中国沿海地区海洋交通运输业能源消耗驱动因素的时空差异特征

海洋交通运输业是海洋经济发展的支柱型产业,也是消耗能源最多的海洋产业之一,节能减排对推进海洋交通运输业的绿色高质量发展具有重要意义。为研究海洋交通运输业能源消耗的驱动因素,文章构建模型计算2001-2017年中国沿海地区海洋交通运输业的运输周转量、能源消耗量和产业增加值;建立LMDI分解模型,分析能源强度效应、运输效率效应和产业规模效应对海洋交通运输业能源消耗的影响。研究结果表明：能源强度对能源消耗的影响较小,运输效率是能源消耗降低的主要驱动因素,产业规模是能源消耗增长的主要驱动因素;在时间差异上,能源强度效应呈波动状态,运输效率对能源消耗降低的驱动作用以及产业规模对能源消耗增长的驱动作用均逐渐增强;在空间差异上,总体上由北向南,能源强度对能源消耗增长的抵消作用逐渐增强,运输效率对能源消耗降低的驱动作用逐渐减弱,产业规模对能源消耗增长的驱动作用逐渐增强。     

GRACE估计南极冰川质量变化的泄露影响及其改正

利用2003-01～2013-12期间GRACE数据反演得到地球表面质量变化,使用全球正向建模恢复法改正泄露影响,获得南极冰盖质量变化。比较GRACE直接估计和泄露影响改正后的结果发现,南极冰盖在2003～2013年质量变化信号衰减20.3%,西南极有26.4%的质量消融信号泄露到了周边,东南极的泄露影响更高达70%。改正后的结果表明,南极冰盖绝大部分质量消融发生在西南极和南极半岛,质量积累发生在东南极的Ronne冰架和Amery冰架;西南极冰盖质量变化速度达到-152.47±2.00 Gt/a,基本上等同于南极全岛的质量消融速度,而南极半岛的冰盖融化速度为-27.44±0.75 Gt/a,基本与东南极的冰盖质量积累速度27.27±5.12Gt/a抵消;南极全岛冰川整体质量以-152.64±7.00 Gt/a速度消失,并以-18.85±4.87 Gt/a2的加速度加速融化,导致海平面以0.41 mm/a的速度上升。     

元谋地区超基性岩浆型铂钯矿成矿作用探讨

川滇新裂谷作用伴有强烈的岩浆活动,除大量玄武质岩浆喷溢外,在元谋朱布、黑泥坡等地见超基性岩体侵入,赋存有铂钯矿床.文章通过分析黑泥坡、朱布超基性岩体的土壤地球化学特征和岩石地球化学特征,结合元谋地区地质特征,提出了元谋地区超基性岩体铂钯矿床的成矿模式.     

新疆阿尔泰库吉尔特伟晶岩海蓝宝石矿物化学研究

海蓝宝石属绿柱石族矿物,产出于花岗伟晶岩中,其结晶过程可贯穿于伟晶质岩浆演化的不同阶段,同时也是岩浆熔体和流体包裹体的重要宿主矿物。库吉尔特伟晶岩是新疆阿尔泰可可托海地区众多伟晶岩脉中产出高质量海蓝宝石的LCT型伟晶岩。本文对库吉尔特伟晶岩中产出的海蓝宝石进行了主、微量元素和流体包裹体研究。流体包裹体岩相学显示,在海蓝宝石中熔体/熔体-流体包裹体(MI/M-FI)和流体包裹体(FI)分布呈现一定的规律, MI/M-FI主要集中在晶体的根部至中部,而FI则富集在边缘区域,说明该海蓝宝石的结晶过程经历了较为完整的伟晶岩岩浆演化阶段。测温结果显示,M-FI的均一温度>550℃,FI的均一温度范围为220~400℃,盐度介于0~14%之间,密度为0.6~0.9 g/cm²,流体属于中-高温、中-低盐度的H₂O-NaCl-CO₂体系。在结晶学和流体包裹体岩相学基础上确定出海蓝宝石晶体代表岩浆-热液过渡阶段和岩浆期后热液阶段的部位,进行电子探针(EPMA)和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱分析(LA-ICP-MS),结果显示海蓝宝石为Fe元素主导致色,在海蓝宝石生长过程中Fe²⁺以Na⁺+Fe²⁺→Al³⁺的通道-八面体替代模式进入矿物晶格使其呈现蓝色。在伟晶岩演化早-中期,海蓝宝石中碱金属(Li、Na、K、Cs)与过渡族金属元素(Fe、Mg、Mn)含量变化稳定,进入晚期这些金属元素含量陡增。结合该地区板块运动长期处于挤压俯冲环境,推测库吉尔特伟晶岩岩浆演化过程处于非封闭的状态,晚期仍然有深部岩浆房富集Fe、Mg、Mn的流体呈脉动式注入,导致原始热液流体成分发生波动。     

黄河小浪底傍河地下水源地资源评价的有限体积法

为准确评价小浪底傍河地下水源地的可采资源。根据小浪底傍河地下水源地的水文地质条件,应用有限体积法评价该水源地的可采资源,提出2种开采方案。结果显示：此方法对该区地下水资源所做的评价正确,反演计算的水文地质参数合理。     

