长距离输水渠道冰期运行控制研究

高纬度地区的渠道在冬季往往采用冰盖下输水,保证冰盖的稳定性是渠道冬季安全输水的前提条件。目前,渠道在冬季的运行控制多依靠经验,开展长距离渠道冰期运行控制研究对实现冰期安全输水是十分重要的。利用数值模拟的方法分析了长距离输水渠道的冰情和水情的变化过程,根据渠道内的冰情演变特性,提出冬季渠道应采用闸前常水位方式运行。鉴于气象预报以及冰情预报可能存在的不确定性,提出采用水位-流量串级的反馈控制算法,建立了渠道冰期运行控制模型,并在控制器内加入解耦环节,以提高渠道的控制效果。并通过南水北调中线干渠的数值模拟实验,对渠道冰期运行控制模型的控制效果进行了验证。结果表明,该冰期运行控制模型可以实现渠道冬季安全、适时、适量的供水目标。     

河流冰期储冰量估算

利用河流冰期由于结冰减少的水量大致等于春季融冰增加的水量这一水量平衡原理 ,计算一般河流冰期结冰存储量、受结冰影响减少径流天数和其间平均减少的流量 .以汾河上游静乐水文站1975～ 1976年冰期河槽结冰储存量计算为例 ,详细叙述了水量平衡关系的建立及其求解方法 .实例计算表明 :该方法概念明确、简便可行 ,适用于一般河流、采用天然河道输水的供引水工程冰期储冰总量的估算 ,以及受结冰影响减少径流天数和其间平均减少流量的估算 .     

呼兰河法在冰期水文资料整编中的应用

呼兰河法是笔者新创建的一种冰期水文资料整编方法,文中以呼兰河秦家(二)站为例,简要分析整编模型的构建及方法步骤,并进行了成果分析比较,目的是探究这些要素间关系的特点和变化规律。     

辽宁棕黄土母质的特征及其成因初探

辽东和辽北的黄土状沉积物称为棕黄土,以区别于典型黄土,分布于高出现代河床20～30米的岗台地上。根据产状、颗粒组成和矿物成分。它们可能是风成的。昌图县的棕黄土可能来自内蒙沙地,大连附近的黄土可能来自北面的海域,其中含有有孔虫,宽甸盆地中的棕黄土则以大气尘降落的形式形成的。各地棕黄土中的矿物组成也不同,缓效钾的含量与粘粒含量成正相关,表明伊利石是其中的主要组成成分。     

南水北调中线总干渠冰期调度策略及冰害防治措施

通过介绍南水北调中线总干渠2011年以来的冰情,分析渠道出现冰情对输水工作及工程的影响,在总结冰期运行工作经验的基础上,提出冰期输水调度策略,以及冰害防治措施。     

山东烟台地区芝罘剖面粒度分维特征及其环境意义

山东半岛北部存在一系列黄土-古土壤沉积序列。在野外调查的基础上,通过对山东烟台地区芝罘岛黄土状沉积物粒度和分维值特征的分析,结合光释光测年,探讨了山东半岛北部晚更新世气候环境演变。结果表明:芝罘剖面末次冰期—末次间冰期(62.85～124.90 ka B.P.)主要由砂黄土、黄土和古土壤叠覆堆积组成; 芝罘剖面沉积物具有良好的分形结构,可以清楚区分黄土与古土壤,分维值从大到小分别为古土壤(2.379)、黄土(2.194)、砂黄土-黄土(2.157); 分维值与标准偏差成显著的正相关关系,相关系数为0.889 4,与平均粒径有较好的正相关性,与峰态和偏度相关性较低; 芝罘剖面沉积物分维值在垂向上呈现出峰谷交替的3个旋回,可以替代粒度参数指示沉积环境,分维值低反映气候干冷,冬季风强盛,黄土堆积速率加快,反之则气候暖湿,古土壤发育。     

