基于GPS观测数据改进全球GIA地表抬升速率场

精确的GIA模型对于利用GRACE卫星研究全球陆地水变化、大地震、海平面变化等全球变化具有重要意义。目前一般采用的GIA模型有ICE-6G_C/D等,虽然这些模型中也少量地利用GPS数据,但是还没有体现出全球GPS数据的最大优势。采用Schumacher等人最近发布的GIA地表抬升速率全球GPS数据集,利用基于模型和GPS观测到的地表抬升速率进行球谐分析的方法,来组合和完善从GIA模型和GPS观测值得出的地表抬升速率。融合GPS数据后,GIA隆升图的分辨率得到显著改善。     

磁化率对土壤重金属污染的指示性研究——以沈阳新城子区为例

通过对399件表层土壤磁化率参数与化学组成的分析测试,较系统地总结了沈阳新城子区土壤磁化率特征,并初步进行了磁化率对土壤重金属污染的指示研究。结果表明:(1)不同土壤类型中磁化率差异较大,棕壤中由于人为作用较大,其均值最高。不同堆积类型中磁化率差别较大,洪积物和残坡积物中平均值最高,冲积物中最低。不同农作物对元素的需求不一样导致磁化率的含量变化范围存在着区别。(2)土壤的磁化率与土壤中Cd、Pb、Hg、Cu、Zn等重金属元素含量呈显著正相关,且与土壤pH值呈显著负相关关系,能反映出土壤酸化的状况,对土壤污染程度有较好的指示性。(3)利用磁化率可以快捷地划分污染区。     

冻融岩体力学特性实验研究

岩石的冻融破坏是寒区岩石工程中常遇到的主要病害之一。通过对3种岩石进行冻融循环试验及电镜微观扫描的方法,研究了不同性质的岩石在冻融条件下的劣化损伤机制,分析了其冻融破坏机理; 并针对不同性质的岩石总结提出了2种不同的冻融劣化模式:裂隙扩展劣化模式和颗粒析出劣化模式; 通过不同冻融循环次数后的3种饱和岩石单轴抗压强度试验,得到了不同性质岩石的单轴抗压强度与冻融循环次数的拟合关系表达式,初步量化了循环冻融对寒区岩石强度衰减的影响,具有一定参考价值,为今后岩石冻融劣化研究和寒区工程建设及工程安全运营提供了可靠的依据。     

大别山区地形降水特征分析

利用2012—2014年地面自动站与中国区域CMORPH(Climate Prediction Center Morphing)多卫星降水数据相融合的逐时降水量数据集,分析大别山区的降水时空分布特征。2012—2014年大别山区年平均降水量978.5mm,降水大值区出现在大别山主峰的东南侧,降水主要集中在5—7月,且呈现明显的地形降水特征。从时间变化情况看,降水量呈现单峰的特征,7月降水量最大。从空间分布情况看,大别山及其东部地区是强降水的频发区,出现暴雨日数最多的区域位于主峰及其东侧。降水中心表现出显著的季节变化特征,冬季降水中心位于大别山区的东南部,进入春季以后降水中心向西北方向移动,北抬至大别山主峰北侧,进入秋季(9月以后)以后降水中心逐渐向南回落。大别山区大气环流的季节性变化及其与地形的相互作用是造成大别山区出现明显地形降水(与降水随海拔先增加后减小)和降水季节性变化的主要原因。     

新疆石河子城区道路尘土的铅污染和铅同位素示踪研究

城市道路尘土中重金属污染已成为当前重大的环境问题之一.本文对我国西部石河子市城区道路尘土的重金属污染进行评价,利用电感耦合等离子体质谱法测定铅的含量及铅同位素组成,采用地积累指数法评价铅的污染程度.结果显示,石河子市城区道路尘土中重金属铅的含量范围为19.36 ～ 84.63 mg/kg,平均含量为37.85 mg/kg,高于当地土壤背景值,但明显低于我国其他大中型城市,表明当前石河子市的环境质量已经受到人为活动的干扰;尘土中铅的地积累指数在-0.59～1.54之间,平均值为0.30,属于轻度污染水平.利用铅同位素示踪法识别铅污染的来源,206pb/207Pb比值的范围是1.159 ～ 1.182,208 pb/207 Pb比值的范围是2.391 ～2.457,均接近于煤炭和建筑材料的铅同位素比值,初步判断石河子道路尘土的铅污染主要受到煤炭燃烧和城市建设的影响.     

一种针对目的层均匀成像的自动加密炮点方法(英文)

地震成像质量是储层预测的关键,提高成像质量的方法很多,有些依靠先进的处理手段,有些通过改变野外采集方式,而在采集中的很多方法是依靠炮点数目的增加,同时又不考虑目的层能量均匀性,是近似盲目的加炮方式,这增加了采集成本。本文提出一种全新的方法,该方法通过加密炮点方式,从而确保目的层阴影区的能量最大程度提高,为了验证方法的有效性,设计了一个二维和三维模型,利用正演、加炮和深度偏移等手段获取深度偏移剖面,模型结果表明,该方法优于以往整体加密的方法,选择的是最合适和最经济的炮点数进行加密,不但经济高效,而且大大地提高了目的层成像质量。     

