基于复杂网络的岩土颗粒材料分散性失稳先兆研究

岩土颗粒材料在达到Mohr-Coulomb塑性极限之前可能已经发生了没有明显局部损伤的全域准均匀破坏,即分散性失稳。近年来,网络科学工具在颗粒材料环境中的应用为研究其失稳破坏现象提供了有趣新颖的洞见。采用离散单元法对不同初始密实度的颗粒体系进行等体积应变加载路径的数值试验,发现初始状态越松散的颗粒体系越有可能发生分散性失稳;采用网络科学的理论和方法分析颗粒接触网络的拓扑结构特性和演化规律,发现颗粒材料分散性失稳的结构根源是颗粒接触网络完全崩塌。将颗粒体系划分为强、弱接触系统以构建强接触子网络、弱接触子网络和强−弱接触子网络,研究颗粒接触网络及其3个子网络的特征量演化,结果表明：当颗粒材料开始处于不稳定状态时,易受扰动的弱接触系统的部分接触先失效,导致强接触系统失去其稳定支撑作用而降低承载能力。随着加载的继续,系统通过非局部的自组织过程导致接触结构的全面崩塌,最终触发整体分散性失稳。因此,先于整体失稳的部分弱接触的失效,可视为颗粒材料分散性失稳的关键性临界征兆。     

林分密度对华北土石山区油松人工林土壤有机碳及养分特征的影响

 以木兰围场国有林场管理局实施间伐后6种保留密度下（540、650、1 084、1 104、1 408和1 860 株 / hm2）油松人工林为研究对象,研究各土层的土壤有机碳和N、P、K等养分元素含量及其相关关系。研究结果显示：(1) 土壤有机碳含量和碳密度垂直递减特征明显,均随土壤深度的增加而显著减小,当林分密度由540 株 / hm2增加到1 860 株 / hm2时,土壤有机碳含量及碳密度变化规律不尽一致,其分布区间分别为10.56~21.21 g / kg,与5.48~11.70 kg / m2;(2) 林分密度对土壤有机碳及碳密度有显著的影响,1 408 株 / hm2油松林下土壤有机碳含量及碳密度分别与650 株 / hm2和1 860 株 / hm2油松林下土壤有机碳含量及碳密度呈显著性差异,而其它林分密度间无显著差异。当林分密度为1 104 株 / hm2时,各土层土壤全N和P、K的有效量及全量均保持在一个相对较高的水平,在0~60 cm深度土壤全N、全P、全K、有效P和速效K含量均值均达到最高,分别为1.38 g/kg、0.34 g/kg、32.75 g/kg、33.10 mg/kg和118.85 mg/kg;(3) 不同林分密度、不同土层土壤有机碳含量、碳密度与土壤全N及P、K的全量和有效量的相关显著性有差异,对整个土壤剖面而言,土壤有机碳含量及碳密度与土壤全N、全P、速效K均呈显著或极显著正相关;(4) 在本研究林分密度范围内,从林地土壤固碳的角度,建议将油松人工林的林分密度控制在1 104 株 / hm2。     

基于信息熵的兰州市用地结构动态演变及其驱动力

在GIS技术支持下,以兰州市建成区1959-2004年城市用地结构及相关经济社会统计数据为基础,借助系统论中的信息熵原理,揭示了兰州市建成区用地结构动态演变特征,阐述了影响建成区用地结构动态演变的主要自然、政策、经济社会和城市规划等驱动力,最后利用主成分和多元线性回归相结合的分析方法,对该区用地结构动态演变的经济社会主要驱动因子进行了分析与探讨。研究表明:该区用地结构动态演变的信息熵H经历了三个阶段:1959-1979年持续下降阶段与1979-2001年剧烈上升后缓慢增长阶段,以及2001-2004年急速回落阶段;均衡度在持续下降,稳定上升之后,在后期有所回落,优势度相反;用地结构无序化的剧烈变化期位于1979-1989年间,之后至2001年,无序化进程缓慢;影响兰州市建成区用地结构动态演变的主要经济社会驱动力为:城市经济社会发展阶段和城市建设投资规模、人口增长及就业状况和产业结构比例、城市建设水平等等,其中前两者影响更为明显。     

1949年以来兰州城市资本密度空间变化及其机制

构建了计划经济体制和中国转型期城市资本密度空间分布理论模型,并以兰州市为例进行了实证.利用高精度卫星影象和大规模实地调查方法获取数据,采用GIS手段和数理统计方法,利用建筑高度指标,分区、分行业对兰州城市资本密度空间变化进行了深入研究.同时,采用资本存量增量(或增长率)/建成区面积增量(或增长率)的指标衡量资本角度的城市紧凑化程度,研究了城市紧凑化变动过程.结果表明:①中国计划经济体制下的城市资本空间密度为缓慢波动下降或均衡分布规律,甚至出现上升趋势.转轨期(中国)城市资本空间密度由中心到外围的相应规律则居于两者之间,存在向市场经济空间模型靠近的趋势;②中国城市计划经济体制下的用地空间由中心到外围呈现商务→住宅→工业→农业的模式,而转轨期依然基本保留了此特征;③转轨期的建筑高度提高速度存在加速趋势,住宅、商业、办公等类建筑高度明显高于计划时期,其空间分布模型也更接近市场经济体制模型;④从资本视角审视,中国城市将更加紧凑化,且随时间的推移,城市资本密度空间变化曲线大致存在较为明显的"雁行波动上升式"规律.     

下刚果盆地构造特征及油气勘探潜力

下刚果盆地位于西非海岸,为一中生代裂谷与被动大陆边缘叠合盆地.盆地被阿普特期盐岩分为盐上及盐下构造层,上下两层构造特征差异明显.盐下以早期裂陷晚期坳陷为特征,盐上地层受盐岩运动和构造背景的双重影响,由东到西分为拉张带、过渡带及挤压带.盆地目前已证实的重要的成藏组合有三套,即盐下裂谷成藏组合、盐下-盐上成藏组合与第三系成藏组合.综合分析认为水深大于2000m深水区是盐上浊积砂体潜力最大的地区,浅水地区为盐上碳酸盐岩潜力区,而大西洋枢纽带两侧为盐下勘探潜力区.     

对山东省第四纪史家沟组划分的再认识

史家沟组的时代归属一直存在争议。在系统梳理山东省史家沟组地层划分沿革的基础上,对蓬莱、长岛和无棣3个地区的11个史家沟组露头剖面进行系统采样,获取了14个K-Ar年龄和2个ESR年龄,通过与前人测年数据对比分析,发现在山东境内仅在无棣碣石山(0.87 Ma)和蓬莱市北沟镇迎口山(1.51 Ma)出露有第四纪更新世玄武岩,其他测试年龄均为新近纪(9.24~5.02 Ma)。蓬莱和长岛地区的玄武岩地层多属中新世晚期(蓬莱北沟镇迎口山除外)尧山组,仅有少量属第四纪史家沟组。建议将无棣大山、蓬莱北林院迎口山区域玄武岩划为第四纪,其他区域出露的第四纪史家沟组划为新近纪。     

P-σ坐标系数值模式中气压梯度力的递推算法

在静力关系成立的条件下,推导出气压梯度力的递推算法,用以计算有地形P-σ坐标系模式中的气压梯度力.将递推算法与对应的6种直接计算方案相比后发现,在有气压梯度力的参考大气中,递推算法的计算精度相对于直接计算方案的精度有较大改进,特别是采用递推后的两种经典修正格式和Corby格式,能较大提高水平气压梯度力的计算精度,从而改善数值模式的预报效果和稳定性.