Investigation on the Oscillating Buoy Wave Power Device

An oscillating buoy wave power device (OD) is a device extracting wave power by an oscillating buoy. Being excited by waves, the buoy heaves up and down to convert wave energy into electricity by means of a mechanical or hydraulic device. Compared with an Oscillating Water Column (OWC) wave power device, the OD has the same capture vvidth ratio as the OWC does, but much higher secondary conversion efficiency. Moreover, the chamber of the OWC, which is the most expensive and difficult part to be built, is not necessary for the OD, so it is easier to construct an OD. In this paper, a nu-merical calculation is conducted for an optimal design of the OD firstly, then a model of the device is built and, a model test is carried out in a wave tank. The results show that the total efficiency of the OD is much higher than that of the OWC and that the OD is a promising wave power device.     

石榴石钇(Y)元素电子探针分析及应用——以佛子岭石榴云母片岩为例SCIEI北大核心CSCD

石榴石是最重要的造岩矿物之一,通常能够保留早期的矿物结构和物质并记录较为晚期的变形和变质反应。石榴石钇(Y)元素环带特征丰富、复杂,不同的环带特征通常暗示不同的形成环境或经历了不同的变质事件,是变质演化历史研究的重要媒介之一。以往的研究中,多以LA-ICP-MS作为石榴石Y元素的主要分析手段,EPMA主要用于主量元素的分析。但是,LA-ICP-MS的束斑尺寸(44μm)和基底效应较EPMA(0~5μm)大,当石榴石颗粒小、包体和裂隙发育或成分环带以微区尺寸内存在较大变化时,大束斑更容易覆盖某些特殊信息。通过对石榴石Y元素测试参数的调试和标样验证,最终确定峰位测试时长和背景测试时长分别为140s和70s,并进行了PHA谱峰干扰剥离,降低检测限至54×10^(-6)。本文将通过对比佛子岭石榴云母片岩(LD025)4颗石榴石的EPMA主、微量原位分析(Ca、Mg、Mn、Fe、Y、Al、Si、Cr、Ti、Na)和LA-ICP-MS石榴石Y元素分析结果,论证EPMA分析Y元素的可行性。石榴石X-ray Mapping和主量成分剖面揭示该4颗石榴石均为生长环带,Mn呈钟形分带,Y与X Sps呈强烈正相关性,与X Grs、X Alm、X Prp相关性不清晰。EPMA和LA-ICP-MS分析结果显示Y含量曲线在核部和幔部具有良好的一致性,Grt1~Grt3中Y均表现出自核部(500×10^(-6)~1200×10^(-6))向幔部(200×10^(-6)~500×10^(-6))逐渐降低,极边部Y含量低(20×10^(-6)~200×10^(-6))且变化复杂;Grt4中Y含量差异相对较小(180×10^(-6)~450×10^(-6)),仅在边部出现不同程度的升降。因EPMA对于Y元素含量较低(<200×10^(-6))时灵敏度不够或者LA-ICP-MS束斑尺寸大容易掩盖边部窄带成分真实变化等原因,二者在边部Y元素差异较大。分别对EPMA和LA-ICP-MS的分析结果应用Grt-Xtm温度计和Grt单矿物压力计获得的变质PT结果显示Grt1~Grt3(核-幔-边)和Grt4(核-边)均记录较为完整、统一的温压演化过程。M1→M2→M3的变质温压变化分别为T=530~544℃、P=0.78~0.82GPa→T=577~616℃、P=0.89~0.98GPa→T=631~661℃、P=1.01~1.07GPa,表现为顺时针演化型式,M1至M3反映的是一个“暖俯冲”过程。根据温度评价结果,Grt1~Grt3(1.2~1.4mm,自形程度高)形成时间应早于Grt4(0.8mm,自形程度低)。由此可知,大颗粒的石榴石Y元素含量及变化特征通常更容易揭示相对完整的变质演化历史。本次研究为变泥质岩演化历史、变质温压评价等研究提供了不同视角和思路,结合EPMA主量(矿物成分、X-ray mapping、BSE分析)和微量元素(Y等)分析能够更加精准、全面地解读地质信息。     

