基于硬化参量的盐岩蠕变疲劳本构模型

盐岩具有较好的蠕变特性和损伤自恢复性,被公认为储能或油气储备的理想介质。对盐岩复杂力学行为进行准确表征和预测是保障盐穴地下空间利用工程安全性的基础。通过定义硬化参量等特征因子,建立了新的能够考虑复杂加卸载路径的盐岩蠕变疲劳本构模型。基于盐岩变形位错机制,引入双曲线阻尼元件,作为表征岩石硬化程度的状态变量;通过硬化参量的演化,考虑加卸载历史对盐岩变形行为的影响。借鉴经典Norton模型的应力-应变关系建立蠕变疲劳本构的基本框架关系。通过引入裂隙扩展因子,假设初始形核长度,考虑材料的断裂韧度,修正邻近破坏阶段(加速变形阶段)的应力-应变关系。该模型能够很好地预测常规蠕变、循环加卸载、下限间隔循环加卸载、梯形波蠕变循环加卸载等常见复杂加卸载路径下的塑性变形特征,且能够较好地表征恒荷载蠕变与循环加卸载之间的相互影响。新的蠕变疲劳本构模型中大部分参数具有较为明确物理意义,参数a表征盐岩稳态变形阶段应力与变形率的关系因子,参数b为确定盐岩第一阶段减速变形阶段的关系因子,参数d₀和μ_d分别表示初始裂纹形核量和裂隙扩展速率因子,共同修正模型临界破坏阶段的应力...     

不同微尺度膜下滴灌棉田土壤水盐空间变异特性

为揭示微尺度膜下滴灌农田土壤水盐的空间变异特性,通过大田试验,采用经典统计和地质统计方法,研究了3种微尺度（0.25 m、1 m和4 m）和不同土层深度棉田土壤水盐的空间变异性,并确定其合理取样数。结果发现,3种微尺度下,土壤含水量的变异强度为中等偏弱,其变异性随尺度增大而增强,随深度增加呈先增强后减弱趋势。土壤含盐量的变异强度为中等偏强,其变异性随尺度增大而增强,随深度增大呈先减弱后增强趋势;3种尺度和不同深度条件下,土壤含水量和含盐量的半方差函数大部分可采用高斯模型模拟,且精度较高;样品的合理取样数为367个。研究结果可为制定膜下滴灌土壤水盐的监测方案和调控措施提供理论指导。     

酸雨石等5种常用吸盐材料的盐碱土壤改良效果研究

以黑龙江省大庆市林甸县长青林场3个不同小区为实验地,分别采用酸雨石等5种吸盐材料对不同小区盐碱土壤进行改良,根据改良后土壤pH、导电率变化,对不同材料的盐碱土壤改良效果进行比较。研究表明,短期内吸盐速率:酸雨石活性炭腐熟牛粪沸石稻壳,长期吸盐量:酸雨石活性炭沸石稻壳腐熟牛粪,效果持久性为酸雨石最强,活性炭、沸石次之,稻壳较弱,腐熟牛粪最弱。酸雨石解碱能力最强,活性炭次之,沸石、牛粪、稻壳解碱能力较弱。因此,酸雨石在5种盐碱土改良剂中具有最强吸盐解碱能力。     

营养盐输入方式对3种微藻生长及种间竞争的影响

在不同的营养盐输入方式下(一次性输入、每2d输入、每5d输入)对杜氏盐藻(Dunaliella salina)、三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)和米氏凯伦藻(Karenia mikimotoi)进行单种培养和混合培养,研究不同的营养盐输入方式对这3种海洋微藻生长及种间竞争的影响。结果表明:单种培养时,盐藻在一次性输入方式下的最终细胞密度和平均比生长速率均显著大于其它2种输入方式;三角褐指藻和米氏凯伦藻在每5d输入方式下的最终细胞密度显著大于其它2种输入方式。混合培养时,盐藻在一次性输入方式下的最终细胞密度和平均比生长速率均显著大于其它2种输入方式,最终细胞密度占总细胞密度的47.3%;三角褐指藻在一次性输入方式下的最终细胞密度和平均比生长速率均显著小于每2d输入和每5d输入方式,后2个处理组的最终细胞密度分别占总细胞密度的90.3%和79.9%;在3种输入方式下米氏凯伦藻的最终细胞密度及占总细胞密度的百分比、平均比生长速率均显著小于其它2种微藻。研究表明,无论单种培养还是混合培养,营养盐一次性输入方式均能促进盐藻的生长,而脉冲输入方式能促进三角褐指藻的生长。脉冲输入方式下混合培养时,三角褐指藻在种群中占优势。     

