城市热岛效应下浅层土中混凝土的酸腐蚀试验研究

针对城市热岛效应引起城区浅层土地温场升高这一观测结果,采用室内快速模拟试验方法,对城区酸性土壤腐蚀混凝土材料的温度效应开展了试验研究。试验研究了在温度为5℃、20℃和40℃条件下,混凝土试样在酸浓度分别为0%、5%和10%的沙土介质中放置30d、90d后的抗压强度变化规律,并对混凝土试样在腐蚀过程中的腐蚀系数变化规律和微观机理进行了分析;最后,对南京城区热岛效应环境下浅层土中混凝土材料酸腐蚀的强度变化规律进行了分析。试验结果表明,在同一腐蚀浓度下,混凝土试样抗压强度的下降速度随着温度的升高而不断加快,其腐蚀系数也随着温度的升高而不断增大;腐蚀介质的浓度越大,环境温度对混凝土腐蚀系数的影响就越明显;在温度为40℃、硫酸浓度为10%的沙土中放置30 d后,混凝土的腐蚀系数K达到45.21%,约是在5℃条件下腐蚀系数的2倍,相当于环境温度每上升1℃,混凝土腐蚀系数平均增加0.64%。该研究成果对于减轻城市热岛效应对岩土工程的影响具有重要意义。     

异常、前兆和干扰的新定义及其相关问题的讨论

质疑了"前兆异常"原定义存在的与观测资料和预测实践不符合的缺陷,给出了异常、前兆及干扰的新定义。"异常"与"前兆"是两个完全不同的概念,异常不仅与地震有关,而且与地壳构造变动和相关自然现象也有关;地震前兆则是系由多种内因性和外因性异常构成的预测信息体系;干扰因素仅是偶然的、局部的人为因素。讨论了新老定义之间的差异、新定义的事实依据、地下水等手段今后需解决的关键性任务、现实地震预测能力的有限性等问题;提出了我国地震预报工作的重点应做"战略转移",并且需对我国几十年地震预报探索的科学思路、积累震例、预报实例和研究成果做"再清理"和"再研究"等建议。     

Origin and Evolution of Aquitard Porewater in the Western Coastal Plain of Bohai Bay,China

High‐salinity paleowater from low‐permeability aquitards in coastal areas can be a major threat to groundwater resources; however, such water has rarely been studied. The chemical and isotopic compositions of porewater extracted from a 200‐m‐thick Quaternary sedimentary sequence in the western coastal plain of Bohai Bay, China, were analyzed to investigate the salinity origin and chemical evolution of porewater in aquitards. Porewater samples derived at depths shallower than 32 m are characterized by Cl‐Na type saline water (total dissolved solids [TDS], 10.9–84.3 g/L), whereas those at depths greater than 32 m comprise Cl·SO₄‐Na type brackish water (TDS, 2.2–6.3 g/L). Saline porewater is interpreted as evaporated seawater prior to halite saturation, as evidenced by Cl‐Br relationships. Although substantial dilution of saline porewater with meteoric water is supported by a wider Cl^? range and δ²H‐δ¹⁸O covariance, the original marine waters were not completely flushed out. The deeper brackish porewater is determined to be a mixture of fresher porewater and brine groundwater and had a component of old brine of less than 10%, as indicated by a mixing model defined using δ²H and Cl^? tracers. Porewater δ²H‐δ¹⁸O relationships and negative deuterium excess ranging from ?25.9‰ to ?2.9‰ indicate the existence of an arid climate since Late Pleistocene in Tianjin Plain. The aquitard porewaters were chemically modified through water‐rock interactions due to the long residence time.     

2014年2月12日于田7.3级地震序列震源机制特征分析

基于新疆及西藏区域数字地震台网的宽频带资料,采用CAP方法反演了2014年2月12日于田7.3级地震的前震、主震及早期MS≥3.5余震序列的震源机制解。结果显示,此次7.3级强震为带有正断分量的走滑型地震,结合震源区的构造和余震分布,节面I走向241°/倾角90°/滑动角-22°,判定该节面代表了主震的发震断层面。主震主压力轴方位为194o,与该区历史中强震主压应力P轴方位近NS向较为接近。其5.4级前震和主震震源机制解具有较高的一致性。18次余震中有10次为走滑型地震,其中6次为正断型,2次为逆断型,且70%的地震具有近SN向的P轴方位。此次7.3级地震序列震源深度范围5~28km,而大部分地震为15~20km,略大于本文计算得到的主震震源深度10km。     

A method characterizing urban expansion based on land cover map at 30 m resolution

Based on the global land cover data at 30 m resolution (GlobeLand30) in the year 2000 and 2010, the urban expansion process of 320 cities in China was analyzed using lognormal regression, and the expansion model were established. Three metrics were presented for the models, including the peak position, the full width at half maximum, and the skewness. It was found that the three metrics could reveal different patterns of the urban expansion process of cities with different sizes. Specifically, cities with larger size tend to expand outward strongly, and their expansion intensity and influence are likely to be higher. Moreover, most cities’ expansion occurs around the urban core with spatially limited influence. In addition, it was also found that the city’s expansion intensity is related to the city size. These results showed that the lognormal regression model could describe the distribution of urban expansion with effectiveness and robustness.     

