吉林省地电阻率震兆异常分析研究

应用吉林省内榆树、 四平两个地电阻率台站观测资料, 采用形态法、 归一化变化速率法和各向异性度法, 分析研究了1999年汪清M_S7.0深震以及2006年乾安—前郭M_S5.0浅源地震前的地电阻率异常变化. 结果表明, 震前地电阻率出现长趋势下降变化或短临异常变化, 表现为: ① 汪清M_S7.0深震前, 榆树台和四平台地电阻率月均值曲线上均显示出震前持续2年尺度的中期下降异常; ② 汪清M_S7.0深震以及乾安—前郭M_S5.0浅源中强震前, 榆树台和四平台地电阻率变化速率均大于异常指标; ③ 乾安—前郭M_S5.0地震前, 四平台地电阻率各向异性度曲线显示出明显的低值异常变化, 而榆树台各向异性度S曲线则出现破年变变化. 上述异常变化的原因可能为, 太平洋板块向NW方向挤压, 导致震源区及附近最大主压应力方位(或近于该方位)NW向的挤压作用突出, 引起介质内部导电流体快速进入或重新分布, 从而使地电阻率出现长趋势下降变化和各向异性变化.      

废弃矿井充水问题及其研究和治理方法——以美国匹兹堡煤田为例

以美国匹兹堡煤田为例,介绍了废弃矿井地下水回充、相邻矿井水连通和自流排泄出地表,以致造成河水污染,生产矿井涌水量增加,甚至导致生产矿井水害事故等问题。强调应基于GIS和GPS等技术对这类矿区进行水文地质填图,设立长期水位水质观测站,并有针对性的设置矿井水处理厂。针对我国废弃矿井充水问题提出了建议。      

趋势变异条件下非一致性洪水频率计算方法的择优比较分析——以洞庭湖区弥陀寺站为例

受到全球气候变化和大规模人类活动等变化环境的影响,特别是长江三峡水库、葛洲坝电站等大型水电工程的兴建,洞庭湖区各站点的洪水序列发生了变异,并引发了洪水频率分布的非一致性问题。以洞庭湖区内弥陀寺站为例,采用线性趋势、非线性趋势、小波分析及希尔伯特-黄变换四种考虑趋势变异的非一致性洪水频率计算方法推求了年最大洪峰流量的频率分布,并进行了四种方法的择优比较分析。结果显示弥陀寺站年最大洪峰流量序列的均值存在显著下降趋势变异,四种方法推求的过去和现状条件下频率曲线的差异较小,而对未来时期的预测差异较大;经择优度计算与比较分析,基于非线性趋势方法所得结果为最优,且进一步得出年最大洪峰流量的频率分布在过去、现状和未来三个时期存在显著的差异,将直接影响洞庭湖区内弥陀寺站附近堤防的安全评价和区域防洪规划。     

稀土、铌在碳酸岩-碱性岩体系中的地球化学行为

稀土、铌是对战略性新兴产业至关重要的关键金属。碳酸岩-碱性岩型是极为重要的稀土、铌成矿类型,其成矿机制一直存在争议,主要在于碳酸岩-碱性岩体系中REE、Nb元素的地球化学性质和行为尚不清楚。本文系统综述了全球碳酸岩-碱性岩型稀土、铌资源的基本情况和分布格局、碳酸岩-碱性岩的成因与成矿机制、REE和Nb元素在碳酸岩-碱性岩体系中的地球化学行为等研究进展,并对碳酸岩-碱性岩成因不明、REE和Nb元素富集沉淀机制不清、元素分配行为不明确、络合物结构和稳定性缺乏实验研究等目前存在的问题进行了梳理。本文旨在通过系统总结碳酸岩-碱性岩体系REE、Nb的超常富集机制和碳酸岩-碱性岩体系稀土、铌成矿理论,为强化我国稀土资源优势,缓解铌资源被“卡脖子”困局提供理论支撑。     

可停泊南极机器人的小型新能源充电保温房设计

世界各国在南极开展的科学考察活动中,大多数科考任务的开展均基于自动化设备。而针对机器人在南极难以长期续航工作以及机器人与其设备长期在低温下使用导致使用寿命缩短、敏感度下降的问题,提出一种可停泊南极机器人的小型新能源充电保温房。该设计包括上位机控制系统和以Arduino芯片为核心的主控制系统。本设计通过OpenMV摄像头识别机器人且能与Arduino通讯,同时在内部搭载温度控制系统和无线充电系统,从而保障机器人的长时间高效运行。经过仿真和实验测试,本设计能够在寒冷环境下保持合适的温度,同时能使用无线充电对机器人锂电池进行充电,解决了南极科考机器人的续航问题,实现了对南极科考机器人的充电工作和对其传感器设备的保温工作。     

鄱阳湖湿地苔草（Carex）景观变化及其水文响应

淡水湿地水文过程控制着湿地植被景观的形成与演变.基于Landsat TM/ETM+遥感影像数据,利用决策树分类法提取鄱阳湖湿地1992、1999、2006、2012年4期景观信息,通过景观格局指数、转移矩阵和质心迁移法对苔草景观的空间变化及其与水文过程关系进行分析.结果表明:研究期间,鄱阳湖湿地秋、冬季苔草景观分布面积受到水位和退水过程的影响,低水位年的中滩位缓慢退水与低滩位快速出露更有利于苔草景观的扩张;苔草景观的空间格局与水位关系密切,在低水位年份,低位洲滩提前出露,苔草景观分布高程较低,部分低位光滩被苔草所侵占,原苔草分布的部分洲滩转变为芦荻景观,景观的破碎化程度较重,在高水位年份,低位洲滩长期被水体淹没,苔草景观分布高程相对较高,部分芦荻分布区被苔草所侵占,而原苔草景观的部分区域转变为水体和光滩,由于该期间苔草主要集中分布在湖周和入湖河口地带的高位洲滩上,其景观破碎化程度较轻;水位年际间的升降变化会影响苔草景观质心位置,年均水位上升引起景观质心发生向湖岸方向推进,而年均水位下降则会导致苔草景观质心向湖心方向转移.     

