深海悬链线立管涡激疲劳损伤研究

讨论海洋平台钢质悬链线式立管SCR(Steel Catenary Riser)的涡激疲劳损伤问题。对于悬链线立管外的流体,给出涡脱落频率和升力对立管作用的计算方法。悬链线立管采用索结构模型,进行动力学分析并利用模态叠加法对其进行动力响应分析。根据Palmgren-Miner线性累积损伤准则并结合S-N曲线,分析在不同流速下立管的涡激疲劳损伤。以工程中实际使用的1 500 m Spar海洋平台悬链线立管为例,对立管的涡激疲劳损伤进行了预报。并通过立管的参数研究,分别就立管外不同来流速度、立管壁厚、内部流体密度和柔性接头刚度对其疲劳损伤的影响进行了分析,得到了一些有意义的研究结果。     

泥石流滑坡发生的降水预报方法与雨量标准--以四川省盆地区域为例

通过对η坐标数值预报模式预报的降水量检验分析,发现η坐标数值预报模式对青藏高原天气系统活动造成的四川盆地降水预报明显偏弱,且雨区偏北、偏西。我们使用风场资料对高原天气系统作自动识别,进行了对高原天气系统影响降水的强化与雨区漂移的处理,研究得出了η坐标数值预报模式释用强降水预报方法。通过对1991-2001年四川盆地发生泥石流、滑坡灾害的气象成因(强降水)分析,研究得出了四川盆地不同的地质地貌条件下泥石流、滑坡预测雨量标准。在上述研究基础上,建立了四川盆地泥石流、滑坡产生的强降水预报方法。经2003-08-09业务试运行,效果较好,较成功的预报了四川盆地西部、西南部3次大暴雨过程触发的多处泥石流、滑坡灾害,在防灾减灾中发挥了好的作用。     

高寒草旬地区沙漠化发展过程及成因分析——以黄河源区玛多县为例

遥感监测和野外调查研究结果表明：玛多县的沙漠化经历了由迅速发展到急剧逆转的过程，其中，20世纪80年代到2000年是沙漠化迅速发展的时期，沙漠化土地面积从1987年的12827．6km^2增加到16330．7km^2，达到全县土地总面积的64．7％，而在此后的6a里，沙漠化状况得以有效逆转，在2006年，沙漠化土地下降到12977．2km^2，年均逆转面积为559km^2；研究区沙漠化发生、发展的主要原因是气候变暖引起的冻土退化，以及随之引起的表土干旱化、草场退化、鼠害等；人类活动虽然在研究区沙漠化发生、发展过程中没有起到主导作用，但是可以通过以草定畜、围栏、灭鼠等措施有效控制沙漠化的发展，并使其得到逆转。     

以树轮宽度重建九寨沟1750年以来 冬半年平均最低温度*

利用四川九寨沟地区树轮宽度年表对该地区1750A.D.以来的冬半年(上年11月到当年3月)平均最低温度进行模拟重建,重建方程的方差解释量为46.2 ％ (调整自由度后为45.1 ％ )。结果表明,九寨沟地区在重建期间平均最低温度较低的时段主要有1814~1844年和1937~1984年两个阶段; 而平均最低温度较高的时段主要有1795~1813年和1984年至今两个时期,其中1984年之后的升温时段尤为显著,与川西其他地点冬季温度重建非常相近。计算显示,与尼泊尔Kathmandu冬半年平均气温(上年10月到当年2月)相比,九寨沟地区冬半年平均最低温度存在显著2年滞后(r=0.27, p<0.0001),而1825年前后及1970年前后两个冬季低温时段在两个地点大体是一致的,这些现象表明青藏高原周边地区冬半年温度变化的趋同性。功率谱分析表明,九寨沟地区冬半年平均最低温度2.11~6.86a的准周期与ENSO周期比较一致,而18.46a准周期则显示了该地气温变动与天文准19a周期有一定关系。     

The five stable isotope compositions of Fig Tree barites: Implications on sulfur cycle in ca. 3.2 Ga oceans