盐结皮土壤形成发育过程影响下的能量平衡动态变化

地表能量平衡是地气交互作用的关键环节,探究不同下垫面的地表能量平衡特征对了解地表的热量传输具有重要意义。然而,目前对于能量平衡在盐结皮土壤形成过程下的变化特征的研究未见报道,主要难点在于缺少盐结皮形成过程中土壤表面反照率的计算方法,严重影响了盐渍化土壤热量传输的精确定量描述。因此,利用模拟试验结合能量平衡模型,应用反照率计算方法,定量分析了盐结皮土壤形成发育过程下能量平衡的动态变化特征。结果表明：(1)Logistic增长模型可以很好地拟合盐结皮在土壤表面的形成发育过程(R²=0.99)。(2)在持续照射条件下(1000 W·m^-2,16 d),随着盐结皮的持续发育,盐结皮土壤的反照率比对照高出0.15～0.41,从而显著降低了土壤对热量的吸收,导致盐结皮土壤表面温度比对照降低了16℃。(3)盐结皮土壤的净辐射、感热通量、潜热通量和土壤热通量在反照率和表面温度影响下分别比对照减少了47.9%、52.4%、46.8%和47.4%,显著影响了土壤的剖面温度。研究结果对进一步探讨盐结皮影响下的土壤水热传输过程具有重要的科学价值。     

含HCl四元水盐体系溶解度预测及其在工艺上的应用Ⅰ:HCl的Pitzer参数的获得

H,Li,Mg／Cl－H2O对体系的相平衡关系研究对于从锂的液体资源中有效的分离提取锂盐有重要意义。用实验的方法研究这样复杂的气－液－固多相体系是耗时费力、难度很大的工作。利用现代电解质溶液理论,开展这种体系的溶解度预测,显然有理论和实际意义。本文报导我们在这一方面的前期工作,即适用于高离子强度的HCl的Pitzer参数的获得的问题。文中给出了一些有意义的结果。     

南海中南部上层的盐指与湍流混合过程

基于2012年8月12日至9月5日中国南海海洋湍流微结构剖面仪(Turbo Map)观测资料和温盐深剖面仪(CTD)资料,对南海中南部海域上层500m以浅的混合过程进行了分析。南海次表层高温高盐的水团和中层低温低盐的水团构成的垂向温盐环境,利于在该深度范围内盐指的发育。通过盐指与湍流相关参数的计算,评估了盐指在南海上层跨越等密面混合的作用。结果表明南海中部(18°N)相对于南海南部呈现高的温度耗散率(χ)、高的混合效率(Γ)、低湍动能耗散率(ε)及低浮性雷诺数(Rε)等特征,即中部盐指信号明显强于南部。但整体海域仍然呈现出"低Γ;高Rε"的湍流特征,表明盐指对混合的贡献较小,南海中南部的上层混合还是以湍流混合为主导。另外,南海南部的混合强于中部,且呈现出整体水柱均具有较强混合的特征,其原因可能和内潮与南部相对较浅而复杂的地形相互作用有关。     

土体冻结过程中的盐分迁移研究现状与进展

含盐土在冻结过程中盐分随着水分迁移并不断聚集重结晶导致土体膨胀即盐胀现象的产生。加深对盐分迁移机理、盐胀机理的研究对解决实际工程中的盐害及冻害问题具有重要的实际意义。文章综述了近几年来国内外有关这方面研究的新成果。对盐分迁移机理、盐胀机理的研究以及已有盐胀预报模型作了概述,并提出盐分迁移研究领域的工作重点是继续加强盐分迁移及盐胀机理数值模拟的研究以期建立完善的盐胀预报模型为工程建设服务。     

咸水灌溉条件下塔里木河下游沙漠土壤水盐运移数值模拟

在塔里木河下游沙漠地区防护林建设过程中,地下咸水灌溉条件下土壤剖面水盐变化明显,且存在一定的规律性.为掌握土壤垂向水盐动态,建立数值模型是十分高效的手段,通过重建土壤剖面的水盐动态过程,可揭示高盐环境下土壤水盐运移规律,服务防护林生态工程建设和后续可持续灌溉管理.通过HYDRUS-1D模拟防护林建设初期不同矿化度地下水...     

刺参(Apostichopus japonicus)幼参对高温和低盐协同胁迫的生理响应:生长和诱导型热休克蛋白基因表达

全球气候变化背景下的极端高温和强降雨频发天气导致的养殖池塘持续性的高温和低盐环境给刺参池塘养殖带来了严峻的挑战。为了研究刺参对高温和低盐环境的生理响应,本实验分析了高温和低盐协同胁迫对刺参幼参生长及诱导型hsp70和hsp90基因表达的影响。实验设置4个温度梯度（16℃、20℃、24℃和28℃）和3个盐度梯度（22、27和32）,共12个不同的胁迫组。经过40 d的长期胁迫,研究发现,随着温度的升高和盐度的降低,幼参的体重增加量减少,并在高温、低盐组出现体重负增长。长期胁迫提高了刺参幼参的诱导型hsp70和hsp90基因表达量,从而在一定程度上增强了对极端天气的抵抗能力。同时,高温下盐度22处理组刺参幼参诱导型hsp70和hsp90基因的表达量较盐度27条件下低。双因子方差分析结果显示,高温和低盐对幼参特定生长率和诱导型hsp70和hsp90基因表达量的交互作用均不显著,并且盐度对诱导型hsp70和hsp90基因表达量没有显著的影响。因此,相较低盐,高温对刺参幼参的影响更大,可作为刺参育种的选择压力。在高温期应该采取有效措施降低海水温度,并防止极端天气造成的养殖水体温度分层。该研究丰富了刺参生理生态学理论,可为刺参良种选育工作提供思路,并为指导极端天气下刺参生产实践活动提供一定的理论依据。