Predicting the entire soil-water characteristic curve using measurements within low suction range

The soil-water characteristic curve(SWCC) is widely used in the design and evaluation in the practice of geotechnical and geoenvironmental engineering such as the slope stability under the influence of environmental factors. The SWCC has distinct features in the capillary and adsorption zones due to different physical mechanisms. Measurements of the SWCC are typically limited within the capillary zone(i.e., low suction range). It is cumbersome and time-consuming to measure the SWCC in the adsorption zone(i.e., high suction range). This study presents a simple method to predict the entire SWCC within both the capillary and adsorption zones, using measured data only from low suction range(e.g., from 0 to 500 kPa). Experimental studies were performed on a completely weathered granite residual soil to determine its entire SWCC from saturated to dry conditions. The resultant SWCC, along with the SWCC measurements of 14 soils reported in the literature, were used to validate the proposed method. The results indicate that the proposed method has good consistency with a wide array of measured data used in this study. The proposed method is easy to use as it only requires a simple parameter calibration for a commonly used SWCC model. It can be used to improve the reliability in the prediction of the SWCC over the entire suction range when measurements are limited within the low suction range.     

波浪能发电平台系泊系统耦合动力响应及水动力分析

本文以一种新型波浪能发电平台为研究对象,分别采用基于三维势流理论的软件Sesam和基于有限体积法的Flow3D软件,对平台和发电浮子进行水动力分析。应用Sesam-HydroD模块计算了平台和发电浮子在频域内的运动响应,将平台和发电浮子的垂荡运动响应进行对比分析,结果表明,在正常海况下,平台与发电浮子垂荡运动相对幅值满足捕能系统的发电需求。应用Flow3D软件对平台整体进行水动力分析,结果表明,平台与发电浮子相对运动振幅在0.3～0.4m间,可满足发电需求。在此基础之上,应用Orcaflex软件,通过时域耦合动力分析的方法,计算了平台在自存工况和作业工况下的运动响应和系泊缆动张力响应,结果表明:在自存工况下,平台锚泊线的安全系数符合规范要求,平台具有良好的安全性能,能够适应恶劣的海洋环境;在作业工况下,平台的垂荡运动响应对波浪方向变化并不敏感,捕能系统不受波浪方向变化的影响,满足发电需求。另外,本文的研究结果能为类似的海洋平台的研究提供建议和参考。     

人工冻土观测的冻点对应的土壤温度研究

基于2018年12月至2020年3月喀左、沈阳、辽阳、满洲里4个国家级地面气象站人工冻土器与测温式冻土自动观测仪观测的资料,对人工冻土观测获得的冻点与测温式冻土自动观测仪获得的相应深度的温度进行对比分析.结果表明:人工冻土器获取的冻点对应的土壤温度与0℃总体一致,又不完全重合;0—35 cm深度范围,冻点对应的温度变化...     

寒武系乌训组滑塌建造的物源及其意义

沉积岩中普遍发育滑塌滑移建造。贵州天柱大河边地区寒武系第二统乌训组即普遍发育滑塌滑移建造,通过地质调查分析,可见滑塌滑移角砾岩建造、瘤状灰岩建造、散布于炭质粘土岩中的“钙质结核”和灰岩中的泥岩脉,以及一系列滑移褶皱褶曲等软沉积物变形构造等类型。根据滑塌滑移角砾岩建造中的鲕粒灰岩角砾和乌训组沉积建造处于大陆斜坡环境的古地理背景分析,滑塌滑移角砾岩建造中的鲕粒灰岩角砾应来源于乌训组北西侧处于台地边缘相的清虚洞组,结合灰岩中的泥岩脉即典型震积泥岩脉现象,综合认为,乌训组普遍发育的各种类型滑塌滑移角砾岩建造和其它变形建造,系地震营力及其导致的滑塌滑移事件作用的结果。     

Baja California 边缘PC14 岩芯海水表层温度及生产力变化的百年尺度记录

加利福尼亚流是北太平洋环流的重要组成部分,它的变化对全球气候及碳循环有重要影响.对位于东北太平洋低纬区BajaCalifornia外海的PC14柱状样进行了有机地球化学分析,重建了过去14ka来这一地区百年尺度的海水表面温度及生产力变化,发现其存在明显的B/A(Bling-Aller)和YD(Younger Drays)事件,但B/A和YD事件温度变化幅度小于中纬度地区.与中纬度加利福尼亚流系早中全新世温度降低不同,PC14全新世温度无明显变化趋势.这些结果表明了东太平洋低纬地区对高纬地区的气候响应以及沿岸上升流和ENSO现象对加利福尼亚流系中纬和低纬地区的影响不同.从冰消期到全新世,PC14生产力呈现阶段上升趋势,指示了由E1 Nino气候向La Nifia气候的转化以及沿岸上升流加强的总体趋势.在全新世中后期(6.5-3.8ka)生产力的降低,则可能是受ENSO加强的影响.在B/A暖期,PC14生产力增加不多,但氧最小层强度增加,这表明生产力变化不是东太平洋边缘海的氧最小层强化的控制因素.     

