湖泊沉积物中微量金属二次迁移过程中微生物作用的实验研究

蓄积在湖泊沉积物中污染物质某些情况下可以成为威胁上覆水体水质安全的二次污染源．根据贵州省阿哈湖季节性缺氧的特性,通过控制氧化还原状况,设计了对该湖沉积物-水柱的原样／抑菌条件的培养实验．实验发现,微生物活动对界面附近氧化还原反应具有控制作用;改变水体的含氧状况可以显著影响上覆水体水质,包括表观性状和水体中污染物含量．聚类分析结果表明,早期成岩过程中Mn,Ga,SO4 2-,Cu,Cr,Pb和Co,Ni,Fe,Sc,V,Rb两大类分别具有相似的地球化学行为．根据实验结果,计算了厌氧培养过程中,微量元素的最大释放量,发现铁、锰在厌氧过程中可以大量向水体释放．     

汶川地震灾区无人机遥感影像获取与可视化管理系统研究

介绍无人机遥感影像获取、纠正、配准及可视化管理的关键技术与系统研发.论文设计无人机影像获取及三维可视化管理系统的框架结构,包括航迹规划、无人机影像获取、影像预处理及三维可视化4个子系统;讨论了基于高分辨率遥感影像的无人机影像配准、无人机影像的空间索引管理、基于四叉树的影像金字塔及细节层次模型等关键技术.基于自主研发的虚拟地理环境数字地球平台(VGE-3DGJobeEanh),构建了汶川地震应急三维可视化遥感影像管理系统,在"5·12"汶川地震的救援与次生灾害应急中进行了实践应用.同时该系统可继续服务于汶川地震灾后重建的信息共享管理、发布以及空间决策支持.     

基于改进模糊综合评判法的断层封堵性综合评价

断层封堵评价分为垂向封堵评价和侧向封堵评价.前人多采取综合模糊评价法综合评价断层封堵性,模糊综合评判法的评价结果受评价分值和权重系数影响,传统综合评判法的各参数评价分值通过最大隶属度原则获取,忽视了同一类评价标准的内部差异,精度较低,且权重系数采取经验赋值或同等权重赋值,与实际区域地质环境有所出入.本次研究综合考虑断层力学背景、岩性对置关系、断储配置关系等定性参数,结合断层岩泥质含量、断面正压力、断储排替压力及断层应力特征等定量参数的影响,实现了参数的评价标准定量化分值表示;且基于区域各项参数统计分析,各项参数权重系数的确定通过层次分析法予以改进,权重系数更符合区域规律.选择涠西南凹陷二号断裂带A块潜力目标作为靶区,运用该方法进行评价,取得了较好效果;与前人研究方法对比,精度存在显著提高.     

膨胀土干湿循环胀缩裂隙的定量分析

为研究膨胀土在降雨与蒸发过程中的胀缩裂隙演化规律,对原状膨胀土进行干湿循环的CT扫描试验。利用Matlab软件编写程序对土体CT图进行三维体重建以及裂隙信息的提取,从定性与定量的维度研究土体三维空间裂隙与干湿循环之间的关系。定性研究发现,裂隙发育开始于土体内部初始孔洞与微纹裂等薄弱处,并扩展延伸,形成裂隙面、裂隙体,最后形成复杂的三维裂隙网络;随着干湿循环的进行,裂隙面积和体积逐渐增加,最后趋于稳定。定量研究发现,裂隙面积沿试样轴向的分布具有明显的周期性规律,随着干湿循环的进行,周期逐渐减小,振幅A先增加后减小;裂隙开展分为3个阶段,即裂隙酝酿期、裂隙快速发育期和裂隙平稳发展期,而裂隙发育主要发生在裂隙快速发育期。得出了试样径向裂隙面积、轴向高度与累计干缩体变之间的近似关系,以裂隙体积定义了符合Logistic函数变化规律的扰动函数,可以预测裂隙在试样局部的发展及分布情况,为裂隙膨胀土的渗透特性以及整体与局部的应力、应变研究提供参考。     

