超大断面低扁平率公路隧洞先成预应力结构新型支护体系数值模拟

为适应日益增长的经济和交通发展需求,修建以4车道公路隧道为代表的超大断面低扁平率公路隧洞的需求初露端倪,这类隧道的低扁平率特征使传统的隧道支护体系面临许多困难,急待开发新型的隧洞支护体系。采用FLAC数值模拟平台研究了基于隧洞“先成结构法”支护理念的“先成预应力结构”新型支护体系在提高超大断面低扁平率公路隧洞洞室稳定性方面的效果,为“先成结构法”支护理念在超大断面低扁平率公路隧洞中的应用实施提供了有力的支持。     

午后多重极光弧观测研究

本文利用2001-2003年南极中山站175天全天空摄像机观测,对午后多重极光弧的出现率及其与Kp指数的关系进行了统计分析,结果表明午后多重极光弧出现率呈一单峰分布,最大发生率出现在1445UT(1645MLT),其位置在1500MLT极光热点(1300-1700MLT)近夜侧的部分。与地磁活动指数Kp的相关统计分析表明,Kp值为2-3之间时多重极光弧有较大的出现率,这说明中等地磁活动情形下午后多重极光弧有较高的出现率。事件分析表明多重极光弧的强度变化与地磁Pc5脉动具有较高的相关性,并且有类似的频谱特征,这说明午后多重极光弧可能与同时出现的Pc5地磁脉动有关。     

基于随机森林的光子计数激光雷达点云滤波

新一代星载激光雷达卫星ICESat-2首次采用了微脉冲光子计数激光雷达技术,由于单光子探测的灵敏性导致数据在大气和地表下层产生了大量噪声,因此对光子计数激光雷达点云数据实现信号和噪声的分离是开展进一步应用研究的前提和基础。本文选择美国俄勒冈州和弗吉尼亚州2个研究区,采用MATLAS数据,根据光子点云数据的特点构造了12个光子点云特征,对所构造的特征利用随机森林进行变量筛选,用机器学习方法对光子点云进行分类,并将建立好的模型推广到整个研究区。研究结果表明,本文构建的分类器分类总精度达到了96.79%,Kappa系数为0.94,平均生产者精度和用户精度分别为97.1%和96.8%。在相对弱噪声、平坦地形区域和强噪声、复杂地形区域都取得较好的分类结果。本文结果显示了基于少量样本通过机器学习的方法构建模型,可以推广到较大范围区域的光子点云分类应用中。     

地震后水汽异常变化初探

研究东日本地震、汶川地震和玉树地震震中及其附近区域在地震前后的水汽时间序列变化。首先分析震中MODIS水汽序列和震中附近探空站点水汽序列在地震前后的变化;然后基于GNSS ZTD与水汽之间的高相关性,以GNSS ZTD代替GNSS水汽,讨论震源区周围IGS站点的ZTD序列变化。研究发现,震后震中及其附近区域水汽值变化出现异常,且距离越近所受影响越大;水汽不断聚积,达到峰值后发生降水。     

