基于变固结系数的静压桩周土体力学特性研究

以静压沉桩后桩周土体的应力状态为初始条件,根据桩周土体孔隙比、渗透系数和有效应力之间的相关性,在考虑固结系数随固结时间变化的条件下改进了轴对称条件下的太沙基固结控制方程。随后,采用分离变量法和离散化分析推导得出了桩周超孔隙水压力消散的半解析半数值解,并将解答与实测数据进行对比验证。在此基础上,采用空间滑动面理论改进的修正剑桥模型（SMP-MCC）定义土体三维不排水抗剪强度,研究了静压桩周土体强度、剪切模量随固结时间的变化规律。研究结果表明：由于解答考虑了固结系数随固结时间的变化,因而与实测结果吻合良好;土体压缩指数与渗透指数之比对土体固结系数和孔压消散速率影响较大;当土体压缩指数与渗透指数之比为1时,土体固结系数保持不变,解答退化为经典的太沙基轴对称固结方程;土体强度和剪切模量随固结时间的增长而逐步增加,固结完成后其值超越了土体原位强度和原位剪切模量。     

小震频度异常新方法初探

尽管小震增强现象在多数中强地震前存在,但是这种周期性的小震活动强弱交替轮回过程是普遍存在的。因此,利用小震活动的增强对未来中强地震的预测比较困难。本文尝试根据小震活动空间格局是否改变来统计小震频度,并通过此方法研究了2003年内蒙巴林左旗MS5.9级地震和2004年内蒙东乌珠MS5.9级地震。结果表明：利用新方法统计小震的频度更能突出中强地震前的小震频度异常,能够有效的提取中强地震前的中短期异常指标。     

基于Hilbert-Huang变换和随机减量技术的模态参数识别

傅里叶分析的信号处理方法对非线性、非平稳信号的处理能力差,传统的模态参数识别方法也存在阻尼比识别精度不高的问题。基于Hilbert-Huang变换和随机减量技术提出了一种新的、实用的模态参数识别方法,首先对结构振动信号进行滤波处理和经验模态分解,得到若干阶本征模态响应,然后利用随机减量技术提取自由衰减响应,进而由Hilbert-Huang变换得到信号的瞬时特性,最后结合模态识别的基本理论识别结构的模态频率和模态阻尼比。为了验证这一方法的有效性,对12层钢筋混凝土框架模型振动台试验一测点的加速度记录进行了处理,识别了模态参数,识别结果与其它识别方法及有限元分析结果的对比表明该方法识别模态频率是可靠的,而模态阻尼比识别的精准性仍然难以确认。     

气候变化对青海生态与环境的影响及对策

分析了青海省近44a来气候及生态、环境变化特征，结果表明：1961-2004年青海气温变化较全国气温变化明显，且位相超前5～6a；年降水量呈现出微弱的增多趋势，降水在年内的分布发生了明显变化，其中冬、春两季降水量呈增加趋势，而夏、秋两季呈减少趋势。由于受干旱气候和人为因素的共同影响，青海的生态与环境明显恶化，对此提出了相关措施和对策，以应对气候变化引起的生态与环境的退化问题。     

基于自动站观测的北京夏季降水特征

应用2007~2011年北京地区237个自动气象站资料,分析了北京夏季降水的精细化时空分布特征及城郊差异,结果表明:(1)北京大部分地区夏季平均有效降水时数约120~160 h,降水时数高值区主要位于北部怀柔、密云山前迎风坡一带。城、郊区间有效降水时数差异并不明显,城市化对局地降水强度有较明显影响。(2)北京夏季降水主要出现在傍晚到前半夜,凌晨到正午降水较少出现。夏季平均降水量极大值出现在17:00(北京时间),为3.2 mm/h。降水量存在较明显的周期变化特征,其中7 d左右的周期是主周期。(3)夏季城区平均降水量多于郊区,城、郊雨量差异主要来自较强降水过程。城市效应会导致城区弱降水事件的减少,亦会导致较强降水事件的增多。(4)城、郊区间降水持续时长的差异主要由较强降水过程决定,多数情况下城区降水持续时长大于郊区,午后到前半夜发生的降水尤甚。     

