强震作用下冰水域桥墩动力响应研究分析

地震作用下冰水域桥墩受到动水压力与动冰荷载的的双重影响。基于Morison动水理论和Croteau动冰力模型,提出一种适用于冰水域桥墩动力时程反应分析的简便计算模型,通过振动台试验验证了其有效性,并分析了海冰质量和水深对冰海域桥墩动力响应的影响。结果表明,强震作用下有冰时墩底最大曲率比无冰时最大增加8.93倍,桥墩被自由冰包围时,墩底截面出现最大曲率时对应的海冰质量随着水深的增加而变大;随着冰质量的持续增大,墩身最大位移易超越极限位移,造成桥梁垮塌,在桥梁设计中应重点考虑。     

内蒙古东部博克图地区石炭纪埃达克质花岗岩地质特征及构造意义

报道了大兴安岭东部博克图地区二支沟岩体的岩相学、岩石地球化学以及地质年代学特征,探讨了它们的形成时代、岩石成因以及成岩构造背景。根据LA-ICP-MS U-Pb定年结果,二支沟岩体的侵位年龄为(317.2±2.2) Ma与(319.2±2.3) Ma。二支沟岩体岩性为花岗闪长岩,具高硅、富碱,低MgO、CaO的特征,属于准铝质-过铝质,高钾钙碱性I型花岗岩。二支沟岩体的Ba/Nb=70.44~98.20,Ba/La=17.85~28.12,δEu具负异常,暗示源区可能为壳源,存在少量地幔物质与强氧化流体混入。此外,二支沟岩体具有高Sr和低Y、Yb的特征(Sr含量>400×10^-6,Y含量<18×10^-6,Yb含量<1.9×10^-6),与埃达克岩类似,但其更为富钾,表明二支沟岩体具有C型埃达克岩特征。二支沟岩体富集大离子亲石元素(LILE) Rb、K、Ba、Th,相对亏损Ta、Nb、P、Hf、Zr等高强场元素(HFSE),其 (La/Yb)_N=12.05~18.03,轻稀土元素(LREE)富集,重稀土元素(HREE)亏损。其Rb、Ba含量和Rb/Yb(51.49~148.93)、Ba/Yb(430.17~698.83)比值明显高于MORB,与海拉尔盆地和西藏冈底斯埃达克岩相似,表明其成因为底侵作用新生的增厚的玄武质下地壳的熔融。研究区晚石炭世岩浆形成于造山阶段挤压环境。额尔古纳-兴安地块与松嫩地块于晚石炭世((317.2±2.2) Ma之后)构造背景由碰撞造山晚期的挤压、地壳加厚向造山后期的伸展、垮塌的环境转换,并向更加稳定的板内构造环境演变。     

古尔班通古特沙漠南缘大沙鼠的食性

2009年9月～2010年9月在新疆古尔班通古特沙漠南缘采集了15个大沙鼠洞区的粪样和研究区域内所有植物标本,采用粪便显微组织学分析方法分析了不同季节大沙鼠的食性,并初步探讨了其食性与周围环境的关系.结果表明大沙鼠食性广,采食植物种类共计13科25种.春季大沙鼠的主要食物是囊果苔草(Carex physodes)(45.21％)和尖喙牻牛儿苗(Erodium oxyrrhynchum)(15.25％),夏季的主要食物是虫实(Corispermum sp.)(28.16％)、沙漠绢蒿(Seriphidium santolinum)( 17.98％)、沙蒿(Artemisia desertorum)(12.32％)、膜果麻黄(Ephedra przewalskii)(11.91％)和对节刺(Horaninowia ulicina)(10.29％),秋季和冬季的主要食物是梭梭(Haloxylon ammodendron),所占食物组成比例分别为81.53％和79.95％.对大沙鼠食物组成季节间相似指数统计结果表明,仅在秋冬季节间相似性很高(0.99),其余季节间相似性均相对较低(0.23 ～0.28).大沙鼠以栖息环境中的大宗植物为主要食物,其食性随不同分布区建群植物不同而变化.大沙鼠食物组成的季节性变化与其栖息环境中植物物候的季节性变化规律相吻合.梭梭仅在秋冬季成为大沙鼠的主要食物,而在春夏季节鲜被采食.     

