深部高承压水地层裂隙岩体冻结温度场实测研究

通过深部高承压水地层冻结法凿井现场实测,获得矿井裂隙岩体各个层位测温孔的温度和盐水去回路干管温度变化规律.结果表明:测温孔实测温度在冻结初期呈线性下降规律;当温度继续降低到岩石的结冰温度以后,降温速率逐步增加;当冻结帷幕达到设计温度时,实测温度变化趋于平缓;外圈管外侧测温孔降温速率最慢,两圈管之间位置的测温孔降温速率最快;位于不同位置不同层位的测温孔降温速率不一致,其中位于92m深度的卵石层(C1^#测温孔)降温速率为0.54℃·d^-1,位于209m深度的砂质泥岩(C3^#测温孔)降温速率为0.9℃·d^-1;根据实测温度可以预测地层形成冻结帷幕的交圈时间、厚度、平均温度等冻结设计参数.深部裂隙岩体冻结温度实测资料对指导冻结帷幕设计与施工具有重要实践意义.     

基于分形几何理论的DFN模型构建方法研究

以重庆梁-忠（梁平县-忠县）高速公路礼让隧道为工程研究背景,通过测线法调查现场节理,获得了节理产状分布概率密度函数,并从分形几何学的角度分析了节理间距及迹长的分形分布规律,推导出能反映节理间距及迹长分布状态的分形维数D及分形分布概率密度函数。在该基础上采用Matlab软件以及Monte-Carlo随机分析方法,产生节理参数随机数,结合3DEC中最新模块离散裂隙网络(DFN)技术,建立了能反映节理裂隙分布特征的离散裂隙网络模型并验证了模型的有效性,结果表明,分形分布比负指数分布包含更多的间距、迹长分布信息,更接近于实际分布;分形维数D反映了节理间距、迹长在其变化范围内的分布特征,分形维数的大小取决于小间距、小迹长部分数量在总节理数量中的比例,为节理裂隙岩体网络模型构建提供了一种新方法。     

坝基碎屑岩三轴蠕变特性及长期强度试验研究

基于物理和常规变形特性分析,认为某水电站坝基碎屑岩力学特性异常复杂,故采用岩石三轴伺服仪开展了系列的蠕变力学特性试验研究。首先,探讨了轴向、侧向及体积蠕变特性和速率变化规律;其次,分析了蠕变对偏应力-应变特性影响并开展了破坏岩样微细观电镜扫描试验;最后,在采用等时曲线簇法确定长期强度的基础上,以实际延性扩容为依据,认为岩石侧向体积扩容速率大于轴向压缩速率的临界点为快速蠕变破坏的标志,提出确定长期强度的新方法。结果表明,碎屑岩表现出显著的蠕变特性,蠕变曲线主要分为初始衰减和稳态蠕变两阶段,且最后一级应力施加后呈现加速蠕变现象;应力增加导致蠕变变形加剧,最终破坏表现出轴向压缩变形过大、体积延性扩容明显、稳态蠕变速率较大等特点,且蠕变速率与应力符合指数函数关系。岩样长期强度与三向稳态蠕变速率交点和侧向体积扩容应力阀值基本一致,为常规强度的54%～80%。试验结果旨在为相关岩石工程长期稳定分析及蠕变模型构建提供可靠的依据。     

水位下降条件下土钉加固土坡破坏特性研究

水位下降是导致滑坡的重要原因之一,而土钉是加固土坡的有效手段。进行离心模型试验,再现了水位下降时土钉加固土坡的变形和破坏过程,测量了土坡的位移变化。试验结果表明,水位下降条件下土钉加固土坡的破坏模式以绕钉破坏为主,滑裂面从坡顶逐渐向下发展至坡面;土钉加固土坡的破坏过程与变形局部化过程表现出显著的耦合变化;土钉加固机制主要表现为通过土钉与坡体的相互作用,减小土坡的变形和变形局部化程度,从而提高土坡的稳定性。增加土钉长度使得滑裂面向坡内部移动,显著减小土坡的变形及变形局部化程度,从而提高了土坡安全性。     

