Additional deepwater sampling of prey fish in Lake Michigan annual bottom trawl survey reveals new insights for depth distribution dynamics

Beginning in 2013, sites at the 128-m bottom depth contour were added to the sampling design of the annual Lake Michigan bottom trawl survey for prey fish, which has been conducted by the U.S. Geological Survey Great Lakes Science Center (GLSC) each fall since 1973, to better assess fish depth distributions in a changing ecosystem. The standard sampling design included bottom depths from 9 to 110 m, although the GLSC also sporadically conducted bottom trawl tows at the 128-m bottom depth contour during 1973–1988. Enactment of this new sampling design in 2013 revealed that mean biomass density of deepwater sculpins (Myoxocephalus thompsonii) at the 128-m depth exceeded the sum of mean biomass densities at shallower depths, indicating that the bulk of the deepwater sculpin population is residing in waters deeper than 110 m. Thus, our findings supported the hypothesis that the depth distribution of the deepwater sculpin population had shifted to deeper waters beginning in 2007, thereby explaining, at least in part, the marked decline in deepwater sculpin abundance since 2006 based on the standard sampling design. In contrast, our results did not support the hypothesis that the slimy sculpin (Cottus cognatus) population had shifted to deeper waters sometime after 2000. A portion of the burbot (Lota lota) population may have also shifted in depth distribution to waters deeper than 110 m after 2007, based on our results. Our findings have served as an impetus to further expand the range of depths sampled in our bottom trawl survey.     

河口低氧区形成机理的水质模型研究进展

介绍了近年来研究河口低氧区形成机理的水质模型,包括生化机理模型、物理机理模型以及生化机理和物理机理耦合模型。通过对这些模型应用实例结果的分析,揭示了河口低氧区产生的生化机理和物理机理:河口地区的人类活动所产生的大量污染物排放到水体当中以及夏季水体本身的物理特点,包括层化作用和适宜温度等,造成某些河口水体底层产生低氧区。     

可用于苦咸水软化的纳滤技术

介绍了纳滤膜及其特点，研究了采用自制的中空纤维纳滤膜（NFm）对苦咸水中部分物质的去除情况。实验表明，所制备的纳滤膜能有效截留二价和多价阳离子，对单价阳离子的截留率极低。纳滤膜对阴离子的截留率按下列顺序递增：Cl^-,NO3^-，SO42^-。并能部分去除水中的F^-。     

硫酸盐含量对全固废材料固化盐渍土抗压强度的影响

为探讨硫酸盐含量对全固废材料固化盐渍土抗压强度及微观结构的影响,采用击实试验和无侧限抗压强度试验,并结合扫描电镜、EDS、X射线衍射和热重分析等微观测试结果,从固化盐渍土的火山灰反应产物及其数量等角度分析含盐量对固化盐渍土抗压强度变化的影响。结果表明:硫酸盐含量低于2.7%时,固化盐渍土抗压强度随含盐量的增加呈先增大后减小,抗压强度峰值对应的含盐量为1.8%;固化盐渍土的火山灰反应产物主要为C-S-H和AFt,硫酸盐含量从0.3%增至1.8%时,反应产物明显增多,致使固化土抗压强度增大;但当硫酸盐含量从1.8%增至2.7%时,膨胀性AFt将试件内部孔隙完全填充并产生胀裂破坏,造成抗压强度降低。研究成果为全固废材料固化硫酸盐渍土的工程应用奠定了基础,对环境保护也有积极贡献。     

冻融循环作用下强氯盐渍土强度变化规律研究

为了研究冻融循环作用对强氯盐渍土不固结不排水抗剪强度的影响,选取罗布泊地区强氯天然盐渍土,分别配制2种不同干密度的试样,在不同冻融循环次数下进行三轴不固结不排水剪切试验,考察罗布泊强氯盐渍土不固结不排水抗剪强度随冻融循环次数的变化关系。结果表明:不同干密度的强氯盐渍土试样在0~7次冻融循环内粘聚力cu均随着冻融次数的增加而降低,并且最大干密度的试样粘聚力降低的幅度较大,内摩擦角φu略有增加但变化不大;相同的冻融循环次数下,干密度较大的试样较干密度小的试样抗剪强度参数cu、φu大。含盐类别及含盐量的不同是盐渍土在不同冻融循环次数下抗剪强度呈现不同变化的根本原因。     

