土壤热参数及其影响因素测试分析

热性质是岩土体基本的物理性质之一,用以评价热量在其中的保持、传导和分布状况,以导热系数、比热容和热扩散系数最为常见,这些参数也是地热能管理与开发、工程冷冻开挖、寒区工程设计与施工的重要参数。已有研究表明,土壤热参数与土质、来源、含水率、密度等因素有关。通过广东湛江某工地粉质黏土和黏土的热参数测试结果分析发现：随含水率的增大,粉质黏土导热系数和热扩散系数的变化趋势是先增加至最大值,然后减小,而比热容基本呈线性增大。干密度对粉质黏土导热系数的影响与含水率大小有关,当含水率不超过20.0%时,其随干密度的增加而增大,而当含水率超过27.5%后,其随干密度的增加有减小趋势;当含水率在24.5%（液限）左右时,基本没有规律可循。干密度对粉质黏土热扩散系数影响规律不明显。黏土的导热系数和比热容都随含水率和干密度的增加而增大;热扩散系数随含水率的升高整体表现为非线性增加至稳定,在低含水率下干密度的影响不明显,在较高含水率下随干密度的增加热扩散系数先增大后减小。较大颗粒的存在导致粉质黏土的导热性较黏土复杂。     

Sediment density flow distribution on wave-influenced deltas

Deltas are at the transition between fluvial and marine sedimentary environments where sediment density flows are often triggered during high river discharge events, forming submarine channels and sediment waves. On wave-influenced deltas, longshore currents are particularly efficient at transporting sediment alongshore, reducing the likelihood of sediment density flows from occurring at river mouths. This study describes four deltaic sedimentary systems at different stages of their evolution on a formerly glaciated continental inner shelf of eastern Canada in order to better understand the distribution of sediment density flows on wave-influenced deltas. Three types of settings are recognized as being prone to sediment density flows: (i) in the early stages of wave-influence and on large deltas, converging longshore currents can lead to offshelf sediment transport; (ii) on wave-influenced to wave-dominated deltas, a sandy spit can re-route the river mouth and sediment density flows form where the spit intersects the delta lip; (iii) in advanced stages of wave-dominated deltas and during their demise, rocky headlands are exposed and can intersect the slope, where off-shelf sediment transport occurs. These types of sediment density flows were all characterized by debris flows or surge-type turbidity currents which have limited offshore run-out. More rarely, hyperpycnal flows form at the river mouths, especially where the river incises glaciomarine clays prone to landsliding in the river, which increases fine-grained fluvial suspended sediment concentration. Overall, these results highlight the predominance of fluvial-dominated deltas during a phase of relative sea-level fall combined with high sediment supply. However, as soon as sediment supply diminishes, wave action remobilizes sediment alongshore modifying the distribution and types of sediment density flows occurring on wave-influenced deltas.     

湖南钨矿成矿密度、成矿强度规律及定量分析

在整理湖南73处钨矿床资料的基础上,通过成矿区带划分、控矿因素归纳、重要钨矿成矿区带的成矿密度和成矿强度的定量分析,将湖南钨矿区带划分为5个Ⅲ级成矿区（带）、12个Ⅳ级成矿亚带（区）、20个矿集区。梳理Ⅳ级各成矿亚带（区）的矿床分布特征可知,万洋山—诸广山成矿区（Ⅲ-83-5）钨矿床数量最多,资兴—宜章成矿区（Ⅲ-83-4）的成矿强度最强,达212.74 t/km2。各矿集区矿床分布特征显示,千里山—骑田岭钨矿集区（Ⅲ-83-4-a）有9处钨矿床,矿床数量最多;瑶岗仙钨矿集区（Ⅲ-83-5-c）成矿密度、成矿强度均位居矿集区首位。燕山期为钨矿成矿的高峰期,该期形成的WO3累计查明资源量占全省累计查明资源量的78.78%。     

