基于单片机的海洋要素垂直剖面测量系统的控制电路设计

设计了一种基于AT89C2051单片机的海洋要素垂直剖面测量系统(简称“海马”)的控制电路。实验表明,该控制电路实现了“海马”的核心部件——棘爪机构单向抓紧、阻尼锁定和自由上浮3个状态的控制,方法简单新颖,同时实现了“海马”下潜运动的能量全部来自波浪,上浮依靠自身浮力的目标。     

面状地质要素智能综合算法与应用研究

地质图智能综合具有可重复、效率高等优点。面状地质要素是地质图中的主要要素,通过算法研究实现面状地质要素的智能综合,在地质图缩编过程中是十分必要的。本文根据地质图缩编技术的行业经验、计算机软件开发规范,以及年代—地质体关系、地质体接触关系和面状地质要素拓扑规则等面状地质要素综合的理论基础,设计智能综合算法的逻辑流程,并基于ArcEngine和C#开发环境,设计实现地质图综合过程中面状地质要素智能化综合算法。首先根据由新到老的顺序依次对面状地质要素边界点集进行抽稀,然后对抽稀后的边界点集进行边界圆滑,并对综合面状地质要素的结果进行自动拓扑检查,最后得到最终的综合结果。以郑州、洛阳及周边区域的4幅1:25万地质图缩编至1:50万地质图为例进行面状地质要素综合,缩编后地质图（1:50万）中面状地质要素综合效果经过地质专家评估并得到认可。综合结果符合地质要素的压盖关系和拓扑规则,同时可以高效、批量、准确地实现地质要素智能综合,综合效率大大提高,可节省80%以上的工作量。地质图缩编过程中面状地质要素智能综合算法具有实际应用价值,实现了理论与技术的生产转化,改善传统编图综合的工作模式,促进了缩编制图...     

滨州市城区地热地质条件与开发利用前景

滨州市城区主要热储层为赋存于地下1000～1600m的新近纪馆陶组和古近纪东营组,属碎屑岩孔隙-裂隙类型。热储层为砂岩、砂砾岩,厚度140～250m;水化学类型主要为Cl-Na型;井口水温为60～65℃,属温热水型地热资源。热水中富含对人体有益的微量元素;允许可开采量2556×10^4m^3／a,现状开采量109．5×10^4m^3／a,开发利用潜力大,前景广阔。     

全球海平面对大气压变化的响应

利用TOPEX/POSEIDON卫星测高数据来确定海平面对大气压变化全球响应（反变气压计响应）的空间分布和频率特征.采用多元回归方法,得到全球反变气压计响应系数为-085±047cm/hPa.在赤道区域,反变气压计响应受平均气压和经向风的影响比较明显.在全球区域,应用希尔伯特（Hilbert）变换和傅里叶变换两种方法,给出反变气压计响应的周期为30—200天.     

地震监测中的电阻率层析技术

将电阻率层析技术应用于地震监测,由视电阻率值重建出介质的真电阻率图像,取得了较好效果.在宝坻台和昌黎台设立的两个试验点上于1998年4月14日ML5.0和ML4.4唐山两次地震前的6天左右层析图像出现了明显的异常变化:宝坻台的电阻率图像一改通常的在平稳背景上叠加小量随机变化的特点,出现了一种有序性特征的新图样;昌黎台也出现了反差加大、高低阻区集中分布的有序性特征.上述异常图样均在震后消失.层析图像在震前出现的熵值降低可能是这次地震活动的前兆.地层导电结构和孔隙度的变化,是引起电阻率异常的直接原因.研究表明,常规的单一极距的视电阻率测量之所以对真电阻率的变化不敏感且丧失空间分辨能力,是由于该物理量同时具有积分值和位函数这两个固有特征所决定的.在地震监测中,改造现行观测系统,引入层析成像,是发展技术的方向.     

10μm尺度锆石U-Pb年龄的LA-MC-ICP-MS测定

利用激光烧蚀多接收器等离子质谱系统,采用离子计数器与法拉第接收器同时接收 U-Pb 同位素的技术,对4个标准锆石GJ-1,91500, M257和TEMORA采用10μm剥蚀斑直径、单点剥蚀模式测定,得到了(602±3) Ma (n=32)、(1058±3) Ma (n=29)、(561.9±2.5) Ma (n=32)和(414.7±2.3) Ma (n=36)的结果;对GJ-1和TEMORA采用5μm剥蚀斑直径、曲线扫描模式测定,得到(596.9±4.5) Ma (n=22)、(417.9±2.5) Ma (n=32)的年龄,均与文献参考值在误差范围内一致.10μm斑径单点剥蚀得到 I9801、05SD07-01两个典型变质锆石年龄分别为(426±2) Ma (n=30)、(1815±10) Ma (n=16),5μm斑径曲线扫描得到I9801、05SD07-01年龄分别为(427±3) Ma (n=32)、(1789±32) Ma (n=15),均为其可信年龄结果.利用LA-MC-ICP-MS系统对小颗粒锆石、锆石变质增生边或其他成因增生边进行10μm尺度内U-Pb定年是可行的.     

