海洋温差能发电装置中冷水管动力性能分析

不考虑波浪、海流以及平台运动的作用,研究管内流动对冷水管动力性能的影响。基于悬臂输液管道梁模型,通过轴向流速比α、流速角比ψ和切向流速比φ三个进流口流场参数描述自由端边界条件,获得冷水管在内流作用下的控制方程。从流体动力项对管道做功的角度分析发现,φ对管道失稳的临界流速有很大的影响,并且φ=0被认为是对进流口流场的正确描述;然而,通过Galerkin法分析发现,φ=0的进流口流场模型不能解释进流口压降Δp对动态失稳基本没有影响的试验现象。相反,φ≠0的进流口流场模型在使得进流口压降Δp的影响几乎为零的同时,还能够获得较大的临界流速,与Kuiper观察的试验现象相符。切向流速比φ的正确评估是准确预测临界流速的前提条件。     

陆基散射计的水稻空间聚集特性分析

地物的空间分布状态会影响微波后向散射特性,针对因生长特性而无明显行列向的水稻,该文利用L、C双频段全极化后向散射计对水稻整个生长季进行后向散射系数测量,提出了聚集度指数表征这类植被不同时相的空间特性。通过分析不同空间聚集度的水稻散射特性,研究了水稻后向散射系数在高低频的时空响应。实验结果表明,拔苗期至分蘖前期,下垫面土壤散射为主要散射分量时,C波段后向散射响应随着水稻聚集度变化而规律变化,从分蘖后期开始,随着生物量变大植被体散射增加,L波段后向散射相较C波段对空间聚集度响应更为明显。     

Machine learning-based automatic construction of earthquake catalog for reservoir areas in multiple river basins of Guizhou province,China

Large reservoirs have the risk of reservoir induced seismicity. Accurately detecting and locating microseismic events are crucial when studying reservoir earthquakes. Automatic earthquake monitoring in reservoir areas is one of the effective measures for earthquake disaster prevention and mitigation. In this study, we first applied the automatic location workflow (named LOC-FLOW) to process 14-day continuous waveform data from several reservoir areas in different river basins of Guizhou province. Compared with the manual seismic catalog, the recall rate of seismic event detection using the workflow was 83.9%. Of the detected earthquakes, 88.9% had an onset time difference below 1 s, 81.8% has a deviation in epicenter location within 5 km, and 77.8% had a focal depth difference of less than 5 km, indicating that the workflow has good generalization capacity in reservoir areas. We further applied the workflow to retrospectively process continuous waveform data recorded from 2020 to the first half of 2021 in reservoir areas in multiple river basins of western Guizhou province and identified five times the number of seismic events obtained through manual processing. Compared with manual processing of seismic catalog, the completeness magnitude had decreased from 1.3 to 0.8, and a b-value of 1.25 was calculated for seismicity in western Guizhou province, consistent with the b-values obtained for the reservoir area in previous studies. Our results show that seismicity levels were relatively low around large reservoirs that were impounded over 15 years ago, and there is no significant correlation between the seismicity in these areas and reservoir impoundment. Seismicity patterns were notably different around two large reservoirs that were only impounded about 12 years ago, which may be explained by differences in reservoir storage capacity, the geologic and tectonic settings, hydrogeological characteristics, and active fault the reservoir areas. Prominent seismicity persisted around two large reservoirs that have been impounded for less than 10 years. These events were clustered and had relatively shallow focal depths. The impoundment of the Jiayan Reservoir had not officially begun during this study period, but earthquake location results suggested a high seismicity level in this reservoir area. Therefore, any seismicity in this reservoir area after the official impoundment deserves special attention.     

大兴安岭中段索伦地区满克头鄂博组火山岩年龄、地球化学特征及其构造环境

对大兴安岭中段索伦地区满克头鄂博组火山岩进行了岩石地球化学、锆石U-Pb及Hf同位素研究,讨论该地区火山岩的形成时代和构造背景。用LA-ICP-MS测得索伦地区满克头鄂博组2个流纹岩样品的锆石206Pb/238U年龄分别为138.0±1.5Ma和139.9±2.5Ma,表明火山岩的形成时代是早白垩世早期,而非晚侏罗世;地球化学数据显示其具有高硅、富碱、弱过铝质-过铝质(A/CNK=0.99~1.34)、分异程度高的特点,属于高钾钙碱性系列,相对富集轻稀土元素和部分大离子亲石元素(Rb、Th、U、K),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti、P)。锆石Hf同位素组成表明,该区满克头鄂博组火山岩具有较高的εHf(t)值(+4.06~+8.24),二阶段模式年龄为936~664Ma,暗示其可能起源于从亏损地幔增生的年轻地壳物质的部分熔融。结合区域地质资料分析,满克头鄂博组火山岩形成于造山后伸展环境,可能与蒙古-鄂霍茨克洋闭合后造山带的垮塌密切相关。     