联合VLBI和天文导航的月球车定位结果分析

推导了联合甚长基线干涉测量（VLBI）和天文导航的月球车定位计算公式,并利用嫦娥三号（CE-3）实测数据分别解算VLBI单独定位和联合天文导航定位的月球车定位结果。结果表明,联合定位相对于单独VLBI定位,提高了天文导航的定位精度,改善了月球车的定位精度;同时,联合VLBI和天文导航定位也保障了月球车定位的可靠性与稳定性。     

BDS/GPS卫星数据质量分析软件开发及应用研究

通过对TEQC数据质量模块相关算法进行分析,实现了支持RINEX2、3 格式的BDS/GPS卫星数据质量分析软件DataQC的开发,其主要参数包括数据完整率、多路径指数、信噪比和周跳等,并增加卫星分布状况以及电离层、接收机硬件延迟偏差估计功能。通过多组数据验证,软件计算指标与TEQC结果具有较高的一致性;在电离层估计方面,与全球电离层格网（global ionosphere maps, GIM）插值计算结果的RMS在3 TECu之内,并可用于接收机硬件延迟偏差稳定性的分析。     

国内外公共服务设施空间布局研究进展

按照纵向发展时序对国内外公共服务设施空间布局研究的视角、方法和主题进行了梳理。结果表明：国外研究主题历经了区位选择和布局模式、空间布局的公平性和可达性、布局的社会分异及其形成机制等的演变;研究视角从单纯的计量地理发展到与经济学、社会学等多学科交叉;研究方法从构建模型发展到与GIS结合等多种方法集成等。相比之下,国内研究差距明显,主要表现在研究视角欠缺多学科的交叉融合,方法多借鉴国外,缺乏创新,主题较为局限。最后提出未来研究应该多关注以下5方面：丰富可达性的内涵进行公平性度量;在以人为本的基础上整合配套多设施协同布局;注重设施的应时性和可变性;在大数据背景下开展小尺度的实证研究;植根中国实际,研究对象转向农村地区以及城市边缘区。     

Changes in Grain Production and the Optimal Spatial Allocation of Water Resources in China

Changes in grain production are decomposed and compared among nine major Chinese river basins for the sake of optimal water allocation. The results show that water-deficient northern China, especially the Songliao River Basin and Huai River Basin, contributed the greatest share of the total grain increment from 1995 to 2010. The Songliao River Basin achieved increased grain output largely by expanding multiple cropping, while the Huai River Basin achieved it mainly by improving the yield per unit area. With increased reliance on expanding irrigation and multi-cropping, most northern basins have high levels of agricultural water consumption, despite the rising share of corn, a lower water intensive crop. In contrast, over the same period the warm and humid south, traditionally a major rice-growing area, mostly experienced a sharp decline in rice cropping area and the Southeast Rivers Basin even reduced multiple cropping indexes, contributing to decreased agricultural water consumption. Implications of our findings and the need for tackling the imbalance of agricultural water use in grain production are discussed.     

地下水观测井水位自动化监测合理配置研究

自动化监测仪在地下水水位监测中已经广泛应用,但数据冗余、经费限制、资源不合理利用等问题使人们必须重视自动监测仪器采样间隔的科学性.本文采用时间序列分析方法,建立采样间隔与监测精度间的关系,得出华北平原地下水监测点大致分成三类:采样间隔不宜过小,人工监测宜能满足;采样间隔、监测手段宜因需调整;采样间隔很小,宜采用自动化监测.     

气候变化和人类活动对孤山川流域次洪径流量和输沙量的影响

利用有序聚类法、MWP检定法分析出1979年为孤山川流域天然时期和人类活动影响时期水沙的转折点,采用1979年之前的资料建立模型,并将该时期的次洪水量和沙量作为基准,分析了气候变化和人类活动对1979年后次洪水量和沙量的影响.