天气雷达数据处理系统人控应用软件

天气雷达用于抗灾和减灾很重要,本文提出一种人工降雨和驱冰雹软件,给出了程序流图,对编程的关键进行了分析,最后结果表明它能提高人控作业效率。     

北京市土壤Hg污染的区域生态地球化学评价

城市土壤Hg异常/污染是中国普遍存在的重大生态环境问题。文章对北京市近1000km2范围内的地表土壤、壤中气、大气干湿沉降、大气颗粒物、大气中的Hg含量水平和空间分布模式进行了系统研究,查明北京地表土壤Hg平均含量为0.41mg/kg,大气干湿沉降物中的Hg平均含量为0.194mg/kg,壤中气Hg的平均含量为559.65ng/m3,大气颗粒物PM10和PM2.5中的Hg含量分别为0.59和0.67ng/m3,大气中的Hg平均含量为3.13ng/m3。北京市自2000年起实现了由燃煤转变为燃气的减排措施,导致干湿沉降物中的Hg沉降通量显著减少,2006年大气干湿沉降物中Hg的沉降通量1.837mg·m-2·a-1,北京市城区(近1000km2)Hg全年沉降为1837kg,空气中总Hg浓度由1998年的8.3~24.7ng/m3下降到2006年的3.13ng/m3,大气颗粒物中Hg含量由2003年的1.18ng/m3下降到2006年的0.59ng/m3(PM10)和0.67ng/m3(PM2.5),表明北京市煤改气减排措施的实施显著改善了大气环境质量。通过对土壤中Hg的存在形式研究,发现土壤中有硫化物(辰砂)及各种Hg盐(HgCl2)的含Hg矿物,Hg也可以各种吸附方式或壤中气方式存在。研究证实北京壤中气Hg与大气Hg存在显著的相关性(n=131,R=0.267,p<0.01),表明壤中气Hg是大气Hg的重要来源之一。利用2005年地表土壤总Hg与Hg释放速率的线性方程估算,土壤Hg平均释放速率为102.42ng·m-2·h-1,2005年土壤释放进大气的Hg通量为936.70kg。在查明土壤中存在大量辰砂矿物的同时,还分布有大量具有高温熔融特征的金属微球粒和玻璃质微球粒,证明燃煤和冶金烟尘是地表土壤Hg的主要来源。土壤中Hg、S、pH和辰砂颗粒浓度在空间上的高度耦合性表明,碱性条件下,土壤中高含量的S和Hg是辰砂形成的重要原因。按国家土壤环境质量标准,北京市I级土壤Hg环境质量的面积为176km2,Ⅱ级为808km2,Ⅲ级为24km2,超Ⅲ为36km2。Ⅲ级、超Ⅲ级主要分布在二环路以内的中心城区。城南(长安街为界)大气Hg环境质量明显优于城北,在北四、北五环之间的部分地区,大气颗粒Hg的环境质量为Ⅲ级或超Ⅲ级。在地表土壤Hg含量较高的中心城区,居民每天因呼吸摄入的Hg高达364ng,对人体健康构成潜在风险。根据我国"十一五"规划中每年实现10%节能减排的目标,对北京市未来50年土壤Hg含量的时空演变趋势预测,预测2050年北京因干湿沉降带来的Hg输入量为16.03kg,地表土壤释放Hg的输出量为37.36kg,明显大于Hg的输入通量,土壤Hg的环境质量将得到根本改善。预测到2040年Ⅲ级土壤Hg环境质量的区域将完全消失,到2060年以Ⅰ级土壤为主。     

内蒙古乌拉山地区沙德盖岩体年代学、地球化学特征及成因探讨

沙德盖岩体位于华北克拉通北缘中段、哈达门沟大型金（钼）矿田范围内。首次利用锆石 SHRIMP U-Pb法对其定年,获得15个锆石颗粒²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄的加权平均值（221.6±2.1） Ma（MSWD=1.6）,表明岩体侵位于印支中期。岩石地球化学特征表现为高硅（SiO₂质量分数为71.21%～73.67%）、富钾（K₂O/Na₂O为1.01～1.37）、富碱（K₂O+Na₂O为8.23%～9.96%）、弱过铝质（Al₂O₃为13.11%～14.31%）,里特曼指数σ=2.43～3.52,钙碱性-碱性;富集轻稀土（LREE/HREE为17.68～14.92,（La/Yb）|_N为22.85～16.58）和Eu略亏损（δEu=0.95～0.93）;微量元素亏损Nb、Ta、P、Ti、Sr,富集K、La、Ce、Hf等元素,具有A型花岗岩特征;(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)i=0.705 31～0.702 29,(¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd)_i=0.511 682～0.511 620,ε_Nd(t)=-13.1～-14.3,具有壳源特点;钕两阶段模式年龄T_2DM=2 061～2 160 Ma,在铅构造模式图上样品投点于地幔与下地壳之间。综合分析认为其形成于同碰撞向后碰撞构造体制转换,伸展构造和幔源基性岩浆的底侵导致早期古老基底地壳部分熔融,很可能是形成沙德盖岩体的主要动力机制。华北克拉通北缘印支期构造岩浆活动及成矿作用是普遍存在的。     

