灰色理论在矿井涌水量预测中的应用

运用灰色理论建立煤矿涌水量预测的GM (1,1)模型,在某矿井太原组工作面涌水量资料的基础上,通过增加观测频率和数据密度的方法对模型进行修正,使精度提高到96.26%。将模型预测值与实际数据比较,证明所建立模型较为可靠。结合其实际的水文地质条件及排水能力,设定该工作面的上灾变阈值为15 m3/min,得出工作面的涌水量大小、灾变时间和数值的预测值,为工作面安全开采和监管提供了数据支持。      

行动者网络理论在人文地理领域应用研究述评

行动者网络理论以一种结构化的方式来构建行为主体之间的关系, 并将要素流动和网络化互动形态纳入分析范畴, 为各学科研究提供了全新的视角, 在人文地理领域的应用也日渐增多。本文在总结行动者网络理论主要内容的基础上, 分类归纳评述了行动者网络理论在不同分支研究领域的应用主题和方式, 并就研究的深度、广度、影响力进行国内外对比。研究表明, 行动者网络理论对人与非人行动者的一致看待及其通过转译过程解析网络关系的研究模式, 除强化了经济地理等领域的理论建构之外, 也为乡村地理、城市地理、经济地理、旅游地理等领域的地方发展、政策实践研究提供了一种有效的分析方法。引入该理论的人文地理研究引用频次高, 有较大的学术影响。目前国内研究多停留在行动者网络理论分析框架的直接套用, 极少涉及分析框架改进和理论思考, 在广度和深度上与国际研究仍有差距。     

线性抽样及分形理论在景观异质性研究中的应用

景观异质性是景观生态学研究的核心,对景观格局、动态和功能具有决定作用。将线性抽样与分形理论相结合的方法应用于景观空间异质性的表达中,相比于传统方法,可以定量表达景观类型在空间序列中的组合规律,而该组合规律可以作为指标来测度景观空间异质性的高低。景观类型在空间序列中的组合越复杂,则景观的空间异质性越高。该方法以景观类型空间序列的线形图像为基础,利用分形理论计算线形图像的分维,以分维数值的大小来表达景观空间异质性的高低。但样线的布设方法、分维计算方法以及景观分类系统的不同都会对分维数值产生影响。以妫水河流域为试验区,对该方法的适用性进行验证,结果表明,该方法可以有效表达景观空间异质性的高低。     

无锡半城市化地区的空间范围识别

半城市化地区是近年国内外城市地理研究的新焦点。半城市化地区处于城市、乡村的模糊界限之中,受城乡共同作用,具有显著的过渡性、动态性和不稳定等特征,是发展变化最大的区域,对经济社会发展空间的可持续性具有重要影响。目前,半城市化地区空间范围的确定以定性分析为主,缺乏定量分析的实证与理论研究,并且大部分拘泥于行政边界限制。本文在探讨半城市化地区内涵基础上,建立包含建设用地占比、景观紊乱度、人口密度和二三产业增加值四个指标的指标体系,以无锡市区为例,借助ArcGIS 软件运算分析指标在360 个方向上的距离衰减突变值(DDV),结合“断裂点”方法,界定出无锡半城市化地区的范围,为未来半城市化地区空间演变研究奠定基础。     

省域城市群深度整合的理论与实践研究——以中原城市群为例

21世纪前半叶,各种空间尺度的城市群将在我国经济社会发展中扮演重要角色,省域城市群必然成为省(区)发展战略的主要牵引板块。一方面,省域城市群的深度整合迫切需要城市群理论与方法的指导与支撑;另一方面,城市群整合理论需要通过城市群建设实践进行提炼与升华,并在实践中进一步验证。通过中原城市群初步整合,以及内聚和外联两个方面的进一步实践,探索了省域城市群整合理论的深化及其与实践相结合的问题。具体来说,内聚以营造现代都市区,构建能够带动城市群快速发展的"核心增长极",外联以营造省域现代城镇体系,构建能够承载城市群健康发展的"区域支撑体系"。对中原城市群深度整合的研究,可为其他省域城市群的发展建设提供理论支撑和实践借鉴。     