SPI指数在青海东部地区干旱监测中的应用及检验

利用SPI干旱指数对青海东部地区民和、乐都等5个代表站1961～2005年干旱进行了监测分析,并利用实际受灾面积指数检验了其监测效果。研究表明:SPI指数与受灾指数间存在负相关关系,通过对受灾面积指数与SPI指数进行拟合分析,除循化县两指数的拟合率低于60%外,其余代表站点的拟合率均较好;两类指数45a资料的线性倾向率在反映干旱特征时的一致性达80%。并且SPI指数的使用不受时间、时空的限制,所以SPI指数可以较好的反映出东部地区是否出现干旱,并且能够反映出干旱程度,对东部地区的干旱监测及影响评价有较好的指示意义。     

盐穴能源储库氮气阻溶造腔气垫控制理论研究

盐穴具有良好的稳定性和密闭性,是储存天然气、石油、氢气等的理想场所。传统水溶造腔采用的油垫阻溶存在阻溶效果差、卤水油污重等问题,无法满足绿色矿山建设要求。气垫作为一种替代品备受关注,但因其起步较晚、控制难度大,加之我国复杂的盐层地质条件,阻碍着其推广应用。为此,首先分析了不同造腔阶段气垫控制特点,然后在对气-液界面处压力平衡分析的基础上提出了不同阶段气垫厚度预测及注气量计算方法,结合某井建槽期实例给出了建议气垫厚度及其波动范围,探明了气垫厚度和注气量随造腔推进的变化规律,最后探讨了气垫阻溶应用相关的关键问题。研究结果表明：建槽期及收顶期以气垫厚度控制为主,建腔期及腔体修复阶段则以气-液界面位置控制为主。建议建槽期平均气垫厚度不低于0.3 m,建槽期初期气垫厚度波动迅速,应设置较大的气垫厚度并及时补注氮气,随后气垫厚度波动趋于稳定,补气时间间隔可逐渐拉长。随造腔时间增加,单次补气量越来越大,累计补气量整体呈线性增长。造腔过程中井口气压及气-液界面处气垫压力先增加后线性减小,应实时监测井口气压变化。气垫阻溶与油垫阻溶成本相近但环境效益显著,可重复利用排出氮气及井口注气设施以节约成本。现场应...     

前向散射能见度仪校准技术

基于前向散射能见度仪的工作原理、结构特点及使用环境,分析了前向散射能见度仪的测量误差来源、产生测量误差原因及误差模型,归纳了前向散射能见度仪出厂标定方法、标定参数及标定参数修正方法。为确保能见度观测数据具有准确性,并根据将来量值传递需要,在分析了能见度量值传递参数基础上,提出了前向散射能见度仪的实验室标定条件和方法,梳理了前向散射能见度仪现场光学装置校准、校准板校准及人工校准方法,为今后建立能见度量值传递体系和编写相关校准规范提供参考。     

三江源地区水汽输送的时空变化特征及其机理研究

利用ERA5小时再分析资料分析了1981~2019年三江源地区水汽总量和水汽通量的时空演变规律及其可能成因。结果表明：三江源地区平均水汽总量和水汽通量的空间分布总体呈东南向西北递减的态势;其中,7月水汽表现出明显的异质性,对应平均水汽总量在可可西里和黄河源区的两个高值中心,平均水汽通量则恰好是两个低值区,该月水汽输送在曲麻莱、清水河一带和久治形成两个辐合区;近39年,平均水汽总量与平均水汽通量的经向输送呈增多趋势,但夏季平均水汽通量纬向输送的显著减少导致了其年值的减少;而平均水汽总量与平均水汽通量的年内分配分别呈“单峰”型、“双峰”型分布;西风环流减弱、高原夏季风以及南海夏季风增强,有利于水汽总量的增加和经向输送,而夏季高原热力作用则对水汽经向输送起到一定的扰动作用。     

西藏年楚河流域冰川及冰川湖变化特征及其对气候变化的响应

本文采用landsat陆地资源卫星数据和中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冰川矢量编目数据和气象观测数据为数据源,利用GIS空间分析方法和气候统计方法,提取并分析了1987～2014年西藏年楚河流域冰川及冰川湖变化特征。结果表明:1987年年楚河流域内共有冰川82条,1987～2014年冰川总面积呈减少趋势,冰川面积减小18.386km2(8.34%),变化率为-5.23km2/10a;1987年流域内面积大于0.2km2的冰湖共有8个,1987～2014年,冰湖总面积呈增加趋势,冰湖面积增加1.489km2(7.06%),变化率为0.323km2/10a;年楚河流域年降水量变化不明显,年平均气温整体呈上升趋势(0.28℃/10a)。降水对冰川和冰湖变化影响较小,温度的持续升高是冰川和冰湖变化的主要因素。