新疆精河M_W6.3地震产生的静态应力变化研究

利用精河M_W6.3地震有限断层破裂模型,计算了精河地震产生的位移场、应力场、周围主要断层上的静态库仑应力变化以及主震对余震的触发作用。结果表明:(1)精河地震产生的地表隆升最大值约为6.6cm,沉降最大值约为1.8cm;水平位移方向呈现震中南北侧向震中汇聚、震中东西侧向外"流出"的特点。(2)精河地震产生的水平面应力场展布南北侧物质主要受到指向震中的拉张力作用,东西两侧物质主要受到因震中过剩物质东西向排出而导致的东西向挤压力作用。(3)震中西侧距震中约20km的库松木契克山前断裂中段和震中东北部距震中约50km的四棵树-古尔图南断裂西段的库仑应力加载均大于0.01MPa,即2处为地震危险区。(4)在震源深度为8~12km的余震事件中,约有85.5%处于库仑应力加载区,即受到主震的的触发作用;在深度为4~8km的余震事件中,约有87%受到主震的应力触发作用。     

JYZ11A钻孔记录的居延泽演化历史

我国内陆干旱区在末次冰期(含深海氧同位素第3阶段)是否存在古大湖近年来持续存在争论。居延泽是黑河的尾闾湖之一, 位于我国典型干旱区, 是开展这项研究的理想区域。依据居延泽盆地最低处的JYZ11A钻孔(全孔长61.13m, 本文侧重上部27m岩芯), 使用石英光释光测年获得3个可靠释光年龄并据此建立年代框架。全孔10cm间距测量沉积物粒度, 钻孔上部16.7m以2cm间距测量低频磁化率, 本文侧重分析JYZ11A钻孔上部10m的指标记录。综合岩性地层、沉积物粒度分布特征和粒度、磁化率指标记录, 并与前人已有研究进行对比, 本研究发现末次冰期时居延泽盆地主要堆积棕色冲洪积物和风沙沉积物, 早全新世为风沙沉积, 中全新世出现浅灰色湖相沉积与风沙交替沉积, 而稳定湖泊只在约3ka时才逐渐形成, 可能存在多次湖面波动并留下古湖岸堤。因此, 居延泽盆地在末次冰期包括深海氧同位素第3阶段晚期并不存在稳定大湖。居延泽早全新世干涸、中晚全新世湖泊较稳定发育的全新世成湖模式与季风区湖泊演化模式明显不同, 而与许多中亚干旱区的湖泊、风成沉积等古环境记录相似, 它们可能共同指示了一种有别于中国季风区的全新世区域湿度演化模式。     

ANSYS软件中修正剑桥模型的二次开发

ANSYS软件具有很强的非线性计算功能和前、后处理能力,是目前世界上最强大的通用分析程序之一。标准ANSYS程序中包含众多的材料本构模型,但尚缺少岩土工程数值计算中常用的修正剑桥模型。为扩展ANSYS在岩土工程领域的计算能力,利用二次开发工具UPFs和数据接口将修正剑桥模型连接到标准ANSYS程序中。二次开发的核心是本构模型子程序UMAT.F的编制。子程序的编写一方面要符合修正剑桥模型的本构关系式和弹塑性有限元计算的特点;另一方面变量名和输入输出格式必须和标准ANSYS程序一致。对二次开发后的ANSYS程序进行了典型算例的验证。结果表明,在ANSYS中加入修正剑桥模型的方法是可行的,可推广到ANSYS对于其他材料本构模型的二次开发中。     

基于遗传算法优化的小波神经网络在地下水位预测中的应用

地下水位是衡量生态环境优劣和地下水资源的一个重要指标.地下水位下降,将引发地面沉降、地面塌陷和降落漏斗等.因此,地下水位预测对保护地质生态环境和实现地下水资源严格管理至关重要.由于BP算法存在极易收敛于局部极小点与过拟合等缺点,导致网络泛化能力不足,本文在构建小波神经网络基础上并引入遗传算法加以优化,以解决上述不足,并与BP和WNN对比预测了天津市深层承压水水位.预测结果表明,GA-WNN模型拟合精度较高,模型的预测能力有较大幅度提高.     

辽河三角洲滨海湿地水域初级生产力研究进展

滨海湿地位于海洋与陆地生态系统的交错过渡带,具有极高的生产力和光合固碳效率,是海岸带蓝色碳汇的重要组成部分。滨海湿地生产力不仅由芦苇、翅碱蓬、红树林等陆上植被提供,水体中浮游植物的光合固碳也是提供初级生产力的重要途径。以往较多的调查和研究集中在陆上植被,而对于滨海湿地水域浮游植物和底栖微藻的报道较少。近年来随着各国政府和学者对二氧化碳排放和气候变化的关注,滨海湿地多圈层生态系统的碳循环和碳汇过程成为研究热点,而湿地水域生产力和光合固碳过程作为多圈层碳循环中重要的一个环节亦应受到足够的重视。以中国北方典型的盐沼湿地区域——辽河三角洲滨海湿地为案例,对湿地水域生产力研究进展进行综述,并对其影响因素进行讨论,以期为国家碳循环与碳中和目标调查提供参考资料。