中国科技论文

China Sciencepaper

  • 超级13Cr油钻杆与4145H钻铤的电偶腐蚀测试

    王春生;曾德智;施太和;蔡光林;张明辉;陶赟;

    针对致密性气藏氮气钻完井一体化管柱中超级13Cr油钻杆和4145H钻铤螺纹连接的电偶腐蚀问题,模拟工程实际管柱结构,设计出超级13Cr不锈钢和4145H碳钢的螺纹连接电偶腐蚀试样,利用高温高压釜模拟井下腐蚀工况,在CO2分压为1.75 MPa,总压为35 MPa,温度分别为90℃和110℃条件下进行了高温高压腐蚀测试。通过腐蚀失重、扫描电镜(SEM)和EDS分析测试,得出了模拟井底工况下13Cr油钻杆材质和4145H钻铤材质螺纹连接后的电偶腐蚀情况。实验结果表明:模拟工况下,超级13Cr和4145H偶合腐蚀后,超级13Cr无明显腐蚀特征;在13Cr与4145H连接处,因电位差和缝隙加速了4145H材质的腐蚀;110℃条件下,4145H在气相中的腐蚀速率为0.181 1mm/a,由于钻铤壁厚大、腐蚀余量宽,选用4145H碳钢钻铤能满足生产需求,具有较好的经济适用性。研究成果在塔里木致密气藏氮气钻完井管柱设计中得到应用。

    2015年09期 v.10 999-1002页 [查看摘要][在线阅读][下载 311K]
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  • 重磁电震联合研究在米泉地区的应用

    吕铁良;韩祥磊;王昌丽;赵建成;赵玉峰;王艺豪;

    为解决米泉地区构造复杂、地震资料缺乏及品质差导致的地质建模难问题,以岩石物性研究为基础,将重磁电等资料与地震资料进行联合研究;在构造解析理论的指导下,根据区域构造背景和露头标定建立初始模型,通过电震联合解释和重磁震资料的联合反演不断修改完善模型,建立了米泉地区的"后缘为基底卷入的厚皮冲断-前缘为盖层滑脱褶皱"构造模型。研究表明:米泉地区具有"南北分带"的构造特征,自南向北划分为3个带:造山隆起带、山前冲断带和前缘滑脱带。

    2015年09期 v.10 1003-1006页 [查看摘要][在线阅读][下载 510K]
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  • 微细粒尾矿高效浓缩试验研究

    李琳;吕宪俊;朱成志;韩瑞;寇小燕;

    我国每年尾矿排放量巨大,尾矿库储存尾矿方式存在极大的安全和环境隐患。正在兴起的干排技术可以有效缓解尾矿处理问题,而微细粒尾矿的浓缩正是干排技术的核心。为了解决目前微细粒尾矿浓缩效率低的难题,本文利用山东科技大学自主研发的无耙高效浓密机,针对吉林某金矿的微细粒尾矿进行了高效浓缩试验,考察了无耙高效浓密机的主要结构操作参数对浓缩效果的影响。试验结果表明,采用φ500无耙高效浓密机能够实现微细粒尾矿的有效浓缩,通过控制给料量、浓密机高度和沉降锥数量,可将微细粒尾矿(其中粒径小于0.010mm的占含量60.19%,干矿的质量分数为23.66%)的浓度提高30%以上;无耙高效浓密机的主要结构操作参数中,给料量的影响最大,高径比的影响次之,沉降面积的影响最小。

    2015年09期 v.10 1007-1009页 [查看摘要][在线阅读][下载 135K]
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  • 分形维数定量表征煤岩储层非均质性

    袁哲;刘鹏程;冯高城;

    针对传统方法难以定量描述煤岩储层非均质性的问题,提出了一种新的适用于煤岩的毛管压力模型,来评价煤岩储层的非均质性。该模型基于分形理论,引入孔隙分布指数,并考虑迂曲度参数的影响,通过恒速压汞法测量某煤矿的煤岩岩心的孔隙度、渗透率,得到毛管压力曲线,对毛管压力曲线进行拟合得到分形维数;利用孔隙大小分布曲线,分析并验证计算得到的分形维数,与其他几种常用的计算分形维数的方法相比,该方法更精确可靠。最后定量分析分形维数与非均质性的关系及分形维数与煤岩的孔隙喉道,以及孔隙度和渗透率的关系,结果表明,该方法可以定量评价煤岩储层的非均质性。