固化黄土力学特性三轴试验研究

为进一步认识固化黄土的力学特性，以郑州地区黄土为试验材料，制备不同固化剂掺量的试样，并在标准养护条件下养护至试验龄期后饱和。应用GDSTTS标准应力路径三轴仪，开展固结不排水(CU)剪切试验，主要研究围压、固化剂掺量以及养护龄期对固化黄土力学特性的影响。试验结果表明：郑州地区固化黄土具有显著的结构性，其应力应变曲线呈现出应变软化特征，并可用驼峰型三参数表达式描述；同时，增大围压和固化剂掺量以及延长养护龄期，固化黄土的峰值应力及残余应力都增大、养护龄期超过一定时间后，其对固化黄土强度的影响趋弱。     

深海多金属结核水力集矿头流场结构数值模拟研究

深海蕴藏着丰富的多金属结核资源，受海水深度等限制，结核采集目前仍存在巨大挑战。水力式采矿具有结构简单、可靠性高的优势，是目前最具发展前景的采集方式之一。水力式采矿通过水流动力进行结核采集，喷射形成的复杂流场结构直接影响海床上结核颗粒剥离、起动、采集效率和海洋环境扰动强度，采集器离地高度、喷嘴射流角度和速度等具有较大优化空间。基于计算流体力学数值模拟研究了集矿头附近三维水流结构，分析了喷嘴射流速度和结核粒径对局部流场、床面剪切力以及结核采集能效的影响。结果表明：集矿头周围流场存在典型分区结构，包括淹没射流区、冲击区、壁面射流区、汇合区和上升区；随着喷射流速增大，最大床面剪切力近似线性增长，结核有效起动面积指数增长；随着结核粒径增大，有效起动面积减小，结核采集能效降低；综合考虑结核采集强度和采集能效，建议采集器喷射流速取8～9 m/s。     

按压耳穴刺激耳迷走神经对阿尔茨海默病模型小鼠学习记忆能力的影响及机制研究

目的：观察按压耳穴刺激耳迷走神经对APP/PSl转基因阿尔茨海默病(AD)小鼠学习记忆能力的影响，从AD模型小鼠海马区谷氨酸（Glu）阳性细胞表达、突触数量与结构变化的角度探讨按压耳穴刺激耳迷走神经治疗AD的作用机制。方法：选取8个月龄AD双转基因APP/PS1小鼠12只，按随机数字表法将其分为模型组和治疗组，每组各6只；选取同背景同月龄C57BL/6J雄性小鼠6只作为对照组。治疗组按压小鼠耳穴“心”，压力控制在(350±50)g，每隔5s按压1次，总按压时间为15 min，1次/d，7 d为1个疗程，共干预4个疗程；对照组和模型组不予任何干预。干预结束后，采用Morris水迷宫检测各组小鼠学习记忆能力，免疫组化检测各组小鼠Glu阳性细胞的表达情况，采用透射电镜观察海马区突触数量与结构变化。结果：逃避潜伏期、目标象限时间、游泳总路程、穿台次数等指标，模型组与对照组、治疗组与模型组比较，差异均有统计学意义(P<0.05)；小鼠海马CA1区Glu阳性细胞表达及其MOD，海马CA1区突触结构中PSD厚度、突触间隙、突触界面曲率等指标，模型组与对照组、治疗组与模型组比较，差异均有统计学意义(P<0.05)。结论：按压耳穴刺激耳迷走神经能够改善APP/PSl转基因AD模型小鼠的学习记忆能力，其作用机制可能与调控Glu水平、增强神经元突触可塑性有关。     

墨玉气象站迁移前后观测要素对比分析

选取墨玉新旧站2017年逐小时气温、相对湿度、风速3个气象观测要素进行差值分析，同时选择旧站1966—2013年与新站2014—2021年的月平均数据做t检验。结果表明：(1)墨玉新旧站气温、相对湿度和风速差值均呈偏态分布，气温差值分布较分散，仅有38.68%的差值在-1～1℃，相对湿度和风速差值分布较集中，58.91%的相对湿度差值在-10%～10%,79%的风速差值在-1～1 m·s^-1。(2)新站平均气温低于旧站，全年平均气温差值为-1.7℃；新站平均相对湿度和平均风速大于旧站，全年平均相对湿度差和平均风速差分别为11%和0.3 m·s^-1。(3)经t检验，在0.05的显著性条件下，3种要素均存在断点，需进一步订正。平均气温在1、2、7、9月连续，平均相对湿度在1—3月和10—12月连续，平均风速仅3月连续。