利用旋转平台产生定常涡旋的一种方法及其三维结构测量

自然界中绝大部分运动都是有旋的,涡旋现象是流体力学研究的一个重要方向。本文通过实验室实验中对涡旋现象进行研究,具有参数可控、现象直观可见、可获取三维数据场等优势。但是考虑到真实海洋中存在的的海洋层结、地转效应,通常使用的实验室造涡方法存在着破坏层结、涡旋结构不稳定等缺陷。本实验提出了一种定常涡旋的生成方法,可以在旋转层结流体中生成一个稳定的涡旋。通过此种方法生成的涡旋,速度与涡度分布径向分布遵循不同的规律,垂向上都沿统一的指数规律衰减,且涡度径向分布可以用一简单解析函数拟合。     

基于煤岩层与断层空间关系的防隔水煤岩柱优化计算

近断层煤层开采时,防隔水煤岩柱的正确留设是防止断层突水事故的重要措施。山东济宁三号煤矿123_上01(南)工作面西邻的F8断层落差较大,可能会沟通底部奥陶系灰岩(简称奥灰)含水层,为确保工作面安全回采,需要进行F8断层防隔水煤岩柱尺寸计算。考虑煤岩层真实产状、断层面与煤层产状的空间关系和底板承压水威胁,对《煤矿防治水细则》中断层导水条件下的防隔水煤岩柱尺寸计算方式进行改进,推导出水位到安全防隔水煤岩柱宽度(H_a)在断层面垂足处的水头高度计算公式及改进后的断层防隔水煤岩柱尺寸计算公式。对比计算结果发现:《煤矿防治水细则》原有计算公式在将煤岩层理想化为水平岩层,且取偏小的煤层底板水压值计算的情况下,计算出的F8断层煤岩柱尺寸为112 m,改进公式的计算结果为128.5 m。因改进公式考虑了实际煤岩层产状及与断层面空间关系,且水压取值位置准确,计算结果更为精确,将为矿井安全回采提供更为科学的参考依据。      

乌蒙山以礼河流域岩溶地下水富集特征及供水意义研究

岩溶地下水是乌蒙山集中连片贫困区内居民生产生活的主要水源,归纳区内地下水富集特征并探讨岩溶地下水的供水意义对于当地地下水资源勘察和开发利用具有重要的现实意义。文章针对乌蒙山以礼河中上游区域,基于现场水文地质调查,对水样进行采样和测试,并结合地下水天然资源量的计算方法,归纳总结了研究区内岩溶地下水的富集特征,并结合富水程度、供水条件和水质特征三个方面探讨了岩溶水的供水意义。研究得到以下结论：(1)研究区内岩溶地下水的富集特征可归纳为五种类型：断裂导水带、断裂溶蚀谷、条带溶蚀谷、褶皱溶蚀谷、阻水接触带;(2)富水块段内地下水化学类型以Na-HCO₃型和Ca·Mg-HCO₃型为主,水质整体较好,Ⅰ～Ⅲ类水占比为79%,超标指标主要为硝酸盐和耗氧量;(3)各富水块段地下水的天然补给量和排泄量分别为329.7～14 512.4万m³·a^-1和4.6～1 308.4万m³·a^-1,排泄量占补给量比值为0.3%～15.5%,区内地下水资源剩余开发潜力较大;(4)断裂溶蚀...     

基于NSMC方法的某核工程场地裂隙地下水数值模拟不确定分析

裂隙介质渗透结构表现为高度的非均质性与各项异性。为了科学有效地预测某核工程场地裂隙地下水的流动规律,揭示裂隙岩体地下水的渗流特性,笔者等采用Pilot Point调参方法与null space Monte Carlo方法(NSMC),开展了裂隙岩体渗透结构的不确定性分析研究,构建了符合实际水文地质条件的多个渗流数值模型集合。结果表明：该方法获得的各个实现地下水位模拟结果能够与实际观测数据较好吻合,可反映工程场地裂隙地下水动力特征与流动趋势;各个实现的参数化渗透结构在空间上存在一定的差异性,但整体变化趋势是保持一致的,渗透参数的不确定性表现为在实测数据分布区域相对较低,钻孔空白区域相对较高;该方法可以弥补单一、确定性模拟结果在表征裂隙介质渗透结构方面的局限性,有效地降低模型参数的不确定性与随机性。此方法对进一步提升裂隙岩体渗流模拟精度与预测能力,深化裂隙地下水迁移规律的认识具有重要的意义。     

室内定位:分类、方法与应用综述

近年来,面向需求越来越迫切的室内位置服务,室内定位技术发展迅速,是移动互联时代的研究热点,逐步在各行各业发挥作用,给人们的日常生活带来了一定的影响。本文对国内外室内定位技术的研究现状进行了分析与总结,首先详细介绍了目前主流的室内定位技术的定位原理与最新发展,对比分析了定位精度、相对成本与优缺点,然后总结与分析室内定位技术的分类体系与定位方法,最后对室内定位技术的应用场景进行了详细的描述。     

城市土地低碳利用中政府、企业和消费者的演化博弈分析

为了应对全球气候变暖,实现城市土地低碳利用,运用演化博弈复制动态分析方法,建立政府、企业和消费者的三方博弈模型,考察城市土地低碳利用中三者的互动机制。在假定三方不同策略组合下各自成本与收益的基础上,分析演化博弈稳定性策略。研究结果表明,政府合理设置对企业、消费者的补贴或罚金,能有效调动企业和消费者的积极性,同时,企业与消费者的行为也是相互影响相互促进的。     

