复效果模糊综合评价研究——以营口月亮湾为例

本文采用模糊综合评价方法,从自然环境效果、景观生态效果、沙滩资源效果和社会经济效果4个方面研究构建了砂质海岸整治修复效果综合评价指标体系与评价方法,并以营口月亮湾为例进行了实证研究。结果表明:本文提出的砂质海岸整治修复效果综合评价方法涵盖内容全面,指标获取可行,评价结果明确,整体方法实用。营口月亮湾砂质海岸整治修复效果总体评价结果为优秀,综合评分为2.6362,其中社会经济效果贡献率为30.52%,沙滩资源效果贡献率为30.17%,自然环境效果和景观生态效果贡献率分别为19.88%和19.44%。

海洋效应对中国沿海地磁观测影响——以广州台站为例

以广州台站为例,研究海洋效应对中国沿海地磁观测C-响应的影响.海洋效应的三维正演模拟采用球坐标系下交错网格有限差分方法,假设磁层环形电流源,正演电阻率结构模型采用"地表3-D电导+1-D层状背景"复合模型.数值模拟结果表明,中国地区沿海C-响应受海洋效应影响明显.在空间上,沿海岸线方向,受海洋效应影响,单周期的C-响应由无海洋效应的常值变形为平行于海岸线的等值线密集梯度带;在垂直海岸方向,海洋效应影响向内陆减小,其影响可达哈尔滨—贵阳一线.海洋效应影响采用比值法进行校正,以广州台站为例,在比值曲线上发现海洋效应对C-响应的影响最大周期可达20天左右,并且就中国沿海而言,相对全球平均一维模型,利用中国地区平均一维电导率模型作为背景模型的海洋效应校正结果更加合理.进一步对广州台站海洋效应校正前后的C-响应进行了1-D反演,由于校正前的C-响应在小周期时受海洋效应特别大,直接反演无法拟合数据;但校正后反演拟合明显变好,得到的1-D导电模型表明广州地区上地幔及地幔转换带的电阻率比中国平均电阻率高约一个量级,推测中国华南地区南部的地幔转换带可能处于相对冷的环境,该模型可能成为菲律宾海板块西向俯冲并滞留到华南大陆下方地幔转换带的电性证据.

导体边缘附近虚感应矢量性质的数值模型研究

本文用E极化的二维有限元法和有限差分法研究导体层边缘附近的虚感应矢量.首先,研究有一定埋深的导体——围岩界面处的情况,其中包括虚感应矢量的频率响应.其次,研究了海岸效应的虚感应矢量的频率响应.在海岸效应中不仅考虑了不同海水层厚度的影响,还考虑了海水与陆地的电导率比值大小对虚感应矢量的影响.最后,研究了被动陆缘(passive continental margin)处的海岸效应,检查磁感应矢量的测量是否能揭示海岸下面深部电导率的横向变化(即与岩石层厚度变化有关联的电导率变化).

局部地区地磁日变及拟合方法研究

根据沙河、正定、商丘、东营四测站三天同步测量所获取的地磁日变数据,提出了三种局部地区地磁日变的拟合方法;井通过对四测站三天地磁日变曲线的分析发现了时差对日变曲线的非均衡影响以及东营日变具比较明显的海岸效应之影响。

海岸效应对电网地磁感应电流的影响

地磁扰动(geomagnetic disturbance,GMD)感应地电场通过接地的中性点作用于电网产生地磁感应电流(geomagnetically induced currents,GIC),给安全运行带来不利影响。海岸效应导致沿海地区地电场出现局部增强,显著影响GIC在电网中的分布。探明海岸效应对地电场畸变及GIC分布的影响程度是深入研究电网磁暴灾害的基础。建立了模拟海岸地区大地电导率结构的薄壳模型,基于有限元法求解了感应地电场的分布;分析计算结果,得出了电导率、频率、分界面距离等因素对GMD感应地电场畸变的影响规律;通过设置输电线路模型定量分析了海岸效应和电网GIC增强现象之间的关系。提出的方法和结果可为我国电网GIC风险评估、防治策略制定等提供理论依据。

