基于GRACE RL06数据监测和分析南极冰盖27个流域质量变化

本文基于CSR最新公布的GRACE RL06版本数据,采用Slepian空域反演法估算了南极冰盖27个流域的质量变化.Slepian空域反演法结合了Slepian空间谱集中法和空域反演法的技术优势,能够有效降低GRACE在小区域反演时信号出现的严重泄漏和衰减,进而精确获得南极冰盖在每个流域的质量变化.相对于GRACE RL05版本数据,RL06在条带误差的控制上要更加优化,获得的南极冰盖质量变化时间序列也更加平滑,但在趋势估算上差别并不明显(小于10Gt/a).本文的估算结果显示:在2002年4月至2016年8月期间,整个南极冰盖质量变化速率为-118.6±16.3Gt/a,其中西南极为-142.4±10.5Gt/a,南极半岛为-29.2±2.1Gt/a,东南极则为52.9±8.6Gt/a.南极冰盖损失最大的区域集中在西南极Amundsen Sea Embayment(流域20-23),该地区质量变化速率为-203.5±4.1Gt/a,其次为南极半岛(流域24-27)以及东南极Victoria-Wilkes Land (流域13-15),质量变化速率分别为-29.2±2.1Gt/a和-19.0±4.7Gt/a,其中Amundsen Sea Embayment和南极半岛南部两个地区的冰排放呈现加速状态.南极冰盖质量显著增加的区域主要有西南极的Ellsworth Land(流域1)和Siple Coast(流域18和19)以及东南极的Coats-Queen Maud-Enderby Land (流域3-8),三个地区质量变化速率分别为17.2±2.4Gt/a、43.9±1.9Gt/a和62.7±3.8Gt/a,质量增加大多来自降雪累积,比如:Coats-Queen Maud-Enderby Land在2009年和2011年发生的大规模降雪事件,但也有来自冰川的增厚,如:Siple Coast地区Kamb冰流的持续加厚.此外,对GRACE估算的南极冰盖质量变化年际信号进行初步分析发现,GRACE年际信号与气候模型估算的冰盖表面质量平衡年际信号存在显著的线性相关关系,但与主要影响南极气候年际变化的气候事件之间却不存在线性相关关系,这说明南极冰盖质量变化的年际信号主要受冰盖表面质量平衡的支配,而气候事件对冰盖表面质量平衡的影响可能是复杂的非线性耦合过程.     

多尺度特征融合深度学习建筑物的提取方法

提出一种基于多尺度特征融合的建筑物提取方法,结合新的网络DenseASPP-UNet,以实现影像多尺度特征的融合,进而高精度提取建筑物.通过Inria开源建筑物航空影像数据集进行验证,表明DenseASPP-UNet相比其他深度学习方法建筑物提取精度有很大的提升.     

影响湛江的热带气旋路径、登陆地点和增水关系探讨

本文根据影响湛江的典型热带气旋和风暴潮增水资料,系统地分析了热带气旋登陆地点、路径等要素和湛江港增水的关系。结果表明,湛江港发生的增水极值时间和增水形式因热带气旋登陆地点和路径的不同而异。从动力学进一步分析也表明,湛江港的增水类型与热带气旋登陆地点和路径关系非常密切。本文最后还讨论共振现象对湛江港增水的影响。     

2003年民乐-山丹6.1、5.8级地震灾害损失评估

2003年10月25日在甘肃省民乐-山丹交界处相继发生MS6.1和MS5.8地震,造成10人死亡、46人受伤,近5万人失去住所;村镇民用房屋、水利、生命线工程和学校、卫生院所等公共设施严重破坏。震后采用抽样调查、单项调查、填表调查核实的方法,取得了大量的实际资料,将灾区合理的划分为3个评估区,建立了每个评估区的每类建筑物的破坏比、损失比和基础数据资料,分10个专项进行统计分析,通过计算得出了本次地震灾害的经济损失结果。     

液化场地桥梁群桩-土耦合体系强震反应分析

针对振动台试验,采用u-p形式控制方程表述饱和砂土的动力属性,选用土的多屈服面塑性本构模型刻画饱和砂土和黏土的力学特性,引入非线性梁-柱单元模拟桩,建立试验受控条件下液化场地群桩-土强震相互作用分析的三维有限元模型,并通过试验结果验证数值建模途径与模拟方法的正确性。以实际工程中常用的2×2群桩为例,建立桩-土-桥梁结构强震反应分析三维有限元模型。基于此,针对不同群桩基础配置对液化场地群桩-土强震相互作用影响展开具体分析。对比发现,桩的数量相同时,桩排列方向与地震波输入方向平行时比垂直时桩基受力减小5%~10%,而对场地液化情况无明显影响;相同排列形式下,三桩模型中土体出现液化的时间约比双桩模型延缓5s,桩上弯矩和剪力减小33%~38%。由此可见,桩基数量增加,桩-土体系整体刚度更大,场地抗液化性能显著,桩基对上部桥梁结构的承载性能明显增强,其安全性与可靠性更高。这对实际桥梁工程抗震设计具有一定的借鉴意义。     

