阳江抽水蓄能电站岩体水压致裂综合测试与应用研究

阳江抽水蓄能电站的输水隧洞围岩承受最大静内水压力高达7.83MPa, 因此原地应力状态、围岩自身承载能力及高压透水性状等对工程的科学设计不可或缺。测量结果表明, 工程区现今地壳应力场的总体特征为:水平主应力为最大主应力, 最大水平主应力的优势方向为NW-NWW向; 厂房和高压岔管区围岩的最大主应力值一般为14.5±0.5MPa, 最小主应力值一般为9±0.5MPa; 围岩自身的抗载强度一般为10~14MPa; 在8~10MPa高压力作用下围岩基本不透水。洞室围岩物理力学参数的这些测试成果, 为工程的科学设计提供了可靠依据。      

高压水射流破岩规律的数值模拟研究

运用动态非线性有限元法和Hoffman破碎准则,研究了高压水射流破碎岩石的规律,提出了高压射流破碎岩石过程分为射流冲蚀破碎和锤冲破碎及两个临界压力的概念。研究结果表明,提高射流冲击速度、喷射直径、横移速度、射流束数,在35°至40°之间合理选择射流入射角可以提高射流破碎岩石的效率。     

不同水泥土混合桩周围土体的扰动与强度恢复

针对由深层搅拌法或高压旋喷法施工的水泥土混合桩周围土体的扰动与强度恢复的问题,采用两种常用的施工法：高压旋喷混合法（简称旋喷法）和水泥浆搅拌混合法（简称湿法）,在日本有明黏土中施工以观测周围土体力学特性的变化。测试结果表明,水泥土混合桩周围土体的扰动程度与其施工方法有关;两种不同施工方法施工后周围土体的当日强度与原状土的强度之比分别是0.42（旋喷法）和0.68（湿法）,施工30 d后,旋喷法有44 %,湿法有40 %的初始强度得到恢复。结果亦表明周围土体模量恢复要慢于强度恢复的速度。     

水库围堤地基液化段抗震加固效果的数值分析

对某已建水库围堤基础液化段,采用FLAC 3D软件进行了数值模拟研究,对高压旋喷墙加固效果进行了分析评价,论证了高压旋喷墙加固方案的合理性和可靠性。分析结果表明,围堤基础部分土层有液化趋势,土体会产生较大的侧向变形,进行围堤基础加固很有必要。高压旋喷墙很适合对该水库进行除险加固,加固后的围堤基础液化段的应力和变形都在允许范围之内,能够保证水库的安全运行,这为已建水利工程的维修加固提供了技术依据。     

天然高压矿物研究的新进展及其在地幔矿物学中的意义

对地表陨石坑岩石和陨石的冲击变质效应的研究, 是以往发现天然高压矿物的主要途径。α-PbO2 超斯石英、(Na,K,Ca)AlSi3O8-锰钡矿以及磷灰石高压同质多像变体等是几个近期在陨石中发现的天然高压相,这些高压相很可能存在于地幔之中。天然高压矿物的发现对地幔矿物学研究和发展起了推动作用。     

发现天然产高压相矿物的微矿物学途径

迄今人们已经在陨石中发现了11种高压相矿物,它们是地幔过渡带和下地幔的主要矿物相,其中有8种是最近5年来随着研究工作的深入和微矿物学 技术的不断发展而连续发现的。1995年在寺巷口陨石中发现了属于地幔过渡带的林伍德石、 瓦茨利石、镁铁榴石、镁方铁矿和磷酸盐A相,随后又参与了陨石中其它新高压同质多像矿 物的发现和研究。在工作中使用了多种近代微矿物学技术,特别是激光拉曼探针和原位X射线显微分析技术在鉴定中起了关键作用。     

夏季欧亚阻塞高压逐日演变的定量化分析

利用NCEP/NCAR 1998-06～1998-08逐日500 hPa高度场资料,对夏季欧亚阻塞高压的逐日演变作了定量化研究.结果发现,利用纬偏值作为基本量可以计算出乌拉尔山地区(25～80°E)、贝加尔湖地区(80～125°E)、鄂霍茨克海地区(125～170°E)3个区域阻塞高压的面积指数,该特征值能很好地揭示1998年夏季阻塞高压强度和位置变化的逐日演变特征,并且与我国1998年夏季降水的分布有重要的联系.     

高温高压模拟实验气态产物碳同位素演化特征

对泥炭、褐煤样品进行了高压（０．１～２ＧＰａ）、高温（２００～８００℃）模拟实验,并用微量气体同位素测定系统（ＧＣ－Ｃ－ＭＳ）测定了气态产物的碳同位素值。在４００℃的温度条件下,乙烷、丙烷、正丁烷碳同位素值有随压力升高而变重的趋势,并出现了碳同位素局部反序的特征（δ＾１３Ｃ２〉δ＾１３Ｃ３）;在６００℃、１ＧＰａ和１．５ＧＰａ的温压条件下,甲烷和乙烷的δ＾１３（ＰＤＢ）值偏重,分别约为－１５．０‰     

西太平洋副热带高压强度和位置的气候特征

利用45年西太平洋副热带高压5个特征指数的月平均资料,对副高强度和位置变化的气候特征进行了诊断研究.结果表明,副高的强度在一年中出现两次峰值,第一次出现在6月,第二次在9月.在45年里,副高强度有明显加强,副高位置有南落西移的趋势.副高强度存在3～4 年、10～13 年的振荡周期,10～13年的周期振荡在1950、1960、1970年代占主要地位,3～4年的周期振荡在1980、1990年代占主要地位.副高在1978年附近发生气候突变,副高强度由负距平为主转为正距平为主,而脊线位置正好相反.     

地表反照率的改变影响夏季北非副热带高压的数值模拟

利用 LASG L 9R1 5AGCM设计了两组不同地表反照率的数值试验。通过分析其夏季平均气候的差异来考察地表反照率改变对夏季北非副高的影响。结果表明 ,当北非地表反照率增大时 ,由于地面接收到的净辐射减少 ,地面温度降低 ,底层大气的感热加热减弱 ,抑制了局地的对流和降水 ,相应的对流层中层的凝结加热也减弱。这种中、低层的冷却强迫出高空的异常辐合与低空的异常辐散 ,导致北非地区下沉运动增强 ,从而加强了北非副高。另外 ,这种北非地区的环流异常 ,通过辐散风环流加强了南亚高空的辐散 ,在一定程度上加强了南亚高压。