干旱环境下土遗址夯补支顶加固变形机制室内试验研究

在自然力和人为活动影响下,地处干旱半干旱地区的长城、交河故城、北庭故城等土遗址,其墙体根部因掏蚀而大面积悬空,甚至造成局部区域坍塌。针对夯土遗址根部严重掏蚀问题,采用夯筑支顶加固措施既符合文物保护的基本原则,也遵循保存原材料与原工艺的要求,且加固效果显著。然而大体积夯筑支顶体在固结和失水干缩作用下,与原遗址墙体之间形成较大的裂隙,宽度达1～3 cm。如何控制和减小夯补体与原遗址体之间的收缩缝隙,成为实现大体积夯筑砌补加固的关键。基于固结理论和失水收缩特性,在室内制作不同密度和级配的试块进行固结试验,以及不同形状土样试验的失水收缩量的数据统计,对比分析不同密度、级配条件固结变形、干缩变形的特征,拟合基于传统夯筑工艺的夯补支顶体固结、干缩变形的阈值,初步摸索出了预控大体积垂直方向变形的经验式,为预判大体积夯筑支顶体沉降机制提供可靠的理论依据。     

亚洲和南半球大气热源（汇）对亚洲夏季风影响的数值试验

利用NCAR CAM3.1模式及NCEP/NCAR (version 1)再分析资料计算出来的几种大气热源分布情况,分别讨论亚洲各地区和南半球上空夏季大气加热场(热源或冷源)对东亚季风环流系统和印度季风环流系统形成的影响.结果表明:(1)东亚地区上空的大气热源和澳大利亚冷源与东亚夏季风环流关系密切,东亚大陆上空及西太平...     

基于模糊综合优化模型的地下水质量评价

在应用模糊综合评判法进行地下水水质评估中,存在地下水质量标准与方法要求的分级标准不匹配以及隶属度绝对化的问题。文中在模糊综合评判法的基础上,引入相对隶属度概念表征评价指标与水质标准间的模糊关系,从而建立起模糊综合优化模型。应用该模型对青岛市大沽河地下水源地水质状况进行评价和分析对比,研究结果表明,地下水质量标准符合优化模型对评判标准类型的要求,克服了传统模型存在的标准不兼容问题。指标实测值介于某中间等级时,该等级与左右相邻等级的相对隶属度值均大于0。与绝对的隶属度分布相比,优化模型拓展了指标在各等级隶属度的分布,真实反映了其相对的特征。水源地南部地区(监测井S1和S3)地下水的总硬度、溶解性总固体与其他特征污染物的含量均超过Ⅳ类水质标准,优化模型判定的水质等级也为Ⅳ类水,评价结果符合研究区的实际情况,表明优化模型是可靠的。     

基于压电效应的随钻式能量回收装置设计

针对钻探领域中井下仪器的连续供电问题和钻杆纵向振动能量的回收问题，设计了一种基于正压电效应的新型随钻式能量回收装置。通过现场经验及地质调查报告，设计了装置的径向尺寸参数及压电片材料。基于COMSOL Multiphysics数值模拟软件建立压电耦合模型，通过强迫振动分析得出压电片的长度范围及最佳安装位置；通过模态分析与频率响应研究，得到压电悬臂梁固有频率在到达拐点厚度之前随压电片厚度单调递增，峰值电压随压电片厚度增加呈区域性变化等规律，压电片厚度为1.2~1.4 mm时发电性能最佳，装置峰值电压为15~40 V。该设计为压电式能量回收装置应用于钻探领域的探索提供了理论支撑和设计参考。      

南海北部珠江口盆地陆架边缘斜坡带层序结构和沉积演化及控制作用

南海盆地是东南亚陆缘最大的、含有丰富油气等资源的边缘海盆地.对于南海大陆斜坡带的发育、沉积演化与南海盆地构造作用及动力学过程的响应关系等方面缺乏深入认识.依据地震、测井及岩心等丰富资料,对南海珠江口盆地东南部陆架边缘斜坡带的层序地层、沉积-地貌演化及其对构造、海平面和沉积物供应变化的响应关系开展了系统性的研究.研究表明盆地的沉积充填可划分为由区域性不整合所限定的7个复合（二级）层序（CS1-CS7）.复合层序CS3-CS7（上渐新统-第四系）均由区域性的海侵-海退旋回构成;其内可进一步划分出由局部不整合或水退-水进的转换面为界的20个次级层序（三级）.研究识别出包括外陆架至陆架边缘三角洲、前三角洲-斜坡扇、陆架边缘前积体、单向迁移的横向底流-斜坡重力流复合水道、大型斜坡下切峡谷、泥质斜坡扇、斜坡滑塌泥石流复合体以及大规模软沉积物变形体等沉积体系或沉积复合体,它们在不同层序具有特定的时空分布,构成多种沉积样式.短周期（三级）的沉积旋回变化与Haq的海平面变化曲线总体上可对比,但长周期的海侵和海退则明显不同,受到了构造隆升和沉降等的控制.陆架边缘沉积演化可划分出裂后早期海底扩张沉积（破裂层序）、裂后晚期海底扩张沉积、后海底扩张等构造-沉积演化阶段.裂谷作用晚期的热隆起、构造差异沉降、裂后热衰减沉降以及上新世以后的东侧碰撞等对主要不整合的形成和海侵-海退产生了重要的影响.晚渐新世至中中新世发育的复合层序（CS3和CS4）记录了裂后海底扩张到停止的大陆斜坡沉积过程;而裂后早期的沉积层序（CS3）为破裂层序,以发育大型的陆架边缘三角洲-前三角洲斜坡扇体系构成的前积层为特征.气候变化和季风加强可能增强了晚渐新世-早中新世和更新世沉积期的沉积物供应,为大规模陆架边缘三角洲体系的发育提供了充足的物源供给.发育于陆架边缘的三角洲-滨岸碎屑体系和共生的前三角洲斜坡扇体系构成区内最重要的油气勘探对象.      