基于Radarsat-2双极化数据的南极半岛冰盖冻融探测研究

南极冰盖的融化对全球海平面上升和气候环境变化具有重要影响,合成孔径雷达(SAR)用于划分南极冰盖冰川带及冻融探测具有不可替代的作用。本文以南极半岛地区为例,基于C波段星载SAR影像进行南极冰盖冻融探测方法研究。通过对于南极冰盖干雪带、渗浸带和湿雪带的后向散射特征的分析,采用基于后向散射因子阈值的决策树分类划分冰盖冰川带。统计分析表明,冰川带后向散射因子分布并不集中,尤其是融化强烈时的湿雪带受融化程度影响很大,与干雪带相近而不能仅从后向散射因子数值区分。为将冰盖的冰川带分类,引入干雪带分布和海拔高度作为辅助信息,分别发展了两种决策树分类方法并比较分析,同时利用微波辐射计冰盖冻融探测结果和自动气象站数据做验证。结果表明利用双极化SAR数据的后向散射因子基于两种决策树分类都能够有效地划分冰川带并区分冻融状态,实现高分辨率的冰盖冻融探测。     

黑龙江嘉荫与俄罗斯远东Kundur地区黑龙江杂岩锆石U-Pb年代学、Hf同位素组成及其地质意义

本文报道了黑龙江嘉荫和俄罗斯远东Kundur(昆杜尔)地区黑龙江杂岩锆石U-Pb年代学和Hf同位素分析结果,并结合前人研究成果,探讨了黑龙江杂岩的物质组成、形成时代、构造就位时间及物源。黑龙江嘉荫地区黑龙江杂岩中两个石榴石白云母石英片岩(13HYC28-1和13HYC29-1)原岩为流纹岩,其锆石U-Pb年龄分别为185±1Ma和183±1Ma,应代表黑龙江杂岩中存在的中酸性火山岩原岩的形成时代;俄罗斯远东Kundur(昆杜尔)地区石榴石二云母片岩(14RF4-1)和白云母石英片岩(14RF5-1)碎屑锆石年龄频谱主要存在两个年龄区间:183～286Ma和420～525Ma,另外还有少量前寒武纪年龄。这些碎屑锆石年龄组合与佳木斯地块和松嫩-张广才岭地块东缘发育的岩浆事件相对应,揭示其沉积物源应来自于这些火成岩。黑龙江杂岩碎屑锆石年龄数据中早侏罗世的最小峰期年龄(188Ma)代表了黑龙江杂岩原岩成岩时代的下限,结合区内177～165Ma的单矿物变质变形年龄,可以判定黑龙江杂岩的构造就位时间为早侏罗世晚期-中侏罗世。黑龙江杂岩的形成与就位过程揭示了东北亚陆缘早中生代的构造演化历史:中-晚三叠世(240～230Ma),牡丹江洋沿嘉荫-牡丹江断裂裂开并逐渐扩张,早侏罗世期间,古太平洋板块开始向欧亚大陆之下俯冲,受其影响,牡丹江洋俯冲并闭合于早侏罗世晚期-中侏罗世,最终导致佳木斯地块与松嫩-张广才岭地块碰撞拼合以及黑龙江杂岩的构造就位。     

西太平洋俯冲带的演变: 来自东北亚陆缘增生杂岩的制约

本文系统总结了东北亚陆缘晚古生代和中生代增生杂岩的构成与形成时代,并结合同时代火成岩组合及其时空变异以及沉积建造组合,重塑了西太平洋板块俯冲带的演变历史。结果表明: ① 位于佳木斯地块东缘的跃进山杂岩代表了二叠纪俯冲带,它是古亚洲洋构造体制的产物;② 侏罗纪增生杂岩代表了侏罗纪俯冲带,与陆缘同期钙碱性火成岩组合以及含煤建造一起,共同揭示了古太平洋板块西向俯冲的开始;③ 侏罗纪增生杂岩中—晚侏罗世和早白垩世早期陆源碎屑岩物源的变化,与古地磁和生物学证据一起,共同揭示了古太平洋板块小角度斜向俯冲和东北亚陆缘走滑的构造属性,导致了低纬度侏罗纪增生杂岩向高纬度的推移;④ 白垩纪—古近纪增生杂岩与陆缘白垩纪—古近纪岩浆作用一起代表了该期俯冲带的存在,自早白垩世到晚白垩世再到古近纪岩浆作用范围向海沟方向的收缩,揭示了古太平洋板块西向俯冲以及俯冲板片后撤（rollback）过程的发生,同时标志着东亚大地幔楔的形成;⑤古近纪晚期—新近纪早期日本海的打开,标志着现今太平洋板块俯冲带以及东北亚大地幔楔的形成。     

CYGNSS卫星风速产品的精度检验

针对 CYGNSS卫星风速产品的适用性问题,以美国国家数据浮标中心(NDBC)的实测风速与美国国家飓风中心(NHC)的最佳路径风速为参照,选取美国西南部海域为研究区,通过数据匹配和对比分析,评估了CYGNSS不同模型估算风速产品的精度。结果表明,CYGNSS FDS模型估算的中、低风速产品与NDBC浮标实测风速具有较好的一致性,CYGNSS风速与浮标风速的差异在春夏季稍高、秋冬季略低;CYGNSS YSLF模型估算的高风速产品与NHC最大风速存在较大差异,CYGNSS风速低于NHC最大风速;对于CYGNSS两种模型估算的风速产品,利用遥感观测量NBRCS反演出的风速都比LES反演出的风速具有更好的精度。总体而言,本研究验证了CYGNSS风速产品的真实有效性,对提高海洋数值预报能力具有一定的意义。