天然气水合物非干扰绳索式保温保压取样钻具的研究

由于天然气水合物存在环境和性质的特殊性,使保温保压取样技术成为获得原位天然气水合物最有效的方法之一。保温保压取样钻具是获得天然气水合物真正物化特性的主要器具。通过多年对天然气水合物保温保压取样钻具的试验研究,设计了专门用于取海底沉积物和未成岩地层中水合物的非干扰绳索式保温保压取样钻具。介绍了钻具的结构、特点,及其配套的保温保压系统关键机构的功能、特点。对取心工艺和进行的海上功能性试验进行了详细说明,试验结果达到了设计要求。     

吸力历史对非饱和土力学性质的影响

现在被广泛公认的由Fredlund提出的非饱和土力学的双参数理论,即净应力和吸力为非饱和土的应力状态变量,不能直接考虑吸力历史及其饱和度对非饱和土的应力-应变关系和强度的影响。非饱和土三轴试验结果表明,即使净应力和吸力相同的条件下,经过干-湿循环试样与未经过干-湿循环试样的应力比-应变关系和强度是不相同的。在其他条件相同时,经历过干-湿循环的试样比未经过干-湿循环试样的应力比-应变关系要高、强度大和体变小。经过干-湿循环试样的饱和度低而强度高,主要是由于经过先期较高的吸力,相当于受过较大的前期有效压力,使试样成为超固结土。更多不同吸力历史的对比试验有待于进一步研究,以便为非饱和土的水力-力学特性耦合弹塑性本构模型定量地表示上述非饱和土的性质提供基础性试验数据。     

内蒙古克什克腾旗五道石门基性火山岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

内蒙古克什克腾旗五道石门水库出露一套由灰绿色玄武岩、枕状玄武岩和硅质粉砂岩组成的火山-沉积岩系。枕状玄武岩主要出露于水库大坝南岸,枕体呈不规则椭球状,长轴约0.4~1.0m,边部具有冷凝边,内部气孔和杏仁状构造较发育。镜下观察其矿物组成主要为细长条状斜长石和少量辉石,间粒结构。前人研究认为它们属于早古生代蛇绿岩,本次研究对枕状玄武岩样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测试。锆石测年结果大致可分为四组,依次为262~290Ma(A组,15颗)、301~345Ma(B组,5颗)、446~572Ma(C组,6颗)和763~948Ma(D组,5颗)。其中A组锆石呈长柱状,自形,长宽比约2∶1~3∶1,Th/U值介于0.22~0.98;振荡环带较宽,体现了基性岩浆锆石的特征。15个点的谐和年龄为277±3Ma,应代表岩石的形成年龄,表明五道石门枕状玄武岩形成于早二叠世晚期,应属大石寨组。其余三组锆石多呈自形-半自形,粒状或短柱状,振荡环带较窄,且没有270~280Ma的生长边,表明可能是基性岩浆上升过程中从围岩捕获的锆石,表明五道石门玄武岩可能发育在具有晚元古-古生代基底的陆壳内,暗示早二叠世晚期本区处于板内拉张环境。五道石门枕状玄武岩曾被认为是早古生带大洋蛇绿岩,但综合我们的年代学结果和对锆石类型的分析,它应属早二叠世晚期伸展环境中基性岩浆活动的产物。     

两种短指软珊瑚提取物在化妆品开发中的应用潜力初探

以甲醇对2种短指软珊瑚进行提取,检测提取物对各波段紫外线的吸收效果以表征其防晒活性,以酪氨酸酶抑制实验检测其美白活性,并以DPPH法检测其抗氧化活性,首次探讨了软珊瑚来源物质在化妆品开发中的应用潜力。结果表明,在防晒活性方面,Sinularia compacta和Sinularia wanannensis提取物对紫外线具有较强的吸收特性,随浓度增加其光吸收波段也随之扩大,浓度在5. 0 mg/cm3以上时对280～400 nm波长范围的紫外线均有良好吸收,总体上S. compacta提取物的防晒活性略高于S. wanannensis提取物,两者对紫外线的吸收效果均优于阳性对照熊果苷和二苯甲酮,S. compacta提取物在10. 0 mg/cm3时对紫外线的吸收效果甚至与阳性对照芦丁相当,显示出较高的防紫外效能;在美白活性方面,S. compacta和S. wanannensis提取物均有一定的抑制酪氨酸酶活性作用,S. compacta和S. wanannensis提取物在此活性无显著性差异;在抗氧化活性方面,S. compacta和S. wanannensis提取物均显示出优异的清除自由基能力,且其活性随浓度的升高而升高,在1. 0～5. 0 mg/cm3浓度下S. compacta和S. wanannensis提取物的抗氧化活性与阳性对照Vc相当,在10. 0 mg/cm3时S. wanannensis提取物的抗氧化活性显著高于S. compacta提取物和Vc。研究结果为开发软珊瑚源天然新型化妆品物质奠定了重要基础。     

