DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 5. 实验教学的产教融合 产教融合的概念目前国内还没有形成统一明确的定义。就内涵而言，产教融合可以归纳为宏观和微观两个层面的含义。宏观层面的产教融合是指教育发展与产业发展的融合。微观层面的产教融合是指教学活动与生产活动的产教融合 [ 13 ]。本课程关于实验教学的产教融合属于微观层面的产教融合——教学活动与生产活动的对接，主要有教学内容和教学环境两个方面的产教融合见图4。 实验教学内容的产教融合形式，一是教学过程与生产过程 [ 14 ] 对接，将生产工作过程植入到实验教学过程；二是课程内容与职业标准对接，将企业培训内容转化为专业实验内容；三是与企业建立产学研协同创新合作关系合作进行课题研究和科技开发。生产工作过程的植入和企业培训内容的转化构成了专业实验的主要内容，合作课题——协同创新是开展自主开放实验的主要选题来源。 实验教学环境的产教融合形式，包括要素融合和师资融合 [ 15 ] [ 16 ]。要素融合是指通过移植或模拟的方式，把实际工作场景搬进实验室，实验室的环境布局尽可能或完全按照实际工作场景布置，在实验中输入职业环境 [ 17 ]。师资融合是指实施双师模式。双师模式有两层意思，一是教学活动实施过程有企业人员的参与，二是担任实验教学主讲教师是具有企业实践经历的双师型教师。 图3. 实验的层级 图4. 实验教学与产教融合
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user: 6. 学科竞赛的教学转化 学科竞赛在创新人才培养中具有极其重要作用和意义。学科竞赛是以竞赛的方式来促进学生理论联系实际，培养创造性思维和发展创造能力，增强专业自信与工作自信的一项实践活动，是大学生创新创业教育的重要内容。大学生参与学科竞赛不仅有利于培养创新意识和创新能力，而且有利于培养团队精神和思想品质，是培养和提高大学生综合素质和综合能力的重要形式和手段。 学科竞赛的教学转化是指将学科竞赛的知识和内容转化成为实验内容设计成开放性的实验项目 [ 18 ] ——学科竞赛内容的项目化处理。通过项目化的设计开发形成学科竞赛性实验 [ 19 ]，与研究创新性实验和综合设计性实验构成开放实验的内容。实际上，研究创新性实验项目不只是来源于产学研协同创新合作，也有来源于学科竞赛。学科竞赛的教学转化包含有研究创新性实验项目的设计与开发见图5。 图5. 学科竞赛的教学转化 由学科竞赛向开放实验的转化只是完成了教学的设计，教学目标的实现还需要有效的教学促进——推动学生积极主动的参与开放实验，实现学科竞赛平台与开放实验平台之间在行动上的连接与互动。一个有效的途径是充分依托学生社团平台和创新团队平台，将学科竞赛和开放实验与学生社团活动和创新团队建设有机地结合起来，这是推进学生积极主动参与学科竞赛和开放实验的重要保证。
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user: 7. 实施框架与课程体系 围绕课程改革的目标和思路，以培养适应社会发展所需要的应用型人才为出发点，以教学质量国家标准和学校办学定位为依据，以专业知识、能力和素质结构为背景，立足于社会需求着眼于能力培养，确定改革的实施框架如图6所示。 首先是相对独立的实验课程的构建。以专业人才培养方案的制定为契机，将实验从相关理论课中分离出来，通过整合重组创新，构建由汽车构造实验、专业实验和专业方向实验等独立设置的实验课程构成的专业实验课程体系见图7。 接着是层级渐进的实验内容的规划。以能力培养为教学目标，采用层级渐进的教学模式，同时结合学科竞赛和创新教育，建立由基础实验到应用实验再到开放实验、由低级能力向高级能力发展的专业实验内容体系。 最后是项目驱动的试验单元的设计。包括以学校的教育理念为指导以校企合作产教融合为主要途径和方式进行的宏观设计和以工作系统化理论为指导导入先进的工程教育模式对实验内容进行再造的微观设计，形成专业实验运行体系。 图6. 基于AOE + CDIO的汽车服务工程专业实验课程改革实施框架 图7. 汽车服务工程专业实验课程整体课程体系
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user: 8. 结束语 实施基于AOE + CDIO的汽车服务工程专业实验课程改革是一次积极的探索和有益的实践。这项改革，课程改革是载体，产教融合是主线，校企合作是途径。这项改革体现三个方面的创新点。一是学校的教育教学理念与先进的工程教育模式的相结合，二是实验课独立设课改革与先进的工程教育改革的相结合，三是自主创新开放实验改革与先进的工程教育模式改革的相结合。 改革需要解决两个关键问题。一是学校理念的融入和工程实际的对接。通过产教融合、校企合作、协同创新等途径，走出去引进来，实现实验项目设计与企业实际需要的有机结合。这是项目在构思和设计层面上需要解决的关键问题。二是实验内容的梳理和实验项目的设计。实验设计是基于CDIO的实验再造和重构过程。对原有实验进行梳理和筛选，依据CDIO要求，对实验的内容、形式、手段、考评等进行再设计。这是项目在实现和运行层面上需要解决的关键问题。 总而言之，我们对这项改革结果的预期是积极的，既充分把握改革难度又对改革充满信心。我们努力的目标是，通过改革，全面提升汽车服务工程专业实验教学质量和水平，有效解决实验教学体系中的短板问题，成为体现学校“应用型、开放式、新体验”理念的一个亮点，能够在汽车服务工程专业实验教学改革方面形成导向和示范，为工科类专业实施CDIO改革提供良好借鉴和有益经验。
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user: 摘 要 以芭蕉芋淀粉为原料，料水比为1:3进行发酵，确定了普鲁兰酶辅助双酶法对芭蕉芋淀粉的降解情况。通过实验确定普鲁兰酶添加的最适阶段是在液化前添加，与对照组相比，在液化前先添加普鲁兰酶30 µ/g，可使还原糖的含量提高1.29%，发酵结束后的酒精质量分数提高1.3，结果表明添加普鲁兰酶有助于双酶法降解芭蕉芋淀粉。 关键词 :普鲁兰酶，双酶法，芭蕉芋淀粉，降解 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 芭蕉芋，学名蕉藕，是美人蕉科美人蕉属多年生单子叶草本植物，原产于南美等地，我国主要分布在贵州、云南、广西、广州等南部省区 [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]，具有适应性广、喜温光、抗逆性强、产量高、易栽培、用途广等特点。芭蕉芋块茎含有高达60%的淀粉，近年来已有将芭蕉芋淀粉简单物化改性制备改性淀粉 [ 5 ]、生产粉丝、淀粉糖、代餐粉和甘油等产品 [ 4 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]，也有将芭蕉芋淀粉经生物转化而获得乙醇 [ 9 ] [ 10 ]。普鲁兰酶是淀粉酶的一种，属于脱支类淀粉酶，用普鲁兰酶对淀粉适度处理能改变淀粉的分子结构和理化特性 [ 11 ] [ 12 ]。普鲁兰酶与双酶法结合应用到原料水解工艺中，可提高淀粉转化还原糖的效率，增加发酵速度，提高原料利用率 [ 13 ]。 来源于不同产地的同一品种，原料的成分也有所不同，成分不同会影响原料的出酒率，通过对其所含的水分、淀粉含量、蛋白质含量、脂肪、纤维素含量进行常规分析后，有针对性添加酶制剂，可有效促进原料的充分降解及利用。根据芭蕉芋淀粉的特性，本文在糖化、液化的不同阶段添加普鲁兰酶，并与α-淀粉酶及糖化酶相结合，对芭蕉芋淀粉的降解情况进行试验研究，以期为芭蕉芋淀粉制备燃料乙醇提供基础数据。