珠江三角洲城市化进程中耕地面积的变化特征分析

讨论了１９８０－１９９５年珠江三角洲地区７个主要城市在城市化进程中耕地面积的变化特点;分析了城市化发展的不同阶段以及不同速度与耕地面积减少之间的关系。以耕地面积减少系数为主要指标,总结出珠江三角洲地区基于耕地资源利用特征的４种城市化模式。研究发现,部分城市出现的耕地资源过度消耗现象,不应简单地归因于城市化发展,而主要与当地城市发展规划和管理工作不力有关。     

河南省城镇密集区的空间地域结构

以河南省997个城镇数据、近900条交通线数据、127个县域社会经济统计数据为基础,分别从节点(各级城镇)发育程度、交通网络联系强度、基质发展水平三方面讨论城镇集聚程度,并在空间分布上进行不同级别的划分。利用GIS空间分析功能,对中原城镇密集区的不同地域结构进行了空间界定:(1)核心区,包括郑州市区、巩义市、新郑市等13个县域;(2)次核心区,包括登封市、中牟县、新乡县等12个县域;(3)潜在核心区,包括开封县、杞县、通许县等18个县域;(4)外围区,包括洛阳市南部、平顶山市南部、新乡市北部等所辖14个县域。其中,核心区人均GDP为全省平均水平的2.04倍,人口仅占全省总额的12.22%,GDP总量占全省总量的25.93%。中原城镇密集区今后除进一步完善城镇体系、加强城镇联系强度、提高区域经济实力外,还要进一步关注城镇密集区发展的薄弱区域。     

分层纵向水下无线光信道建模研究

水下无线光通信（Underwater Wireless Optical Communication,UWOC）是水下物联网感知层的新兴技术之一。在感知层中,UWOC技术常被用于支持数据的纵向上行传输。针对几何光学理论无法准确描述UWOC链路衰减的问题,研究了基于MIE散射理论的纵向UWOC信道模型;提出了分层的纵向海水介质模型,在此基础上设计了一种利用蒙特卡洛仿真方法对UWOC纵向链路进行评估的方案。该方案考虑了收发装置空间位置的非对齐以及出现位置失配的情况,通过该方案可求得UWOC链路冲激响应的数值结果,研究成果对于UWOC设计具有重要意义。     

台风“巴蓬”对南海上层海洋水文特征与生态环境的影响

研究台风过境影响下海洋生态环境的变化是系统认识强天气过程下海洋响应问题的重要内容,对于防灾减灾、远洋运输等具有积极的意义。基于混合坐标海洋环流模式（Hybrid Coordinate Ocean Model, HYCOM）数据,结合Aqua卫星搭载的中分辨率成像光谱仪（MODIS）传感器数据,研究了慢速移动的台风“巴蓬”（1929号）过境对南海海表温度、叶绿素浓度以及水体垂向温盐结构和流场特征的影响。结果显示,台风“巴蓬”过境期间,波高由3 m增加至9 m,海表流速由0.3 m/s增加至0.7 m/s,台风周围最大流速甚至超过1.8 m/s;台风过境后,海表温度由原25.8 ℃下降至24.9 ℃。在台风影响下,水体垂向混合增加,混合层深度增加近15 m,从23 m到38 m。混合层内上部温度降低、盐度略微增加,下部温度升高、盐度降低;上层水体流速增加,方向偏转近90°,流速变化幅度由表及底逐渐减小。台风过境后3天内,由于温度降低、光照减弱,并且垂向混合增强补充的营养盐仍未被浮游植物充分利用,因此,叶绿素浓度并未快速升高,而是呈现短期内浓度微增的现象。     