高密度电法在特大型滑坡应急勘查中的应用

为了快速、有效地评价滑坡滑动面埋深、下伏地层的起伏状况,本文以舟曲县果耶镇磨里滑坡为实例,在以地面调查和钻探等勘查手段深入了解磨里滑坡特征以及滑坡所在地形地貌和地层岩性的基础上,利用高密度电法对地下介质的敏感性特点对滑坡进行勘查,通过剖面解译推断了滑坡岩性、断裂破碎带、地下水等特征,为划定滑坡影响范围及估算滑坡体积提供数据支撑。研究结果表明：（1）在勘查区内灰岩、千枚岩是形成相对高阻的主要岩性,碎石土是形成相对低阻的主要岩性;（2）舟曲县果耶镇磨里滑坡平均深度40 m,总体积2 120 × 104 m3,属特大型深层滑坡;（3）高密度电法在特大型滑坡应急勘查中可发挥重要的作用。可为复杂性应急滑坡勘查提供一定的借鉴意义。     

不同天气类型短时强降水与地闪特征分析

选取2006—2013年山东8次典型短时强降水（降水强度>20 mm·h-1）个例,并根据降水的天气尺度影响系统分为4种类型,利用山东区域ADTD型闪电定位仪资料,统计各类短时强降水与地闪相关性;结合地闪频数、密度分析地闪与短时强降水的雨强、出现时间、空间分布等特征的相关性。结果表明：1）各类强降水与不同范围地闪的相关性不同,与固定范围内地闪的时间、空间分布特征不同;其中负地闪占绝大多数,正闪比例小,负闪占比越大降水越强;站点周边30 km范围内地闪频数与降水相关性较好,低槽冷锋型强降水与地闪频数相关性最好,其次是低涡切变线型,黄淮气旋型短时强降水与地闪频数相关性差,热带气旋型强降水则与正闪相关性更好。2）地闪频数只对单次过程降水量变化有所指示,不能直接用来判别短时强降水,而地闪频数峰值对于短时强降水预报有一定指示意义;其中后倾型低槽冷锋、西北涡、西南涡型短时强降水地闪频数峰值对于预报短时强降水指示意义较强,冷切变和暖切变型指示意义较小,前倾型低槽冷锋、黄淮气旋、热带气旋型无明显指示意义。3）高地闪密度与短时强降水落区对应较好,但短时强降水并不一定会出现在高地闪密度中心区域;大部分短时强降水极值站高地闪密度中心对应;对于后倾型低槽冷锋、暖切变、西南涡型短时强降水,5次·（10 km）-2·h-1可作为预报参考阈值。     

EFFECTS OF SST, VWS, AND DCC UPON RAPID INTENSIFICATION OF OFF-SHORE TYPHOONS IN CHINA SEAS

In this study, we employed National Centers for Environmental Prediction(NCEP)/National Center for Atmospheric Research(NCAR) reanalysis data and records from the China Meteorological Administration(CMA)Yearbook of Tropical Cyclones to investigate three factors: sea-surface temperature(SST), vertical wind shear(VWS),and the density of the core convection(DCC), which are responsible for the rapid intensification(RI) of 1949-2013 offshore typhoons. Our analysis results of these composite factors show that in the environmental wind field the typhoons are far away from the outer strong VWS; in the SST field they are in the high SST area; and the core convective activity is robust and takes a bimodal pattern. The difference in RI between typhoons over the East China Sea(ECS) and the South China Sea(SCS) is a smaller VWS for the ECS typhoons, which may be one of the reasons why typhoons in the ECS are more intense than those in the SCS. Our study results indicate that SST, VWS, and DCC can result in an RI after a certain time interval of 36 h, 24 h to 30 h, and 24 h, respectively. The RI indicates a lag in the atmospheric response to oceanic conditions. This lag characteristic makes it possible to predict RI events. In summary, where the SST is high(≥28 ℃), the VWS is small, and the DCC is high, an RI will occur. Where mid-range SSTs occur(26 ℃≤SST≤28 ℃), with small VWS, and high DCC, the RI of typhoons is also likely to occur.     