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user: 2. 材料与方法 2.1. 主要原材料 α-淀粉酶：上海晶抗生物工程有限公司，10，000单位 糖化酶：南宁庞博生物工程有限公司，20，000单位 普鲁兰酶：上海鼎好生物科技有限公司，2000单位 酿酒高活性干酵母：山东伟多丰生物技术有限公司 芭蕉芋淀粉：购于昭通市农贸市场。 2.2. 仪器设备 分析天平、台式高速离心机、分光光度计、可控温电炉、恒温水浴锅、酸度计、容量瓶、三角瓶、滴定、电热鼓风干燥箱等。 2.3. 测定项目及方法 还原糖、总糖检测：采用菲林试剂直接滴定法 [ 14 ] [ 15 ] 测定糖化前后和发酵后10 mL料液中还原糖和总糖含量。根据还原糖含量推算淀粉含量 [ 16 ]。 低聚糖的测定：采用3，5-二硝基水杨酸(DNS)法 [ 17 ]。 粗蛋白含量：采用海能全自动凯氏定氮仪测定芭蕉芋淀粉中蛋白质含量 [ 18 ]。 粗脂肪含量：利用索氏抽提法测定 [ 19 ]。 水分、灰分含量：采用常规测定方法 [ 10 ] 测定。 pH：采用pH计直接测定法测量糖化后和发酵后的料液pH值。 酒精体积分数的测定：取100 mL芭蕉芋发酵料，置于500 mL圆底烧瓶中，加100 mL水进行蒸馏，用100 mL容量瓶收集馏出液体，并定容至100 mL，采用比重瓶法测定酒精体积分数 [ 20 ]。 2.4. 试验方法 2.4.1. 不同阶段添加普鲁兰酶的作用效果 首先通过预实验确定了淀粉酶和糖化酶适合用量分别为5 µ/g及150 µ/g芭蕉芋淀粉。在此基础上共设4个处理方式，即在不同阶段按普鲁兰酶30 µ/g芭蕉芋淀粉添加：A组在淀粉酶液化前首先加入；B组与淀粉酶同时加入；C组与糖化酶同时加入；以不加入普鲁兰酶为对照(CK)。具体试验方法为：A组将芭蕉芋淀粉与水按1:3的量调成淀粉糊，在搅拌下水浴加热至90℃糊化，冷却至60℃时加入普鲁兰酶(30 µ/g芭蕉芋淀粉)，保持30 min ；再将温度升高至70℃，加入α-淀粉酶(5 µ/g芭蕉芋淀粉)，保持30 min；最后将温度降低至60℃，加入糖化酶(150 µ/g芭蕉芋淀粉)，保持30 min。B组将木薯淀粉与水按1:3的量调成淀粉糊，在搅拌下水浴加热至90℃糊化，再降低到70℃时加入淀粉酶(5 µ/g芭蕉芋淀粉)和普鲁兰酶(30 µ/g芭蕉芋淀粉)，保持30 min；再将温度降低至60℃，加入糖化酶(150 µ/g芭蕉芋淀粉)，保持30 min。C组将芭蕉芋淀粉与水按1:3的量调成淀粉糊，在搅拌下水浴加热至90℃糊化，再降低到70℃时加入淀粉酶(5 µ/g芭蕉芋淀粉)，保持30 min；再将温度降低至60℃，同时加入糖化酶(150 µ/g芭蕉芋淀粉)和普鲁兰酶(30 µ/g芭蕉芋淀粉)，保持30 min。D组为CK组不添加普鲁兰酶。各阶段结束后取样测定还原糖和总糖含量。 2.4.2. 添加不同剂量普鲁兰酶的降解效果 通过不同阶段添加普鲁兰酶的作用效果，确定了在液化前添加普鲁兰酶对芭蕉芋淀粉的降解效果更好。在500 ml三角瓶中，将芭蕉芋淀粉与水按1:3的量调成淀粉糊，在搅拌下水浴加热至90℃糊化，冷却至60℃时加入普鲁兰酶(设定添加的普鲁兰酶量分别为0 µ/g，5 µ/g，10 µ/g，15 µ/g，20 µ/g，25 µ/g，30 µ/g，35 µ/g和40 µ/g)，保持30 min；再将温度升高至70℃，加入α-淀粉酶(5 µ/g芭蕉芋淀粉)，保持30 min；最后将温度降低至60℃，加入糖化酶(150 µ/g芭蕉芋淀粉)，保持30 min；冷却至32℃左右，按0.5‰添加安琪酵母，按2‰添加尿素和磷酸二氢钾并拌匀 [ 21 ]，瓶口塞上发酵栓，于32℃恒温箱中进行酒精发酵60 h。发酵结束检测还原糖含量，总糖含量以及酒精质量分数。
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user: 3. 结果与分析 3.1. 原料基本特性测定结果 以购买于农贸市场的芭蕉芋淀粉为原料，经测定其基本成分如表1所示。 Table 1 Composition of Canna edulis Ker starc 化学组成 粗淀粉 粗蛋白 粗纤维 粗脂肪 含水量 灰分 含量(%) 63.32 3.69 3.21 0.35 11.2 2.74 表1. 芭蕉芋淀粉的成分 由表1可以看出，实验所用原料中的粗淀粉含量较高，达60%以上。同时还含有蛋白、纤维和脂肪等，其中脂肪含量较低，仅占0.35%。据文献报道 [ 5 ]，芭蕉芋淀粉的磷和结合磷含量接近于马铃薯淀粉，比玉米淀粉略高。 3.2. 不同阶段添加普鲁兰酶对糖含量的影响 以芭蕉芋淀粉为原料发酵制备乙醇的过程中，不同的处理阶段添加普鲁兰酶30 µ/g，即分别在淀粉酶液化前加入(A组)、与淀粉酶同时加入(B组)以及与糖化酶同时加入(C组)，对照组不添加普鲁兰酶，各阶段结束后分别测定体系中的还原糖和总糖含量，结果如表2、表3所示。 Table 2 Reducing sugar content of adding pullulanase to treat Canna edulis Ker starch at different stages (% 组别 60℃水浴30 min 60℃水浴30 min (液化) 60℃水浴30 min (糖化) A 1.87 8.81 12.67 B 1.45 8.47 12.49 C 1.45 8.36 12.31 CK 1.45 8.19 11.22 表2. 不同阶段添加普鲁兰酶处理芭蕉芋淀粉后还原糖含量(%) 从表2可以看出，在芭蕉芋淀粉降解工艺中添加普鲁兰酶后，体系中还原糖含量均高于对照组，其中A处理(液化前添加普鲁兰酶)的还原糖含量增加较明显，糖化后还原糖含量比对照组提高了1.45%。这说明在液化前添加普鲁兰酶，对芭蕉芋淀粉进行预处理，更有助于后续糖化酶对淀粉的降解。 Table 3 Total sugar content of adding pullulanase to treat Canna edulis Ker starch at different stages (% 组别 60℃水浴30 min 60℃水浴30 min 60℃水浴30 min A 10.16 12.43 14.15 B 10.32 12.82 14.16 C 10.53 12.67 14.35 CK 8.92 12.12 14.13 表3. 