渗透潜堤对沙滩剖面演化影响的物理模型试验研究

由于对海岸景观和生态环境影响较小,渗透潜堤被广泛用于沙滩整治修复和侵蚀防护。在波浪水槽中开展物理模型实验,研究潜堤对沙滩剖面演化的影响。采用浪高仪阵列和激光扫描仪采集了水面高程变化和沙滩剖面高程,分析了波浪传播的相关水动力特征,包括波高沿程分布、透射系数、波浪能谱以及非线性指标(偏度和斜度),不同入射波浪和潜堤设置情况时沙滩剖面的变形特征,统计了沙滩侵蚀关键因子(岸线蚀退距离、单宽侵蚀量等),探讨了沙滩侵蚀与波浪条件、渗透潜堤特征参数之间关系,提出了沙滩侵蚀量与渗透潜堤无量纲特征参数的估算公式。研究表明:在堤顶破碎、大孔隙介质阻力和堤前反射综合作用下,入射至近岸沙滩的波浪能量降低,潜堤具有消浪和沙滩侵蚀防护作用;泥沙整体离岸输运,潜堤向岸侧淤积;对于实验考虑的工况,潜堤位置变化对沙滩防护效果的影响较小,堤顶宽度增加更利于消浪和滩面防护,潜堤对于较强的波浪表现出更好的沙滩防侵蚀效果。     

2021年度自然科学基金申请书关键词透视地理科学研究前沿热点与发展方向

地理科学是提升人类对地球表层认知、探索人地关系、解决资源、环境、发展所面临的复杂问题的重要支撑。引领科学发展,支撑领域人才队伍的建设与培育,是国家自然科学基金委员会的使命与职责。追踪地理科学领域前沿,优化学科布局并开展战略引导是基金委地理科学学科工作的重要任务。以2021年国家自然科学基金地理科学领域4 479项申请书为样本,运用词云分析方法,对申请书的关键词进行统计分析,剖析了地理科学及各分支学科的研究热点。结果表明：“深度学习”“气候变化”“生态系统服务”“高光谱遥感”“青藏高原”“可持续发展”等是2021年地理科学研究内容与方法的热点关键词。在分支学科间交叉融合方面,信息地理学与人文地理学的共现关键词主要有“空间分析模型”“地理信息系统”“遥感”“机器学习”等;自然地理学与人文地理学的共现关键词主要有“生态系统服务”“土地利用”“土地利用变化”“可持续发展”“情景分析”等;自然地理学与信息地理学的共现关键词主要有“遥感监测”“尺度效应”“机器学习”“数字土壤制图”等。未来,国家自然科学基金委员会将从关键词设置、学科间交叉融合等途径入手,进一步从战略层面优化地理科学研究布局,引导科学家聚焦地理学基础理论与热点前沿问题,服务碳中和、乡村振兴等国家重大战略需求。     

面向矿产行业的GIS卓越工程师培养模式研究

针对现有GIS专业培养方案难以适应社会发展需求的问题,本文以国家"卓越工程师教育培养计划"为契机,依托我校矿物资源工程优势学科的矿产行业背景,对GIS专业的实践教学计划与内容进行改革,探索了校内特色专业实验室、校外典型行业实践基地和双师制行业实践的3种教学模式,构建出培养具备高素质矿产行业背景GIS卓越工程师培养的"四四"实践教学平台。并在开放式矿业教学平台的支持下,研究了"学习—实践—研究—创新—再学习"为主线的实践教学方法,达到提升GIS专业学生行业应用能力的目的。     

含非贯通裂隙砂岩的动力破坏特性研究

为研究动载作用下非贯通裂隙对岩石破坏特性的影响,采用分离式霍普金森压杆(SHPB)对含不同裂隙数量及深度非贯通裂隙砂岩进行冲击试验,并基于分形理论和能量耗散原理分析其动力破坏特性。研究结果表明,动态峰值应力随裂隙数量及深度变化情况较复杂;峰值应变随裂隙数量增加而增加,随裂隙深度增加先增大后减小;动态弹性模量随裂隙数量增加先增加后减小,随裂隙深度增加而减小;不同工况试样的破坏模式分为张应变破坏、张应变?剪切复合破坏和压碎破坏3种,且裂隙数量对破坏模式的影响较裂隙深度大;试样破坏后的分形维数、单位体积耗散能和能量吸收率均随裂隙数量及深度的增加而增加,且分形维数与单位体积耗散能和能量吸收率均近似正线性关系。     

基于压汞和核磁共振对致密油储层渗透率的评价:以鄂尔多斯盆地陇东地区延长组长7油层组为例

为探讨鄂尔多斯盆地致密油储层渗透率与孔喉半径、T_2弛豫时间的相关性,在分析目前对常规储层渗透率评价方法的基础上,基于压汞和核磁共振实验数据,利用线性回归分析建立了适应于长7致密油储层渗透率评价的方法。研究结果表明:不同于常规储层和其他类型的致密砂岩储层,长7致密油砂岩累积进汞饱和度5%所对应的孔喉半径(r_5)与渗透率产生了良好的相关性,是渗透率预测的最佳孔喉半径,且在这个孔喉范围内孔喉大小主要介于0.1~1μm,由微孔和中孔构成;核磁共振渗透率评价参数T_2截止值(T_(2cutoff))和T_2谱峰(T_(2peak))对长7致密砂岩储层不再适用,而T_2几何平均值(T_(2gm))是长7致密砂岩渗透率评价的重要参数,其与渗透率、孔隙度产生良好的关联性,建立的评价方法结果显示预测渗透率与实测渗透率非常接近,吻合度较高(R~2=0.9599)。利用孔喉半径和T_2弛豫时间建立的渗透率评价方法匹配使用,对今后鄂尔多斯盆地致密油储层质量预测具有指导意义。     