融合多源海洋大地测量数据的南海海底地形多层感知机反演

本文融合SIO(Scripps Institution of Oceanography)发布的垂线偏差、重力异常和垂直重力梯度数据及NCEI(National Centers for Environmental Information)发布的船载测深数据, 利用多层感知机神经网络(Multi-Layer Perceptron, MLP)建立南海海域(108°E—121°E, 6°N—23°N)分辨率为1'×1'的海底地形模型(MLP_Depth).首先, 将642716个船载测深控制点的位置信息与周围4'×4'格网点处的地球重力信息(垂线偏差、重力异常、垂直重力梯度)作为输入数据, 将船载测深控制点处实测水深值作为输出数据, 训练MLP神经网络模型, 训练结束时决定系数R²为99%, 平均绝对误差MAE为39.33 m.然后, 将研究区域内1'×1'格网正中心点处的输入数据输入于MLP模型中, 可得格网正中心点处的预测海深值.最后, 根据预测海深值建立研究区域范围内分辨率为1'×1'的MLP_Depth模型.将MLP_Depth模型预测水深与160679个检核点处实测水深对比, 其差值的标准差STD(75.38 m)、平均绝对百分比误差MAPE(5.89%)与平均绝对误差MAE(42.91 m)皆优于GEBCO_2021模型、topo_23.1模型、ETOPO1模型与检核点实测水深差值的STD(108.88 m、113.41 m、229.67 m)、MAPE(6.11%、6.94%、18.37%)与MAE(47.33 m、52.24 m、130.08 m).同时, 为了研究不同区域内利用该方法建立的海底地形模型的精度, 本文在研究区域内分别建立了A、B区域的海底地形模型(MLP_Depth_A、MLP_Depth_B).经过验证得: MLP_Depth_A、MLP_Depth_B相比于MLP_Depth模型具有更高的精度, 更能反应海底地形的变化趋势.

     

涠西南凹陷X油田中块渐新统储层碳酸盐胶结物特征及孔隙演化模式

为了寻找南海北部湾盆地涠西南凹陷开发有利区,指导剩余油挖潜,以X油田中块渐新统涠洲组三段 (E3w3) 碎屑岩储层碳酸盐胶结作用为研究重点,并以凹陷中心和断裂附近为两大主体区域开展研究工作,通过粒度分析、薄片显微镜下鉴定、阴极发光、扫描电镜、岩芯常规物性分析及单井成岩作用数值模拟等技术手段,深入研究了碳酸盐胶结物类型、含量及分布特征,明确了涠洲组碎屑岩储层孔隙演化模式。结果表明,研究区涠洲组储层碳酸盐胶结物以方解石和白云石为主,主要形成于成岩作用早期阶段。受断裂分布和热流体活动影响,在平面和垂向上,碳酸盐胶结物分布特征具有明显规律性。断裂附近区域储层中碳酸盐胶结物更为发育,其损失孔隙占比约22.6%,占总胶结物损失孔隙度的67.0%;洼陷中心区储层中碳酸盐胶结较弱,其损失孔隙占比约7.9%,占总胶结物损失孔隙度的39.9%。因此,洼陷中心弱胶结作用区碎屑岩储层储集物性较好,可作为油气藏开发有利区的首选目标。     

长白山天池火山西南麓水压致裂法地应力测量及其实测数据在断裂稳定性分析中的应用

长白山天池火山是一座新生代多成因复合火山, 其活动性一直受到地学界的高度重视.而地应力测量数据对于了解火山的活动情况等具有重要意义, 但目前长白山天池火山地区实测地应力资料较少.为了更准确地了解长白山天池火山地区现今地应力状态及断裂稳定性, 在长白山天池火山西南麓MJZ测点0~300 m孔深开展了水压致裂法地应力测量.利用此次实测地应力数据, 本文首先分析了该地区地壳浅表层应力状态, 结果表明: ①测区以水平构造应力为主导, 应力值与其他地区相比, 相对较低; ②S_H(最大水平主应力)、S_h(最小水平主应力)和S_v(垂向主应力)均随深度增加而基本呈线性增大趋势; 在60~180 m深度, 三者展现为逆断层应力状态, 即S_H＞S_h＞S_v; 在180~300 m, 则表现为S_H＞S_v＞S_h, 该应力关系有利于走滑断层活动; ③钻孔上部S_H方向为N38°E, 与东北地区构造应力场方向基本一致.钻孔下部由于受区内NW向断裂和其他因素影响, 存在与区域主应力方向有偏差的局部应力场.其次, 基于实测应力数据, 应用库仑摩擦滑动准则, 并取摩擦系数为0.6和1.0, 初步评价了区域断裂的稳定性.结果显示, 研究区现今应力状态尚未达到断裂失稳滑动水平, 推测测区断裂目前相对稳定.结合其较低的应力积累水平, 一定程度上反映出长白山天池火山区目前没有明显活动, 地壳总体是稳定的.本文的研究结果可为长白山天池火山的活动性、地震地质等研究提供地应力方面的基础数据, 同时也为测区地质环境安全评价提供参考依据.