人工高陡边坡大直径灌注桩受力性能与数值模拟分析

为了研究人工高陡边坡段大直径灌注桩的受力性能和承载特性,开展了人工高陡边坡段大直径灌注桩的受力性能和数值模拟分析.提出了在人工高陡边坡段大直径灌注桩与桩基周围土体相互作用的内力计算公式,并利用MADAS GTS有限元软件建立有限元分析模型,研究了竖向荷载、桩长、边坡坡度、桩径等各种因素对桩基体系承载性状的影响,得出了竖向荷载的增大会增加桩基的受力和承载性能,但是在位移允许的情况下,决定桩基承载力的因素是桩身摩擦力;增大桩长可以有效的减小桩基沉降和水平位移,将桩基嵌入岩石层可以更大程度的控制桩基的沉降,同时减小桩基的内力;桩基选择在坡度较小的边坡上,使得桩基能够更好地进行承载;桩径的变化并不能较大的改变桩基的受力,而且会造成资源的消耗,所以实际工程中,不建议采用增大桩基直径的方法提高桩基的承载力.     

车载台式能量色散X射线荧光光谱仪在地球化学勘查现场分析中的应用

充分发挥小型实验室设备的功能以提高现场快速分析的能力。在内蒙和新疆两地覆盖区的钻探现场,采用车载化台式偏振能量色散X射线荧光光谱仪,对由轻便钻采集的覆盖层和基岩样品进行了贱金属分析。共采集、制备和分析了约400件钻探样品,采用能量色散X射线荧光光谱法、波长色散X射线荧光光谱法和电感耦合等离子体质谱法对这些样品进行比对分析。现场分析数据与实验室分析数据(各方法的平均值)的比对结果表明,K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Ga、As、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Ba、Pb、Th等20余种元素的分析数据的一致性良好;含量超过10μg/g时,除了V和Ba外,其他元素的平均相对偏差均小于25%。在现场作为质控样品分析4个地质标准物质GBW07301～GBW07304,测定结果表明,除了低含量的Cu和Ga外,上述其他18种元素均符合地质行业标准地质矿产实验室测试质量管理规范(1∶20万)规定的误差要求。应用研究表明,设计的仪器车载化方案可行,现场分析方法快速、准确,适用于野外钻探、化探等急需现场数据支持的工作。     

酸消解-车载偏振能量色散X射线荧光法现场测定祁曼塔格多金属矿中高品位铜铅锌

能量色散X射线荧光光谱法(ED-XRF)是勘查与找矿现场常用的分析手段.对于高矿化度样品或矿石样品,由于存在严重的基体效应,难以找到与基体匹配的校准样品,分析数据的准确度会受到严重影响,乃至给出错误的结果,成为制约现场分析高矿化度地质样品的主要难题.本文针对XRF现场分析高矿化样品存在的问题,研制了两种具有双层薄膜结构的液体样品盒,以强酸性溶液进样,应用车载台式偏振激发能量色散X射线荧光光谱(PE-EDXRF)技术,采用标准溶液进行含量校准,二级靶钼Kα谱线的康普顿散射峰作为内标校正基体效应,实现了现场准确分析青海祁曼塔格高原矿区铜铅锌多金属矿石中的铜、铅、锌三种元素.为制备适合PE-EDXRF分析的溶液,在祁曼塔格矿区现场对实验室管理样及未知样品试验了水浴加热与电热板加热两种样品处理方式.采用电热板加热方式,分析2件矿区样品的方法精密度(RSD,n=10)均优于2％;分析4件管理样的方法准确度均优于5％(当含量＞5‰时);13件矿区未知样品PE-EDXRF与原子吸收分光光度法(AAS)分析结果的平均相对偏差为:Cu 2.87％(含量范围在0.75％～8.57％),Pb 2.82％(含量范围在0.78％ ～29.1％),Zn 6.84％(含量范围在0.11％ ～2.51％),两种方法的分析结果具有很好的一致性.而采用水浴加热方式消解样品,由于在海拔四千多米地区水的沸点仅约为88℃C,样品消解不够完全,导致测定结果系统偏低.现场实验和结果表明,在高原低气压环境下,采用电热板加热方式消解样品,结合使用双层膜液体样品盒建立的PE-EDXRF分析方法,可以解决高矿化度样品及矿石样品的较高精度现场分析问题.本文建立的溶液制样方法可以解决基体匹配的难题,结合使用研制的双层膜溶液样品盒保护了仪器,是对粉末制样法PE-EDXRF现场分析技术的一个补充和完善.     

基于功率谱分析的卫星地磁场模型研究

随着卫星探测近地空间地磁场数据的丰富,出现了多种卫星地磁场模型。本文研究了现有主要卫星地磁场模型的结构特点和应用范围,针对地磁场模型高斯系数阶数与场源成分的相关性,引入Mauersberger-Lowes谱分析的方法研究了最新的POMME-8、MF7和NGDC-720系列模型,得出POMME-8适用于地核主磁场建模,MF7适用于地壳场,NGDC-720适用于高阶地壳场的结论。最后用POMME-8(1-16阶)、MF7(16-120阶)和NGDC-720(120-720阶)模型构建了新的综合模型EMM720,并和已经发布的EMM2010模型共同与地面台站观测值进行了比较验证,结果表明EMM720与EMM2010精度相当,并在F和Y分量上略有提高。     

