侧向约束防渗路基新结构防渗效果试验研究

在湿陷黄土地区修建客运专线如何满足修建过程中以及工后沉降的要求,同时提高路基结构的抗渗性能,是该地区客运专线路基工程的关键技术。提出侧向约束防渗的路基结构新形式,研究了湿陷性黄土地基侧向约束防渗路基结构的防渗效果。采用灰土挤密桩和水泥土挤密桩作为侧向约束防渗结构,通过室内模型试验,针对不同桩体填料及桩间距,测试地基中不同位置及深度处地基土含水率的变化,对比分析后得出,与天然地基相比,设置挤密桩显著提高了地基的侧向防渗能力,且随着桩间距的减小,地基土含水率增长速率逐渐减小,即渗流速度减缓,防渗效果越好。对比试验中两种挤密桩复合地基,水泥土挤密桩侧向防渗效果优于灰土挤密桩,研究成果可供同类工程参考。     

GPS高程拟合分区方法研究

选取某地区76个已知点(大地高和正常高已知)为实验数据,以二次曲面拟合中误差值作为分区依据,研究GPS高程分区拟合方法。地势变化较小的区域采用二次曲面拟合法建立拟合模型,地势变化较大的区域采用混合拟合方法(二次曲面加权平均法)建立拟合模型,公共边界上的点采用混合拟合方法求其高程异常值。该分区方案及各分区选用的拟合方法不仅可以准确找到影响二次曲面拟合效果的区域,而且能有效削弱地形起伏对二次曲面拟合模型的影响,提高拟合精度。     

南极航空地球物理调查GPS数据后处理方法试验

监测和预测冰盖的行为和演化趋势对于研究未来全球气候及海平面变化具有重要的科学意义。地球物理探测成为极地现场考察中最重要的技术手段并取得巨大成功,而航空地球物理的独特优势成为极地科考最有发展潜力的研究方向。经过多年努力,中国成为第4个拥有极地航空地球物理科学考察能力的国家,并在中国第32次南极考察期间完成东南极伊丽莎白公主地(PEL)数千平方千米的航空地球物理探测任务。对于航空地球物理勘探而言,航空测点定位是首要而基础性的工作,本文针对航空地球物理测量中GPS定位数据后处理工作目标,通过一系列的方法和软件对比试验,评价GPS后处理精度误差和应用效果,在试验基础上开发相应的软件完成GPS数据和各地球物理方法数据的匹配连接,进而总结极地航空地球物理GPS数据后处理工作流程,形成实用化的极地航空地球物理GPS数据后处理方案,对后续工作具有指导意义。     

青藏高原中东部冬夏高层水汽时空特征分析

利用青藏高原中东部地区16个探空站的1979—2008年各标准等压面上的月平均探空资料对青藏高原中东部地区500～200hPa高层水汽冬夏季时空分布特征及变化趋势进行了研究,结果表明:①空间分布上,青藏高原的水汽空间分布冬夏两季呈现出一致明显的西北—东南走向,高原南部水汽年际变化波动较大,北部较稳定;夏冬两季水汽总体呈现一致变化,同时夏季还存在南北向的反相位区域异常变化,冬季则表现为东西向的反相位变化;②时间变化上,青藏高原夏季水汽总体呈现出较弱的上升趋势,1979—1995年水汽有下降趋势,1996—2005年转为增加趋势,突变主要在1997、2006年;冬季水汽总体为弱下降趋势,1979—1984年水汽为下降趋势,1985—2004年增长并保持稳定,突变主要在1986、2005年;同时青藏高原水汽还存在西部水汽增加而东部水汽呈减少趋势的区域变化特征。     

多普勒天气雷达二维理想均匀风场的数值模拟

对风场结构和信息的探测始终是气象科学的重要研究方向。多普勒天气雷达是研究大气边界层风场的有力手段,有效地利用其径向速度资料分析和推断真实的风场结构,能够大大提高中小尺度天气系统预报的准确度。基于单多普勒天气雷达探测风场反演技术,用Matlab实现二维理想均匀风场的多普勒天气雷达径向速度图模拟。考虑到雷达系统的工作波长和脉冲重复频率的差异可能导致观测结果产生速度模糊的问题,以风向风速各自随高度变化与否以及如何变化的4种风场情况,分别给出了S、C、X波段的多普勒天气雷达径向速度模拟图,并且设计了相应的GUI界面。通过分析模拟的径向速度平面位置显示图,帮助反演真实的风场信息。     

