数学形态学在黄土地貌单元分类学上的应用

以黄土高原的遥感图像为基本信息源,利用数学形态学方法提取黄土高原地貌单元,分别计算出各个地貌单元的形状指数、面积周长比、分形分维指数和由形状复杂和边界扭曲引起的FD(分形分维)值变化数等6项数学形态特征,并进行统计分析,利用这些参数对每类地貌单元进一步分类,同时对各项数学形态特征在黄土高原地貌单元分类上作为分类特征的可靠性和可行性进行论证,并对黄土高原地貌单元分类进行定量化方面的探讨和研究,取得了较理想的结果。     

ZDY1450LG型全液压坑道钻机及其关键技术

针对松软煤层螺旋钻进中大转矩工况下转速较低、孔内排粉不利、限制钻孔深度的问题,研制了一种高转速、长行程的ZDY1450LG型全液压履带钻机。叙述了该钻机新设计的常闭式氮气液压卡盘、伸缩缸式给进装置、防卡钻保护功能、变幅调角装置、螺旋钻杆扶正装置等关键技术。通过型式试验和工业试验验证表明,该钻机具有调整孔位和操作简单、运输方便等优点,且各关键部件设计合理,可靠性强,能提升钻机性能,提高钻进效率,减少钻孔事故。     

海底管道管跨段在内外流体作用下的竖向动力特性研究

根据在复杂的海洋环境条件下,管道的动力特性受到内外流体的综合作用影响,呈现与陆地管道不同的特点。研究了结构受到外界流体所产生的涡激作用,同时考虑管内恒定流的影响,利用有限元方法对海底管道管跨段竖向振动的微分方程进行求解。在此基础上得出了管跨段在不同外流流速情况下,内流流速与结构动力响应幅值的关系及其对管跨段振动频率的影响,并进一步探讨了管跨失稳时的极限管内流速与跨长的关系,这些结论对于海底管道设计具有一定实际指导意义。     

Direct Observations of Atmospheric Transport and Stratosphere-Troposphere Exchange from High-Precision Carbon Dioxide and Carbon Monoxide Profile Measurements

The balloon-borne Aircore campaign was conducted in Inner Mongolia,China,on June 13 and 14 2018,which detected carbon dioxide(CO_2) and carbon monoxide(CO) profiles from surface to 24 km,showing strong positive and negative correlations between 8 km and 10 km on 13 and 14 June,respectively.Backward trajectories,meteorological analyses,and CO_2 horizontal distributions were combined to interpret this phenomenon.The results indicated that the source region experienced a stratospheric intrusion and exhibited a large horizontal CO_2 gradient;namely,lower CO concentrations corresponded to higher CO_2 concentrations and vice versa.The laminar structure with multiple origins resulted in the highly negative correlation between CO_2 and CO in the upper troposphere on 14 June.The contribution of stratospheric air mass to the upper troposphere and that of tropospheric air mass to the lower stratosphere were 26.7% and24.3%,respectively,based on a mass balance approach.Another interesting phenomenon is that CO_2 and CO concentrations increased substantially at approximately 8 km on 13 June.An analysis based on the backward trajectory implied that the air mass possibly came from anthropogenic sources.The slope of CO_2/CO representing the anthropogenic sources was 87.3 ppm ppm~(-1).In addition,the CO_2 profile showed that there was a large CO_2 gradient of 4 ppm km-1 within the boundary layer on 13 June,and this gradient disappeared on 14 June.     

对雅鲁藏布江结合带形成演化的再探讨

通过1∶5万区域地质调查和收集相关资料的综合研究,本文对雅鲁藏布江结合带的形成演化作了进一步的探讨。雅鲁藏布江特提斯洋具有弧后扩张洋盆的性质,在早三叠世至中三叠世中期洋盆初步形成,中三叠世晚期至晚三叠世洋盆全面形成,从早侏罗世至晚白垩世洋盆逐步萎缩,到古新世至始新世关闭。南带的蛇绿岩主要为洋中脊扩张型(MORB型),形成于中三叠世晚期至晚三叠世。北带的蛇绿岩主要为与洋内俯冲相关的俯冲带上盘型(SSZ型),形成于早中侏罗世。带内侏罗纪至白垩纪其他岩浆岩主要为前弧玄武岩类(FAB型)。显示雅鲁藏布江特提斯洋从早侏罗世开始发生了洋内俯冲,并同步向北向冈底斯带之下主动俯冲消减和向南向喜马拉雅地块之下被动俯冲消减,持续发展到晚白垩世,在古新世至始新世俯冲碰撞消亡转化为结合带。     

盐度对六株硅藻生长及脂肪酸组成的影响

在温度为22±1℃,盐度为18‰、28‰和38‰的条件下,用F/2培养基对青岛海洋大学微藻种质库保存的6株硅藻(纤细角毛藻Chaetoceros gracilis B13; 筒柱藻Cylindrotheca fusiformis B211;三角褐指藻 Phaeodactylum tricomutum B114, B118,B221;新月菱形藻 Nitzschia closterium B222) 进行培养,在指数生长期末期进行收获,测定了6株硅藻的生长及脂肪酸组成.实验结果表明: 盐度对六株硅藻的生长及脂肪酸组成均有影响,但作用结果因种而异.B13的相对生长率随着盐度的增加而增加;B114和B222的相对生长率随着盐度的增加而降低.B13的干重随着盐度的增加而增加,在盐度为38‰时达到最大值(0.21);B118、B114、B221 和B222的干重均在盐度为28‰时达到最大值;盐度对B211的干重影响不明显(0.35～0.36).六株硅藻的主要脂肪酸为16:0、16:1(n-7)和20:5(n-3),B211还含有较多的20:4n-6(5.6～7.4‰),B13含有较多的14:0 (20.O～30.9%).B211、B221和B222的饱和脂肪酸总合随着盐度的增加而降低,在盐度为18‰时达到最大值(占总脂肪酸的百分比分别为41.7%、37.6%和31.7%).而B13、B118和B114的饱和脂肪酸总合在盐度为28‰时含量最高(分别为48.1%、31.0%和33.0%).B118、B114、B221和B222的单不饱和脂肪酸总合随着盐度的增加而增加,而B13和B211单不饱和脂肪酸总合随着盐度的增加而降低.B13、B118、B114和B222的多不饱和脂肪酸总合在18‰时含量最高(分别为31.3%、23.4%、19.6%和18.6%).B211和B221的多不饱和脂肪酸总合在28‰时含量最高(分别为25.1%和16.3%).     