鄂尔多斯盆地西南部长8段砂岩沥青地球化学特征及其来源分析

系统采集了鄂尔多斯盆地西南部地区延长组8段沥青砂岩,对砂岩沥青的地球化学特征进行了研究,探讨了沥青的母质特征、形成环境和成熟度。研究结果表明:(1)长8段砂岩沥青中高碳数的正构烷烃优势明显,规则甾烷中C_(29)含量相对较高,萜烷系列中四环萜烷含量较高,C_(24)四环萜烷/(C_(24)四环萜烷+C_(26)三环萜烷)的值为0.26~0.52,C_(23)三环萜烷/(C_(23)三环萜烷+C_(30)藿烷)的值分布范围为0.06~0.41,这些都指示研究区长8段砂岩沥青母质来源为混合型,并且陆源有机质贡献较大;(2)砂岩沥青中Pr/Ph为0.67~1.07,同时,沥青中检测出低丰度的β胡萝卜烷,说明沥青形成环境为弱氧化—弱还原环境,较低丰度的伽马蜡烷与C_(30)+藿烷指示沥青的母质形成于淡水或微咸水湖泊环境;(3)长8段砂岩沥青的C31藿烷22S/(22S+22R)、C_(29)甾烷20S/(20S+20R)、C_(29)甾烷ββ/(αα+ββ)和C_(29)重排甾烷20S/(20S+20R)均接近或已经达到平衡值,反映沥青为成熟沥青。将研究结果与已报道潜在烃源岩的生物标志化合物特征进行对比,显示出研究区长8段砂岩沥青主要来源于延长组7段烃源岩,表明长7段烃源岩是研究区最主要的烃源岩之一。     

地球自由振荡的保结构模拟

大地震等诸多激励均能激发全球自由振荡现象,通常表现为驻波形式的全球整体振荡.现有的地震波数值模拟方法多为非保结构方法,无法压制长时程计算中的积累误差.本文采用优化的三阶辛格式谱元法,对地球自由振荡及全球尺度的地震波传播进行了长时程模拟.通过与传统的基于Newmark算法的谱元方法结果对比分析,明确验证了本文所得优化的三阶辛格式谱元法在模拟地球自由振荡等大规模长时程问题上的优越性和准确性.上述进展在方法论层面为今后探测、刻画全球尺度地球非均匀结构的驻波数值方法奠定了部分基础,并为相关研究领域提供了新的选择.     

求解弹性波方程的辛RKN格式

将弹性波方程变换至Hamilton体系,构造适用于弹性波模拟的高效显式二阶辛Runge-Kutta-Nystrm(RKN)格式,运用根数理论得到此格式的阶条件方程组.通过给定系数的限定条件,得到方程的对称解.为了使时间离散误差达到极小,提出数值频率与真实频率比较,通过Taylor展开,得到关于辛系数的限定方程,求解方程组得到最小频散辛RKN格式.对比分析时间演进方程的稳定性,得到使库朗数达到极大值的限定方程,求解方程组得到最稳定辛RKN格式.发现此两种格式为同一格式.新得到的辛RKN格式不依赖于空间离散方法,为了对比的需要,选取有限差分法进行空间离散.在频散、稳定性分析中,与常见辛格式对比,从理论上分析了本文提出的格式在数值频散压制、稳定性提升等方面的优势,数值实验进一步证实了理论分析的正确性.     

混沌遗传算法在高层结构风振控制优化中的应用研究

将混沌遗传算法(Chaos Genetic Algorithm,简称CGA)引入高层结构的风振控制优化中,对采用黏弹性阻尼器来控制风振响应的高层结构进行参数优化;用Matlab语言编制了均布法、迭代法、简单遗传算法(Simple Genetic Algorithm,简称SGA)和混沌遗传算法的风振控制优化分析程序;对9个高层结构进行风振控制优化,对比了算法程序的计算效率以及无控、均布、迭代、SGA和CGA工况下的结构风振响应。研究结果表明:混沌遗传算法可以应用于高层结构风振控制优化之中;混沌遗传算法的计算效率比简单遗传算法最高提升了29%;经混沌遗传算法优化后,黏弹性阻尼器附加给结构的附加阻尼比与均布和迭代相比最高分别提高了61%和22%,CGA工况的顶层加速度响应与均布和迭代法相比最高分别减小了14%和12%。为高层结构风振控制优化研究提供了新思路,具有一定的理论价值和实际意义。     

核电站结构隔震研究进展

基底隔震已经大量应用于一般民用建筑中,被认为是在剧烈地震中保护建筑物最具发展前景的技术之一,但对于核电站这类特殊的建筑物应用较少,且研究比较薄弱。介绍了核电站水平及三维隔震装置的研发及性能测试,概述了核电站隔震系统抗震性能的研究进展和核电站隔震设计规范,指出了在核电站中应用隔震技术还有待解决的问题,对今后核电站隔震的研究提出了一些建议。     

1997-1999年黄河上游玛曲地区人工增雨生态效应的检验

以牧草产量、归一化植被指数为生物指标,探讨了人工增雨生态效应检验的思路和方法,并以黄河上游玛曲地区1997—1999年人工增雨作业为例,进行了实际的计算。结果表明,玛曲地区人工增雨对提高牧草产量、增加植被覆盖度具有正效应,牧草产量平均增加两成多,植被覆盖度增加显著;初步估算,1998年玛曲地区人工增雨的草场经济效益投入产出比为1：9．7。