基于插值方法的天线背架结构热分析

大型射电望远镜的天线背架具有结构复杂和节点多等特点,若能够较为精确地重构天线背架的温度场,将对背架热变形等分析有很大帮助。通过在天线结构上安装一定数目的传感器,测量指定位置的温度值,利用距离反比加权插值方法与这些离散的温度值来重构天线背架的温度场,并对不同姿态下的温度场进行分析。而距离反比加权插值效果与距离计算方式、距离方次以及搜索半径相关,以交叉验证的方式对距离反比加权插值方法进行了优化,使精度优于0.5℃。另外,通过插值方法可得出任意时刻的背架温度场,并对不同状态下的背架温度场进行分析,得出影响温度场分布的因素,以及不同方向温差对天线造成的焦距误差与指向误差。     

卫星钟差预报模型的分析与比较

为了分析二次多项式模型(QP)、灰色模型(GM(1,1))、时间序列模型(ARIMA)以及小波神经网络模型(WNN)这4种模型钟差预报的效果,采用GPS提供的RTS精密钟差数据作为实验数据,通过不同数量的建模数据对4种常用模型进行建模;并预报接下来的30 min和1 h两个时长的钟差数据.据此对4种模型的钟差预报效果进行分析和比较,总结了各模型预报钟差的优点与不足.     

黄河甘肃段底栖动物群落结构及水质评价北大核心CSCD

为探究人类活动对黄河上游水生态系统的影响程度,于2021年8月对黄河甘肃段10个采样点的底栖动物群落和水体理化性质进行了调查研究。本次采样共鉴定出底栖动物32种,其中节肢动物25种(78.13%),软体动物5种(15.63%),环节动物2种(6.25%);对整个研究区域而言,优势种为横纹划蝽(Sigara substriata)、短脚溪泥甲(Ampumixis sp.)、秀丽白虾(Palaemon modestus)、钩虾(Gammarus sp.)、耳萝卜螺(Radix Auricularia)和卵萝卜螺(Radix ovata)等6种;底栖动物现存量空间差异性显著,表现为下游段(271只·m^(-2)、18.0105 g·m^(-2))>上游段(95只·m^(-2)、4.1275 g·m^(-2));Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数均表现为下游段大于上游段,而Pielou均匀度指数沿程变化较小。BI指数和综合污染指数水质评价结果较为一致,黄河甘肃段上游段水质整体优于下游段水质,且Y6样点水质最佳;黄河甘肃段水质总体达到Ⅱ类和Ⅲ类地表水标准,河流经水库和湿地净化后,水质有显著提升。水温和高锰酸钾盐是影响黄河甘肃段底栖动物群落结构的关键环境因子。库区和湿地水环境最优,上游自然河段水质优于下游自然河段,但下游段生物多样性及丰度高于上游段。     

二连盆地巴音都兰凹陷下白垩统湖相云质岩成因研究

巴音都兰凹陷下白垩统发育的云质岩是一套具有特殊成因的重要标志层,且近年来在其中发现大量油气显示,但目前对这套云质岩成因研究程度较低。为此,通过岩芯观察、薄片鉴定、全岩分析、微量元素和碳氧同位素测定等方法,综合研究了云质岩的岩石学特征、古水介质、成因类型等。研究认为,本区古水介质为淡水-微咸水,而白云石中铁含量高,是埋藏白云化作用的产物,发生白云化作用的母质是凝灰物质,凝灰物质蚀变作用形成大量的斜长石和镁、铁离子,并在二氧化碳参与下发生水解,形成铁白云石,其中二氧化碳主要来源于埋藏条件下的有机质甲烷化作用。     

钻孔埋管注盐法整治季节冻土区路基冻害现场试验研究

以季节冻土区青藏铁路环青海湖段路基冻害为背景,通过选取典型冻害断面,从水分、温度和土性三个方面分析了环湖段路基冻害成因。根据路基病害处理中成熟应用的注浆和注盐法,提出采用钻孔埋管注盐法整治路基病害技术,通过现场冻胀观测,检验注盐法整治路基的有效性。结果表明：环湖段路基冻害主要是由于路基土体内存在一层低液限低渗透性的粉质黏土,黏粒含量高,含水率大,冻深最大为1.5 m,粉质黏土层冻结,引起路基冻胀。结合现场试验段,对用盐量、盐的成分、施工工艺与参数提出合理的施工建议。现场冻胀监测表明,钻孔埋管注盐段路基的冻胀量明显降低,可用于季节冻土区路基冻害的整治治理。