富铁橄榄石的水溶性实验研究SCIEI北大核心CSCD

地幔的力学性质主要受橄榄石流变性的控制,含水对橄榄石流变性质的影响很大,而橄榄石的水溶性受到温度和铁含量的影响,因此,本文进行了不同铁含量橄榄石在不同温度下的水溶性实验研究。实验使用的样品为天然橄榄石单晶Fa_(17)和Fa_(24.7)(Fe_(No.)=100×molar Fe/(Mg+Fe))以及人工合成的橄榄石单晶Fa_(22);橄榄石单晶的水溶性实验在300MPa围压和1273~1473K的温度条件下进行,每隔50K进行一组实验,氧逸度被控制在Ni NiO水平上。实验结束后,对橄榄石单晶沿b面进行双面研磨抛光,用电子探针分析确定橄榄石单晶成分,采用EBSD精确测量橄榄石的单晶方向,使用红外光谱仪(FTIR)的非偏振光路测试橄榄石单晶在b轴上的吸收光谱。对FTIR吸收光谱进行积分得到富铁橄榄石的水溶性实验结果:当温度由1273K升至1473K时,橄榄石单晶Fa_(17)的水溶性变化为600~1200H/10^(6) Si,橄榄石单晶Fa_(24.7)的水溶性变化为1000~1300H/10^(6) Si,人工合成的橄榄石单晶Fa_(22)的水溶性变化为500~900 H/10^(6) Si。因此,相同铁含量橄榄石单晶的水溶性随温度的增加而增加,相同温度条件下,天然形成的橄榄石的水溶性随着铁含量的增加而增加,百分之一的铁含量的增加,可以导致约百分之十的水溶性的增加。本文所研究的不同铁含量的橄榄石可以为更好地估算上地幔水溶性提供依据。     

基于SBAS-InSAR技术的安徽亳州市地面沉降时空分布特征与影响因素分析CSCD

近年来皖北平原地区地面沉降问题相对突出,区域地面沉降驱动力的量化研究尚且匮乏。为深入研究沉降灾害的发育特征,文章以亳州市为例,基于62景Sentinel-1数据,利用SBAS-InSAR技术获取2021年10月至2022年10月期间地面沉降的时空分布特征,并结合地理加权回归模型对亳州市地面沉降主要驱动力进行探讨。研究结果表明:(1)亳州市主体沉降速率为5~30 mm/a,平均沉降速率为5.7 mm/a。(2)最严重沉降区位于涡阳县公吉寺镇北侧,幅值为84.3 mm/a,沉降主要受煤矿开采所致;非采煤沉降区,最大沉降速率为25.8 mm/a,位于谯城区东北侧。(3)各驱动力因素对地面沉降的贡献度从大到小排序为深层水位变幅、中深层水位变幅、中深层地下水埋深、深层地下水埋深、单位面积GDP、松散层厚度、道路密度、人口密度。研究结果可为地质灾害防治提供基础数据支撑。     

从P-T-t空间变化型式探析大别山北缘地质演化过程

大别山北缘主要由佛子岭群和庐镇关群组成,其处于华北和扬子板块结合处,是探究两大板块耦合过程的关键部位。相对于大别造山带高压-超高压单元的丰硕研究成果,大别山北缘相关的研究较为薄弱,迟滞了对大别造山带演化过程的深入探究。本次研究通过对佛子岭群和庐镇关群详细的野外调查、岩相学、热力学评价和年代学研究,较为详细地阐释了大别山北缘基本变质属性和演化过程。研究表明,佛子岭群主要由各类片岩和部分大理岩构成,并展现了一个巨大的宽缓的"背形"。庐镇关群主体为花岗片麻岩,少部分为斜长角闪岩和石榴黑云母二长片麻岩,其与佛子岭群呈构造并置关系。区域性的峰期变质PT条件估算显示,并结合前人资料,佛子岭群变质温压为T=524～621℃和P=0.59～0.96GPa,庐镇关群变质温压为T=575～625℃和P=0.87～0.96GPa,两者均落入中高压角闪岩相范畴。在空间分布上,自南至北,佛子岭群的温度压力显示了一个逐渐变化趋势,反映了一个由浅至深的俯冲状态型式。锆石U-Pb定年显示,庐镇关群的石榴黑云母二长片麻岩、花岗片麻岩和斜长角闪岩的原岩结晶年龄分别为756±6Ma、758±7Ma、764±6Ma,属于扬子板块北缘产物。佛子岭群的石榴二云母片岩则显示了四个峰值为2.50Ga、0.93Ga、0.85Ga和0.45Ga碎屑锆石年龄,佛子岭群具有华北、扬子板块和古生代岛弧混合物源性,并推测其为一个形成于晚古生代的独立微陆块。综合已有的变质年龄资料分析,佛子岭群记录了345～355Ma晚古生代增生造山和260～270Ma印支期碰撞造山两期事件,这意味着大别造山带可能为一个增生型和碰撞型复合造山带,且该造山带可与西侧的桐柏-红安造山带充分对应。     