基于证据理论的聚类集成方法

单个聚类方法得到的结果会存在不稳定性等问题,为了克服这些问题,本文在证据理论（又称为信任函数理论）的基础上提出了一种新的聚类集成方法.多数情况下,聚类集成方法主要包含2个关键步骤：得到一组基划分,以及结合基划分得到最终聚类结果,本文的方法重点考虑第2步.在第1步得到基划分之后,将其转换成一种中间表示,可以称这种中间表示为关系表示.在证据理论中,我们认为得到的关系表示是不可靠的,可以用折扣过程对关系表示进行预处理,然后就可以用不同的结合法则融合关系表示.从融合后的关系表示中提取信任矩阵或似然矩阵,将其视为样本间的互相关矩阵.为了能够充分利用样本间的传递性,将得到的互相关矩阵视为一个模糊关系,对其做传递闭包处理,从而得到一个模糊等价关系.将模糊的等价关系视为新的相似性数据,用能够处理相似性数据的聚类方法得到最终的结果.通过实验,表明了该聚类集成方法的稳定性和有效性.     

西南区域中心模式SWC-WARMS降水偏差分析

本文利用2014—2015年5—10月12(24)h累积降水资料和西南区域模式(SouthWest Center WRF ADAS Real-time Modeling System,SWC-WARMS)36(72 h)预报时效内降水预报资料,从概率和频次角度分析不同海拔高度地区观测和模式降水在量级及空间分布上的特征差异。结果表明,SWC-WARMS模式各预报时效各量级降水的概率密度均比观测偏大,并向10 mm以下雨量集中,且随预报时效延长偏大更显著;模式与观测降水的概率密度曲线差异在盆地小于高原,地形差异小的区域小于地形差异大的区域。SWC-WARMS模式对四川地区降水预报存在雨日较观测明显偏多,量级偏大,降水频次高值区范围偏大、出现虚假高值区等系统性偏差。此外,模式预报在20—08时比08—20时优,24 h累积降水预报优于12 h降水预报,尤以中雨及以上量级降水落区预报为甚。最后,模式极端强降水预报在20—08、20—20时较实况偏大,08—20时,模式预报在盆地较实况偏小,川西高原和攀西地区偏大。     

2013—2016年海口市空气质量特征及典型个例污染物来源分析

根据海南省环境科学研究院提供的海口站2013—2016年逐日空气污染数据,统计分析了海口市空气质量状况。综合应用高低空环流场、AQI指数结合MODIS卫星蓝光气溶胶厚度图,采用HYSPLIT轨迹聚类分析法、潜在源贡献因子法和浓度权重轨迹分析方法,重点分析了2013年12月海口空气污染的的主要输送路径,并探讨了首要污染物PM_2.5和O₃的潜在源区。结果表明：冬夏季风风向转换是海口发生空气污染的最主要气象原因,且首要污染物为PM_2.5,其次是PM₁₀和O₃;海口市空气质量达标率在97.1%,总体较好,AQI指数呈逐年下降趋势;值得关注的是,O₃呈逐年稳定上升趋势。大气污染物浓度受污染物排放和环流场共同影响,海口污染日对应的地面天气形势主要有3种类型,冷高压、变暖高压脊和台风外围下沉气流。此次污染过程中污染源是来自北方地区污染物长距离输送影响的结果。污染物个例分析中,首要污染物PM_2.5潜在源区主要集中在湖南和江西的交界处、广东沿海地区、广西北部、江西和福建的交界处以及浙江中部地区,这些潜在源区气团沿着轨迹1、2和4通过长距离输送到海口。海口O₃质量浓度贡献较大的区域主要集中在湖南和江西的交界处、粤西一带,主要沿着轨迹2将内陆地区的污染源输送到海口。     

钻井液连续循环钻井技术及自动化装备设计

钻井施工中,拆装钻杆需中止钻井液循环,但钻井液循环中止会导致孔内岩屑下沉、钻井液当量循环密度浮动变化,进而影响孔内安全。为避免上述情况的发生,钻井液不间断循环钻井技术的构想被提出。通过连续循环系统或连续循环接头进行钻井液分流,避开钻杆拆装部分,维持井内的钻井液循环,稳定钻井液当量循环密度。针对该技术原理,提出了一种自动化的钻井液不间断循环井口设备,通过背钳、自动钻井液切换系统和传扭动力卡瓦的配合,可实现钻井中拆卸、接装单根时钻井液不间断循环,有效避免因钻井液静置、沉砂过多导致的钻孔安全问题。