不同阶段添加普鲁兰酶处理芭蕉芋淀粉后体系中总糖含量(%) 从表3可以看出，在芭蕉芋淀粉降解工艺中添加普鲁兰酶后，总糖含量有明显提高，在前两阶段C处理组中的总糖含量最高，B处理组次之，经过糖化阶段后，B处理组中总糖含量最高，C处理组次之。可以看出，普鲁兰酶的添加能提高体系中总糖的含量，但添加顺序对体系中总糖含量变化的影响并不明显。 从表2和表3可以看出，添加普鲁兰酶后，体系中还原糖和总糖含量都有不同程度的提高，其添加的顺序对体系还原糖含量有很大的影响，而对总糖含量影响并不明显。从经济性和实用性的角度考虑，B处理比较合理，即在液化阶段，添加普鲁兰酶对芭蕉芋淀粉进行降解的效果最好。 3.3. 普鲁兰酶添加量对芭蕉芋淀粉糖化及酒精体积分数的影响 为了进一步确定普鲁兰酶对芭蕉芋淀粉降解效果的影响，采取在液化阶段同时添加不同用量的普鲁兰酶(0 µ/g、5 µ/g、10 µ/g、15 µ/g、20 µ/g、25 µ/g、30 µ/g、35 µ/g和40 µ/g)，再糖化并继续发酵产乙醇，结束后对体系中还原糖、总糖含量以及酒精质量分数进行了测定，结果见表4。 Table 4 Effects of the addition amount of pullulan on the conversion rate of reducing sugar， total sugar and alcohol in the syste 普鲁兰酶(µ/g) 还原糖(%) 总糖(%) 酒精质量分数 0 9.02 11.72 6.9 5 9.79 12.02 7.2 10 9.88 12.08 7.4 15 10.09 12.17 7.6 20 10.17 12.21 7.9 25 10.25 12.27 8.1 30 10.31 12.33 8.2 35 10.31 12.39 8.2 40 10.30 12.4 8.1 表4. 普鲁兰酶添加量对体系还原糖、总糖和酒精质量分数的影响 从表4中可以看出，随着普鲁兰酶用量的增加，体系中还原糖含量也在增加，普鲁兰酶用量在0 µ/g至10 µ/g，体系中还原糖含量缓慢增加；当用量在10 µ/g至20 µ/g，体系中还原糖含量增幅最为明显；当用量20 µ/g至30 µ/g，体系中还原糖含量缓慢增加，并在此范围内达到还原糖含量达到了最大值；超过30 µ/g时，体系中还原糖含量降低。普鲁兰酶的添加，对体系中总糖的影响趋势与对还原糖的类似，但没有对还原糖的影响明显。普鲁兰酶的添加，对酒精质量分数的影响较明显，与不添加普鲁兰酶发酵的结果相比，提高了1.3。因此，考虑成本问题，普鲁兰酶最适用量20 µ/g至30 µ/g之间。
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user: 4. 结论 1) 在液化前添加普鲁兰酶有助于芭蕉芋淀粉的降解。 2) 添加普鲁兰酶的量过少，达不到理想效果，糖化率偏低，若普鲁兰酶添加过多，将会增加成本。本实验条件下，普鲁兰酶的最适用量为30 µ/g芭蕉芋淀粉，可使还原糖的含量达到10.31%，比对照组提高1.29%，发酵结束后的酒精质量分数提高了1.3。 3) 普鲁兰酶辅助双酶法可有效提高芭蕉芋淀粉的降解率。
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user: 摘 要 川东地区石炭纪由于受到海西早期强烈构造隆升和侵蚀作用影响，仅残存不完整的上石炭统黄龙组，但经过强烈的白云石化作用和古岩溶作用下形成了川东地区主要的天然气产层。本文以川东地区冯家湾构造石炭系为研究对象，基于系统的岩心观察描述、薄片鉴定和物性分析，以及最新的钻井资料，在精细小层划分和对比的基础上，对黄龙组沉积微相和有利储集微相进行了详细研究。研究区石炭系黄龙组残存黄龙组一段和二段，通过旋回对比原则，将黄龙组二段进一步细分为三个亚段，区内地层残存厚度变化不大。通过岩相、古生物等沉积相识别标志，确定该区黄龙组主要发育碳酸盐潮坪相，细分为潮上坪、潮间坪和潮下坪亚相及若干微相，并建立了碳酸盐潮坪沉积模式。其中，黄龙组一段主要处于潮上坪沉积环境，黄龙组二段主要发育潮间–潮下带旋回性沉积环境。结合物性分析资料，确定研究区有利储集微相主要为潮间坪的砂屑滩和藻砂坪微相。 关键词 :川东地区，冯家湾构造，石炭系黄龙组，沉积微相，有利储集微相 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 对于四川盆地上石炭系黄龙组沉积相的研究，前人提出了很多不同的观点：一部分学者认为本区黄龙组的沉积为潮坪模式 [ 1 ] [ 2 ]，有的学者认为属潟湖–海湾模式 [ 3 ]，有的学者则归属为蒸发台地–局限台地模式 [ 4 ] [ 5 ]。而对于碳酸盐岩沉积体系的多样性及成岩作用的复杂性，很难对碳酸盐岩储层的类型进行定义及分类。有学者将全球碳酸盐岩储层归纳为6种类型 [ 6 ]：1) 不整合面之下的石灰岩和白云岩；2) 潮上带到潮下带的白云岩；3) 鲕粒、团粒浅滩；4) 礁(包括与礁有关的储层)；5) 泥晶灰岩、白垩内的微孔隙；6) 泥晶灰岩内的微裂缝。本文通过岩心观察、薄片鉴定，结合岩石学、测井及地震资料的综合研究，认为本区黄龙组主要为一套碳酸盐岩潮坪沉积，编制了黄龙组一段和二段的沉积相平面图，结合各类沉积微相的平均孔隙度来分析，为提高四川盆地黄龙组勘探开发效益提供更多的地质依据。
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user: 2. 研究区概况 冯家湾气田地理位置位于重庆市万州区北部，区域构造位置隶属于川东断褶带云安厂构造带中部，为云①断层下盘(图1)的一个潜伏构造，北部以断洼与构造带主体大坪垭口高点相隔，东北与沙塘潜高相邻，西南与大猫坪潜伏构造正鞍相接。川东地区在区域构造上位于川东弧形褶皱带的西南缘，因此，川东弧形褶皱带的空间展布与形成演化对该区各地层的构造—沉积演化具有极其重要的控制作用 [ 7 ]。根据前人研究，川东地区由于受加里东运动的影响，直到晚石炭世才又接受沉积。石炭纪末的云南运动使得上扬子古陆再度上升遭受剥蚀，使石炭系仅残存上石炭统黄龙组，而研究区区内钻井仅揭示黄龙组一、二段，与上覆下二叠统整合接触 [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]。本次研究旨在通过精细地层研究的基础上，细分石炭系黄龙组沉积微相及演化规律，判断其垂向演化和横向分布规律。
