基于数字钻进技术和量子遗传-径向基函数神经网络的围岩类别超前识别技术研究

围岩类别超前分类是隧道施工过程中必须开展的一项工作,其直接关系到后续的开挖及施工支护方案。为有效地进行隧道围岩类别超前分类,提出了基于数字钻进技术和量子遗传（QGA）-径向基函数（RBF）神经网络的围岩类别超前分类方法。以数字钻进技术为基础,从钻进参数中提取有用信息,构建围岩类别超前分类指标体系。采用量子计算原理对遗传算法进行改进,通过量子位编码和量子旋转门更新种群,以此来确定RBF神经网络的参数,建立了基于QGA-RBF神经网络的围岩类别超前识别系统。最后将该方法应用于青岛胶州湾海底隧道的围岩类别超前识别中,结果表明,该方法具有较高的准确性,其结果为围岩类别超前分类提供了一种新思路。     

基于突变理论深埋硬岩隧道的失稳分析

在分析隧道开挖引起围岩扰动和损伤的基础上,运用突变理论探讨了深埋硬岩隧道失稳的机理;基于势能原理,建立了深埋硬岩隧道失稳的尖点突变模型,导出了失稳的力学判据条件。结果表明:深埋硬岩隧道的失稳不仅受岩体特性及所受载荷的影响,而且与围岩中弹性区刚度和塑性区刚度的比值有关;开挖过程中,围岩受扰动和损伤程度越大,岩体完整性系数越小,力学参数指标弱化程度越高,塑性区范围越大,刚度比越小,围岩系统发生失稳的可能性就越大。工程实例分析表明,分析结果与实际经验基本一致;研究成果可为预防隧道失稳、采取合理的施工工艺和支护措施提供参考依据。     

利用珊瑚生长率重建西沙海域罗马暖期中期海温变化

珊瑚生长率是记录海水表层温度（SST）的一个重要代用指标。本文以南海中北部西沙永兴岛罗马暖期期间发育的3个澄黄滨珊瑚（Porites lutea）为材料,测量它们的骨骼生长率,并利用珊瑚骨骼生长率与SST的关系式定量重建海温年际变化序列。结果显示：3个滨珊瑚（生长于120-59 BC、46 BC-14 AD和30 BC-28 AD期间）的平均生长率分别为0.88 cm/a（变化于0.53~1.24 cm/a之间）、0.90 cm/a（变化于0.58~1.53 cm/a之间）和1.12 cm/a（变化于0.71~1.46 cm/a之间）。据此重建同时段年平均SST,相应结果分别为26.7℃、26.8℃和27.3℃。2 kaBP前后（120-59 BC,46 BC-28 AD）西沙海域平均SST为26.9±0.4℃,低于现代（1981-2010 AD）约0.7℃。     

鄂尔多斯盆地NX地区长6段特低-超低渗储层特征及其成因

根据物性测试、铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射、压汞等资料,对鄂尔多斯盆地NX地区长6段储层特征及成因进行了研究。结果表明,研究区长6段砂岩储层为低孔-特低、超低渗透储层,主要孔隙类型为残余粒间孔和次生溶蚀孔,孔喉组合主要为中孔-细喉型和小孔-细喉型。早期的压实作用、胶结作用是使研究区长6段储层物性变差的两个重要作用。压实作用丧失的孔隙占原始孔隙的45.9%~65.6%,平均为56.5%;胶结作用丧失的孔隙占原始孔隙的21.8%~46.4%,平均为28.3%,粘土矿物、碳酸盐是造成物性降低的主要胶结物类型。长石、浊沸石、岩屑等的溶蚀作用极大改善了储层物性,改善了现今孔隙的22.2%~71.4%,平均44.2%。早白垩世末期,研究区长6储层已基本变为特低~超低渗透,该时期之后,成岩作用对储层物性影响较弱,储层物性基本保持到现今。     

高原季风特征及其与东亚夏季风关系的研究

利用ERA-Interim的位势高度场、温度场和风场再分析资料,计算了1988-2017年的传统高原季风指数(Trational Plateau Monsoon Index,TPMI)和动态高原季风指数(Dynamic Plateau Monsoon Index,DPMI),分析了高原季风的空间分布特征和时间演变规律,结合东亚夏季风指数(East Asian Summer Monsoon Index,EASMI),探讨了高原季风与东亚季风的关系。研究表明:(1)高原夏季风从4月开始形成,暖性低值系统在高原上生成;6月暖性低压系统中心形成并达到最强,此时高原夏季风强度也达到最大;10月暖性闭合低压系统向东北方向移动且强度也随之减弱并退出,高原夏季风结束。(2)DPMI和EASMI具有明显的年际变化特征,在关键年高原夏季风和东亚夏季风的强度表现一致。(3)中纬度受东亚季风所影响区域的位势高度场和青藏高原区域的位势高度场均处于同一正相关区域,而且超前两个月的DPMI同EASMI的相关系数最大,表明高原夏季风对东亚夏季风具有一定的指示意义。(4)东亚夏季风经圈环流受高原温度场变化的影响而移动,高原夏季风的低压系统与高原温度场关系密切。     

基于高分影像的光伏电场自动化提取应用研究

随着高空间分辨率遥感影像数据急剧增多,传统的监测分类方法很难适应海量遥感数据的解译需求.本项目以宁夏中卫市沙坡头区光伏电场为例,通过设计适合遥感地物识别的卷积神经网络和构建目标样本的最佳特征表达,让计算机经过深度学习,具备观察和理解的能力,挖掘潜在的有用地物特征,实现光伏电场的自动化信息提取,并且验证了利用高分影像自动...     