矿山灾害生命保障救援通道快速安全构建关键技术与装备

矿山发生重大灾害事故导致井筒、巷道破坏,人员被困井下时,通过安全、高效地构建救援通道是最有效的救援方式。救援通道包括井下、地面2种形式,井下具备施工条件时,构建穿过坍塌段的大直径救援通道,是最直接的方式;井下不具备施工条件或易发生次生灾害时,则需先在地面快速、精准钻进小直径搜救孔,确定井下被困人员位置及身体状况,并及时输送给养,再构建大直径救援井,采用专用救援提升装备保障被困人员升井脱困。研究涵盖机械工程、钻井工程、电气工程、软件工程、流体力学、岩土力学、动力学、先进控制技术等多学科多领域,将理论分析、数值模拟、实验研究、型式试验、工程示范相结合,以“救援通道构建装备研制—生命保障通道构建技术开发—大直径救援通道构建技术开发—地面提升救援装备开发—技术与装备集成及工程试验”为主线,开发钻孔救援关键技术与装备。研制了3套应急救援集成装备,ZMK5550TZJF50/120型救援车载钻机最大提升力1 200 kN、最大转矩50 000 N·m,开发了钻机与配套机具的一体化集中控制系统,单根起下钻效率小于3 min/根;XZJ5240JQZ30型救援提升车开发了多传感器信息融合的通信监测控制系统,提升系统最大救援深度848 m;ZDG1500型井下大直径顶管机直径1 630 mm,最大顶推力8 541.2 kN。开发了复杂地层生命保障孔快速、精准钻进技术,地面大直径救援井精准、安全、高效钻进及透巷技术,井下大断面救援通道顶管快速施工技术3项矿山应急救援通道构建技术。在宁夏宁煤梅花井矿开展了国内首次生命保障孔及大直径救援井施工、救援提升的集成研究和工程示范,完成井径215.9 mm、井深670.5 m生命保障孔,用时46.83 h,井底水平位移偏移0.27 m,满足72 h黄金救援时间内成孔要求;完成井径830 mm、井深654.1 m救援井,井底水平位移0.19 m,介质溃入井下约7.5 m3,并在救援井内成功进行了救援提升技术与装备试验。在广东省基础工程集团有限公司碎石场开展了顶管钻进工程模拟坍塌条件下的试验,施工长度102.5 m,日进尺43.92 m,顶进误差0.35 m。相关成果在湖南源江山煤矿、山东栖霞金矿、新疆丰源煤矿等5次矿山灾害应急救援中进行了应用。开发的3项救援通道施工技术及3套救援装备,构成了具有自主知识产权的矿山井上井下联合救援技术与装备体系,可满足600 m深度的矿山应急救援需求,为我国矿山灾害救援提供技术装备支撑。      

北京城区土壤中Hg、Pb、Cd、Cu及Zn化学形态及环境效应

为弄清北京城区土壤中Hg、Pb、Cd、Cu及Zn五种重金属元素的化学形态分布特征,系统采集了126件城区表层土壤样品,采用连续提取法对重金属元素各化学形态含量进行了测定。结果表明:土壤中土壤中Hg、Pb、Cd、Cu、Zn含量差异显著。Hg元素以残渣态和强有机结合态为主,Cd元素离子交换态、碳酸盐结合态、残渣态、铁锰氧化物结合态含量较高,Pb、Cu、Zn元素以残渣态、铁锰氧化物结合态为主。Hg元素的有效态含量最低(不足1%),现情况下不会对环境造成污染;Cd元素的有效态含量最高(40%),生物有效性和潜在生态危害性较大,运用植物修复技术对其治理为经济有效的方法;Pb、Cu、Zn有效态含量较低(约10%),生物有效性和潜在生态危害性均有限。各元素形态与全量之间相关程度虽有差别,但基本呈正相关关系。     

南黄海冬季自由生活海洋线虫群落结构的研究

采用现场调查和室内分析方法,对2003年1月南黄海鳀鱼越冬场调查航次中22个站位所取得的小型底栖生物沉积物样品进行了分析研究。结果表明,自由生活海洋线虫是最优势类群,占整个小型底栖生物总丰度的87.1%。不同站位线虫的丰度从每10cm2505条到1272条不等[平均(831±247)×10-1ind/cm2]。其中80.1%的线虫分布在表层(0-2cm)沉积物中。共鉴定出线虫223种或分类实体,隶属于145属、32科、4目,主要优势种是Dorylaimopsis rabalaisi、Terschellingia longicaudata、Sphaerolaimus balticus、Quadricoma scanica、Paramonohystera riemanni、Vasostoma spiratum和Promonhystera faber等。营养结构中沉积食性者(1A 1B)占优势;线虫群落中幼龄个体一般占到线虫群落个体总数的60%以上;雌雄比例平均为1︰0.79。分析检验显示研究站位冬季线虫的种类组成应属于一个群落,两个亚群落,总体上属于潮下带泥质生境冷水性群落。相关分析表明线虫丰度与水温和盐度显著相关;种类组成和多样性与Chl-a和Pha-a显著相关。线虫的丰度和生物量均与Chl-a的含量显著相关;线虫的种类数与有机质含量、含砂量呈显著相关,与Chl-a和Chl-a Pha-a极显著相关。