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user: 3. 精细地层划分与对比 冯家湾潜伏构造钻遇石炭系的钻井有9口，其中钻穿石炭系的井7口。从冯家湾构造钻探情况看，下石炭统河洲组在区内无沉积，仅残存上石炭统黄龙组，残存厚度分布于39 m~70 m之间，总体上地层厚度分布比较稳定，厚度的差异性不大。传统的黄龙组地层纵向上自下而上依次可划分为黄龙组一段(C 2 hl 1 )、二段(C 2 hl 2 )和三段(C 2 hl 3 ) [ 11 ]，其中一段以次生粉晶灰岩为主，二段以泥晶–粉晶云岩为主，三段为泥晶–粉晶云岩和灰岩互层，黄龙组受岩溶作用影响而角砾化现象普遍，黄龙组三段在区内剥蚀殆尽，仅保留一段和二段地层(图2)。 研究区内石炭系取心井均为全井段取心，且有系统的岩石薄片资料，为开展精细地层研究奠定了基础。通过对研究区取心井段系统观察描述和岩石薄片鉴定分析，依据岩相变化和组合规律对黄龙组进行了精细地层划分和对比研究。 图1. 冯家湾构造井位分布及构造位置图 3.1. 黄龙组一段(C 2 hl 1 ) 川东地区黄龙组一段沉积超覆在中志留统灰绿色或杂色泥岩之上，一般厚度不超过10 m [ 12 ]。冯家湾构造区黄龙组一段沉积厚度2 m~8 m之间，原岩以泥晶云岩或膏云岩为主，成岩期经去膏去云化作用或表生期岩溶作用大多形成次生粉晶灰岩或角砾状次生灰岩，几乎不见生物迹象。本段在云安24井变为灰岩及砂屑灰岩夹藻云岩，见少量有孔虫屑，偶见溶孔，角砾间见藻砂屑、砂屑、有孔虫、䗴屑。C 2 hl 1 沉积时期，川东大部分地区处在炎热气侯下、水体盐度较大的潮上蒸发环境，该时期主要为潮上带亚相 [ 13 ]。本段岩性较为致密，不具有储集意义。 3.2. 黄龙组二段(C 2 hl 2 ) 二段整合沉积于一段之上，厚36.5 m~62 m，冯家湾构造云安002-2井区残余厚度相对较薄，最厚在南端云安11-云安21井区，厚度在45 m左右。岩性主要为粉晶云岩、含颗粒白云岩、藻/砂屑白云岩、生屑白云岩、针孔状白云岩、鲕粒白云岩，岩溶角砾化形成的云质岩溶角砾岩普遍发育。在粉晶云岩、颗粒云岩和云质岩溶角砾岩中溶蚀孔洞及溶蚀缝等极其发育，储渗性好，是石炭系极为重要的储集岩和储集层位。本段的岩性及生物组合特征表明C 2 hl 2 沉积时海侵范围扩大，全区基本上都接受沉积，但水体循环不畅通，盐度较大，总体仍属局限性沉积环境 [ 14 ]。黄龙组二段(C 2 hl 2 )根据岩相及沉积微相变化进一步细分为三个亚段C 2 hl 2 1 、C 2 hl 2 2 、C 2 hl 2 3 ，属于潮间–潮下的旋回(图3)。 图2. 冯家湾构造石炭系黄龙组沉积地层理想柱状图
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user: 4. 沉积相标志及特征 4.1. 沉积相标志 4.1.1. 岩性标志 根据冯家湾区块7口井岩芯及薄片观察，发现各段的岩性具有不同的特征，从下到上依次为次生灰岩为主→微–粉晶白云岩为主→泥–粉晶灰岩为主夹白云岩递变(图4(a)，图4(b)，图4(g))，同时也反映出了黄龙组沉积演化变迁。一段主要为深灰色或褐灰色去白云化、去膏化粉–细晶次生灰质岩溶角砾岩和白云质灰岩和灰质白云岩和泥–细晶白云岩(图4(c))，偶见泥–微晶白云岩，反映气候炎热、干燥，水体盐度高。二段主要以白云岩为主(图4(h)，图4(i))，并发育丰富的溶蚀溶孔，反映为气候炎热、干燥，水体盐度较高。三段主要为由局限向开阔浅海陆棚相过渡的泥–微晶(少量粉晶)灰岩(图4(d)，图4(e)，图4(f))，偶见少量有孔虫、棘皮等生物碎屑，局部夹有白云生物碎屑灰岩，水体盐度不高，为正常海水盐度。 4.1.2. 古生物标志 从薄片观察可见冯家湾地区生物碎屑含量较多，主要以窄度生物组合为主(图5)。黄龙组一段生物较少。二段较丰富，以有孔虫发育为主，有少量藻类、海百合、腕足、䗴等，这种生物组合属于快速海侵沉积的产物，反映该时期水体突然增加的海侵作用。 图3. 冯家湾石炭系黄龙组连井图 图4. 冯家湾石炭系黄龙组典型岩石类型 图5. 冯家湾石炭系黄龙组颗粒(生屑)类型及相对含量直方图 4.2. 沉积微相类型划分 针对川东地区冯家湾石炭系黄龙组的沉积相，前人已做了很多研究，不同的研究者根据所采用的地质理论和依据的沉积相模式不同，其相带名称的定义也不同 [ 15 ] [ 16 ]。前人曾将不同的微相类型与一定的海平面变化位置(体系域)相对应，分析微相的纵向演化与海平面相对变化及气候变化的关系。本次研究根据研究区的钻井、录井、岩心、薄片等分析，以及对前人研究成果的剖析，认为研究区在黄龙组时期主要处于碳酸盐岩潮坪环境沉积，并将研究区沉积微相进行进一步的精细划分：浅滩、潟湖、静水泥、藻砂坪、藻云坪、膏云坪。 研究区内黄龙组主要分三段，一段主要为灰黑色及深灰色灰岩，二段为一个潮下坪–潮间坪–潮下坪的沉积旋回，而三段基本不发育。 1) 潮上坪亚相 ① 膏云坪：主要发育在黄龙组一段，以灰岩为主，含有云质灰岩，夹有灰质云岩，部分含有角砾，偶见溶孔。 2) 潮间坪亚相 ① 潟湖：主要发育在潮间亚相，主要以白云岩为主，部分含有溶孔和角砾。 ② 砂屑滩：岩石类型主要为粒间溶孔砂屑细粉晶云岩，泥、细粉晶砂屑云岩，较均匀分布，砂屑形态一般圆–椭圆，部分变形成不规则的长条或其它形态，砂屑普遍细–中级，少许为砾屑级，另少见毛团虫、介形虫等生屑，另见少量藻砂屑和表鲕，部分砂屑边缘具泥晶套，形态欠规则，见虫屑局部富集，粒间溶孔较发育，少量粒内溶孔和铸模孔。 ③ 藻砂坪、藻云坪：主要发育在潮间亚相，主要以藻砂屑云岩及藻云岩为主，其中夹有薄层云岩、灰质云岩，部分含有角砾，局部见溶孔，以粒间溶孔和粒内溶孔为主，少见铸模孔。 3) 潮下坪亚相 ① 生屑滩：岩石类型主要为生屑细粉晶云岩，生屑仅辨较大的腹足、有孔虫(节房、球办、毛团等)。 ② 静水泥：主要发育在潮下亚相，以白云岩、灰质云岩为主，少量灰岩、云质灰岩，部分见角砾。 ③ 浅滩：主要以生屑滩和砂屑滩为主，部分发育少量的鲕粒滩。滩主要发育在黄龙组2段。 ④ 鲕粒滩：岩石类型主要为粒内溶孔残余鲕粒泥晶云岩，粒间溶孔亮晶鲕粒灰岩，其中，残余鲕为细粉晶结构，圆–椭圆形，鲕内孔发育，部分具示底构造，部分鲕受压变形呈鸟嘴状，含藻迹的泥晶云石粘结为主，灰岩种分布少量变形鲕粒(呈鸟咀，链状)，棘皮、办鳃、介形虫屑，有孔虫屑少量，亮晶胶结，局部粒间溶孔发育，零散见粒内溶孔。 我们以云安2井为研究区内的关键井，根据录井资料，云安2井黄龙组地层厚度为42 m，岩性主要为细粉晶白云岩、泥粉晶云岩、角砾云岩、砂屑云岩、藻云岩、细粉晶灰岩，发育有较多的角砾碳酸盐岩(图6)。 黄龙组一段厚度为5 m，岩性主要为细粉晶灰岩，测井曲线形态呈现钟形–漏斗形复合特征，根据岩性变化和测井曲线，此段主要发育潮上带膏云坪。 黄龙组二段厚度为37 m。C 2 hl 1 段厚度为12 m，岩性主要为藻云岩、砂屑白云岩，发育部分灰质云岩以及鲕粒白云岩。测井曲线形态呈现柱形特征，主要发育潮间带–潮下带亚相的旋回，可识别出藻砂坪夹鲕粒滩以及大量浅滩微相沉积。C 2 hl 2 段厚度为12 m，岩性主要为砂屑白云岩、藻云岩、藻砂屑云岩，发育部分生屑灰岩和云质灰岩。测井曲线形态呈柱形特征，主要发育潮下带–潮间带的旋回，可识别出藻云坪夹砂屑滩以及大量浅滩和少量潮下静水泥微相沉积。C 2 hl 3 段厚度为13 m，岩性主要发育砂屑白云岩和藻云岩夹少量次生云岩和泥质白云岩。测井曲线形态呈柱形特征，主要发育潮下带–潮间带的旋回，藻云坪、藻砂坪、砂屑滩及少量潟湖微相沉积。 图6. 冯家湾石炭系黄龙组云安2井沉积相–储层综合柱状图