2022年泸定Ms6.8级地震发震构造与鲜水河断裂带强震迁移规律

2022年9月5日12时52分在四川甘孜州泸定县发生Ms6.8级地震,震源深度16 km。这是继2014年康定地震后,发生在鲜水河断裂带上的又一次强震。笔者等通过已有文献资料,结合鲜水河断裂带南段野外地质调查,统计了滑动速率及历史地震资料,并总结了近代鲜水河断裂带强震迁移规律,对认识鲜水河断裂带活动特征及未来地震危险性具有重要意义。主要得出以下几点认识：①鲜水河断裂带各段滑动速率差异较大,以乾宁为界,从NW至SE段整体上呈现出“先减速后加速”的滑动特点;②泸定地震发震构造磨西断裂,为一次左旋走滑事件;③川滇地区近代历史强震活跃期具有“跳跃性”迁移的特点。自1981年道孚地震后,鲜水河断裂带断进入相对平静期,持续了33 a。自2014年康定地震发生,鲜水河断裂带再次进入地震活跃期;④鲜水河断裂带的强震破裂并非单次地震的“贯通型”模式,而是多次地震的渐进式。断层间相互作用尤其是大地震的发生对断裂带强震复发间隔具有重大影响,相同断裂带的强震也会对后续地震的发生概率产生变化。     

FY-2C积雪判识方法研究

介绍了利用FY-2C资料进行积雪判识的原理,在阈值法基础上的辅助因子函数积雪判识方法以及相应的FY-2C积雪判识结果精度验证分析等。一般较为常用的卫星遥感积雪判识方法为简单阈值法,由于其带有一定的随机性,很难客观反映下垫面条件差异对阈值选取的影响。以阈值法为基础,将所使用的主要变量以函数形式表达,以海拔高度、地理位置、季节、土地覆盖类型等作为阈值函数的变量,通过大量采样建立起多种阈值函数,从而实现随时空特点变化的阈值实时计算。该方法用于FY-2C积雪判识,较好地解决了FY-2C全圆盘范围内广大区域不同下垫面类型下的实时积雪监测。通过与NOAA-17人机交互积雪判识结果对比分析,该方法的积雪判识精度可达85%左右。     

中国西沙海域永兴岛—七连屿海域鱼体内有机污染物含量特征与来源解析及风险评价

环境中的有机污染物对生态系统和人类健康产生严重威胁。有机污染物在全球海域鱼体内普遍检出,且长期食用会对人类造成一定的健康风险。为研究中国西沙海域鱼体内有机污染物污染情况、来源及生态风险,本文利用气相色谱-质谱法(GC-MS)分析测定了永兴岛和七连屿鱼体内有机氯农药(OCPs)、多环芳烃(PAHs)和多氯联苯(PCBs)的含量,采集了包括蜂巢石斑鱼、红裸颊鲷、黑身蓝子鱼在内的17种鱼类共50条。结果表明：鱼体内OCPs、PAHs和PCBs的总含量均值范围分别为2.23～91.57ng/g ww、2.11～31.70ng/g ww和1.55～54.04ng/g ww,平均值分别为32.50ng/g ww、17.29ng/g ww和18.79ng/g ww,中位数分别为16.92ng/g ww、13.34ng/g ww和7.61ng/g ww。双对氯苯基三氯乙烷(DDTs)类农药在美欧沿海鱼体内的含量分别为0.65～107.6ng/g ww和763～5357ng/g lw,中国浙江沿海水域鱼体内PAHs含量为10.4～140ng/g ww,地中海、意大利沿海和美国查尔斯顿港口采集的鱼体内PCBs含量分别为1234～12327ng/g lw、56.8～4791ng/g lw和5.02～232.20ng/g ww,研究区DDTs和PAHs含量水平处于全球海域的低端,推测由于研究区远离污染源。利用DDTs/[双对氯苯基二氯乙烯(DDE)+双对氯苯基二氯乙烷(DDD)]比值来判断DDTs的来源,研究区50%鱼体内DDTs/(DDE+DDD)＞1,表明中国西沙海域有部分新近输入的DDTs,研究区沉积物来源为陆源,推测中国西沙海域DDTs为陆源DDTs和永兴岛农业活动的综合作用。利用蒽(ANT)/[ANT+菲(PHE)]比值＞0.1或该比值＜0.1来判断PAHs的来源是燃烧源还是石油源,研究区88%鱼体内ANT/(ANT+PHE)＞0.1,表明PAHs来源于化石燃料燃烧。风险评价结果显示,鱼体内OCPs和PCBs生态风险低。     

流域干旱对淡水湖泊湿地生态系统的影响机制

在气候变化和人类活动的双重影响下,一些湿地严重退化。其中,流域干旱问题是导致湿地退化的重要原因之一。干旱严重制约着湿地的生态水文过程。一方面,干旱通过造成湿地水量亏缺和水分条件改变,来影响湿地生物和生境条件;另一方面,湿地中的生物对干旱具有一定的适应性,通过个体的形态、生理和行为适应等来避免干旱造成的伤害;同时,这一过程还伴随着生物种群的数量、密度、生物量、分布以及群落的组成、数量、生物量、分布等特征的变化;最终干旱对湿地的影响将体现在湿地规模、构成、格局和功能的变化上。在理论上,干旱作为一种扰动对提高湿地生态系统的耐旱性有一定积极影响,但由于缺少长期的湿地恢复过程研究,这一学术观点并未被广泛认知;长时间的严重干旱则会对湿地生态系统产生不可逆转的影响,导致其退化、消失。