基于Weibull分布的冻结砂岩损伤本构模型研究

冻结岩石的变形破坏特性是冻结法施工过程中的基础力学问题,在荷载作用下不同冻结温度岩石的力学特性和变形特征差异性较大,严重影响冻结壁的安全与稳定。因此,研究冻结岩石的损伤本构关系,对指导冻结法设计与施工具有重要意义。为分析荷载作用下冻结岩石变形破坏的全过程,采用Weibull分布描述岩石材料的非均质性,基于Drucker-Prager破坏准则,建立三轴应力状态下岩石损伤本构模型,结合冻结砂岩三轴压缩试验,重点分析本构关系中均质度系数m、平均强度F₀与冻结温度和围压的变化关系,对损伤本构方程进行修正,并基于此模型研究冻结砂岩的损伤演化规律。结果表明:在相同围压下,随着冻结温度的降低,砂岩峰值强度显著增大,峰值应变减小,压密阶段逐渐减弱,弹性变形阶段斜率增加,岩石脆性破坏特征明显。在相同冻结温度下,均质度系数m和平均强度F₀随围压升高无显著变化,而随着冻结温度的降低,m和F₀分别呈现指数增长和线性增长,说明随着冻结温度的降低,砂岩冻结越充分,内部自由水冻结成冰占比及冰体强度增长幅度越大,尤其在0~–10℃内提升效果显著,冻结作用提高了砂岩的均质性和平均强度。基于不同冻结温度砂岩的力学特性和变形规律,对不同冻结温度砂岩的损伤本构方程进行了修正。依据修正本构模型研究发现,损伤演化曲线能够很好地反映冻结砂岩压缩试验的压密、线弹性、屈服变形及应变软化各阶段的变形特征,验证了模型的合理性。研究结果为低温环境下岩石力学特性研究及地下冻结工程设计施工提供有益的参考。      

新疆土屋大型斑岩铜矿床特征及发现意义

土屋铜矿是新疆地矿局近年在斑岩型铜矿地质找矿方面取得的一项重大突破。矿床产于准噶尔板块南缘石炭纪增生拼贴岛弧带中。矿体赋存于石炭纪闪长玢岩和斜长花岗斑岩岩体内。属细脉浸染状矿化，具有厚度大、矿化均匀、品位低、组分简单、围岩蚀变分带明显的特点。目前初步控制的远景规模可望达大型以上。该矿床的发现不仅对新疆斑岩型铜矿的地质找矿具有重要指导意义，而且对促进新疆今后矿业经济的发展将起到重要作用。     

冲击荷载下红砂岩非线性黏弹性损伤本构研究

根据红砂岩在冲击荷载作用下应力曲线表现出的明显的分段特征,以朱王唐本构模型为基础进行改进,建立了一种非线性体、Maxwell体和基于Weibull分布的损伤体并联的本构模型;根据红砂岩动态力学特性,对朱王唐本构模型进行简化,并基于Lemaitre等效应变假设推导出一种率型损伤本构方程.对两种新建本构方程进行试验验证,讨...     

甘肃北山红山铁矿区硅质岩地球化学特征及其成因意义

甘肃北山地区红山铁矿区硅质岩与铁矿体紧密伴生,且有些硅质岩本身就是铁矿石。常量元素分析表明:硅质岩普遍具有高Si、高Fe、低Al特征,K2O含量普遍高于Na2O,且Fe/Ti值为57.14～218.74,(Fe+Mn)/Ti值为57.54～224.16,Al/(Al+Fe+Mn)值为0.05～0.14,均符合热水沉积硅质岩的特征,但存在少量陆源物质介入。稀土微量元素分析表明:硅质岩大部分微量元素相对于克拉克值亏损,稀土元素总量低,经北美页岩标准化后,Ce异常明显或微明显,Eu呈现明显的正异常,重稀土相对轻稀土富集;δCe值为0.93～1.05,平均为0.99;La/Ce值为0.43～0.49,平均为0.44,更接近于大陆边缘硅质岩的特征。综合以上地球化学特征,硅质岩具有明显的热水沉积成因属性,同时有陆源组分的加入,进而得出红山铁矿为与热水沉积成因有关的铁矿床,当时形成环境为大陆边缘环境。     