解析延拓高阶解的推导方法与比较分析

利用迭代求导法、直接求导法推导了解析延拓高阶解公式,并与经典递推方法进行了比较分析。利用迭代求导法得到了重力异常径向导数在球近似下的通用递推公式,该公式表明,解析延拓的经典递推求解方法实际上是忽略小项的近似,在忽略小项后,迭代求导法与递推法的形式是一样的。虽然直接求导法可以提高计算速度,但利用5°×5°实验区的重力数据进行解析延拓实验的结果表明,直接求导法获得的犵2项数值较其他方法偏小0.1～0.4mGal,这种差异的产生主要由于计算误差引起的。     

基于卫星观测的我国北方地区紫外吸收性气溶胶的时空分布研究

利用气溶胶指数(Aerosol Index,AI)资料研究了东亚地区紫外吸收性气溶胶的时空分布特征,主要得出以下结论:1)雨云七号卫星(Nimbus 7,N7)和地球探测卫星(Earth Probe,EP)搭载的臭氧总量测绘光谱仪(Total Ozone Mapping Spectrometer,TOMS)以及臭氧监测仪(Ozone Monitoring Instrument,OMI)反演的AI数据在东亚大陆具有较好的一致性,但EP/TOMS-OMI AI的连续性较好,而N7/TOMS-EP/TOMS AI的连续性较差;2)东亚地区紫外吸收性气溶胶主要位于塔克拉玛干沙漠及其东部周边的库姆塔格、柴达木盆地沙漠、古尔班通古特沙漠、内蒙古中西部、蒙古国南部以及我国东北、华北地区;3)紫外吸收性气溶胶具有明显的月际变化特征;4)旋转正交经验函数分析不仅能分离紫外吸收性气溶胶的源区范围,还能给出源强相对大小的定性信息。     

近10年东亚沙尘气溶胶时空分布与起尘通量的数值研究

利用一个耦合了沙尘模型的区域气候模式RegCM3和NCEP再分析资料,对近10年(2000-2009年)东亚地区沙尘气溶胶(直径≤20μm)时空分布特征和起尘通量进行了数值模拟。结果表明,(1)耦合模式能较好地模拟东亚地区沙尘气溶胶的时空分布特点。东亚地区沙尘气溶胶光学厚度、柱含量高值区主要位于塔克拉玛干沙漠和巴丹吉林沙漠。沙尘气溶胶柱含量的季节变化特征明显,春季最大,冬季次之,秋季最小。东亚地区110°E以东,沙尘主要以700hPa高度为中心向东传输。(2)东亚地区起沙源区主要位于塔克拉玛干沙漠、巴丹吉林沙漠、藏北沙漠化地区及蒙古国西南部,起沙强度存在明显的季节变化。2000-2009年东亚地区年平均起沙通量为1015.34mg.m-2.d-1,其中62.4%和2.3%分别通过干、湿过程重新沉降在东亚地区,其余35.3%被净释放进入大气或进行远距离传输。     

SIMULATION OF SPATIO-TEMPORAL DISTRIBUTION CHARACTERISTICS AND RADIATIVE FORCING OF ORGANIC CARBON AEROSOLS IN CHINA

The International Centre for Theoretical Physics(ICTP,Italy) Regional Climate Model version 3.0(RegCM3) is used to simulate spatio-temporal distribution characteristics and radiative forcing(RF) of organic carbon(OC) aerosols in and around China.The preliminary simulation results show that OC aerosols are mostly concentrated in the area to the south of Yellow River and east of Tibetan Plateau.There is a decreasing trend of column burden of OC aerosols from south to north in China.The maximum value of column burden of OC aerosols is above 3 mg/m2 and located in the central and southern China,southeastern Tibet,and southwestern China’s Yunnan,Guizhou,Sichuan provinces.The simulation on the seasonal variation shows that the maximum value of column burden of OC aerosols appears in winter and the secondary value is in spring and the minimum in summer.The RF of OC aerosols which varies seasonally is negative at the top of the atmosphere(TOA) and surface.The spatio-temporal characteristics of the RF of OC aerosols are basically consistent with that of IPCC,implying the high accuracy of the parameterization scheme for OC aerosols in RegCM3.     

一次辐射雾过程的数值模拟研究

利用中尺度模式MM5对2007年10月26日中国东部的一次大雾生消过程进行了数值模拟研究,并对影响辐射雾生消的辐射条件和模式的分辨率做了6组敏感性实验。结果表明,地面的长波辐射冷却是雾形成的决定性因子,太阳短波辐射是雾消散的主要因素;RRTM长波辐射方案模拟效果较云辐射方案更好,适当提高模式水平分辨率对水平尺度很大的雾模拟效果帮助不大,而适当提高模式垂直分辨率模拟则会更准确。     

内蒙古乌拉特中旗查干此老金矿床地质特征及成因

查干此老金矿位于内蒙古自治区乌拉特中旗境内,为岩浆热液型金矿床。该文系统阐述了查干此老金矿区地层、构造及岩浆岩特征,详细介绍了金矿床地质特征。通过对查干此老矿床的地质特征、控矿因素及矿床成因的系统研究,认为矿区的金矿化类型以含金石英脉型为主,兼有破碎蚀变岩型。金矿体赋存于二叠纪斜长花岗岩及志留纪蚀变闪长岩中的石英脉、碎裂岩带及糜棱岩带中,其产状、形态、规模严格受NE向断裂构造带控制,未受后期构造影响。该文对查干此老金矿床的构造背景、物质来源进行了研究,确定了该矿床的成矿模式,对该区的金矿成矿预测,深部及外围找矿工作具有一定的指导意义。