    2015年09期 v.10 1010-1013页 [查看摘要][在线阅读][下载 267K]
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  • 利用地面三维激光扫描技术进行地形测绘

    郭琳娜;张吉平;柳永全;李辉;林永祥;殷耀国;

    分析了传统地形测绘技术的不足和三维激光扫描技术进行地形测绘的优势。通过2个案例检测分析,在成图比例尺为1∶2 000(沟壑丘陵)和1∶1 000(高山地)时,地物点点位中误差分别为±0.772m和±0.584m,等高线内插点高程中误差分别为±0.756m和±0.416m,满足规范要求。证实了利用地面三维激光扫描技术进行大比例尺地形测绘,在测区面积较大时,能够快速采集大量而精确的点云数据,有效节约人力物力,缩短工期,提高工作效率和经济效益;在复杂地形和危险测区,能够不直接接触危险目标,详细、快速地进行外业数据采集,既能保证人员和设备的安全,又能保证成图精度,并且同样提高工作效率。

    2015年09期 v.10 1014-1018页 [查看摘要][在线阅读][下载 203K]
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  • 高湿度环境下围岩松动圈形成机理探讨

    于超云;唐春安;唐世斌;

    为研究围岩松动圈形成和扩展机理,从环境因素入手,通过引入湿度扩散方程,以及湿度与围岩力学性质的弱化关系,建立了湿度-应力-损伤理论模型,采用数值模拟的方法再现了围岩松动圈的形成扩展过程,得到了围岩时效性变形和破坏规律及其相应的应力演化结果。结果表明:数值模拟结果与现场试验结果具有很好的一致性;湿度是影响松动圈形成的一个重要因素,这一观点不仅可以有效解释目前松动圈理论存在的问题,而且可以为完善松动圈理论提供新思路。

    2015年09期 v.10 1019-1022页 [查看摘要][在线阅读][下载 232K]
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  • 北斗卫星导航系统精密定轨和广播星历轨道精度分析

    耿涛;苏醒;许小龙;徐夏炎;

    为了分析北斗卫星导航系统导航定位服务能力,基于2013年国际GNSS服务组织(International GNSS Service,IGS)多GNSS试验(Multi-GNSS Experiment,M-GEX)、荷兰辉固公司(Furgo)、武汉大学北斗试验跟踪网(BeiDou Experiment Tracking System,BETS)和国际激光服务组织(International Laser Ranging Service,ILRS)等4个跟踪网观测数据,首先进行卫星精密定轨及精度评定,然后采用与事后精密轨道比较、激光检核等方式进行广播星历轨道精度评定,最后分析广播星历轨道对用户定位的影响。结果表明:基于载波相位观测数据的北斗地球静止卫星(Geostationary Earth Orbit,GEO)卫星精密定轨中切向分量存在1~4m级的常偏量误差,而基于时间比对和平滑伪距观测数据的广播星历切向分量没有这一现象;北斗卫星精密定轨径向、法向精度分别可以达到0.1m和0.2m;广播星历径向、法向精度分别为0.5m和1m左右,轨道引起的用户测距误差(User Range Error,URE)平均为0.57m。

    2015年09期 v.10 1023-1026+1032页 [查看摘要][在线阅读][下载 279K]
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  • 多段压裂水平井负表皮压力动态特征

    聂仁仕;王苏冉;贾永禄;王本成;

    水平井经多段压裂后,其表皮系数通常为负值。现有的多段压裂水平井渗流模型均利用Duhamel公式考虑表皮系数,然而,Duhamel公式仅能处理正表皮水平井,计算的负表皮渗流特征曲线振荡,无法反映真实的压力动态特性。针对这一问题,通过引入类似于直井的表皮系数做为渗流模型新变量,重新定义了无因次距离、无因次储层厚度等模型参数,建立了均质无限大油藏负表皮多段压裂水平井不稳定渗流新模型;利用正交变换法进行求解,获得了模型在时空间的压力解析表达式;再将实空间的解转换到Laplace空间下考虑井筒储集系数的影响;最后利用Stehfest数值反演绘制了多段压裂水平井负表皮压力动态特征曲线,曲线不再振荡,能够真实反映负表皮渗流特性,成功解决了现有理论模型与实际情况不相符的问题。研究的新模型可同时计算负表皮压力动态特征曲线和正表皮压力动态特征曲线,因此,不仅可用于多段压裂水平井渗流特征分析,还可应用于多段压裂水平井实测压力资料的试井解释。