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user: 5. 沉积微相分布特征 5.1. 连井相分析 该连井剖面选取研究区东西向：云安9-云安21-云安11-云安24-云安2-云安002-2井黄龙组沉积相横向展布特征(图3)。 该连井剖面呈东西方向展布，黄龙组划分为三段，黄龙组顶底界线明显，三个岩性段界限局部可对比。在研究区内，整体呈现潮下–潮间亚相的旋回，膏湖环境的水体深度无明显变化，三段则遭受到剥蚀，几乎无残余。 纵向上，该连井剖面自下而上发育碳酸盐潮坪，整体呈现一个潮下–潮间亚相的旋回。碳酸盐潮坪主要沉积一套细–粉晶去膏化次生灰岩与微–粉晶云岩、角砾状云岩、针孔状云岩、藻云砂屑云岩、藻砂屑云岩、生屑云岩和各类云质岩溶角砾岩。黄龙组一段沉积较薄，三段在该剖面不发育，二段沉积稳定，这是由于川东地区由于受加里东运动的影响，直到晚石炭世才又接受沉积，石炭纪末的云南运动使得研究区遭受抬升剥蚀 [ 17 ] [ 18 ]。 横向上，自西向东主要沉积了一套灰岩、白云岩，为碳酸盐缓坡沉积，其中礁滩体不发育，这也成为了该时期的一个典型沉积特征。黄龙组一段沉积厚度变化稳定，在云安24井区，沉积厚度最薄；二段沉积厚度稳定；三段不发育。在该剖面上，云安9井的沉积厚度最大的，分析其原因可能是该井处于比较低洼的地区。在剖面上显示，黄龙组一段底部普遍发育膏云坪微相，这可能是蒸发作用导致水分大量蒸发而没有得到补给，使得水位逐渐降低的原因，同时也解释了一段沉积厚度不大的问题。二段普遍发育泻湖、藻砂坪和潮下静水泥微相，其中云安21井、云安11井、云安24井和云安2井发育潮下浅滩沉积微相，较少的发育暴露蒸发微相，陆源碎屑物减少，表明了水位比一段沉积时期高。 5.2. 平面相分析 5.2.1. 黄龙组一段 C 2 hl 1 期主要发育一套大面积的膏云坪，随着海水入侵，研究区为高能沉积环境。主要发育大段灰岩、云质灰岩，夹杂部分白云岩、灰质云岩。生物发育较少，偶见溶孔和藻屑(图7(a))。 5.2.2. 黄龙组二段 C 2 hl 2 期为研究区主要研究层段，随着海侵范围扩大，研究区沉积环境演变滩间渴湖、浅滩、潮间藻砂坪潮下静水泥的沉积。 1) C 2 hl 2 1 亚段 由于海水的推进，黄二1期主要在处在潮下浅滩、潮下藻砂坪和潮下静水泥。研究区域内，云安2井、云安9井、云安11井和云安24井为潮下浅滩，云安1井和云安3井为藻砂坪，其他则为潮下静水泥沉积，沉积物以云岩、角砾云岩、针孔状云岩为主，下部有少量次生灰岩，此期生物也开始出现，腹足、藻类，局部还是见部分生物碎屑沉积(图7(b))。 2) C 2 hl 2 2 亚段 此期海水继续侵入，研究区内，潮下浅滩环境只有零星存在，主要集中在云安1井和云安9井。除了云安4 (4-1)井和云安23井位潮下静水泥沉积，其他均为潮间藻砂坪的沉积。主要沉积云岩、藻云岩、砂屑生屑白云岩、藻砂屑云岩，含有次生灰岩，颗粒主要为生屑、藻砂屑及少量鲕粒，分选较好。生物比较发育，生物碎屑常见，含䗴、有孔虫、珊瑚、腹足、腕足、棘屑、介形虫及藻类等生物化石(图7(c))。 3) C 2 hl 2 3 亚段 此期海侵较缓，海水继续扩进，为潮间藻砂坪和潮下静水泥环境过渡，只有云安1和云安21有小的潮下浅滩的发育。沉积主要为藻云岩、砂屑云岩、藻砂屑云岩、云岩，含有次生灰岩物，生物比较发育，生物碎屑常见(图7(d))。 图7. 冯家湾构造石炭系黄龙组细分层沉积相分布图
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user: 6. 沉积相模式 根据研究区取心井和野外剖面的沉积构造标志、古生物化石类型、沉积相类型及特征、沉积相的空间展布及垂向演化特征的分析，参考Laporate (1967)的经典潮汐作用模式，建立川东地区冯家湾石炭系黄龙组沉积相模式(图8) [ 19 ]。
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user: 7. 有利储集微相 通过对研究区内，根据对单井物性数据分析，研究区内井云安2井、云安11井、云安21井、云安24井的平均孔隙度为4.63%。从各类沉积微相平均孔隙度结合孔隙度分布来看，由高到低依次为浅滩、潮下静水泥、鲕粒滩、砂屑滩、藻云坪和藻砂坪、潟湖、生屑滩、膏云坪。其中高能沉积环境下的浅滩和潮下静水泥孔隙度明显高于其他几类，高能沉积环境为储层发育提供了有利的物质基础，这两种微相是研究区有利储层发育的类型。而膏云坪的孔隙度相对较低，普遍为低孔隙，基本不发育储层(图9)。研究区主要储集岩类型为颗粒云岩、藻屑云岩、细粉晶颗粒云岩等，说明优质储集岩主要赋存于高能的滩相环境中，浅滩微相则为区域有利储集微相。
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user: 8. 结论 通过对研究区内石炭系黄龙组的岩心、薄片、测井、古生物等方面的资料的综合分析，在前人的研究成果的基础上，主要对研究区进行了地层以及沉积的研究，取得如下的成果和认识： 图8. 冯家湾石炭系黄龙组沉积相模式图 图9. 冯家湾石炭系黄龙组不同沉积微相类型孔隙度直方图 1) 本次研究通过地层厚度特征及地层发育特征，将石炭系黄龙组分为五段：黄一段、黄二 1 段、黄二 2 段、黄二 3 段和黄三段。根据结果表明，研究区石炭系地层总体厚度分布比较稳定，厚度的差异性均不大，各时期地层分布具有一定的继承性，也具有一定差异。 2) 针对川东地区石炭系黄龙组的沉积相，本文认为在研究区内，黄龙期主要处于碳酸盐潮坪环境沉积，研究区划分为潮上坪、潮间坪、潮下坪三个相带以及浅滩、潟湖、静水泥、藻砂坪、藻云坪、膏云坪6个微相带，这样的沉积模式更能反映研究区的沉积特征。 3) 从各类沉积微相平均孔隙度结合孔隙度分布来看，由高到低依次为浅滩、潮下静水泥、鲕粒滩、砂屑滩、藻云坪和藻砂坪、潟湖、生屑滩、膏云坪。其中高能沉积环境下的浅滩和潮下静水泥孔隙度明显高于其他几类。由于优质储集岩主要赋存于高能的滩相环境中，浅滩微相则为区域有利储集微相。
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user: 摘 要 针对河北省地下水超采漏斗问题，对当前地下水超采的情势、成因、对策等进行了分析。河北省常年地下水超采量40~60亿m 3 ，近年随降雨量减少，超采呈增加趋势。地下水超采主要原因之一是高耗水作物种植与水资量不匹配造成，因此与水资源量相匹配的种植结构调整是治理超采的有效措施之一。但推行限水种植制度会不同程度造成粮食产量和农民收益降低，因此需要生态补偿和产生治理成本。分析结果表明，目前推行的两种节水种植模式中，一季休耕一季雨养模式直接治理成本为3.03元/m 3 ，间接成本4.57元/m 3 ，综合成本8.21元/m 3 ，每a节约灌溉水 2475 m 3 /hm 2 ，同时造成周年粮食减产45.5%；完全雨养旱作模式直接治理成本为3.64元/m 3 ，间接成本5.56元/m 3 ，综合成本9.2元/m 3 ，每a可节约灌溉水 3300 m 3 /hm 2 同时造成周年粮食减产61.2%。两种治理模式比较，一季休闲一季雨养模式治理成本相对较低，并且粮食减产少。 关键词 :河北省，地下水超采漏斗，种植结构，经济分析 Copyright © 2019 by author(s) and Wuhan University. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 河北省地下水超采现状与超采原因 1.1. 地下水超采现状 根据2003年开展的河北省水资源调查资料，河北省水资源总量204.7亿m 3 ，可利用水资源量约80%。常年用水量200~220亿m 3 ，年水资源超用量40~60亿m 3 [ 1 ] [ 2 ]。近年，随着全球气候变化，河北省降雨量呈现明显减少趋势，资料显示每10 a减少7.6 mm [ 3 ]，而河北平原地下水开采量呈一定增加趋势，70年代为88.0亿m 3 、80年代为123.5亿m 3 、90年代为122.3亿m 3 、2000年为128.6亿m 3 ，2003年现状年河北平原深层地下水的开采为严重超采(TDS < 1 g/L)，产生了水位降落漏斗 [ 4 ]，说明河北省的地下水超采量也呈现一定增加趋势。于2014~2016年在河北省实施的地下水超采试点中，2013基准年全省年超采量达到59.6亿m 3 ，并以此作为超采治理的目标 [ 5 ]。近 30a 全省已累计超采地下水1500亿m 3 [ 6 ]，因此河北省地下水超采治理迫在眉睫。 1.2. 主要超采原因 用水量与水资源禀赋不匹配的矛盾是河北省地下水超采的根本原因，由于河北省地表水资源十分匮乏，因此超用的主要是地下水，导致了地下水超采漏斗。而工业和生活用水不断增加，发展灌溉及高耗水作物的种植，加剧了地下水超采漏斗的发展。 历史上河北省曾经是水资源相对比较丰富，以致于一些低洼地区还经常出现水患。而历史上河北的黑龙港地区河道沟渠水比较多，地下水位较高，一直土壤盐碱较严重。为了治水1963年毛主席发出“一定要根治海河”的号召。随着山区水库建设和打井发展灌溉农业，粮食产量不断增加，但地下水位不断下降，地表水逐渐萎缩消逝，地下水持续超采，诱发了大范围的地下水超采漏斗。根据2016年水资源公报，农业用水比例占总用水量70.1%，其中灌溉用水占64.1% [ 7 ]。河北省小麦种植面积约233万hm 2 (3500万亩)，河北省小麦的ET在400~450 mm，生长季节降雨只能满足总耗水量的1/4~1/3，其余需要灌溉来满足 [ 8 ]。而河北粮食生产的90%来自灌溉农业，因此大规模发展的灌溉农业是河北省地下水超采的重要原因之一。另外随着人口增加，工业和生活用水增加也加剧了地下水超采。
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user: 3. 结论与建议 1) 河北省地下水超采形势比较严峻，在2014年地下水超采治理试点实施之前，呈现一定发展趋势。其中种植高耗水作物和农业灌溉用水是主要诱因之一。调整农业种植结构，进行适水种植是治理地下水超采的根本措施之一。 2) 目前试点的两种模式，“一季休耕一季雨养”模式直接投入成本为3.03元/m 3 ，间接投入成本4.57元/m 3 ，综合投入成本8.21元/m 3 ，同时造成小麦玉米周年粮食减产45.5%，每a节约灌溉水 2475 m 3 /hm 2 (165 m 3 /亩)，如果推广66.7万hm 2 (1000万亩)则可以减少地下水开采16.5亿m 3 ； 完全雨养旱作模式直接投入成本为3.64元/m 3 ，间接投入成本5.56元/m 3 ，综合投入成本9.2元/m 3 。同时造成小麦玉米周年粮食减产61.2%，每a可节约灌溉水 3300 m 3 /hm 2 (220 m 3 /亩)。如果推广66.7万hm 2 (1000万亩)则可以减少地下水开采22亿m 3 。 3) 两种治理超采模式比较，一季休闲一季雨养模式治理成本相对较低，并且粮食减产少。虽节水量较完全雨养稍低，但节水效果明显，大面积应用粮食安全隐患低。完全雨养综合成本较高，并且粮食减产幅度较大，大面积推广宜慎重，同时积极探索新模式。 4) 在治理河北省地下水超采时，建议全国统筹考虑粮食生产，尽量使压采区损失的粮食由其他水资源丰富区域增产得到一定补偿，尽量不通过进口途径解决粮食安全问题，使间接投入成本不发生，进而可大大减少超采区治理成本。
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user: 摘 要 通过统计2014~2017年4~10月成都市9个环境监测站点的O 3 、NO 2 、CO、PM 2.5 的监测资料以及气象观测资料，分析了这四年成都市臭氧持续污染特征，对比分析了成都市城区和清洁对照站点臭氧浓度和气象要素的关系，并以2016年典型个例分析了天气条件对成都市夏季臭氧持续污染的影响。结果表明：成都市臭氧污染与3天以上臭氧持续污染事件多发生在5月和7月；臭氧持续污染与天气系统密切相关，持续污染过程中臭氧浓度与温度呈现明显的正相关；持续高温(日最高气温30℃以上)、较低湿度、晴朗少云天气、无降水、小风速、西风、西北风对成都市臭氧持续污染有利；夏季副热带高压的西伸和维持造成的持续高温天气对成都及周边城市臭氧持续性污染有重要影响。 关键词 :臭氧持续污染，影响因素，天气条件，成都 Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 2013年实施《大气污染防治行动计划》以来，全国SO 2 、PM 10 、PM 2.5 浓度有大幅度的降低，但是臭氧污染问题并没有得到缓解，甚至更加严重。成都市臭氧日最大8小时平均浓度(90百分位)值从2013年的157 µg/m 3 升高至2018年的167 µg/m 3 。这与城市发展、能源结构转变、汽车保有量迅速增加有很大关系。臭氧主要来源于汽车尾气中的NOX、CO等污染物的光化学反应 [ 1 ]，以及PM 2.5 的气溶胶化学作用 [ 2 ]。O 3 浓度高低除了与相关前体物浓度有关外，还与天气条件有密切联系。气象因子对近地面O 3 浓度有着重要的作用 [ 3 ]，O 3 浓度和温度、气压、湿度、风速风向等各气象要素存在相关性 [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]，天气条件的改变对O 3 的时空分布影响较大，其中温度、湿度、风向风速的影响很大。近地面臭氧浓度随着气温的升高而升高；而降水、湿度的影响刚好与气温相反；大风或有雾的天气条件也会成为近地面臭氧浓度增高的原因 [ 9 ]。刘源在对四川省大气污染概况及特点的分析研究中认为成都地区风速小，相对湿度较大，夜间经常出现逆温，静稳天气多，不利于污染物的扩散，容易造成持续污染 [ 10 ]。 本文主要利用成都市臭氧持续污染事件分析成都市夏半年臭氧持续污染的特征；利用典型臭氧持续污染过程中臭氧前体物的时间分布以及各气象因子的分布来探究天气条件对臭氧持续污染的影响，为成都地区大气臭氧污染的防控提供科学支撑。
