海底滑坡作用下滩海管道结构安全分析

海底滑坡作为常见的海洋地质灾害,对海洋油气工程安全产生巨大威胁。海床土体失稳引起滑坡体滑动,会对海底管道产生拖曳作用。基于计算流体动力学方法(CFD)建立海底滑坡体对管道作用的评估模型,采用H-B模型描述块状滑坡体并与试验比较验证,分析不同海床倾斜度滑坡对管道的作用并拟合表达式;研究了海底管道在滑坡作用下的力学响应,并采用极限状态方法开展海底滑坡作用下管道结构极限安全分析,探讨了管道埋地状态时的极限安全界限,建立滑坡作用下管道结构安全分析方法。研究表明:滑坡对管道作用力与海床倾角呈现正相关,而覆土层厚度对作用力影响较小;随着不排水抗剪强度的减小,允许的滑坡宽度和速度均增加,表明土体不排水抗剪强度与引起的拖曳力呈正相关;滑坡土体宽度对极限安全速度影响较大。     

像控点布设对无人机小范围非规则区域实景建模精度的影响

像控点布设方式和数量对实景建模精度有重要影响.本文选取阜阳市临泉县某0.25 km^2非规则区域为实验区,另选两个非规则型的验证区(0.27 km^2和0.28 km^2),按边缘布设、边缘加少量中心布设、中心布设三种不同的像控点布设方式进行实景模型构建,对比分析像控点数量和布设位置对模型精度的影响特征.结果表明:1)当像控点连线围成的凸多边形包含整个非规则测区时,才能有效保证构建的模型精度.2)在1∶500比例尺测图精度的要求下,边缘布设五个像控点为最佳点位布设方式,满足高效率、高精度、低成本的建模要求.3)在像控点布设位置理想的情况下,增加布设数量并不能显著提升实景模型精度,像控点应按需布设.     

长江口泥质区24Z孔沉积物粒度特征及对洪水事件的沉积响应

对长江口泥质区24Z孔的沉积物柱状样进行了粒度和元素分析,根据沉积物的粒度特征可将岩芯从下到上分为3个阶段:A阶段(1931—1964年)粒度参数的波动较小,各层位平均粒度Φ在5.58~7.65;B阶段(1964—1983年)粒度参数波动范围比A阶段更小,整个阶段没有出现明显峰值,Φ在6.51~7.37;C阶段(1983—2003年)粒度参数波动范围明显增大,出现多个峰值,Φ在5.59~7.46。元素Zr和Rb质量比(m_Zr/m_Rb)的大小实际上反映了粗粒级矿物与黏土粒级矿物的相对含量的高低,24Z孔的沉积物中m_Zr/m_Rb波动范围在1.02~3.59,出现了多个明显的峰值。利用24Z孔沉积物平均粒度和m_Zr/m_Rb识别出多个突变层位,结合长江中下游洪水水文记录,发现突变层位年代与20世纪80年代后的水文洪水年份有着较好的对应,这可能与长江主泓的变化有关。对比突变层位与正常层位的粒度特征,突变层位沉积物的粒度频率曲线呈负偏态且峰高而尖,正常层位粒度频率曲线呈正偏态且峰低而宽,同时,概率累积曲线也指示突变层位沉积物在沉积过程中受到了更强的水动力作用。研究长江口泥质区南部24Z孔的沉积物粒度特征和对洪水事件的沉积响应,可以更好地了解长江洪水所携带的粗颗粒物质在长江口泥质区的分布范围,有助于重建长江流域古洪水从而更好的认识长江流域洪水发生的规律。     

基于改进颗粒流声发射片的地下厂房洞室围岩局部损伤细观机制研究

通过改进的PFC-FLAC离散−连续耦合计算方法,提出了一种基于FLAC连续模型耦合区域节点速率双线性插值的PFC颗粒流声发射片模拟方法以及基于声发射强度的围岩破坏区深度细观角度判别方法,并将其应用于地下厂房洞室开挖面、岩锚吊车梁与岩壁接触面等局部围岩损伤细观机制与破化特性研究。研究结果表明：浅层围岩接触力链逐渐稀疏,大量微裂纹发育并汇集成宏观裂隙,最终出现浅层破裂区,呈拉裂破坏;随着距离开挖面的增大,围岩从开挖前期受力较大产生破坏、到开挖后期只有少量微裂纹产生,对应了围岩回弹卸荷区深度。在岩壁围岩劣化和吊车梁超载的情况下,吊车梁与岩壁竖直接触面和倾斜接触面分别发育大量拉裂纹和剪裂纹,宏观表现为拉裂破坏与滑移破坏。上述分析结果与三维有限元方法相一致,并弥补了后者围岩破坏显示方法单一、难以描述围岩损伤程度变化的缺点,为研究地下厂房洞室大变形与应力集中部位的宏细观特性与损伤机制提供参考。     