杭州湾漕泾沿岸水化学状况

本文报道了 1999年 1月 - 5月杭州湾畔金山漕泾地区用于水产养殖的河口沿岸水化学状况 :总含盐量 (16 .0 9± 2 .17)g L ;碱度 (1.61± 0 .61)mmol L ;pH值为 8.0 0± 0 .12 ;阴阳离子中含量最高者分别为 (8.37±1.2 3)g L的Cl- 与 (5 .0 5± 0 .72 )g L的Na+ +K+ ,为典型河口区水质特点。属海水水质类型 ,即氯化水、钠组、Ⅲ型 (ClNaⅢ)。常规水质指标如下 :Nt 为 (2 .0 1± 0 .40 )mg L ,其中NH3 -Nt 占 5 2 .9% ,NO-3 -N占 46 .6 % ,NO-2 -N占 0 .5 % ;有效磷PO3 -4 -P含量为 (0 .0 2 1± 0 .0 10 )mg L ;氮磷比 (N P) =2 12 (原子比 ) ;化学需氧量 (CODMn)为(10 .5 9± 1.42 )mg L ;五日生化需氧量 (BOD5 )为 (1.5 2± 0 .67)mg L ;溶解氧 (DO)平均值为 (8.2 9± 0 .68)mg L。

人工干预下河北省淤泥质海岸岸线演变及其环境效应分析

以多期地形图、海图,多时相航空影像图、卫星遥感数据,多年实测数据为主要数据源,综合运用GIS软件室内判读与野外实地调查相结合的技术方法,系统分析了人工干预下河北省淤泥质海岸岸线近50 a(1956～2006年)来演变过程、动因,深入探讨了海岸岸线演变特征及其对周边岸滩产生的环境效应。结果表明:河北省淤泥质海岸岸线演变动因由自然演化转变为人类影响占主导地位;变化类型由以盐田开发为主,演变为盐田、养殖池塘并重,继而以养殖池塘变化占主体,最终为养殖池塘、港口变化为主导;开发热点区域因时间不同而有所差异,南段岸线重点开发区域逐渐南移,而北段岸线则呈现不断西移的特点。黄骅港岸线变化对周边产生的环境效应表现为:改变沿岸流流向,并在航道外形成沿堤流及环流;改变滩面相对平衡状态,航道以北重塑均衡剖面;改变局部流场,近岸区高浓度泥沙沿防波堤两侧向外运动;改变岸滩沉积物类型,北滩粉沙层的规模和粒径均小于南滩。曹妃甸港岸线变化对周边产生的环境效应主要表现为:阻断东西向的浅滩潮流,对曹妃甸外缘潮流系统造成影响;南堡西侧海滩不断淤积、附近海岛、沙坝出现不同程度的淤积。本研究对于合理利用海岸带资源,科学规划海岸带发展方向,实现区域环境和经济的可持续发展具有重要的现实意义。

秦皇岛洋河—葡萄岛夷平砂质海岸人工养滩效果

目前,国内砂质海滩的人工养滩工程急速增加,但多集中在天然岬湾海岸,而夷平旅游海滩的养护工程研究资料缺乏。以秦皇岛北戴河新区洋河口至葡萄岛约4.5km岸段养滩工程为例,对夷平旅游海滩养滩后的工程效果进行分析,通过计算修复后岸滩剩余单宽抛填沙量及滩肩宽度的保存系数,预测得到养滩工程寿命约为9~11a,局部滩肩补沙养护周期为1~2a。分析并验证了夷平旅游砂质岸线"人工水下岬头+滩肩补沙+人工沙坝"修复模式,为夷平旅游砂质海岸养滩工程提供了一种可行方案与实测数据支撑,以期对今后养滩理论研究提供参考指导。

基于统计方法的舰炮对岸作战效能建模与仿真

研究舰炮作战效能优化建模问题,现代舰炮对岸支援作战任务强度高且时效性强,合理规划弹药携带量和适时确定打击目标需发射弹药数优化,影响实施任务完成的关键因素。针对传统的舰炮对岸作战规划和实施主要依据经验所固有的不确定性,为提高最佳匹配效能,减少盲目性,提出了一种统计方法的舰炮对岸作战效能评估仿真模型。模型根据舰炮对岸支援作战的形式和特点,在对真实的舰炮对岸作战过程进行必要和合理简化的基础上,考虑舰艇海上运动、环境和弹丸散布三个影响舰炮对岸射击误差的随机因素,用以确定上述优化关系,从而为制定高效的对岸火力支援作战方案提供参考,最大限度地发挥舰炮武器系统对岸作战效能。仿真证明了方法的有效性和实用性。