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user: 2. 材料与方法 根据环保部城市AQI日值计算标准《环境空气质量指数(AQI)技术规定(试行)》(HJ633-2012)，定义浓度超过国家环境空气质量二级标准的污染物，即IAQI大于100的污染物为超标污染物 [ 11 ]。空气质量分指数(IAQI)的指数范围为0~500。指数越大，级别越高，污染越严重，对人体的健康影响更大。根据公式： I A Q I P = I A Q I H i − I A Q I L o B P H i − B P L o ( C P − B P L o ) + I A Q I L o 式中：IAQI P 为污染物项目P的空气质量分指数，C P 为污染物项目P的质量浓度值，BP Hi 为与C P 相近的污染物浓度限值的高位，BP Lo 为与C P 相近的污染物浓度限值的低位值，IAQI Hi 为与BP Hi 对应的空气质量分指数，IAQI Lo 为与BP Lo 对应的空气质量分指数。 本文共使用成都市8个国控环境空气自动监测子站臭氧监测数据，数据来源于中国生态环境部公共网站：http://beijingair.sinaapp.com/，因成都市区内各监测站点相距很近，且地形特征与经济发展状况相对一致，因此将各环境站点数据计算平均值作为成都市区的臭氧平均浓度。
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user: 3. 结果与分析 将2014~2017年4~10月成都市出现臭氧轻度污染(IAQI > 100)，且持续天数大于3天(包括3天)定义为一次持续臭氧污染过程。根据此标准统计得出图1，四年间臭氧持续污染次数分布均呈现出“双峰”的形式。四年间夏半年臭氧持续污染高发月份主要集中在5月、7月，7月臭氧持续污染次数最多，共计8次，其次为5月，臭氧持续污染次数共计7次。四年间在6月、9月、10月均只有1次持续污染事件。其中，四年间臭氧持续污染过程持续时间达到5天及以上的次数共有8次，其中，2015年3次，2016年2次，2017年3次，且多发生在5月、7月(表1)。 图1. 2014~2017年4~10月臭氧持续污染事件月分布 表1. 2014~2017年4~10月臭氧持续污染过程统计 臭氧持续污染过程中臭氧浓度与温度有较强的正相关(图2)，相关系数约为0.76。统计分析四年间所有持续污染过程中气象要素，持续污染过程平均温度最低为19.5℃，过程中最低温度为16.9℃，表明日平均温度连续几天维持在20℃左右容易导致臭氧持续污染。持续污染过程平均风速 < 2.5 m/s，风向主要为西风、西北风。平均气压低于950 hPa，气压较低。 图2. 持续污染过程中小时臭氧浓度–温度散点图
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user: 5. 结论 1) 成都地区臭氧污染和臭氧持续污染事件在春季和夏季均发生频次较高，7月臭氧污染最为严重，其次为5月。 2) 持续污染过程中臭氧浓度与温度呈现明显的正相关关系，相关系数约为0.76，与向低湿度呈现负相关关系。持续高温、较低湿度、晴到少云天气、无降水、小风速、西风、西北风对成都市臭氧持续污染有利。臭氧浓度白天下午高，夜间低，城市清洁对照站点臭氧浓度峰值滞后于城区。 3) 夏季典型臭氧污染过程天气分析表明，四川盆地受西太平洋副热带高压的控制，天气晴好，有利于臭氧前体物进行光化学反应产生臭氧，再加上风速小，臭氧在水平方向上的扩散也受到抑制，导致了高温天气和臭氧持续污染事件的发生。
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user: 摘 要 鄱阳湖是我国最大的淡水湖泊，水情情势受入湖洪水和长江洪水共同影响，具有独特水文特征。本文以星子断面实测流量成果代表鄱阳湖出湖流量，探讨各典型湖流对出湖流量影响。得到结论如下：1) 不同湖流形态下，影响出湖流量主要因素或各因素贡献度不同；2) 重力流下，影响鄱阳湖出湖流量变化的主要因素是五河来水量，且出湖流量大小能够利用湖区水位高低来反映，且当星子水位与湖口水位落差大于等于0.10 m时，可通过入湖流量及星子水位来计算出湖流量；3) 顶托流下，影响鄱阳湖出湖流量变化主要因素受长江水量级别不同而发生变化，当九江流量小于50，000 m 3 /s或大于60，000 m 3 /s时，出湖流量与大通站与九江站流量差值、入湖流量存在较好相关关系；4) 倒灌流下，影响鄱阳湖出湖流量主因是长江来水量大小和鄱阳湖水位多少，倒灌期间九江流量变化累积效应能够很好的反映出湖流量累积效应的变化。 关键词 :鄱阳湖，出湖流量，湖流，影响因素 Copyright © 2019 by author(s) and Wuhan University. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 鄱阳湖是我国最大的淡水湖泊，上承赣江、抚河、信江、饶河、修水等五河来水，经湖盆调蓄后，于湖口注入长江。鄱阳湖又是一个季节性、吞吐性湖泊，具有独特水文特征 [ 1 ]，且根据流势、流向和江湖水文关系可将吞吐流分为重力型、顶托型和倒灌型3种湖流类型 [ 2 ] [ 3 ]，而分型主因又是长江与鄱阳湖相互作用。当长江水量较小且水位较鄱阳湖低时，长江对鄱阳湖出湖流量影响较小，此时出湖流量大小与水面比降和过水断面形状关系较为密切，故表现为重力型湖流；但在江西五河汛末，长江进入主汛期期间，五河来水量减少，长江水量急剧上升，长江对鄱阳湖出湖流量影响逐渐增大，根据长江对鄱阳湖作用程度又分为顶托型和倒灌型两种流态 [ 4 ]。 长江与鄱阳湖的关系复杂多变，在年内、年际上均有着规律性变化。在年内上，专家认为 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] 认为江西“五河”的来水量是影响鄱阳湖水位和水量变化主要因素，且江湖相互作用强度呈此消彼长的关系；在年际上，三峡水库的运行对枯水期江湖关系产生较大影响 [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]，长江对鄱阳湖出流影响有所弱化，鄱阳湖出湖流量更加通畅，重力型湖流天数显著增多，顶托型和倒灌型湖流天数显著减小。 在影响因素较为单一的河道中，往往利用水位流量关系来反映河道内流量实时变化过程 [ 11 ] [ 12 ]。而对于水情条件极其复杂的鄱阳湖，出湖流量的大小，特别是在顶托期和倒灌期，难以用水位的变化实时来反映流量的变化。如游海林 [ 13 ] 等利用最小二乘法尝试建立湖口水位流量关系，拟合精度较差，达不到获取准确出湖流量的精度要求；若利用整编技术来拟合出湖流量，往往需要高密度监测频次才能够达到精度要求。为准确、快速获取鄱阳湖出湖流量过程，需根据鄱阳湖水情特点，分别阐述重力流、顶托流、倒灌流对鄱阳湖出湖流量影响，同时为尽量减少定线产生的误差影响，应采用实测成果进行分析。 为更好的利用实测成果进行分析，鄱阳湖水文局根据《水利部鄱阳湖水资源水生态环境研究开放基金(ZXKT201706)》项目需求，于2015~2018年在星子基本断面开展流量测验工作，同步收集江西省水文局关于五河水情整编成果资料，探讨典型湖流对鄱阳湖出湖实测流量影响，尝试建立出湖流量演算模型，为湖泊流量监测、水位流量关系、水资源量计算、水量平衡分析提供一定的技术支撑。