气候变化背景下海南东寨港红树林生态系统的脆弱性评估

鉴于红树林生态系统对气候变化背景下海平面上升和极端台风事件有高度敏感性,应用1980—2018年的海洋大气观测资料和实地调查数据,分析了海口东寨港地区的海平面、温度和台风最大风速的变化特征,并基于IPCC气候变化综合风险的理论框架,构建了\"暴露度-敏感性-适应性\"的脆弱性评价指标体系和估算方法,评估了海平面上升和台风事件背景下东寨港红树林生态系统的脆弱性主要特征。结果显示:①东寨港红树林生态系统的致灾影响因子主要为该地区沿海海平面的快速上升,其上升速率可达4. 6 mm/a,远高于全球和中国沿海平均值;其次为1993年之前和2006年之后,在海口地区250 km范围内出现的热带气旋或台风事件;②东寨港红树林脆弱性指数的平均值为0. 31,属于中度脆弱等级,其中三江片区的红树林脆弱性相对最高,演丰片区最低。构建的评价指标体系可较好地反映出海平面快速上升和热带气旋或台风影响下红树林生态系统的脆弱性特征。     

大坝安全监控指标拟定的最大熵法

针对大坝位移监控统计分析中拟合残差序列内蕴的混沌成分,以及传统算法在挖掘监测信息时的优势单一性,结合常规优化算法特点,运用蛙跳算法（shuffled frog leaping algorithm,SFLA）在确定子模型最优权重的基础上,建立了基于SFLA的大坝位移组合预报模型。考虑到统计分析中拟合残差序列的混沌特性,利用相空间重构及混沌理论对位移残差序列值进行分析与预测,并将其残差预测项与SFLA组合模型预测值进行叠加,据此,提出了一种融合混沌残差的大坝位移蛙跳式组合预报方法,并研制了其考虑混沌残差的大坝位移蛙跳算法的实施程序。实例分析表明,所建立的模型与方法相对传统方法在拟合精度及收敛速度方面较优,其模型预报能力有明显提升,这也为其他水工建筑物安全监控模型中位移等效应量的预报分析提供了新方法。     

阿拉伯海上层海温的双峰特征

利用全球海洋Argo网格数据集、SODA月平均海洋数据集和CCMP风场数据,通过EOF分析,揭示了阿拉伯海5、50、100、200 m层海温全年2次增温、2次降温的双峰变化特征.结果表明,5 m层温度变化双峰信号出现在第一模态,其方差贡献率为75.79%,该信号主要受风场、太阳辐射及风生环流影响;50 m层温度变化双峰信号出现在第三模态,其方差贡献率为11.95%,该信号主要受风生环流影响;100 m层温度变化双峰信号出现在第一模态和第三模态,其中第一模态方差贡献率为52.03%,第三模态方差贡献率为9.55%.由100 m层第一模态可知,100 m层温度变化幅度最大、变化范围最广,是由于100 m层处于海洋温度变化最为剧烈的温跃层中.100 m层海温变化主要受风应力旋度(方向:向上为正)影响,风应力旋度为负时,大气对海洋的强迫导致局地海水辐合,温跃层加深,100 m层部分海域温度升高;风应力旋度为正时,大气对海洋的抽吸导致局地海水辐散,海洋深处的冷水上升,100 m层部分海域温度降低.     

一种强跟踪自适应状态估计器及其仿真研究

在噪声环境中,运动目标发生稳态突变会降低卡尔曼滤波器的滤波性能,进而导致组合导航的可靠性降低,导航系统抗干扰能力下降,影响导航的精确度。为了提高卡尔曼滤波器性能,提高抗干扰能力和导航精度,在采用基于卡尔曼滤波器的超紧耦合同时,提出一种新型的基于渐消因子的区间卡尔曼滤波器算法。该算法通过引入渐消因子和区间矩阵对滤波器增益矩阵进行实时调整,并利用区间运算中的交集运算将各种误差源约束到交集区间,进而保证在区间运算中保真集合映射的完备性并取得最优化。结果显示,该算法能够克服原有滤波器算法的缺陷,在噪声环境中提升对稳态突变目标的跟踪能力,且在噪声中滤波器效果提高,算法计算量没有明显增加。     

空间对象拓扑关系研究综述

空间拓扑关系不确定性的定量评价可为多尺度拓扑关系一致性的自动评价、空间推理与空间查询等应用的可靠性提供依据。定义了基于几何度量的拓扑距离,构建了拓扑关系不确定性的粗集表达模型;提出了不确定性粗集表达中拓扑距离的量化方法;进而提出了基于粗集的多尺度空间拓扑关系不确定性度量指标。实例研究证明了本文提出模型的科学性与合理性,该方法可用于多尺度表达过程中引起的拓扑关系不确定性的定量评价。     

探地雷达在振动台斜坡模型震裂变形探测中的应用

5,12, 汶川大地震造成了大量山体震裂变形, 形成众多次生潜在灾害。地震前后山体震裂变形的发展演化规律是防治滑坡的关键。振动台试验是实验室模拟地震的重要手段, 可以重现边坡在地震作用下的变形破坏过程, 探地雷达是利用高频电磁波反射探测目的体及地质结构的物探方法, 可用于查明滑动面的位置。本文采用室内小型振动台模拟实验, 通过输入相同加速度, 不同频率正弦波, 研究边坡的动力加速度响应特征。利用LTD-2100探地雷达主机, GC900MHz屏蔽型天线, 检测施加地震荷载前后坡体内部裂缝的发育状况, 结合解译成果, 对地震造成边坡内部裂缝的位置进行推断。实验结果表明探地雷达检测出的裂缝发育位置与边坡动力加速度响应特征相一致。探地雷达用于振动台模拟试验分析地震滑坡的成因和机理是可行的。