太湖围湖利用与网围养殖的遥感调查与研究

太湖的生态环境一直倍受关注。本文采用遥感方法,结合实地考察和文献资料,利用GIS技术,对太湖1988~2003年期间的围湖利用面积和东太湖1990~2003年期间网围养殖面积的动态变化进行了研究。结果表明,1988~2003年期间,太湖围湖利用面积8.3258km2;1990~2003年期间,东太湖网围养殖的面积增加94.0129km2,2003年网围养殖面积达106.4702km2,已占东太湖水面面积79.3%。对大规模围湖利用和过度网围养殖引起的环境效应进行了分析,并且针对当前太湖资源开发利用存在的问题,提出了若干对策与建议。     

岩石卸荷本构关系的BP神经网络模型

卸荷试验包括应力控制和变形控制两种方法。应力控制方式的特点是试验机必须对岩样一直进行轴向压缩,变形控制方式的特点是卸荷过程中试验机轴向不再对岩样压缩做功,岩样破坏是通过自身储存的能量实现的。本文利用BP神经网络,对采用变形控制方式的粉砂岩试样峰前、峰后卸围压试验数据进行训练,并建立了岩石卸荷本构关系的BP神经网络模型。结果表明,BP神经网络模型的模拟值与试验值非常接近,模拟效果比较理想。     

围压对杨氏模量的影响与裂隙摩擦的关系

平均模量是应力-应变曲线中近似直线部分的斜率,表示了材料应力与应变之间的变化关系。宏观均匀致密或仅含有局部缺陷的岩样,平均模量与围压无关。从风化岩块或软弱岩层钻孔取芯得到的岩样通常含有分布的裂隙,平均模量随围压增大,但增大趋势逐步变缓。单轴压缩强度较低的岩石,其平均模量也较小,且更快地趋于其极限。这些现象,可以利用裂隙之间的摩擦进行解释,与孔隙或裂隙的闭合没有直接的关系。增大围压,可以增大裂隙面上的正应力,增大摩擦力,抑制剪切滑移的产生,提高平均模量。当裂隙承载能力达到岩石的粘聚力时,裂隙对试样的变形没有显著影响。基于文献上的多种试验结果,提出了描述平均模量与围压关系的指数公式。     

不同温压条件下蛇纹岩和角闪岩中波速与衰减的各向异性

在实验室中研究了蛇纹岩和角闪岩样品在不同温压条件下的纵、横波速度和Q值．这两种岩样对应的主要组成矿物叶蛇纹石和普通角闪石都具有很强的晶格优选方位（LPO）．随着围压的增加,波速和Q值均增大,但是在相互正交的三个方向上（垂直或平行于层理面及线理方向）增大的速度并不相同,这与微裂隙的逐渐闭合密切相关．在600MPa的围压下升高温度直到600℃以上,由于微裂隙的热扩张受到约束,波速和Q值下降幅度很小．观测到的波速和Q值的各向异性具有不同的机理,波速各向异性主要与定向分布的微裂隙和主要矿物的LPO等构造因素有关;高围压下纵波Q值各向异性与速度各向异性正好相反,可能是由于形成层理面的定向排列的平板状矿物晶体沿不同方向边界之间接触程度不同造成的．     

不同温压条件下居庸关花岗岩脆塑性转化与失稳型式的实验研究

为研究花岗岩的脆塑性转化和失稳型式，在固体围压介质三轴实验系统上进行了3组高温高压实验，结果表明，温度小于300℃时花岗岩为脆性破裂，大于800℃时为塑性变形，在300-600℃，花岗岩为半脆性破裂和碎裂流动，在600-800℃，花岗岩为半脆性流动，花岗岩的渐进破坏发生在低压区域；突发失稳发生在室温高压（≥300MPa)和高温高压（550℃600MPa-650℃700MPa)两个区域；在突发失稳与渐进破坏区域之间存在大范围的准突发失稳区，在实验温压范围内，影响花岗岩脆塑性转化的首要因素是温度，其次是围压；而花岗岩的失稳型式同时取决于围压和温度。     