基于聚二甲基硅氧烷胶与Zn-Al型水滑石复合膜为离子载体的溶解二氧化碳电极及其性能标定

深海探测溶解CO2气体异常.可以为寻找热液口提供一个很好的证据.本文设计的基于自制的聚二甲基硅氧烷胶与Zn-Al型水滑石复合膜为离子载体的溶解CO2探测电极属于电势型CO2电极,适用于对深海中溶解形式的CO2的测量,具有体积微小、便于与pH、盐度、温度、氧化还原电位等多种传感器集成在同一探头腔内,实施在线探测等优点.实验室条件下.将该溶解CO2探测电极与银,氯化银参比电极分别接在Keithley 6517A高阻抗电位计输入端进行测试,测试结果表明:该电极对不同浓度的碳酸氢钠溶液具有良好的响应信号,响应时间大约在30s-1 min.检测限在10-1-10-4mol·L-1.     

鄂霍次克海南部晚第四纪的古海洋学记录

鄂霍次克海是太平洋第二大边缘海,在西北太平洋水文环境中扮演重要角色。综合分析了鄂霍次克海南部T00孔沉积物的多种替代性指标,揭示了鄂霍次克海晚第四纪以来的环境变化受季节性海冰变化、大气循环模式、陆源物质通量和表层生产力的共同影响。对比放射虫Cycladophora davisiana的含量曲线与LR04氧同位素记录,该孔沉积物可划分为氧同位素1-7期,底部年龄约为250ka。C.davisiana在间冰期的高含量表明鄂霍次克海中层水是北太平洋中层水的主要源区。蛋白石和有机碳的分析显示鄂霍次克海表层生产力在冰消期突然增大,随后在间冰期逐渐下降,冰期普遍较低。C/N比值曲线的分析说明鄂霍次克海的有机质沉积物主要来源于海洋。沉积物粒度的分析揭示鄂霍次克海冰期时陆源粗颗粒含量较低,至冰消期粗颗粒含量突然增加,而在间冰期陆源粗颗粒含量较高。     

瘤状软骨凹顶藻化学成分研究

采用硅胶柱色谱以及Sephadex LH-20凝胶色谱手段,对海洋红藻瘤状软骨凹顶藻(Chondrophycus papillous Garbary et Harper)进行化学成分研究,分离得到5个化合物.通过MS、NMR等方法对得到的化合物进行结构确证,分别鉴定为邻苯二甲酸二丁酯(Ⅰ),邻苯二甲酸二异辛酯(Ⅱ),胆甾醇(Ⅲ),植醇(Ⅳ)和4-羟基苯甲醛(Ⅴ).所有化合物均为首次从该种海藻中分离得到.通过MTT法对得到的单体化合物进行细胞毒活性筛选,结果显示所有化合物在10 mg/L浓度下均无明显活性.     

晚中新世南海珍贝-黄岩海山岩浆活动及其演化:岩石地球化学和年代学证据

南海海盆15°N附近呈东西向展布的珍贝-黄岩海山被认为是32~17Ma前南海海盆的残留扩张中心.对采自黄岩海山的两个火山岩样品(9DG,9DG-2)进行了岩石学、地球化学和年代学研究.两个样品的SiO₂含量分别为60.3%和63.6%,Al₂O₃含量分别为17.56%和17.55%,TiO₂含量分别为0.48%和0.31%,碱度率分别为3.88和3.62.根据岩石学和岩石化学分类,样品属碱性系列的粗面岩.对稀土元素和微量元素分析表明岩石具有洋岛玄武岩(OIB)型配分型式,轻重稀土总量比(∑c(LREE)/∑c(HREE))和球粒陨石标准化镧镱比((La/Yb)N)分别高达17.22和27.23,并具有铕负异常和锶、磷、钛亏损的特点.样品9DG的锶-钕-铅同位素分析结果为锶-87的含量与锶-86的含量之比值为0.704183,钕-143的含量与钕-144的含量之比值为0.512827,铅-206的含量与铅-207的含量之比值为18.68668,铅-207的含量与铅-204的含量之值为15.67962,铅-208的含量与铅-204的含量之比值为39.00261,表明初始岩浆来自软流圈地幔,具有与珍贝海山玄武岩相似的同位素组成.经钾-氩法测年,粗面岩的年龄为(7.77±0.49)Ma,略晚于珍贝海山玄武岩的年龄[(9.1±1.29)~10.0±1.80Ma],属于南海扩张期后晚中新世火山活动的产物.对比珍贝海山玄武岩的地球化学和同位素特征,认为两者有相同的岩浆源区,但是它们经历了不同程度的结晶分异过程,在晚中新世期间珍贝-黄岩海山可能有地幔柱活动.     

空间任意多元声阵列无源定位研究

针对平面多元声阵列在被动定位和实际应用中存在的问题,提出全空间任意多元阵列定位统一模型,并利用最小二乘法和迭代法求解目标位置参数,同时分析了影响该模型定位精度的几种主要因素.数值仿真和试验结果表明,该算法可实现较高精度的目标定位,且阵列布设简单.