西沙海槽晚更新世冰期以来原地微生物成因水合物储库的变化

利用基于热力学理论的CSMHYD程序,计算现今及晚更新世冰期琼东南盆地西沙海槽天然气水合物的稳定带厚度及资源量,讨论晚更新世冰期以来海平面、底水温度和沉积速率变化对西沙海槽天然气水合物储库变化的影响。结果表明：①研究区水深超过600 m的海域具备天然气水合物赋存的温压条件。天然气水合物稳定带最大厚度约300 m,位于研究区的中东部和东南部。②晚更新世冰期以来,底水温度的升高抵消了海平面上升对天然气水合物稳定性的影响。研究区冰期和间冰期旋回中沉积速率发生显著变化,沉积速率大的区域,原地微生物成因天然气水合物的浓度也相应较大;导致冰期-间冰期旋回过程中原地微生物成因水合物储库变化的关键因素是甲烷供给及沉积速率,而不是温压条件的变化。③西沙海槽天然气水合物现今的储库比晚更新世冰期的减少了0.78 × 10¹² m³的甲烷气。     

黄河宁蒙河段冰期洪水波运动过程中的变形分析

河道中冰盖的存在会影响到洪水波的演进变形。以黄河宁蒙河段为研究对象,将马斯京根法尝试应用于冰期洪水计算,分析了马斯京根法参数与糙率的关系,比较了冰盖冻结增厚和融化减薄过程对洪水波变形的影响差异。研究结果表明,将马斯京根法应用于冰期洪水计算是可行的;断面的糙率越大,洪水波传播时间越久,变形越大;冰盖冻结增厚过程中,洪水波的变形存在先增加再减少而后又增加的现象;冰盖融化减薄过程中,洪水波随冰厚的减薄而变形增大。相同冰厚下,两种过程的变形程度存在交点。交点之前的冰厚范围,冰盖融化减薄时的洪水波变形更大;交点之后的冰厚范围,冰盖冻结增厚时的洪水波变形更大。     

遥感技术对油气田开发中海冰影响的监测——以南堡海域为例

海冰监测是海上生产作业和运输的重要保障之一,遥感技术以其范围大、多时相、快速、准确等特点成为海冰监测的重要手段。采用最新发射的国产卫星HJ-1A/B星CCD数据,对冀东南堡海域2008年11月29日到2009年2月21日的冬季冰情进行全程监测,建立了基于面向对象的信息提取技术的滩海冰情遥感监测快速处理流程,并运用处理流程对南堡海域各时相的影像解译结果进行统计分析,绘制了整个冰期的冰面积变化统计图。根据冰面积变化统计图、各时相海冰分布图,结合历史气象信息进行分析,得出该海域海冰冰期划分结果:初冰期(2008年12月初至2008年12月底),盛冰期(2008年12月底至2009年1月底)及融冰期(2009年1月底至2009年2月底)。此冰期划分结果对正在建设中的南堡4号构造人工岛冬季冰期的安全施工起到了重要指导作用,表明遥感技术能对油田滩海冰情进行及时、全面、准确的监测,是油田滩海工程冬季海冰安全监测实用、有效的技术手段。图5表3参16     

乌海盆地内末次冰期砂楔/冰楔铸型的发现及古气候意义

砂楔/冰楔铸型等具有定量古环境意义的冰缘现象在中国北方已有多处报道,但多集中在末次冰期晚冰阶。报道了首次发现于乌海盆地的冰缘现象,从楔体形态特征、填充物粒度特征和光释光测年等方面对其成因和发育年代进行了深入研究。楔体和填充物剖面穿插关系、物质组成和形态特征分析等指示其形成过程大致可分为两个阶段:早期原生砂楔发育与楔壁近平行的充填-挤压构造;晚期冰楔铸型(包括冰楔形成、融化和填充)在砂楔之上进行叠加。冰楔切穿早期砂楔,导致楔壁物质发生强烈挤压变形,结构扰动,楔体表现为弯曲的不规则形态。光释光测年结果显示,原生砂楔发育的年代主要集中在(62.69±6.81)~(66.45±7.08)ka B.P.,即末次冰期早冰阶,对应于MIS4阶段,并可能部分延续至MIS3b阶段;冰楔铸型填充物年代为(5.95±0.61)~(6.62±0.73)ka B.P.,对应于全新世中期。由于冰楔铸型的填充晚于冰楔发育年代,推测冰楔发育年代可能为末次冰期晚冰阶。基于砂楔/冰楔铸型的发育过程及对环境条件的要求,初步估算出砂楔和冰楔发育时期年均气温比现在低12.1 ℃~13.6 ℃,砂楔发育时期(即末次冰期早冰阶)年降水量与现在相当。乌海盆地砂楔/冰楔铸型的发现为研究中国北方末次冰期尤其是末次冰期早冰阶纬度多年冻土分布及古气候环境提供了新的依据。