砂土液化大变形模型在FLAC3D中的开发与应用

通过FLAC3D二次开发平台,在VC++环境下实现了基于砂土液化大变形机制的变动映射中心边界面弹塑性模型的二次开发。基于饱和砂土液化大变形本构理论,该模型符合三维应力空间边界面映射规则,并引入临界状态变量,可实现对不同密度和围压状态下砂土液化大变形分析。针对FLAC3D程序混合离散技术与数据调用模式和模型的体积相容性条件,测试分析了将模型采用不同植入方案的计算稳定性,开发了在FLAC3D混合离散技术下不同子区共享映射中心,进入与离开液化状态保持同步的开发方案,并给出模型开发的关键技术与实施方法。利用开发的模型,对饱和砂土开展了不排水/排水/循环三轴试验与不排水循环扭剪试验模拟,及三维地基的动力反应分析。计算结果表明,模型及所开发程序具有很好的模拟与分析砂土液化后大变形的能力。     

堆石料三维形状量化及其对颗粒破碎的影响

筑坝堆石料由于尺寸较大,必须对其按一定比例缩尺后才能用来开展室内三轴试验。但缩尺前后颗粒形状难免会有差异,如何评价颗粒形状变化对堆石料变形特性的影响是十分重要的。引入了高精度的三维激光扫描技术对紫坪铺面板坝筑坝堆石料2.5～5、5～10、10～20 mm以及20～40 mm 4个粒径组的颗粒进行了空间形状分析,在此基础上进一步开展了单一粒组的三轴试验,研究了4个粒组的颗粒形状指标与颗粒破碎率的相关性。试验表明,紫坪铺堆石料颗粒破碎率随着其平均球度的增加而减小,并且呈近似半对数线性关系;随着围压的增加,颗粒形状对颗粒破碎的影响逐渐减弱,颗粒强度的影响逐渐增大。紫坪铺堆石料的颗粒强度随着颗粒尺寸的增加逐渐减小,但其破碎率反而随着颗粒尺寸的增加而逐渐减小,主要是因为试验所采用的紫坪铺堆石料颗粒尺寸越小时,其形状越不规则。因此,研究缩尺效应对颗粒破碎率的影响时,要同时考虑颗粒尺寸和颗粒形状。     

颗粒形状对碎石料孔隙特性影响研究

颗粒形状是影响碎石料孔隙特性的主要因素之一,进而影响碎石料的渗透特性和力学行为。选取粒径为2~5 mm和5~10 mm的灰岩碎石颗粒填筑试样,同时与相同级配和孔隙率的玻璃球试样进行对比研究,采用CT扫描技术和图形处理软件获取多孔介质孔隙边界轮廓,选取0.5 mm开度阈值分割孔隙;每组试样选取3张扫描断面图像,取定量参数的平均值为研究对象,对孔隙特性进行定量分析。结果表明：玻璃球多孔介质孔隙形状的复杂性甚于碎石料;玻璃球多孔介质孔隙系统的连通度大于同粒组碎石料。     

基于热-水-力-损伤耦合数值模型的高地温水工高压隧洞围岩承载特性

针对高地温水工高压隧洞围岩的力学行为特点,在考虑岩体的渗透系数、热传导系数随岩体损伤发生变化的基础上,基于多物理场耦合理论,提出一种考虑硬岩强度力学参数劣化的含损伤演化的热-水-力-损伤耦合模型,并给出了该模型的FLAC3D数值实现方法。通过与物理模型试验结果对比,验证了模型的可靠性,进而利用该模型推演了高地温水工高压隧洞的多物理场耦合演化过程,分析了不同影响因素下的承载特性。研究结果表明：隧洞充水运行后,高地温水工高压隧洞的多场耦合效应显著,尤其高地温梯度和高内水压力联合作用下产生的迭加拉应力对围岩的承载安全具有不利影响;温度梯度、内水压力以及岩体线膨胀系数越大,隧洞围岩的损伤程度与开裂深度越大;当隧洞横断面的侧压力系数趋向于1时,洞周出现的宏观裂缝较多,且出现方位不确定;当隧洞横断面侧压力系数小于1/3时,洞周出现的宏观裂缝相对较少,且主要出现在与初始地应力的最大主应力方向相平行的方向上。常规锚喷支护对高地温水工高压隧洞的加固效果不佳。     

引入非线性瞬时弹性模量的软土流变模型

软土是一种非线性流变物质,但现行流变模型却忽略了加载瞬时的非线性变形;软土流变试验参数是数学模型参数而非物理模型参数,一个土样一般只对应一种材料参数,但现行流变模型的模型参数常随着荷载变化,且变化无规律,离散性大。基于以有机质为流变相物质的人工土试样室内一维压缩蠕变试验,建立了各级荷载作用下具有相同模型参数的7组件流变模型,用非线性弹簧H描述软土加载瞬时弹塑性变形、并联的三元件组件模拟软土随时间变化的黏弹塑变形。结果表明：引入三次非线性瞬时弹性模量的7组件流变模型能够较准确地反映软土的流变特性。