南海地区地震背景噪声成像与壳幔深部结构

利用南海地区28个陆地地震台站和2个布设于太平岛和东沙岛的新增海岛地震台站2011—2016年间的连续地震背景噪声波形数据,使用互相关方法计算得到了台站间的互相关函数,并提取出Rayleigh面波群速度和相速度频散曲线.采用快速行进和子空间方法反演获得了南海及周边地区12~40 s周期的Rayleigh面波群速度和相速度图像,并联合反演得到了研究区深至60 km的三维S波速度结构.考虑到南海数千米厚海水层对于面波频散反演的严重影响,本文在反演模型中加入了水层,显著提高了反演结果的可靠性.成像结果表明：南海及周边地区地壳上地幔顶部S波速度结构存在显著的横向不均匀性,并与这一区域的主要构造单元具有较好的空间对应关系.在5~10 km深度,莺歌海—宋红盆地区的低速异常特征可能与盆地较厚的沉积层有关.在5~15 km深度,海域高速异常区与海盆空间位置具有高度一致性,推测与海盆区地壳厚度相对陆缘区明显偏薄有关.当深度从20 km增加至30 km,海盆区的高速特征扩展至了陆缘地区,反映了地壳厚度从海盆至陆缘逐渐增厚的趋势,与OBS（海底地震仪）深地震剖面给出的地壳精细结构结果一致.至35~60 km深度,海盆的高速异常特征依然明显,且速度值随深度增加整体呈现上升的趋势,推测南海海盆区的岩石圈厚度应该大于60 km.

     

固化剂加固黄土研究综述

黄土由于特殊的成土环境、粒径分布和矿物成分而具有不良工程特性,比如高压缩性和强湿陷性。这种不良特性导致黄土地区灾害频发,需要对黄土进行加固才能满足工程建设的需求。利用固化剂加固黄土与传统方法相比具有省时省力、代价低效果好的优点,因而得到广泛关注。本文总结了目前被发现能有效改善黄土工程性质的多种固化剂,包括了纳米材料、无机硬化剂、有机高分子材料、生物酶以及生物矿化几大类。对各固化剂的物质组成、加固机理、加固效果和应用现状进行了详细阐述。纳米材料由于尺寸小、比表面积大,能够包裹土颗粒形成尺寸较小的集粒,填充粒间孔隙,从而增加土体密实度和均匀性。无机硬化剂在土中起胶结和填充作用。有机高分子材料通过离子交换作用破坏土颗粒表面的弱结合水膜,增大粒间引力,提高土体密实度。此外,有机高分子材料还具有胶结和填充作用。生物酶通过催化作用提高土中有机大分子活性,生成具有胶结和填充作用的有机质。生物矿化中微生物的代谢物（碳酸钙）均有填充孔隙和胶结土颗粒的作用。通过分析已有研究成果,我们认为黄土固化剂研究后期应注重以下方面：（1）固化剂加固效果的时效性;（2）固化剂在黄土工程中的应用,包括考虑工程条件差异性的施工工艺;（3）环境因素和固化剂加固黄土的相互作用。     

断层端部裂纹扩展相似模拟试验及力学机理

基于相似理论制作符合实际地层力学性质的先存断层模型试件,分析在一定地应力条件下试件破坏过程;利用断层端部应力场理论,揭示先存断层构造产生相应破坏模式的机理。结果表明,随着载荷的增加,微裂纹逐渐发育扩展,扩展路径逐渐趋向于加载方向,在裂纹扩展的过程中会伴随产生多条分支路径,随后裂纹相互汇合贯通使试件破坏,利用断层端部应力场理论可以判定新产生的破裂方向,其与先存断层产生的主要破坏的角度具有一致性。     

基于集对云模型的边坡稳定性评价

集对分析对边坡稳定性进行评价时,采用线性公式来表达联系度,难以准确反映工程实际,且具体的联系度扼杀了系统的随机性。对此,将云理论中“隶属云”的概念引入对联系度进行改进得到云联系度,形成了集对云模型。该模型将云联系度矩阵与云理论改进AHP确定的权重矩阵相结合,得到综合云联系度矩阵,通过云发生器绘出等级云图。该模型兼顾系统的模糊性和随机性,且实现了等级的可视化,并通过X云发生器得到隶属不同等级的概率。将该模型应用于边坡工程中,与既有模型和工程实际进行对比分析,验证该模型的准确性,并对不同的边坡进行稳定性排序。模型结合云理论与集对分析的优点,充分考虑系统的随机性,为边坡稳定性评价提供了一种思路和参考。