延边东部五道沟岩群的单颗粒锆石SHRIMP U-Pb 年代学及其地质意义

通过对延边地区东部五道沟岩群黑云阳起石片岩的单颗粒锆石SHRIMP U-Pb年龄测定.获得21个单点年龄,其中包括7组谐和年龄和1组不谐和年龄.谐和年龄分别为1347.8 Ma、844.8 Ma、340.2～313.7 Ma(平均值为323±23 Ma,N=4,MSWD=0.23,置信度=0.88)、292.9～288.3 Ma(平均值=291±25 Ma,N=3,MSWD=0.031.置信度=0.86)、279.2～266.2 Ma(平均值为279±28 Ma,N=4,MSWD=0.031,置信度=0.86)、127.4～124.2 Ma(206Pb/208U年龄平均值为126.5±3.7 Ma,N=5,MSWD=0.12;置信度=O.97)、116.1～106.3 Ma(平均值为115±39 Ma,N=2,MSWD=1.2置信度=0.27),不谐和年龄的下交点年龄为(451±120)Ma、上交点年龄为(1811±400)Ma(MSWD=7.2);这一结果表明:阳起石片岩的原岩主要是来自中元古代、新元古代和早古生代的碎屑物,指示五道沟群的沉积成岩作用发生在石炭世(323±23 Ma),变质作用发生在晚二叠世(291±25 Ma),之后在279.2～266.2 Ma、126.5～106.3 Ma先后受两次岩浆用和蚀变作用的改造.     

不同岩石破裂全过程的声发射序列分形特征试验研究

通过对不同岩性的岩石进行单轴压缩声发射试验,获取岩石破裂全过程中的载荷-轴向变形曲线及声发射参数,观察试件破裂失稳时的破坏情况,分析破坏过程的载荷变化关系。着重对比了不同岩石的不同力学性质、岩石声发射序列的时域特征和声发射序列的分形特征。研究结果表明,采用声发射率、能率可以很好地描述岩石破裂损伤的整个阶段;计算岩石声发射率、声发射能率的关联维数,可得出岩石破裂过程的声发射序列具有分形特征;岩石破裂过程的声发射分维值D反映了岩石内部微裂隙的统计演化规律;不同岩性的岩石破裂过程的声发射参数序列的分形特征具有一定的共性;归纳总结出岩体声发射序列分维曲线的演化模式,即波动→持续下降演化模式,提出可以将分维值的持续下降作为岩体破裂失稳的前兆。     

西苕溪流域不同土地类型下氮元素输移过程

以西苕溪流域为研究对象,选择最有代表性的5种土地类型,模拟天然大暴雨,通过3次重复实验研究不同形态氮素随暴雨径流及径流沉积物的迁移过程,估算氮素在流域内不同土地利用/土地覆被条件下的损失率。研究结果表明,在相同的降雨条件下,氮素的流失速率和流失量随土地利用/土地覆被类型的不同表现出明显差异,地表径流水相总氮的流失量桑林最大,水田最小。水相不同形态的氮素流失量亦有所不同,悬浮颗粒态氮占地表径流水相总氮的70 %~90 %,水相溶解态氮的流失量以松林为最高,竹林、桑林和水田接近而且较低,不同类型的水相溶解态氮也随土地利用类型的不同表现出各自的特征。各土地类型单位面积、表层10 cm土壤氮素流失高达4.66~9.40 g·m-2,其中随径流沉积物相迁移的氮素占绝大部分(90 % 以上)。估算出的各土地利用类型总氮流失速率,地表径流水相为2.68~14.48 mg·m-2·min-1,径流沉积物相高达100.01~172.67 mg·m-2·min-1。     

辛安煤矿1402工作面临空窄煤柱采掘响应及动态加固

随着我国煤炭资源去产能整合煤矿的增多,复采工作面临空窄煤柱采动失稳问题日益凸显,已严重制约矿井安全高效生产。为此,针对辛安煤矿复采1402工作面辅运巷道5号钻场临空窄煤柱稳定性控制的工程难题,运用数值模拟与理论分析相结合的方法,探究5号钻场临空窄煤柱稳定性采掘扰动响应特征,提出5号钻场临空窄煤柱动态注浆加固技术方案并开展现场应用和效果检验。研究结果表明：1402工作面辅运巷道掘进对5号钻场临空窄煤柱稳定性影响较小;在1402工作面回采期间,距5号钻场18~6 m范围,临空窄煤柱集中垂直应力由非对称马鞍形分布逐渐过渡为拱形分布;距5号钻场6 m时,临空窄煤柱承载叠加垂直应力超过煤体强度,塑性区完全贯通,极易破坏失稳;现场采用MP364型注浆材料及专用注浆设备对5号钻场临空窄煤柱前后5 m区域进行加固,动态注浆始终超前工作面10 m,通过深孔窥视和气体监测手段验证临空窄煤柱良好的封堵固化效果,保障了工作面安全回采,为我国整合矿井类似条件下煤柱稳定性控制提供借鉴和参考。移动阅读