    2015年09期 v.10 1027-1032页 [查看摘要][在线阅读][下载 353K]
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  • 基于MC-ICP-MS的地下水中稳定铬同位素测试技术

    徐芬;马腾;周炼;胡志芳;石柳;

    多接收杯电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)因操作简单、Cr用量少和省时等特点,已成为测定铬同位素组成的一种发展趋势。通过对水样中Cr的回收率、干扰离子的去除、进样方式的研究,建立了基于MC-ICP-MS的水环境中铬同位素的测试方法。进而通过测定标准物质SRM 979的铬同位素组成,验证了该分析技术的可靠性和准确性。结果表明,21组SRM979的53 Cr/52 Cr加权平均值为0.113 41±0.000 02(53 Cr/52 Cr推荐值为0.113 39±0.000 15),精度为±0.17‰(2σ,95%置信度),达到国际水平。

    2015年09期 v.10 1033-1037页 [查看摘要][在线阅读][下载 270K]
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  • 岩石单轴压缩试验的应力应变分形特征研究

    章光;赵顺利;李墨潇;岳晓光;

    为了定量描述岩石力学试验过程中得到的应力应变曲线的不平滑特征,提出一种新的表征岩石破坏过程的分形维计算对象——应力应变分形。应力应变的记录过程连续且受外界干扰相对较少,基于此计算的应力应变分形对于研究岩石的破坏特征具有实际意义。通过对两组花岗斑岩进行单轴压缩试验,得到其应力-时间曲线、应变-时间曲线和应力应变曲线,提取曲线关键位置的图像并计算其分形维。通过分析发现当应力、应变发生突变时,对应的分形值也发生突变,两者具有较好的一致性。

    2015年09期 v.10 1038-1042页 [查看摘要][在线阅读][下载 452K]
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  • 台湾集集地震近断层多脉冲地震动分类及特性研究

    柳春光;夏春旭;

    提出一种基于小波方法的考虑近断层多个脉冲地震动的分析方法(multiple pulse analysis,MPA),选取COSMOS地震动数据库台湾集集地震事件中断层距小于30km的83组水平向地震动的数据,阐述了MPA方法的原理与实现,并利用MPA方法识别与分析了63组属于脉冲波的地震动速度时程。结果表明,考虑多个脉冲波对分析近断层脉冲型地震动特性的必要性,并讨论了断层距对近断层脉冲震动最强方向与理论方向差值,以及显著小波个数的影响关系。

    2015年09期 v.10 1043-1049页 [查看摘要][在线阅读][下载 547K]
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  • 金属矿山尾砂胶结充填材料优化试验研究

    李林;杨若普;贾延杰;陈结;

    针对目前一些金属矿用人工砼砖支护采矿成本高、支护效果差的现状,采用尾砂胶结充填法对水银洞金矿采空区进行了试验性充填。在进行全尾砂材料坍落度实验和抗压强度实验后,进一步研究了P.C 32.5级复合硅酸盐水泥、粉煤灰、尾砂、废石和聚羧酸减水剂制备充填材料的优化方案。结果表明,只用尾砂和水泥作为填充材料时,灰砂比>1∶3方能满足安全生产的材料强度,此配比成本偏高,而加入一定比例粉煤灰的材料既经济又符合安全生产指标。当P.C32.5级复合硅酸盐水泥、粉煤灰、尾砂质量配比为1∶0.5∶8最为理想,可节约近50%的水泥配比,有效降低了充填成本。同时,水银洞金矿采空区现场充填实验结果显示,该配比尾砂造浆均匀,放砂流量比较稳定,充填体抗压强度较好。

    2015年09期 v.10 1050-1052+1057页 [查看摘要][在线阅读][下载 252K]
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  • 吉林省西部盐碱水田水稻生长不同时期土壤有机碳和碱解氮的动态变化特征