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user: 2. 数据与方法 2.1. 研究区域与数据获取 本文研究区域为“五河”控制站(外洲、李家渡、梅港、虎山、渡峰坑、虬津、万家埠)以下，湖口断面以上约2.5万km 2 区域(见图1)。 图1. 研究区域及研究站点分布图 星子断面与湖口断面之间无支流汇入或汇出，两者流量关系较好(图2)。但受测点布设及测次多少影响，湖口站整编流量与星子实测流量存在一定的误差，为尽量减少定线产生误差影响，获取准确出湖流量，自2015至2018年，鄱阳湖水文局利用走航式ADCP收集星子水文断面实测流量(以下简称出湖流量)，共获取193次单次测验成果。五河控制站来水量、长江来水量、湖区降雨、蒸发来源于长江委水文局、江西省水文局整编刊印成果。 图2. 星子实测流量与湖口整编流量相关关系 2.2. 流态区分与研究方法 1) 流态区分 已有研究中，一般以湖口与星子站落差、流速大小作为判别湖口发生倒灌的条件 [ 14 ]。据有关分析，湖口发生倒灌时，星子与湖口落差分布较为散乱，幅度过大(−0.20~0.30 m)，且湖口水流流向与水位差出现反向时，其影响因素可能不止一种 [ 10 ] [ 15 ]。第二次鄱阳湖科学考察组从水文学角度提出鄱阳湖倒灌发生条件，认为单位时间内九江流量增加量若大于初始时刻湖口流量时，将发生倒灌。满足此条件一般位于长江主汛期(7~9月)，流量增长较快，而此时鄱阳湖受江西主汛期影响，底水一般较高，这与倒灌发生机理较为一致，能够较好计算出倒灌期。 在重力流和倒灌流之间有一过渡流–顶托流，此流态一般较难界定。顶托作用主要来自于长江干流影响，但表现在流量随水位的上升而减小。从流速角度分析，星子断面水位流速分布呈现马鞍形分布特征 [ 16 ]，顶托流流速分布一般位于0.0~0.2 m/s之间，重力流流速分布一般大于0.2 m/s；从长江水情变化来看，汉口流量超过18，000 m³/s时，长江水流对鄱阳湖存在较为明显的顶托作用 [ 4 ]。综合前人分析成果，可获取流态区分条件。 { 重 力 流 ，   v > 0.2   m / s 且 Δ Q 九 − Q 湖 0 ≤ 0 顶 托 流 ，   0 < v ≤ 0.2   m / s 且 Δ Q 九 − Q 湖 0 ≤ 0 倒 灌 流 ，   v < 0   m / s 且 Δ Q 九 − Q 湖 0 > 0 (1) 式中：v为断面平均流速； Δ Q 九 为单位时间内九江流量的增加量，单位时间取1天； Q 湖 0 为初始时刻湖口流量。 2) 研究方法 鄱阳湖总入流包括“五河”来水和区间产流，但平原河流受特殊地理条件限制，计算洪量十分困难。为获取较为准确的入流，基于总入流概念 [ 17 ] 进行入湖洪水量计算。 Q 入 = ∑ i = 1 7 Q i + Q 区 间 水 面 + Q 区 间 陆 面 (2) 式中： Q 入 为总入流， Q i 为考虑传播时间的五河控制站流量， Q 区 间 水 面 为湖区水面产水量， Q 区 间 陆 面 为湖区陆面产水量。 各入湖河流传播时间利用各控制站实测平均流速，综合考虑断面形状系数和各控制站至星子断面距离，计算出不同流量级下各入湖河流传播时间。根据计算，传播时间随流量变化呈幂函数分布，为简便计，分别根据传播时间为1 d、2 d、5 d进行流量级划分，见表1。 Table 1 The flow levels of different propagation time of each lake-entering river (unit: m³/s 河流 控制站 传播时间 河流 控制站 传播时间 1 d 2 d 5 d 1 d 2 d 5 d 赣江 外洲 >10，000 4000~10，000 <4000 信江 梅港 >4000 1000~4000 <1000 抚河 李家渡 >2000 500~2000 <500 修水 万家埠 >900 200~900 <200 饶河 虎山 >1000 200~1000 <200 虬津 >600 200~600 <200 渡峰坑 >1500 400~1500 <400 表1. 各入湖河流不同传播时间流量级划分(单位：m³/s) 利用星子水位查算水位–面积曲线 [ 14 ] 得到湖区水面面积，选取代表性较好的外洲、李家渡、万家埠、虬津、梅港、渡峰坑、虎山、紫云山、都昌和湖口等10站日降雨量作为湖区日面雨量计算站，并利用泰森多边形法获取逐日湖区面雨量值；选取星子、棠荫、康山等3站日蒸发量作为湖区日蒸发计算站，并利用鄱阳湖大水体蒸发试验结果 [ 18 ]，将E601型蒸发值折算为大水体蒸发值。 为获取较为准确区间产流时间分配，根据文献 [ 19 ] 和文献 [ 20 ] 论证成果进行计算，认为日平均雨量超过80 mm的产流系数按0.65计，40~80 mm的产流系取0.6，20~40 mm的取0.5，10~20 mm的取0.4，10 mm的以下视为损耗，推算陆面径流的分配系数采用单位线法，第一天占7.0%，第二天占50.0%，第三天占32.0%，第四天占9.0%，第五天占2.0%。 “五河”和区间径流量进入湖泊后，一般会受到鄱阳湖调蓄作用，根据水量平衡方程可得到考虑调蓄作用 入湖流量 Q 入 调 = Q 入 − V ( Z ) ∂ Z ∂ V ，式中 Q 入 调 考虑调蓄作用时入湖流量， Q 入 为计算入湖流量， ∂ Z ∂ V 为随水位变化 的鄱阳湖库容变化量，通过查算星子水位–容积曲线 [ 14 ] 获取。
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user: 4. 讨论 当长江对鄱阳湖影响程度较小时，鄱阳湖发生重力流，出湖流量更加通畅。从分析成果来看，重力流影响出湖流量主要是入湖水量，这也与其他学者关于五河来水量是鄱阳湖出湖流量主因较为一致。在重力流时，鄱阳湖可视为漫滩型河道，落差能够反映江湖水情条件，同一入湖流量条件下，落差较大情况下出湖流量也应较大。但考虑风浪影响，落差又不能成为主要因素。当出湖流量较为通畅时，水位高低是流量大小的主要表现形式，故若综合考虑鄱阳湖水位变化，能够对出湖流量进行反演。 当长江对鄱阳湖影响程度较大时，鄱阳湖发生顶托流和倒灌流，此时出湖流量随长江影响程度的加大而减小，主要因子从五河来水量变化影响转变为长江干流影响。方春明等 [ 22 ] 认为，在顶托情况下，九江流量每增加1个流量，其顶托作用使出湖流量相应减少1个流量；胡振鹏等 [ 9 ] 认为汉口流量超过18，000 m³/s时，汉口流量大小决定顶托作用的大小。顶托期间，长江来水流量不同量级情况下，其对鄱阳湖出湖流量影响程度发生变化；本文认为鄱阳湖出湖流量与大通与九江流量差值、入湖流量之间存在一定的反演关系，九江流量小于50，000 m³/s时，入湖流量仍然起着较为重要作用；九江流量大于60，000 m³/s时，入湖流量影响被极度削弱，此时长江干流来水起主要作用，但九江流量在50，000 m³/s至60，000 m³/s之间时，入湖水量和长江干流来水作用排序难以有效明确，只能通过实测来获取出湖流量；倒灌期间，影响倒灌流量主因是长江来水量大小和鄱阳湖水位多少，当长江对鄱阳湖发生顶托时，若继续加大长江水量，将会发生倒灌，倒灌期间九江流量变化累积效应能够很好的反映出湖流量累积效应的变化。