坠落式危岩体稳定性可靠度判定及参数敏感性分析

汶川地震重灾区,由地震触发的地质灾害数量很多,其中危岩体稳定性判定为灾害治理重点工作。基于可靠度理论,针对坠落式危岩体稳定性极限状态特征,建立其可靠度判定概率极限状态方程,并采用现场量测及概率统计方法,对功能函数中危岩破裂面倾角、危岩等效摩擦角、单位长度危岩体重力、危岩等效黏聚力c、危岩体高度h等基本变量的均值、变异性及分布形态进行确定。基于以上研究成果,建立了坠落式危岩体稳定性可靠度指标计算方法,同时对各基本变量的可靠度敏感性进行研究,研究结果表明:其敏感性由大到小依次为危岩破裂面倾角、危岩等效黏聚力c、危岩的高度h、单位长度危岩体重力、危岩等效摩擦角,研究成果为坠落式危岩体稳定性判定和治理方案设计提供参考依据。     

一种集成风向风速的风场空间检验方法

基于概率分布特征定义全新风速阈值选取方案,不受地域及季节性影响,并综合风向信息建立兼顾风向风速的风场分类列表,采用邻域空间检验技术构建可集成风向风速的矢量风场检验方法。基于2018年4月1—30日GRAPES_Meso模式不同分辨率（10 km及3 km）逐小时预报产品,利用所开发的矢量风场检验方法分析表明:模式风向预报的随机性随着风速的增大而减小,即弱风的风向难以成功预报。通过矢量风场综合分析发现高分辨率预报效果在170 km空间尺度上24 h预报最大评分优势可达0.24,各邻域空间尺度上评分分布趋势保持一致。通过敏感性分析发现,所获取的综合指标可用于反映风场预报性能。同时,不同矢量风场分类方法将对评估结果产生影响,高分类方法评分稳定性更好,低分类方法受限于单一分类权重过大而影响评估一致性。因此,在计算能力允许的条件下,选择较高分类方式将有助于获得更为稳定的检验效果。     

国内地质公园研究演化趋势与热点分析——基于知识图谱视角

本文以近20年CNKI数据库收录的核心期刊中关于“地质公园”和“地质遗迹”主题的论文为研究对象,应用文献计量学方法开展地质公园领域论文数量、期刊、主要作者、关键词、主要机构的综述研究。采用CiteSpace软件进行关键词共现、聚类分析、关键词时区视图等可视化操作,根据聚类结果将地质公园领域的研究热点归纳为：“地质公园规划”、“地质遗迹保护”、“遗迹资源研究”、“地质公园旅游”、“可持续发展”5个方面,通过关键词梳理将地质公园研究阶段划分为：“规划建设期”、“深入完善期”和“市场开发期”。最后,通过对各热点及相关作者研究的总结,提出 “体验优化研究”、“相关理论建设”和“多元化景观系统”三个潜在热点方向。     

绿色勘查技术在河北省古马铁矿钻探工程中的应用

随着矿产资源勘查工作量的加大,勘查与环境矛盾不断出现。深孔钻探施工周期长,对施工场地地表土壤及植被污染严重;机械设备修理、废弃油料、存放油类的临时仓库、废弃泥浆、岩粉如处置不当也会对地表土壤产生污染;钻孔冲洗液漏失会污染地下水等。因此,采取针对性的技术措施防止破坏、污染生态环境,在当前矿产勘查钻探施工中至关重要。本文针对河北省滦州市古马铁矿深部钻探工程项目,在施工前、施工中、施工结束采取了铁质循环槽、铁质水箱、防渗布和面包砖硬化地面等一系列绿色勘查技术措施,确保了钻探施工场地未受污染,施工结束后恢复原地貌情况良好,为以后岩心钻探工程中深孔绿色施工提供了可借鉴的经验。     

南海北部白云深水区高变地温梯度砂岩渗透率定量预测

地温梯度如何影响砂岩成岩演化和储层物性变化是地学界的热点问题. 以具有高变地温梯度特征的白云深水区为例,通过分析大量不同地温梯度地区的样品,以地温梯度0.1~0.2 ℃/100 m为递进间隔,对比分析了不同地温梯度区间内不同粒度砂岩储层渗透率随埋藏深度变化的趋势,建立了砂岩渗透率的定量地质预测模型,展示了砂岩渗透率与地温梯度之间的内在联系. 结果表明,一定埋深范围内,随地温梯度升高,渗透率每下降一个数量级,砂岩埋深下限差异呈台阶式减少;相同地温梯度区间内,高成分成熟度、低塑性岩屑含量的含砾砂岩、粗粒砂岩、中粒砂岩和细粒砂岩的渗透率下降程度不同,相邻粒径砂岩等效渗透率埋深下限差异相近,随地温梯度增加,相邻粒径砂岩等效渗透率下限埋深差异呈规律性减小;低渗与特低渗砂岩储层的地层深度段随地温梯度升高而明显变小,粗粒砂岩特低渗储层的埋深下限可作为白云深水区常规油气勘探的极限深度. 研究成果对于揭示地温梯度对砂岩成岩演化作用的影响及物性演变效应具有重要的意义,对油气勘探有积极的指导作用.