    汤洁;梁爽;张豪;赵仁竹;张勇;黄璐思;

    以吉林省西部典型灌区前郭县为例,通过野外采集盐碱地和5类不同开发年限水田表层土壤建立试验样地,分别采用重铬酸钾氧化外加热法和碱解扩散法测试水稻幼苗期、分蘖期、长穗期和结实期土壤有机碳和碱解氮质量比,分析其动态变化规律。结果表明,盐碱水田土壤有机碳和碱解氮具有明显的变化规律。经历一个生长期后,表层土壤有机碳质量比均有不同程度的增加,而碱解氮质量比有所降低;水田开发过程中土壤有机碳和碱解氮总变化趋势一致,二者均随开发年限的增加而增加。

    2015年09期 v.10 1053-1057页 [查看摘要][在线阅读][下载 332K]
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  • 中煤阶煤岩控制下的煤储层孔裂隙结构特征——以柳林矿区为例

    李玲;汤达祯;许浩;孟艳军;房媛;唐淑玲;

    为了探讨煤岩类型和煤储层孔隙结构的耦合关系,建立了煤层层内非均质模型,采用压汞、液氮、CT等实验测试手段和分形数学理论,根据实验得到的各孔径段孔隙含量、视孔隙率、体积中值半径、退汞效率、BET比表面积、BJH总孔容、平均孔径等参数的均值来研究光亮煤、半亮煤、半暗煤和暗淡煤储层物性差异,结合CT三维空间建模,分析了不同煤岩类型煤储层孔隙结构特征与差异性。结果表明:光亮煤微裂隙发育,连通性好,有利于煤层气的解吸、扩散和渗流,为煤层气勘探开发的有利储层;半亮煤孔隙连通性好,较有利于煤层气解吸、扩散和渗流,同样为有利储层;半暗煤孔径分布较均衡,半封闭-开放孔发育,较有利于煤层气富集和渗流,为煤层气勘探开发的中等储层;暗淡煤微小孔含量最低,空间呈点状分布,矿物含量高,裂隙不发育,对于煤层气的渗流和储集均不利。原生结构煤为主的矿区煤层气开发应首选光亮煤发育带,其次为半亮煤和半暗煤发育带。该结论可为煤层气开采过程中层间非均质性提供指导依据。

    2015年09期 v.10 1058-1065页 [查看摘要][在线阅读][下载 593K]
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  • 夏口断层封闭性及东西段封堵能力差异

    孟阳;韩作振;

    针对夏口断层的不同部位、不同层位封闭性不同,其西部、东部封闭性较好,中部侧向封闭性较差的问题,指出了对接盘物性、泥岩涂抹系数、断面正压力及泥地比等的差异性导致了夏口断层的封闭性差异:1)通过夏口断层不同部位对接盘岩性对比,认为夏口断层西部和东部与物性较差地层对接,断层封闭性较好,形成夏52、夏32油藏,中部与物性较好地层对接,断层封闭性较差;2)通过夏口断层泥岩涂抹系数计算,分析其不同部位的侧向封闭性,西部和东部泥岩涂抹系数较小、断层封闭性较好,深部泥岩涂抹系数较大、断层侧向封闭性较差;3)通过计算断面正压力来衡量断面的紧闭程度,除个别岩层外,夏口断层所受断面正压力较大,其垂向封闭性较好;4)通过断层结构面和产状的差异,分析其对夏口断层封闭性的影响;5)结合夏口断层不同部位的断层生长指数,通过夏口断层活动时期与油气运移时期的配置关系,探讨了夏口断层封闭性东西段差异。

    2015年09期 v.10 1066-1070页 [查看摘要][在线阅读][下载 490K]
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  • 基于相片RGB值提取的北川山地土壤颜色与有机质量化关系

    刘超;袁满;庄文化;邓东周;张涛;

    基于数码相机获取的土壤照片,利用photoshop软件提取相片RGB值,分析土壤有机质含量与颜色的量化关系。结果表明,土壤有机质含量与RGB值存在明显的负相关线性关系,其中有机质含量与RGB中G值关系最为显著。通过分析林地0~50cm不同深度土壤发现,有机质含量整体出现w(10cm)>w(20cm)>w(30cm)≈w(40cm)>w(50cm)层,而土壤亮度值表层低于底层。