快速城市化区域耕地变化与经济发展关系研究——以重庆市九龙坡区为例

以重庆市九龙坡区为例,分析了快速城市化区域耕地面积变化与经济发展之间的动态变化特征,并运用脱钩理论深入研究了耕地面积变化与经济发展之间的脱钩情况。结果表明：（1）随着人均GDP的直线增长,九龙坡区的耕地面积不断减少。（2）固定资产投资增长率与耕地面积减少率之间存在一定的同步性,而GDP增长率滞后于耕地面积减少率。（3）九龙坡区耕地面积变化和经济发展之间有类似的库兹涅茨曲线特征,但受耕地面积的自身波动变化影响,库兹涅茨曲线特征不是十分典型。（4）脱钩分析表明九龙坡区以绝对脱钩占主导地位,脱钩指数在波动变化中呈减小趋势。     

高黏性铝土矿放矿流动性试验与微观力学研究

根据中铝洛阳铝矿实际情况,结合放矿力学理论、室内相似试验和离散元数值模拟技术,从宏观和微观两方面深入地研究了矿仓放矿机制以及影响矿石流动性的主要因素。颗粒流数值模拟再现了放矿过程中矿石颗粒间以及颗粒与仓壁间相互作用力的动态变化过程。根据研究结果,设计了一种全新的仓内悬垂式振动助流器,并进行了现场试验,取得了很好的助流效果。它不但很好地改善了矿石流动性,解决了困扰洛阳铝矿几十年的矿仓堵塞、卡斗、起拱问题,优化了矿石和仓壁间的力学关系,减小了仓壁所受的动态接触压力,而且也大幅提高了矿仓放矿效率及生产安全系数,降低了工人的劳动强度。     

非饱和土的应力状态变量研究

以热力学和连续介质力学的应力理论为基础,从非饱和土的土骨架平衡方程出发,导出了一系列应力状态变量,目前文献中所使用的应力状态变量都在其中。研究发现：非饱和土的应力状态变量有多种组合形式（5组以上）,不是惟一的;大多数应力状态变量与土的孔隙率、饱和度等物性指标孪生相伴;所有应力状态变量都具有应力的量纲,单纯孔隙率或饱和度及其组合都不构成应力状态变量;简化的Bishop有效应力公式和Fredlund倡导的两个应力状态变量都是简化了的应力状态变量,前者忽略了孔隙率的影响,而后者忽略了与孔隙率及饱和度的关联性。在选择应力状态变量时应考虑理论合理、应用方便、逻辑关系正确的原则,还应做一定的验证工作。     

深隧道围岩分区破裂的数学模拟

该研究为先前深隧道围岩分区破裂现象内变量梯度塑性模型的进一步发展。利用应变梯度模型研究了深隧道围岩的分区破裂现象。作为额外的状态变量,在此引入应变梯度这一新变量。利用虚功原理得到了深隧道围岩的平衡方程、边界条件和流动准则,利用Clausius-Duhem不等式获得了岩体的本构方程。对于圆形深隧道,由上述模型的一般方程得到了弹性变形情况下、具有下降段的弹塑性变形情况下和不考虑弹性变形的塑性变形情况下圆形深隧道围岩的支配方程,得到了解析解,并讨论了解析解的性质。这一模型不仅扩展了隧道围岩的经典弹塑性模型,也为下一步数值研究深隧道围岩的分区破裂现象奠定了理论基础。     

基于流固耦合理论某尾矿坝失稳特性及稳定性分析

选用典型的尾矿库工程实例,采用流固耦合和强度折减法相结合对其尾矿坝进行稳定性分析,确定尾矿库渗流场分布及浸润线的位置,该浸润线位置与实测浸润线位置吻合较好。建议强度折减过程中尾矿坝的失稳准则,计算安全系数,确定潜在滑裂面的位置,并与极限平衡法计算出的安全系数及临界滑裂面位置进行比较,表明强度折减法得出的结果与Bishop法结果接近,流固耦合-强度折减法在尾矿库稳定性分析的可行性。在该基础上研究尾矿坝潜在的失稳模式,将尾矿坝潜在的失稳模式分为局部失稳和整体性失稳两种,局部失稳为尾矿坝的部分坝面发生滑移,整体失稳为整个尾矿坝坝体发生失稳,并分析导致该尾矿坝两种失稳模式的主要因素,认为浸润线埋深过浅是导致局部失稳的主要原因。