非饱和氯盐渍土抗剪强度特性试验研究

为研究非饱和氯盐渍土的抗剪强度特性,给工程应用提供理论基础,采用人工配置氯盐渍土,进行了室内三轴剪切试验。在定性分析的基础上,定量分析了非饱和氯盐渍土抗剪强度及其指标与含盐量的相互关系。结果表明：试验条件下存在临界含盐量9%,当含盐量小于9%时,非饱和氯盐渍土的抗剪强度及其指标随着含盐量的增加而减小;当含盐量大于9%时,抗剪强度及其指标随着含盐量的增加而增加。     

盐碱地治理新模式研究

通过回顾盐碱地治理研究的发展历史,分析传统盐碱地治理方法存在的不足,提出了"改排为蓄、水地共处、和谐生态"的新模式.新模式提出循环压盐理论,认为通过蓄水沟系蓄水可实现水地动态分布,进而改变土壤中盐分的分布,同时根据蓄水沟蓄水高低及水中盐碱浓度多少,依靠小范围内的微循环加速水盐交换,压盐改良耕地;通过实验观察得出在蓄水条件下土壤饱和层和非饱和层之间存在一个10～20 cm的过渡层,过渡层对下层高含盐有隔离作用.分析长期田间试验观测资料,得出在改排为蓄的治理模式下,土壤质量逐年提高.     

基于水幕方法的珠江河口抑咸对策

基于数值模拟手段,论证水幕方法扰动底层盐水楔实现抑制咸潮入侵的可行性。结果表明,在磨刀门河道上游深槽设置水平喷水干扰盐水楔,可以有效减弱底层盐水浓度,在底部高盐水团附近喷水的抑咸效果优于其他断面,并且喷水流量存在最优值,当小于该值时,咸潮上溯距离随流量的减小逐渐增大,当大于该值时,咸潮上溯距离随流量的增大逐渐增大。进一步研究发现磨刀门河口地区小潮期进行盐水楔扰动的效果最好,低盐度等值线(≤0. 5‰)向外海退缩程度显著,有利于河口区取水。     

冻融循环作用下盐渍土病害机理及改良技术综述

盐渍土在冻融循环作用下,主要表现出盐胀和冻胀特性,对土体结构造成破坏,土体发生变形,从而降低土体强度,给工程建设造成危害。为改良盐渍土、防治盐渍土病害,从盐渍土病害产生的机理出发,介绍了结晶压力是导致土体结构发生破坏、土体发生变形的本质因素,证实了结晶压力的大小与孔隙大小有关。水盐迁移会加剧盐胀和冻胀的发生。在冻融循环作用下,水分和盐分向土体表层发生运移。盐渍土的盐－胀特性受土体的干密度、含水量、含盐量、荷载和温度的影响,不同因素的影响程度不同,干密度的影响较含水量小。干密度越大、含水量和含盐量越高、降温速率越慢,盐－冻胀越强烈。荷载对盐－冻胀有抑制作用。通过对盐渍土病害机理的研究,结合盐渍土盐－冻胀的影响因素,从土质改良、加固土体、阻断水盐通道和温度控制四个方面阐述了冻融作用下盐渍土的改良方法,可供盐渍土地区的工程建设参考。目前关于结晶压力的研究主要是定性方面的,水盐迁移的研究以室内试验为主。未来对盐渍土病害机理的研究将主要集中在结晶压力的定量研究和水盐迁移的现场试验等方面。     

面向对象模块化的分布式水文模型MODCYCLE Ⅰ：模型原理与开发篇

MODCYCLE是一个定位于流域/区域长时间尺度水量平衡分析的分布式水文模型,具有较强的物理基础。该模型采用基于DEM的子流域划分对流域进行离散,并可针对土地利用和土壤的不均匀性进行下垫面细化,同时对人类活动影响下水循环过程的描述较为全面,可详细模拟大气水、土壤水、地表水和地下水之间复杂的"四水转化"过程。该模型具有以下特点:(1)基于C++语言以完全面向对象的方式(OOP)模块化开发,具有清晰的模型结构和灵活的功能扩展性;(2)基于数据库平台并采用ADO通用数据接口引擎,模型输入输出数据管理比较便利;(3)具有层次化水量平衡校验机制,既可为用户提供不同水循环子系统的水量平衡状况,又可辅助开发人员在模拟异常时定位错误发生的模块;(4)实现了并行计算,在多核计算机系统上运行可大幅提高计算速度。