    2015年09期 v.10 1071-1075页 [查看摘要][在线阅读][下载 302K]
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  • 有机质土的固化试验

    郭丽敏;李洲;朱剑锋;矫璐超;史梦珊;孔婷婷;

    为解决传统固化剂难以有效加固含水率高、有机质含量高、孔隙比大的东南沿海地区软土的问题,以固化土7d无侧限抗压强度为评价指标,通过单掺试验和正交试验研究水泥、水玻璃、玻璃纤维、高效减水剂FDN等对有机质土的固化效果。结果表明:水泥对有机质土固化影响最为显著,水玻璃影响次之,玻璃纤维再次之,高效减水剂FDN影响最小;适用于有机质土固化剂的最优配比为水泥掺量18%,玻璃纤维掺量2%,水玻璃掺量8%,高效减水剂FDN掺量1.5%,氢氧化钠0.6%,三乙醇胺0.04%。

    2015年09期 v.10 1076-1079+1087页 [查看摘要][在线阅读][下载 285K]
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  • 翟镇井田断裂构造分布特征定量化分析

    施龙青;王丹丹;李常松;滕超;

    针对翟镇井田因断裂构造发育而导致底板频繁发生突水的现状,研究翟镇井田断裂构造对突水的影响程度。根据井田11煤层地质资料,采用统计分析法及断层影响因子法,对翟镇井田的断裂构造分布特征进行了定量化分析,并对断层性质、走向、落差、倾角等进行了统计分析,阐明了断层要素对矿井生产的影响。基于断层影响因子法对井田的断裂构造复杂程度定量化分区,结果表明,翟镇井田存在3种构造分区,即构造简单区、构造中等区和构造复杂区,其中构造复杂区为突水危险区。

    2015年09期 v.10 1080-1083页 [查看摘要][在线阅读][下载 354K]
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  • 瓦斯抽采钻孔动态密封技术

    徐文全;邓增社;侯恩科;张连君;赵泓超;

    为了增强瓦斯抽采钻孔密封效果,提高瓦斯抽采效率,提出了瓦斯抽采钻孔动态密封技术。通过"两堵"主动支撑密闭和注入不凝固黏稠膏体材料进行密封,可有效封堵钻孔及周围煤体裂隙,并在钻孔受扰动影响而密封失效后,采取二次或多次注浆以提高钻孔瓦斯抽采浓度,延长瓦斯抽采钻孔使用期限,提高瓦斯抽采效率。经现场验证,动态密封技术密封效果优于常规水泥注浆封孔,且在二次注浆后抽采浓度明显上升,有效解决了传统瓦斯抽采钻孔密封效果差、固态封孔易漏气、密封失效难以补救等技术难题。该技术具有一定的推广意义。

    2015年09期 v.10 1084-1087页 [查看摘要][在线阅读][下载 301K]
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  • 杭州市城区不同降水时间尺度下面雨量计算方法比较

    林世俊;缪启龙;王勇;

    基于地理信息系统(ArcGIS)技术,采用4种方法对杭州主城区的18个自动站2012—2013年不同时间尺度的降雨数据进行面雨量估算,并对结果的精度进行比较分析。结果表明:4种面雨量计算方法各有优势,二次曲面法能够有效体现杭州市区暴雨降水的空间分布受地形因素的影响,模拟的面雨量结果更精确;根据4种插值结果的相对误差百分比值可知,不同降水时间尺度模拟的结果精度存在差异,总体上看,降水时间尺度越大,模拟的效果越精确。

    2015年09期 v.10 1088-1094+1116页 [查看摘要][在线阅读][下载 905K]
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  • 蓄水坑灌下苹果树光合日变化与影响因子的分析

    张敏;孙西欢;郭向红;马娟娟;张文锦;王颖苗;