The discovery of ³³S anomalies in Archean sedimentary rocks has established that the early Earth before ∼2.2 Ga (billion years ago) had a very different sulfur cycle than today. The origin of the anomalies and the nature of early sulfur cycle are, however, poorly known and debated. In this study, we analyzed the total sulfur and oxygen isotope compositions, the δ¹⁸O, Δ¹⁷O, δ³⁴S, Δ³³S, and Δ³⁶S, for the >3.2 Ga Fig Tree barite deposits from the Barberton Greenstone Belt, South Africa. The goal is to address two questions: (1) was Archean barite sulfate a mixture of ³³S-anomalous sulfate of photolysis origin and ³³S-normal sulfate of other origins? (2) did the underlying photochemical reactions that generated the observed ³³S anomalies for sulfide and sulfate also generate ¹⁷O anomalies for sulfate?We developed a new method in which pure barite sulfate is extracted for oxygen and sulfur isotope measurements from a mixture of barite sands, cherts, and other oxygen-bearing silicates. The isotope data reveal that (1) there is no distinct ¹⁷O anomaly for Fig Tree barite, with an average Δ¹⁷O value the same as that of the bulk Earth (−0.02 ± 0.07‰, N = 49); and (2) the average δ¹⁸O value is +10.6 ± 1.1‰, close to that of the modern seawater sulfate value (+9.3‰). Evidence from petrography and from the δ¹⁸O of barites and co-existing cherts suggest minimum overprinting of later metamorphism on the sulfate’s oxygen isotope composition. Assuming no other processes (e.g., biological) independently induced oxygen isotope exchange between sulfate and water, the lack of reasonable correlation between the δ¹⁸O and Δ³³S or between the δ³⁴S and Δ³³S suggests two mutually exclusive scenarios: (1) An overwhelming majority of the sulfate in the Archean ocean was of photolysis origin, or (2) The early Archean sulfate was a mixture of ³³S-normal sulfates and a small portion (<5%?) of ³³S-anomalous sulfate of photolysis origin from the atmosphere. Scenario 1 requires that sulfate of photolysis origin must have had only small ³³S or ³⁶S anomalies and no ¹⁷O anomaly. Scenario 2 requires that the photolysis sulfate have had highly negative δ³⁴S and Δ³³S values, recommending future theoretical and experimental work to look into photochemical processes that generate sulfate in Quadrant I and sulfide in Quadrant III in a δ³⁴S (X)-Δ³³S (Y) Cartesian plane. A total sulfur and oxygen isotope analysis has provided constraints on the underlying chemical reactions that produced the observed sulfate isotope signature as well as the accompanying atmospheric, oceanic, and biological conditions.     

嵌岩桩轴向荷载传递的Goodman理论及其分析

介绍了嵌岩桩轴向应力传递的Ｇｏｏｄｍａｎ计算理论,并进行了公式推导,该公式将嵌岩桩在轴向应力作用下桩体压缩产生的侧向变形看做为有压洞室在周边上产生的径向位移,然后应用平衡、物理和几何方程求解得到。公式从理论上验证了国内外大量嵌岩桩的荷轴向传递规律,同时指出了公式存在的缺陷,在解决了缺陷后,可利用该公式对嵌岩桩进行优化设计。     

贵州荔波岩溶洞穴发育特征

荔波位于云贵高原岩溶向广西岩溶丘陵和孤峰岩溶平原过渡的岩溶斜坡地带。区内岩溶洞穴极其发育,岩溶洞穴(在时空分布上受区域碳酸盐岩地层分布的控制,表现出对地层岩性的选择性和洞穴发育的成层性特点,岩溶洞穴的发育规模、方向明显受断裂、裂隙构造的控制,表现出极强的方向性。本文主要依据洞穴的形成条件、洞穴空间展布的控制特征以及洞穴沉积物的特征等,论述了区内岩溶洞穴的发育特征。      

地域生态系统服务功能的价值结构分析——以宁夏灵武市为例

从地域生态系统价值体系出发,探讨城市自然、经济、社会综合资本测算的理论和方法。通过综合资本的测算,认识和了解自然生态系统为人类社会经济提供服务的价值量,以及人类为维护自然生态系统平衡所需的资本投入量。研究表明,灵武市的自然资本约占总资本的1/3左右,牧草地和水域占自然资本总贡献的97%。工矿、城镇等土地利用方式产生巨大的自然资本负价值,其中工矿占84%,城镇占9%,显然工矿业对当地自然资本的损耗最大。     

高速公路顺层路堑边坡优化设计方法

高速公路顺层路堑边坡的稳定与否, 直接影响着公路的运行安全, 因此对该类边坡特点进行总结, 确定其研究方法是一项十分重要的任务.首先对高速公路顺层路堑边坡特点进行了总结, 提出了高速公路顺层路堑边坡从野外调查-稳定评价-开挖坡角确定-加固设计的优化设计路线.在此基础上, 以京珠高速公路大悟县境南段为例, 按照高速公路顺层边坡设计思路: 即在分析工程地质条件的基础上, 采用剩余推力法和Sarma法计算了其稳定性, 对影响边坡的各因素进行了敏感性分析; 并根据计算成果确定了最优设计坡角.在保证边坡总体稳定的前提下, 提出了边坡开挖方案及经济合理的边坡锚喷加固设计方案.结果表明该设计方案对工程建设具有很强的系统性和实用性.