西藏波龙斑岩铜金矿床成矿斑岩年代学、岩石化学特征及其成矿意义

波龙斑岩铜金矿床是近年来在青藏高原中部发现的最大的斑岩型矿床,波龙矿床发育两期花岗闪长斑岩和一期花岗斑岩,两期花岗闪长斑岩是波龙矿床的成矿斑岩。本文开展了波龙矿床三期斑岩锆石U-Pb年龄、全岩岩石地球化学和Sr-Nd-Hf同位素组成分析。锆石U-Pb测年结果显示,三期斑岩在120Ma集中侵位。两期花岗闪长斑岩均富集轻稀土、大离子亲石元素,亏损重稀土、高场强元素,Eu异常不明显,显示出岛弧岩浆岩的特征;两期花岗闪长斑岩的(87Sr/86Sr)i值分别为0.70562－0.70711和0.70567－0.70850,εNd(t)分别为-4.0－-3.1和-8.0－-2.4,εHf(t)值分别变化于2.5－6.9和3.3－6.9,表明两期花岗闪长斑岩起源于新生的下地壳;花岗斑岩也具有岛弧岩浆岩的岩石化学特征,但其具有较高εNd(t)值(-0.7－-0.2)和εHf(t)值(1.3－12.2),可能表明花岗斑岩也起源于下地壳,但有更多幔源物质混入。波龙斑岩铜金矿床形成于班公湖－怒江洋壳向北俯冲末期,其成岩－成矿可能与洋壳俯冲关系密切,但波龙矿床的三期斑岩均起源于新生的下地壳,可能表明在120Ma南羌塘地块南缘开始逐步加厚。     

重金属迁移转化模型研究

大量重金属污染物迁移转化的现象和研究成果都表明重金属以泥沙颗粒为载体迁移转化,描述重金属在天然水体中的迁移转化必须紧紧抓住泥沙颗粒运动及重金属与泥沙之间的转化关系进行.为此在对现有的重金属迁移转化数学模型进行概括分类的基础上,根据水沙运动与污染物相互作用关系,分析了泥沙颗粒运动及重金属吸附解吸不平衡过程,并结合水沙数学模型,建立了重金属迁移转化的耦合模型.同时在模型合理性分析的基础上,对模型进行了计算分析,分析表明模型能够合理地反映重金属污染物在水体中的迁移转化过程.     

阿尔金造山带中、新生代的演化

塔里木盆地东缘的阿尔金造山带中、新生代经历了一个复杂的大地构造演化历程:中生代早期(T)为隆升夷平,中生代中后期(J-K)为裂陷沉积阶段;自古新世-中新世因塔里木盆地向东挤压使得阿尔金造山带东南缘出现了右行走滑仰冲,柴达木壳体向阿尔金造山带之下俯冲,阿尔金造山带隆起.塔里木盆地相对柴达木盆地向北移动,最大距离可达400~500 km,使得原来统一的塔里木-敦煌-柴达木联合盆地裂解.由于逆冲走滑使阿尔金造山带内部发育了一系列小型的走滑盆地,形成了复杂的盆地沉积建造,并伴有动力变质及火山作用;中新世末,东西向挤压转变为不对称的南北向力隅作用,使得阿尔金造山带发生构造反转,右行转变为左行,统一的塔里木-敦煌盆地裂解.塔里木盆地向南漂移,距离达400多公里.塔里木盆地的向东俯冲使阿尔金造山带急骤隆起,同样,在阿尔金造山带内部发育了一系列小型盆地,形成了相应的复杂沉积建造.