机器学习及其相关算法综述

机器学习已经在滑坡易发性评价中大量应用且取得了较好的表现,但在进行大区域评价时,仍存在数据库样本需求量大,算力要求高;影响因素分级机械化,未考虑其与滑坡机理的相关性等情况。为减少数据库样本需求,本文提出了构建包含3种坡体状态的滑坡的数据库：已经发生过失稳的坡体、正处于失稳状态的坡体、失稳概率小的坡体,该数据库可以在数值上划分出临界值,便于模型更准确地识别滑坡,较大幅度地减小了数据量。针对影响因素分级机械化的问题,提出了基于频数分布图、累计曲线及其导数图的数理统计方式,更精细地描述因数与滑坡易发性的关系。以新疆滑坡灾害为例,验证了“包含3种坡体状态的数据库”与“基于数理统计的描述方法”的适用性,获得了新疆滑坡灾害易发性分区图。结果表明与传统数据库对比,在不明显改变精度的前提下,减少了90%以上的样本量;基于数理统计的描述方法可以绘制出更加细致的滑坡危险性分区图;活动性断裂和地形起伏度对新疆滑坡易发性起到重要的控制作用。     

浅水半潜型浮式风机基础概念设计与模型试验研究

目前我国海上风电开发主要集中在近海海域。我国近海海域水深相对较浅,在浅水非线性波浪载荷作用下,浮式基础动力响应呈现显著非线性特性,导致浮式风机基础及其系泊系统设计极具挑战。针对我国近海浅水海域环境条件,基于半潜型浮式风机基础概念SPIC,采用参数化建模与优化方法,开展了42 m水深条件下半潜型浮式风机基础概念设计,并在海洋工程水池开展1∶50缩尺模型试验。模型试验的结果表明：半潜式浮式风机基础概念设计具有稳定性好、动力性能优良等优点,浮式基础纵摇运动、机舱加速度等指标满足规范要求。模型试验结果验证了该概念的可行性。     

基于严格条分法的拟动力地震边坡稳定性分析方法研究

将拟动力法基本原理与极限平衡法中的严格条分法(Sarma法)相结合,推导边坡地震力和安全系数的计算公式;在此基础上,基于Python语言开发相应的计算程序,实现一种考虑波动效应的、适用于任意滑面形状和任意滑块条分的拟动力地震边坡稳定性分析新方法;同时,探讨地震动特性和结构面强度对边坡地震稳定性的影响。研究表明：随着地震波初始相位的变化,边坡的安全系数呈现周期性的波动变化,且存在最小安全系数;边坡安全系数随着地震动幅值和地震波波长/坡高比的增大而减小;当滑块结构面抗剪强度参数下降时,边坡安全系数随之减小。此外,通过波动理论揭示拟静力法与拟动力法的区别与联系：当地震波波长与坡高比大于10时,两种方法的结果基本一致;当地震波波长与坡高比小于10时,拟静力法所得结果比拟动力法保守,拟动力法更合理。     

天津近代典型砖木结构建筑基于安全鉴定的抗震性能评价

针对天津近代老旧建筑,尤其是砖木结构房屋开展了大量的安全鉴定和实际检测工作。获取了一栋近代典型砖木结构建筑的结构尺寸,检测了承重主体的强度,查明了结构的安全隐患,分析了结构的抗震性能,给出了抗震加固的建议措施,对全国近代典型砖木结构的安全鉴定和抗震加固具有一定的指导意义。     

预应力混凝土圆形储煤筒仓地震反应分析

使用ANSYS软件对一大直径预应力混凝土圆形储煤筒仓结构建立了有限元模型,以储料质量沿高度分布不变为原则,采用施加质量单元的方法模拟储料的分布,通过对预应力混凝土筒仓进行地震作用下的受力、变形分析,研究了预应力混凝土筒仓结构的受力性能及整体抗震性能,同时分析了筒仓结构地震作用简化计算方法的可行性.分析结果表明,水平地震作用对筒仓预应力结构部分的环向力无显著影响,预应力筒仓结构具有良好的抗侧力性能;同时,在结构基本振型指数选取合理时,采用底部剪力法估算筒仓水平地震作用是可行的.所得结果可为同类筒仓结构的地震反应分析提供参考.     

论保水采煤技术体系

煤矿采煤工作面顶板烧变岩涌(失)水高效治理需要具有压缩韧性优良的注浆加固材料。硅酸盐水泥基注浆材料成本低,已在煤矿注浆加固中广泛应用,但存在硬化浆体变形韧性较差的问题。采用丙烯酰胺(AM)原位聚合增韧的方法,研究丙烯酰胺、交联剂、引发剂的掺量和水灰比对粉煤灰基注浆材料的凝结时间、溶胀性、抗压强度、韧性指数的影响,并采用SEM观测硬化浆体的微观结构。结果表明,丙烯酰胺可以在粉煤灰浆液中原位聚合生成聚丙烯酰胺(PAM)凝胶;当AM掺量为25.0%,交联剂掺量为0.75%,引发剂掺量为2.25%,水灰比为0.575时,材料抗压变形率大于60%,溶胀比达到113.43,韧性指数达到257.92%;通过SEM观测发现,注浆材料硬化浆体形成以粉煤灰颗粒为刚性骨架、聚丙烯酰胺凝胶为柔性网络的无机有机镶嵌网络结构,硬化浆体的压缩应力−应变曲线的变形率普遍大于40%,具有显著的塑性变形特征;工程实验结果显示最大抗折韧性变形率可达到25.86%。该注浆材料具有优异的韧性、流动性及较好的遇水膨胀性,可用于煤矿顶板渗漏水治理。