    为研究蓄水坑灌条件下苹果树净光合速率(Pn)日变化规律与影响因子之间的关系,在山西省农业科学研究院果树研究所内进行了蓄水坑灌与地面灌条件下净光合速率的对比试验,综合相关分析、通径分析、曲线拟合、多元逐步回归方法对所得数据进行了分析。结果表明:初春季节矮化型苹果树的净光合日变化规律为单峰曲线,峰值出现在9:00;蓄水坑灌下的苹果树净光合速率在1d内整体高于地面灌下的净光合速率值,二者相差1.67μmol/(m2·s);气孔导度是蓄水坑灌条件下矮化型苹果树净光合速率的主要影响因子;地面灌下,饱和水汽压亏缺、气孔导度、大气温度和胞间二氧化碳浓度是直接影响净光合速率的主要因子;综合分析可知,在初春季节,气孔导度是矮化型苹果树净光合最大的影响因子,在水分相对亏缺的条件下,饱和水汽压亏缺也会成为净光合速率的主要影响因子。

    2015年09期 v.10 1095-1100页 [查看摘要][在线阅读][下载 320K]
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  • 龙门山深部结构的三维视密度成像技术解析

    李军;吴兴;王绪本;

    为描述和解析龙门山深部地质构造特征,结合模型试算和效果分析,利用一种基于多空间异常分离的三维快速视密度反演成像技术,处理并得到了龙门山地区多空间多尺度源的视密度分布。视密度成像结果表明:松潘-甘孜地块地壳低密度物质流在向东推进时,受到扬子地块冷硬高密度物质的阻挡,导致沿龙门山形成高密度老变质基底物质逆冲倒转的推覆体弧形构造,中下地壳伴有大规模低密度中酸性热岩浆活动。这种三维空间密度信息的物质展布特征,在展示深浅部构造的差异性与继承性特征的同时,也较好地刻画了龙门山不同深度区域构造边界,为深入研究该地区地壳结构、深部构造演化、地震孕育动力等方面提供了依据。

    2015年09期 v.10 1101-1106页 [查看摘要][在线阅读][下载 857K]
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  • 金海水库冰封期水质研究及与夏季水质对比分析

    魏乐;裴国霞;郭琦;李汗青;

    针对冰封期水库水体具有独特特征及冬季市区供水存在异味问题,在2012年11月至2013年2月期间,对处于冰封期的呼和浩特市水源地金海水库的理化指标和浮游藻类进行了监测,并将其结果与夏季监测值进行了对比分析,得出了其变化趋势。结果表明:水库水质良好,但存在轻度污染;水体中共检测到浮游藻类6门24属27种,其主要优势种为绿藻、硅藻和隐藻;相关性分析表明叶绿素a(Chla)、总磷(TP)与浮游藻类数量呈正相关关系,而总氮(TN)则无明显的相关性,溶解氧(DO)和透明度(SD)均呈负相关关系;冰封期水体的理化指标与夏季的相比,高锰酸钾指数(CODMn)、TN和TP值较大,而Chla、pH和SD值略小;夏季的浮游藻类数量明显高于冬季,但不同的季节优势种类存在区别,由此可得冰封期水质较差与浮游藻类的种类和数量存在一定的联系。

    2015年09期 v.10 1107-1110页 [查看摘要][在线阅读][下载 259K]
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  • 全球气候变暖背景下四川地区夜雨的变化特征

    张博;李国平;

    采用趋势分析、Mann-Kendall突变检验、小波分析等方法,针对四川省39个测站1970—2010年逐日降水资料,分析四川地区近40年昼夜降水量、夜雨率、夜晚大降水日数的时空分布特征和变化规律。结果表明:四川地区昼夜降水量分布均呈"东多西少"特点,但川西高原降水量呈增多趋势,四川盆地呈减少趋势,且夜晚降水量的气候变化倾向率高于白天;夜晚年降水量变化存在准7年周期和准4年周期,白天年降水量变化则存在准11年周期、准5年周期和准3年周期;四川地区大部年夜雨率超过60%,其中乐山、雅安达到72%;四川地区夜雨率变化周期为准12年和准3年,但无明显突变现象;夜晚年大降水日数存在准8年周期和准4年周期,也无明显突变;甘孜东南部、雅安的夜晚大降水日数呈明显增多趋势,而阿坝等地夜晚的大降水日数呈减少趋势;四川地区夏季夜晚降水量与东亚夏季风指数呈反相关关系,这在雅安、广元、达州、甘孜、阿坝西南部等地尤为显著。

    2015年09期 v.10 1111-1116页 [查看摘要][在线阅读][下载 999K]
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