用于海水脱硫恢复系统的电化学-化学复合氧化方法探讨

本文将聚丙烯腈基碳纤维(PAN-CF)刷电极用于海水脱硫电化学辅助恢复系统,研究不同初始pH、不同刷电极组合方式、一次海水掺混量、停留时间和二次海水掺混量等参数,在电化学-化学复合氧化和单独化学曝气处理时对SO2-3氧化效率和排水pH值的影响。结果表明,PAN-CF刷电极对SO2-3具有显著的电催化活性,电化学氧化效率与初始pH(3~6)值无关,而化学氧化则在pH增加时氧化效率升高。在一次掺混比2∶1时,相比于单独化学氧化处理4 min的结果(SO2-3氧化效率仅为88%),采用电化学-化学复合氧化处理2min后SO2-3氧化效率已达91.2%,而后再化学曝气处理2min可使SO2-3氧化效率达到95%,海水的pH值提升到6.04。因此,复合氧化比单独化学曝气处理更易形成有利的二次掺混条件,使二次掺混比低至0.5∶1时,pH、溶解氧和SO2-3浓度就可达到排放标准。     

GPS/GLONASS组合标准单点定位性能分析

利用广播星历及伪距进行单历元单点定位,通过精度比较分析,得出GPS定位精度优于GLONASS,组合系统优于单系统;同时给出了初步的定权方案。     

长沙市一周晴雨落区及等级滚动预报系统

预报系统在晴雨等级时空分布的基础上,自动调用显示传真图,用计算机识别欧洲风预报场中的槽线、切变线等影响因子,自动提取欧洲中心20:00、08:00高度、温度、地面气压和相对湿度数据资料,并结合区域自动气象站资料,挑选组合预报因子,建立预报模型,分别制作上午(20:00～20:00)和下午(08:00～08:00)一周晴雨落区及等级预报.并应用VB6.0语言编制成自动化的预报系统,在长沙公共气象信息服务系统2次/d滚动发布.业务运行一年,系统对降水落区及等级有较强预报能力.     

2007年秋季宁夏异常长连阴雨天气诊断分析

利用NECP再分析资料、常规观测资料及数值预报产品,对2007年9月下旬到10月上旬宁夏的连阴雨天气过程诊断分析,并在此基础上对数值预报产品检验。结果表明：亚欧中高纬环流稳定维持“两脊一槽”型,而乌山附近稳定维持一长波脊,在西北地区形成了有利于降水的“东高西低”形势,配合天气尺度低值系统活动,使得冷暖空气不断在西北地区交绥,造成长连阴雨天气。通过对T213等数值预报产品检验发现,此次过程中,形势预报较为准确,但是降水预报却在量级或落区上存在一定误差。     

台风登陆背景下宁夏北部两次暴雨天气对比分析

利用常规气象资料对台风登陆背景下宁夏北部出现的两次暴雨天气的降水特点、大尺度环流背景和天气尺度影响系统进行了对比分析;利用T213数值模式的物理量预报产品对大气层结稳定度和水汽条件进行了动力学诊断分析;利用银川新一代多普勒天气雷达资料对中尺度系统的活动进行了跟踪。结果表明：两次暴雨过程中,台风在中国东南沿海登陆,西太平洋副热带高压西伸北抬,高低空四股气流汇聚在宁夏北部产生暴雨天气。由于台风登陆后强度不同,台风外围东风转向形成的偏南风大小存在明显差异,使得不稳定能量和水汽输送产生差别,导致两次暴雨过程影响范围扣强度明显不同。两次过程中,形成触发条件的冷空气强度不同,对暴雨量级也有一定影响。