探秘“能源新星”——干热岩

干热岩是近些年逐渐发展起来的清洁能源,指埋藏于地球表面3000 m以深,不含或含少量水或蒸汽等流体,温度在180 ℃以上且渗透率极低的岩体。对干热岩的应用主要是建立增强型地热系统进行发电。目前对干热岩的研究尚处于起步阶段,干热岩的热源、热储、形成机理、埋藏机制等都未形成完整的理论体系,干热岩的开发过程也面临诸如储层改造、高温钻探以及随钻监测等一系列的技术“瓶颈”。干热岩资源储量大,开发利用过程低碳环保、节能高效,是国际社会公认的优质清洁能源,但是干热岩研究程度低,开发难度大,需要不断的知识积累和技术积累。本文从科普的角度列举了干热岩的相关研究现状及存在的问题,以期能让更多的人对这一“能源新星”加深了解。     

CMD180T型钻机在尚义地热井施工中的应用

经物探分析在河北省张家口尚义县大青沟镇南海子村东南1.0 km存在深部断裂构造,为了寻找开发坝上地区地热资源,决定在该位置施工一口2000 m深地热井,即穿过该断裂构造寻找导水通道,完成地热井施工任务。施工中采用了CMD180T型钻机,该钻机采用了先进的全液压传动系统,自动化程度高,性能优异,可大大降低操作人员的劳动强度且易于搬迁、易于操作。其优势在这次地热井工程施工过程中得到了充分的体现。     

水平分支注浆孔卡埋钻事故处理实践

近年来煤矿奥灰治水注浆定向钻进技术发展迅速,多分支超深水平注浆孔数量激增。在水平注浆孔施工过程中,普遍存在地层漏失量大,泥浆突然失返,小径钻孔裸孔段长,水平段孔眼轨迹复杂,控制难度大,靶点技术误差要求严,定向仪器、工具等价格昂贵,施工风险相对较高,极易发生埋钻卡钻事故。一旦发生卡钻事故,就会面临着处理周期长、处理难度大等问题,传统的卡埋钻处理方法在水平注浆孔中应用效果不明显。通过采用空压机输送压缩空气,破坏水平孔着床的沉砂结构,将着床的沉砂吹出孔外或吹入地层裂隙,成功地实现了解卡。总结了水平注浆孔施工中卡埋钻事故的预防措施。     

井喷关井水击分析及水击波速计算

油气井发生溢流或井喷后,立即关闭防喷器,关井期间防喷器需经受关井产生的水击压力作用。本文在对井喷关井水击的传播物理特征分析的基础上,推导直接关井水击压力计算公式,综合考虑井筒流体含气率、气液两相流型、固相类型等对水击波速的影响,推导水击波在气、液、固三相混合流体中传播速度计算公式,并通过算例对水击波速影响因素进行分析。计算表明水击波速对含气率变化非常敏感,钻井液含气率在0～0.001的时候,水击波速几乎是发生了突变,水击波速在含气率为0.001时仅为385 m/s,相比纯钻井液情况下降了67%,而钻井液固相含量、套管的内径和壁厚对水击波传播速度影响较小。     

青藏高原凯蒙蛇绿混杂岩中碱性火山岩的发现及意义

班公湖-怒江洋的关闭时间直接制约青藏高原早期构造演化的认识。最近,在班公湖-怒江缝合带南侧凯蒙蛇绿混杂岩中发现一碱性火山岩,岩性主要是橄榄粗安岩,具粗面结构,斑晶主要是更长石和少量普通辉石,基质主要由更长石、普通辉石和少量填隙的碱性长石组成,有的具辉绿结构。岩石化学成分较一致,Si O2含量介于51.34%~53.91%之间,Ti O2含量为1.02%~1.55%,具有高Al2O3(17.06%~18.46%)和Na2O(4.90%~6.36%)、低K2O(0.05%~0.88%)含量特点,大多数Mg#大于60,最高68.62,里特曼指数(σ)介于3.65~4.47之间,为碱性系列火山岩;富集Sr、Rb、Ba等大离子亲石元素,亏损Nb、Y、Yb等高场强元素,相对富集Zr、Ti,Nb/U、Zr/Nb、La/Yb等比值稳定,分别为7.45~8.51、15.92~17.26和7.26~8.06;(87Sr/86Sr)i值变化范围较小,介于0.706~0.707之间,(143Nd/144Nd)t值在0.512 368~0.512 548之间,说明源区较为一致,结合Ce/Pb-Si O2图解判断结果,认为凯蒙碱性火山岩具有原始地幔、陆壳和深海沉积物源区混合特征。锆石U-Pb同位素定年结果表明该火山岩年龄为101.8±1.1 Ma,可能形成于洋壳俯冲阶段末期,由大陆边缘陆壳与俯冲洋壳板片断离导致软流圈地幔上涌诱发部分熔融所致,推测班公湖-怒江洋大约在早白垩世晚期关闭。