向家坝水电站泄洪雾化对气温影响程度研究

基于向家坝蓄水后非泄洪时段的气象观测数据,使用Scikit-learn机器学习算法（K近邻回归、线性回归、决策树回归、线性SVR回归和人工神经网络）,通过样本训练和交叉验证,建立向家坝水电站坝区各气象站气温预测模型,应用该模型从时空变化和影响程度等方面定量分析泄洪雾化对坝后区域气温的影响。结果表明:坝后区域的气温受向家坝水电站泄洪影响较小,且影响程度随着与泄洪孔口的距离增加而迅速减小;距离泄洪孔口最近的江边气象站在每日12~18时受泄洪雾化的影响程度最大,且在13时达到顶峰,气温影响值主要在?2.0℃以内。      

国内振动钻机的发展及应用

振动钻进是指两个对称布置的等质量偏心体反向旋转产生离心力,水平分力抵消,竖向分力叠加,形成的激振力将物件沉人地层的一种钻进方法。依此原理制造的国内振动钻机经历了自20世纪80年代的机械传动式向21世纪初全液压驱动方式的转变,振动器结构型式经历了由低速单液压马达驱动一个偏心体、通过齿轮啮合传递到另一个偏心体的中低频振动器向高速双液压马达独立驱动两个偏心体的高频、超高频振动器的发展历程。举例重点介绍了近年来发展迅速的YSZ-50型钻机超高频振动钻机的取样应用情况,应用表明,该钻机钻进速度快、取样质量高,具有良好的市场发展前景和广阔的工程应用价值。     

YSZ-50型声频振动钻机动力头减振方案的改进

针对YSZ-50型声频振动钻机动力头存在的减振问题,通过分析国内外声频动力头减振方案的特点,提出了一种三道复合减振方案：第一道采用竖向销轴中的金属橡胶减振垫减振方式,吸收掉振动器振动能量的绝大部分,该方式为主要减振手段;第二道采用侧向复合橡胶块减振方式,吸收掉振动器传递到箱体振动能量的绝大部分,第三道采用普通橡胶垫减振方式,吸收掉箱体传递到回转马达的振动能量。试验表明,三道复合减振方案可有效解决YSZ-50型钻机动力头的减振问题。     

藏北班公湖—怒江缝合带早白垩世双峰式火山岩的确定及其地质意义

班公湖—怒江缝合带及其两侧发育的白垩世岩浆活动记录了大洋俯冲闭合过程的信息,是反演大洋演化的关键。报道了去申拉组火山岩测年结果,并对达查沟地区新发现的去申拉组玄武岩端元进行了详细的地球化学研究。2件火山岩样品的锆石U-Pb年龄分别为104.14Ma和104.95Ma,表明去申拉组火山岩形成于早白垩世晚期。玄武岩地球化学分析结果显示出Nb、Ta、Ti亏损,以及高的Zr含量、Zr/Y和(Th/Nb)N值的特征。研究认为,玄武岩是软流圈地幔部分熔融混染地壳物质的产物。结合已报道的去申拉组酸性岩数据,研究区具有双峰式火山岩特征的去申拉组是班公湖—怒江洋壳南向俯冲过程中,板片断离导致区域伸展背景下岩浆活动的产物。     

东北三省资源型收缩城市经济效率与生计脆弱性的时空分异与协调演化特征

资源型收缩城市“精明”与“健康”发展是形成节约型空间格局及可持续发展的重要战略目标。认识生计脆弱性与经济效率的有机关联是破解资源型收缩城市“空间失控”、建立“以人为本”精明城市发展的重要支点。通过对资源型城市与收缩城市的界定,筛选东北三省17个地级市为研究对象,建立资源型收缩城市经济效率与生计脆弱性综合评价指标体系,利用Super-SBM模型和函数模型法分别对东北三省资源型收缩城市的经济效率与生计脆弱性进行评价,并通过SPSS软件对2个系统间的发展规律进行相关性分析,选取2006年、2009年、2012年和2015年4个评估时点,引入协调模型对两者间的协调性进行时空分析。结果表明:① 东北三省资源型收缩城市经济效率低主要是由于投入大、产出小;② 城市生计整体呈现出脆弱性,其中公民教育程度是导致生计呈现脆弱性的关键因素;③ 城市经济效率与生计脆弱性间存在显著的相关关系;④ 研究期内城市经济效率与生计抗脆弱能力的协调性是由失调阶段到协调阶段的过渡,整体上呈现东部、北部地区集聚上升发展,西部、南部地区发展水平有待提高,空间分布相对分散,区域差异较大。