两种应力路径下无烟煤的变形破坏特征及能量分析

煤矿井下巷道开挖及采煤是一个卸围压过程,与常规三轴压缩试验相比,煤岩在卸围压时表现出不同的力学性质。通过对常规三轴和卸围压两种应力路径下的试验研究发现,无论是常规三轴还是卸围压试验,高围压均导致煤样更大的应变和更强烈的破坏。在初始围压相同的情况下,与常规三轴试验相比,卸围压试验中峰值点割线模量较小、割线泊松比较大;煤样在卸围压时的破坏更强烈,侧向应变较大,而轴向应变差别不大。通过卸围压效应系数分析发现,初始围压越高和卸围压速率越大,煤样的卸围压效应系数越小,越易失稳破坏,与高围压下割线模量降低相一致。对常规三轴和卸围压试验中无烟煤破坏过程的能量变化分析结果表明,卸围压速率越快,煤样的极限储存能Up越小,煤样越易失稳破坏,验证了卸围压效应系数分析结果。高围压下常规三轴试验和卸围压试验中煤样的破坏需要更多的能量,揭示了高围压下煤样变形破坏强烈的多的原因。     

脉动孔隙水压下三轴加压对煤岩损伤变形的影响

为研究脉动孔隙水压作用下低透性松软煤岩在不同三轴加压条件下的损伤变形规律,采用RLW-2000M煤岩流变仪进行了不同轴压和围压系列下的试验研究。结果表明：煤岩破坏的应变曲线具有先疏后密再疏的变化规律,且累积应变和残余应变随着围压的增加而减小,而随着轴压的增加而增大;平均单次耗散能随着围压的增加而减小,随着轴压的增加而增加,其关系符合指数函数变化特征;采用累积耗散能计算了煤岩破坏过程中的损伤变化特征,并采用Logistic方程逆函数对其进行了拟合分析,得到了煤岩损伤演化模型,为预测煤岩破坏周期提供了依据。研究结果为具有不同地应力条件下的低透气性松软煤层施工脉动水力压裂提供了一定的理论依据。     

循环围压对饱和软黏土永久变形的影响

通过对温州典型饱和软黏土进行一系列不同应力路径下的部分排水循环动三轴试验,研究了部分排水条件下循环围压对饱和软黏土变形特性的影响。试验结果表明：部分排水条件下,与常规的围压保持恒定,偏应力单独循环作用下的三轴试验结果相比,循环围压的存在对饱和软黏土的永久体应变和永久轴向应变均产生了的显著的影响。在相同循环应力比和循环次数下,试样的永久体应变和永久轴向应变均随着循环围压幅值的增大而增大,说明常规的恒定围压循环三轴试验会低估高速交通荷载作用下路基土体的沉降。基于试样第10 000圈的永久体应变和永久轴向应变,分别建立了可以量化部分排水条件下循环围压对饱和软黏土永久体应变和永久轴向应变影响的经验公式,并用于预测饱和软黏土在交通荷载这种包含循环偏应力和循环围压耦合作用的复杂应力条件下产生的永久变形。     

围填海遥感监测方法研究

遥感技术为围填海的实时监测提供了有效手段。依据“908”专项的海域使用分类体系,以及相关围填海类型在HJ-1 CCD卫星影像上的可分性,建立了围填海遥感分类系统;根据港口用海、城镇用海、围垦用海、盐田用海、围海养殖等各种围填海工程在HJ-1 CCD标准假彩色影像上的色调、纹理、空间组合等特征,建立了相应围填海类型的解疑标志;提出了围填海遥感信息提取的详细技术流程;对2000-2012年河北省曹妃甸新区和滦河口的围填海做了遥感提取。     

围压下泥岩断裂韧性测试与解释方法

根据围压条件下的断裂力学理论 ,采用双翼裂纹厚壁圆筒 ,对泥岩进行了不同围压和不同泥质含量条件下的人工岩样断裂韧性测试。建立了有限元方法解释断裂韧性的数值模型。在进行大量实验测试的基础上 ,通过回归分析表明 ,断裂韧性与围压、泥质含量有较好的线性统计关系。解决了水力压裂设计中断裂韧性参数的准确获取问题 ,有利于提高压裂设计、预测的精度