受陆岸影响浅水区台风风浪的计算方案

在我国港口工程技术规范的波浪成长理论基础上，考虑到台风波浪的基本特点、等效水深的概念、浅水区波浪的折射、不规则波的能量分布特性、受陆岸和岛屿影响角度范围内的有效能量风区长度等因素，提出了受陆岸、岛屿影响浅水区（包括海湾区）台风风浪的计算方案。本方案只需台风中心位置、中心气压和计算点于各方位的风区长度（受陆岸影响部分）等资料，便可快速地得到计算点的波浪要素。经实测资料验证，效果良好。

广东省沙质海岸营造防风固沙试验示范林模式研究

进行了适生固沙灌、草的选育,栽培以及减轻沿海热带气旋危害并延缓沙土向内陆移动速度等的研究.营造乔、灌、草综合治沙试验模式示范林,并筛选出防风固沙效果好的4个木麻黄优良无性系,3个灌木和5个适于林带前沿至高潮线沙带种植的草本植物;从林带前沿到农田旱地设置3道防风屏障.采取这些技术措施后,试验示范林内和林后风速降低43.5%～68.7%.4～5m/s风速已不再起飞沙,林内的自然植被增加,喜湿润的植物生长良好,防风固沙效果显著.

深圳西部海域河流入海口沉积物酸可挥发性硫、同步提取重金属分布特征与生物毒性评价

对深圳西部海域7个河流入海口沉积物中酸可挥发性硫化物(AVS)和同步可提取重金属(SEM)的区域和垂直分布特征进行了研究,对沉积物重金属的潜在生物毒性进行初步评价。结果表明:深圳西部海域河流入海口沉积物AVS的含量范围为0.54~24.17μmol·g^(-1)之间,平均为10.74μmol·g^(-1),分布规律为后海河河口>西乡河河口>新圳河河口>大沙河河口>铁岗水库洪排口>福永河河口>深圳河河口;ΣSEM含量范围为5.58~32.18μmol·g^(-1)之间,平均值为15.63μmol·g^(-1),分布规律为铁岗水库洪排口>深圳河河口>福永河河口>新圳河河口>西乡河河口>后海河河口>大沙河河口。ΣSEM垂直分布规律与AVS相似,都有先增高后降低趋势;沉积物中AVS与沉积物有机碳(TOC)、粒度以及溶出液p H呈显著性相关,河口区沉积物有机质含量越高、粒度越大、p H越高越有利于AVS生成;对沉积物进行重金属生物毒性效应分析,表层沉积物中(ΣSEM/AVS)、(ΣSEM-AVS)和(ΣSEM-AVS)/foc值(foc为有机碳百分含量)的变化范围分别为0.77~8.93、–5.58~16.85μmol·g^(-1)和-244.30~2071.65μmol·g^(-1),而柱状沉积物中(ΣSEM/AVS)、(ΣSEM-AVS)和(ΣSEM-AVS)/foc值的变化范围分别为0.38~8.93、-19.69~36.05μmol·g^(-1)和-1278.27~2931.28μmol·g^(-1)。其中,福永河河口、铁岗水库洪排口和深圳河河口沉积物重金属表现为高生物毒性效应,应加强重金属污染监控。

种衣剂对玉米种子出苗率的影响及对苗枯病和顶腐病的防治效果

从安全性和病害防治角度,对目前生产中常用的几种玉米种衣剂和药剂进行了筛选.结果表明:18%克·福种衣剂+2%戊唑醇、20%克·福种衣剂+2%戊唑醇和15%克·福种衣剂包衣均能促进玉米种子发芽,可使玉米出苗提前0～2d,出苗率提高5%～10%,且此3种种衣剂包衣均对玉米顶腐病具有较好的防治效果,防治效果在40%～80%;此外,18%克·福种衣剂+2%戊唑醇对苗枯病的防效达100%,建议在农业生产中推广应用.