中国现代陆生蜗牛壳体碳氧同位素组成的分布特征及其气候响应

陆生蜗牛壳体碳氧同位素组成记录了环境气候信息,是地质历史时期古环境和古气候重建的一个良好指标。文章在前人对现生蜗牛壳体碳氧同位素的环境意义研究基础上,通过增加对不同气候条件下的新疆地区（受西风带控制）、川西地区（受印度季风控制）以及东北地区（东亚季风北端）的现生蜗牛碳氧同位素组成进行测试分析,结合中国其他地区已有数据,总结探讨所有研究区已有蜗牛壳体碳氧同位素组成的分布规律及影响因子,回归分析蜗牛壳体碳氧同位素组成与降水量、温度、湿度、蒸发量及干燥度等5个气候因子之间的关系。得出以下研究结果：全国范围内的蜗牛壳体碳同位素组成与年均降水量、年均相对湿度具有明显负相关关系,与年均蒸发量及干燥度具明显正相关关系,年均温度大于9.5℃采样点的蜗牛壳体碳同位素与温度呈负相关关系;蜗牛壳体氧同位素组成与各种气候因子之间的关系比较复杂而显示无明显的相关性,可能由于不同区域蜗牛壳体氧同位素对不同气候因子的响应程度不同,也可能是由于蜗牛壳体氧同位素与温度的关系在不同区域存在差异导致。总之,蜗牛壳体碳同位素较为忠实地记录了有效降水引起C3植被同位素变化的信息,而对蜗牛壳体氧同位素记录的信息的解读还不明晰,仍需更多研究。     

闽西南上杭溪口复式岩基锆石LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地质意义

本文利用LA-ICP-MS锆石U-Pb测定了闽西南上杭溪口复式岩基部分岩体中锆石的U-Pb年龄:田坑里片麻状变晶似斑状中粒二长花岗岩为452.6±7.8 Ma,磜角里中粒花岗分别为161.2±2.9 Ma和168.6±3.7Ma。综合前人年龄资料研究显示:闽西南上杭地区溪口复式岩基是一个多期次侵入的复式岩基,至少经历了3个较大的岩浆活动侵入期,即溪口复式岩基形成经历了440~460 Ma的加里东期,274~394 Ma的华力西期和120~169Ma的燕山期3个较大的岩浆侵入活动时期,燕山期又可分为120~148 Ma和148~169 Ma的中晚期。加里东期形成了二长花岗岩、石英斑岩,华力西期形成了似斑状中细粒花岗岩、斑状花岗岩,燕山期形成了中细粒黑云母花岗岩、正长花岗岩。其中120~169 Ma为溪口复式岩基岩浆活动主要时期,与中国东部大规模燕山期岩浆活动一致,成岩作用可能与岩石圈伸展构造有关。     

拉萨地块林芝杂岩体含十字石石榴角闪岩的岩石学和变质过程研究

在拉萨地块林芝杂岩体中新发现的石榴角闪岩矿物组合为石榴子石、角闪石、十字石、绿泥石、斜长石、钠云母以及少量的钛铁矿和磷灰石。石榴角闪岩中石榴石核部富锰(Xsps=0.12~0.15)贫铁(Xalm=0.45~0.50)而石榴子石边部相对贫锰(Xsps=0.01~0.03)富铁(Xalm=0.60~0.65),表明石榴子石的核部和边部分别形成于变质作用两个不同阶段。从核部到边部,镁铝榴石升高而钙铝榴石降低,表现为进变质环带特征,这表明石榴子石核部形成于进变质过程。生长在不同的变质阶段的角闪石具有不同的成分特征,作为变质基性岩中罕见的富铝矿物,十字石的结构特征记录了不同变质阶段的信息,结合石榴石的成分和结构特征,为相平衡模拟研究其P-T演化过程提供了可能。我们利用Perplex相图模拟软件在Mn-NCKMASHO体系中模拟出该石榴角闪岩的视剖面图,利用石榴子石边部镁铝榴石和钙铝榴石含量等值线确定出石榴角闪岩峰期温压为:610~630oC,12×105~13×105k Pa,对应峰期矿物组合为石榴子石,角闪石,十字石和白云母。同时结合十字石保存的退变信息得到该石榴角闪岩经历了一个顺时针的变质演化轨迹。     

对偶四元数近景影像空中三角测量法

提出了一种对偶四元数近景影像空中三角测量方法,利用对偶四元数统一表示光线束在空间中的螺旋运动,近景区域网内所有光线束的角元素用对偶四元数的实部表示,所有线元素以对偶四元数的实部和对偶部分共同表示,最终建立对偶四元数空中三角测量平差模型,实现内、外方位元素和模型点物方坐标的解算。选用真实影像和大姿态角模拟影像开展了空中三角测量试验,试验结果证明对偶四元数近景影像空中三角测量方法能获得较高的精度。     

基于北斗卫星的船舶动态监控系统的设计与实现

我国是海洋渔业大国,为了有效保护渔业资源和渔民生命财产安全,需建立渔船动态监管信息系统。我国自主研发的北斗卫星导航系统集定位、导航和双向短报文通信为一体,特别适用于我国海洋渔业安全监管领域。本文描述了基于北斗卫星的船舶动态监控系统的设计,并详细介绍了该系统的主要功能。目前,该系统已在全国各地投入使用,大大提高了渔业生产和渔船安全救助能力。