中俄原油管道沿线多年冻土环境及管道施工技术探讨

选取中俄原油管道沿线位于多年冻土区的漠河-乌尔其段为研究区域, 分析了管道工程对多年冻土环境的影响以及冻土退化所带来的一系列生态环境问题, 并研究了冻土环境变化对管道工程的影响. 针对冻土区管道工程施工的相关问题, 提出了不同施工迹地的施工方式及相对应的冻土环境保护措施: 施工作业带的清理;取弃土的处理;施工便道、伴行道的修建及不同地段施工便道与伴行路路基最小高度的确定;施工营地、料场的设计及布设;管沟开挖时基坑暴露时间的计算, 多年冻土区管道工程的施工等.中俄输油管道是我国首条通过多年冻土区的大口径原油管道, 研究结果可为中俄输油管道及今后寒区工程建设过程中的环境保护提供科学依据.     

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利用三元组稀疏矩阵技术改进HASM算法——以全球平均气温模拟为例

 采用预处理共轭梯度法(PCG)进行求解的高精度曲面建模(HASM)算法的计算过程需要大量矩阵计算,采用稀疏矩阵方式可以压缩存储空间。三元组稀疏矩阵存储是较为传统的稀疏矩阵存储结构,这种存储结构的稀疏矩阵技术已被广泛使用。根据HASM-PCG的特点,本文通过改进三元组稀疏矩阵的部分计算方式,调整HASM-PCG算法中的部分计算顺序,从而舍弃部分不需要存储的非零元素,提高了计算效率。根据全球1998-2008年的近3000个气象观测台站的气温观测数据,以及全球DEM数据,对20世纪末至21世纪初的11年来5、6、7、8月份的全球平均气温进行数字模拟。数值结果表明,采用改进的三元组稀疏矩阵技术有效地提高了HASM方法的模拟效率。     

对转压气机三维掠动叶优化设计

为探索三维掠动叶降低对转压气机二次流损失的潜力,进一步提高对转压气机气动性能,基于近似函数与遗传算法,针对某对转压气机双排转子在整机环境下进行三维掠动叶优化设计,并对优化前后流场进行对比分析。优化成功的得到了双排“S”形掠动叶,结果表明:三维掠动叶有效改善了双排动叶吸力面径向二次流,减小了吸力面低速区,提高了对转压气机性能,优化工况点整机效率提高0.6%,全工况范围内效率均有所提高;三维掠动叶提高对转压气机效率的根本原因是其对径向负荷分配的重新调整,将叶展下方流动较差区域负荷移至叶展上方,改善流场的同时保证对转压气机负荷不变。      

半滑舌鳎苗种体外挂牌标志技术研究

研制了4种不同规格的T型标志牌(T-A,T-B,TC,T-D),对不同规格的半滑舌鳎苗种进行了标记试验,记录了标记后的脱牌率、成活率、行为特征和生长情况,筛选了适宜于半滑舌鳎苗种标志放流的T型标志牌.结果表明:T-A标志牌适宜于标记全长8 cm以上的苗种,标记后的实验鱼生长与对照组无显著差异,标志后暂养成活率92％～100％;T-B标志牌适宜标记全长16 cm的苗种,标记后实验鱼成活率达到100％,脱牌率为0.T-C和T-D标志牌不适宜于标记全长16 cm以下的半滑舌鳎苗种.2011年,利用本研究开发的T-A标志牌标记半滑舌鳎苗种,并在莱州开展大规模标志放流试验,标记效果良好.     

西藏帕里湖卫星遥感监测

为查明2004年和2005年夏季在中印边界附近发生的滑坡堰塞湖溃坝灾害,采用高分辨率为主的多时相卫星图像和“数字滑坡”技术对帕里河中段从形成堰寒湖到溃坝的整个过程进行了监测。监测结果表明位于喜马拉雅山脉西段的帕里湖为高原山地萎缩湖盆,滑坡筑坝形成堰塞湖至溃坝可分为4个阶段,估算溃坝前湖面的最大高程、最大面积和最大水繁分别达3907m、1．75km^2和6144×10^4 m^3,2005-06-26溃坝的下泄洪水量为3738×10^4 m^3。预测未来汛期帕里湖下游仍然存在崩塌滑坡活动及短暂堵江形成堰塞湖的可能性,但其规模将大多小于2004-2005年的灾害。在本次遥感监测的基础上,定期进行遥感监测,当帕里湖水面面积≥1．6km^2时,即通知下游作好撤离等避灾准备,是目前最经济有效的预警防灾措施。     

Sap-flow measurement and scale transferring from sample trees to entire forest stand of Populus euphratica in desert riparian forest in extreme arid region

Understanding how the transpiration of this vegetation type responds to environmental stress is important for determining the wa-ter-balance dynamics of the riparian ecosystem threatened by groundwater depletion. Transpiration and sap flow were measured using the heat-pulse technique. The results were then projected up to the stand level to investigate the stand’s water-use in relation to climate forcing in the desert riparian forest in an extreme arid region. This study took place from April through October 2003 and from May through October 2004. The experimental site was selected in the Populus euphratica Forest Reserve (101o10’ E, 41o59’ N) in Ejina county, in the lower Heihe River basin, China. The sapwood area was used as a scalar to extrapolate the stand-water consumption from the whole trees’ water consumption measured by the heat-pulse velocity recorder (HPVR). Scale transferring from a series of individual trees to a stand was done according to the existing natural variations between trees under given environmental conditions. The application of the biometric parameters available from individual tree and stand levels was proved suitable for this purpose. A significant correlation between the sapwood area and tree diameter at breast height (DBH) was found. The prediction model is well fitted by the power model. On the basis of the prediction model, the sapwood area can be cal-culated by DBH. The sap-flow density can then be used to extrapolate the stand-water use by means of a series of mathematical models.     

单跨简支梁竖向振动的磁悬浮半主动控制

由于传统的隔振器需要足够的竖向刚度来支撑上部结构,因而不能隔离竖向振动。为了解决这一问题,本文提出一种新的隔振策略,即磁浮式半主动控制方法,并将这一方法应用于弹性梁弯曲振动的半主动控制。将均质弹性梁简化为一带集中质量的简支梁,导出了控制系统的运动方程,讨论了系统在平衡点的稳定性,应用推广的Runge-Kutta方法,得到了系统在随机地面输入下的加速度响应。结果表明：杆件的初始悬浮位置是磁浮式半主动控制系统的平衡点,且平衡点是L稳定的;磁浮式半主动隔振系统具有类似于软弹簧的性质,与普通的弹性简支梁相比,磁浮式半主动振动控制系统的振动频率较低,加速度响应明显减小,系统具有良好的竖向隔振性能。     

利用积分方程的加速迭代算法计算随钻电磁波电阻率测量仪器的响应

采用改进型逐次逼近解法(MSAM)和Aitken加速技术相结合的迭代算法计算二维积分方程.该算法将纵向成层原状地层作为背景地层,将计算区域限制在井眼和侵入带内,具有未知量数目少、收敛速度快、计算精度高的优点.利用该算法对随钻电磁波电阻率测量仪器在轴对称二维地层中的响应进行数值模拟.模拟结果显示,幅度衰减曲线和相位移曲线受井眼、侵入和围岩的影响程度不同,二者径向探测深度和垂向分辨率也有差异,利用补偿后的幅度衰减电阻率曲线和相位移电阻率曲线交叉点的坐标可精确确定地层层界面位置.