大西安地区土地利用类型时空演变分析

通过多种方法分析大西安地区土地利用类型演变特征、空间变化特征及其影响因素,旨在为大西安地区土地利用优化发展提供科学基础。在GIS和RS技术的支持下,对区域1996年、2006年、2016年3期LANDSAT TM（OLI）遥感影像进行解译,采用土地利用转移矩阵和土地利用变化模型对大西安1996 年以来土地利用类型和土地覆被时空动态变化进行量化分析,结果表明：（1） 大西安近20 a来建设用地面积不断增加,耕地、林业用地面积总体减少,草地小幅增加,水域略有萎缩,各地类间相互转换频繁。（2） 土地利用综合程度较高且不断加强,土地利用结构趋于均衡。（3） 空间变化上,土地利用变化区域差异显著,建设用地、耕地、林业用地重心转移的速度呈现出先快后慢的阶段性特征。（4） 综合相关文献,大西安地区土地利用变化的驱动因素主要为政策因素。论文从时空变化角度首次提出大西安地区的土地利用演变规律,该结果可为大西安地区发展过程中的土地优化提供科学基础。     

基于有限元模拟的汨罗市泥石流发生机理研究及该区域风化砂土剪切特性考察

通过对发生泥石流源头区域边坡的勘察发现,花岗岩裸露在外而坡顶部砂土化的风化残积土分布较薄,中间夹杂粗粒沉积物,说明基底与上部风化土层以及沉积物层的渗透性存在明显差异.为了再现这些特性,基于2016年7月4日湖南省汨罗市川山坪镇发生的泥石流灾害,通过改变其地层分布等条件等,采用二维有限元渗流数值法对泥石流发生源头边坡内部...     

新疆罗布泊45 kaBP以来沉积物元素地球化学特征及其环境指示意义

根据罗布泊新湖湖心区KY01孔沉积物中常量和微量元素的含量,应用主成分分析方法,提取了控制沉积物化学组成的3个主因子。其中第1主因子对沉积物化学组成具有绝对控制作用,通过详细分析认为该因子可作为塔里木河流域气候干湿变化的代用指标。结合剖面5个AMS14 C测年结果所建立的时间标尺,初步重建了塔里木河流域4.5万年以来气候干湿变化历史。结果显示,近4.5万年来塔里木河流域气候呈逐步干旱化趋势,其中末次间冰阶中晚期以湿润气候为主,末次冰期晚冰阶以来变为以干旱气候为主,但末次冰消期晚期—全新世早期发生过明显的气候转湿事件,极端干旱气候出现在中晚全新世以来。罗布泊新湖湖心区KY01孔地化指标还揭示出塔里木河流域的水热组合模式可能是多样的,并非简单地遵循单一的西风型"冷湿-暖干"水热组合模式。     

昔日荒沙丘 今朝肥沃田——滑县黄龙潭土地开发整理纪实

一块块成方成块的麦田，一条条纵横交错的道路，一排排整齐高大的树木，正在茁壮成长的果树，正在抽穗的麦苗……这是我们5月12日在有“豫北粮仓”之称的滑县黄龙潭看到的一派田园风光。     

水文学研究进展与展望

水文学是研究地球上水的起源、存在、分布、循环运动等变化规律,并运用这些规律为人类服务的知识体系。水文学研究经历了由经验到理论、由简单过程到复杂系统、由定性描述到定量模拟的发展历程,其学科体系演进与科学技术进步及社会发展需求紧密联系,并由此衍生出诸如生态水文学、气象水文学、冰冻圈水文学、遥感水文学、同位素水文学、城市水文学、社会水文学等多种交叉研究领域与分支学科。当今水文学研究在水文多尺度观测、陆面—水文—社会耦合模拟及多源观测—模型同化技术等领域取得显著进展,水文学研究的广度和深度不断拓展。未来水文学研究将面向陆地水文循环的变化规律及其效应,重点关注水文循环变化特征和机理、水文循环变化趋势预估及水文循环变化的自然和社会影响等前沿课题;从原有就水论水研究思路转向在自然地理综合分析框架下以水循环为纽带开展的多尺度、多过程集成研究。     

MWHS-2和MHS资料同化对三江源地区暴雨模拟影响的对比研究

采用中尺度数值模式WRF(Weather Research and Forecasting)中FY-3C卫星MWHS-2(Micro-Wave Humidity Sounder 2)卫星资料的直接同化模块,利用WRF-3DVAR(Three Dimensional Variation)方法对三江源地区的两次降水过程进行同化对比试验,详细对比分析了FY-3C搭载的MWHS-2微波湿度仪和NOAA-18(National Oceanic and Atmospheric Administration-18)搭载的MHS(Microwave Humidity Sounder)微波湿度仪两种同化资料对模拟结果的影响。结果表明：MWHS-2和MHS资料同化的模拟结果基本一致,对于30 mm以下的降水,无论同化与否,模拟的降水范围均会偏大;但对于30 mm以上的降水,模拟范围和量级均偏小。资料同化增强了500 hPa西南风场,从而加大了水汽输送的强度,使得高空槽偏向西南,同时加强了300 hPa风场扰动,在共同作用下从而导致了30 mm以上的降水范围的增大,对降水量级结果能有一定改善,但降水落区相较...