基于分层EOF的深海声速剖面时变特征建模

针对目前局部海域小时间尺度声速场建模方法未顾及不同深度区间内声速变化规律的问题,本文根据实测深海声速剖面的统计特征,提出了声速剖面分层方法,并进一步基于经验正交函数（Empirical Orthogonal Function, EOF）提出了局部小时间尺度的声速剖面分层时变模型构建方法。利用南海实测全海深声速剖面数据,分析了分层EOF第一模态系数和等效平均声速的日变化特征,并比较了不同拟合模型的精度。最后,利用试验海区的温度和潮汐数据分析了声速剖面周期变化的影响因素。结果表明： ①声速剖面分层EOF第一模态系数及等效平均声速具有日周期变化特征,上层声速日周期变化特征不明显,中层声速日周期变化特征较明显,下层声速变化较小但仍具有日周期变化特征;②局部海域小时间尺度声速拟合应考虑长期变化项的影响;③试验海区声速剖面EOF第一模态系数变化与温度显著相关,提取的声速剖面时变特征与海区潮汐周期特征基本吻合。     

我国海水贝类养殖低碳效应评价

食物生产系统的碳排放占人类活动碳排放总量的 30%, 碳汇渔业是一种重要的面向人类社会高质量食物蛋白质供给 的低碳发展路径。本文基于常见的 11 种养殖贝类的固碳系数和蛋白质含量特性研究,系统评估了我国2019 年养殖牡蛎 、蛤 类、扇贝、贻贝和蚶类等在养殖周期内碳捕集特性以及对低碳发展的贡献。研究表明： (1) 11 种养殖贝类之间贝壳和软体 组织含碳量的差异并不明显,但干重比和出肉率差异显著。因此,贝类固碳量核算不能忽视种类差异。 (2)所选 11 种贝类 软体组织皆属于高蛋白食品,虾夷扇贝软体组织 (干重) 的蛋白质含量最高。针对单位质量贝类养殖,长牡蛎的碳封存贡献 度最大,而华贵栉孔扇贝提供的蛋白质最多,两者都是碳汇渔业的优势种。(3) 据估算,我国2019 年海水养殖贝类中牡蛎、蛤 类 、扇贝和蚶类总共吸收固定了约 117.98 万吨 C02,提供了 40.65 万吨蛋白质 。这些蛋白质相比于牛肉源蛋白质可减少 4 048.74 万吨 C02 当量的排放量。由于贝类固碳强度大,探索低碳可持续的贝类养殖是绿色渔业经济的重要引擎, 也是建立可持续高质量“蓝色粮仓”和生物固碳的重要路径, 将在我国低碳产业发展中发挥重要作用。     

北部湾地区不同相对密度的海砂力学特性分析

为探究相对密度和有效围压对饱和海砂力学特性的影响,利用GDS动态三轴试验仪,对广西北部湾地区海砂开展了一系列固结排水三轴剪切试验,分析了相对密度、有效围压对饱和海砂强度特征、体变特征、割线模量以及摩擦角的影响规律。结果表明：随着围压的减小或相对密度的增大,试样体积应变不断增大,而相对密度或有效围压的增加均会提高试样的峰值强度,有效围压与峰值强度之间呈现良好的线性增长关系。随着围压的减小或相对密度的增大,应力相对软化系数、剪胀系数均不断增大,且有效围压与应力相对软化系数、剪胀系数分别呈线性和半对数线性相关。割线模量随轴向应变的增加整体呈衰减趋势,各试验工况下轴向应变为5%时试样的割线模量相比于轴向应变0.164%衰减了80%~90%。饱和海砂的峰值摩擦角随相对密度的增加而增大,随有效围压的增大而减小,相对密度D_r为50%时有效围压σ_c为50 kPa对应的峰值摩擦角是σ_c为200 kPa的1.098倍。     

波浪作用下基于不同负载的一种Savonius型水轮机捕能性能研究

通过水轮机捕能是当前常用的海洋能利用方式之一。桨叶作为水轮机关键部件,其性能一直是研究的重点。针对目前波浪条件下带负载运转的Savonius型水轮机相关捕能性能研究较少的情况,采用数值仿真方法,结合对应工况条件的物理试验,研究了一种Savonius型水轮机在不同波浪环境下带负载运转的捕能性能。采用Star CCM+仿真软件,建立数值波浪水池,设置环境参数,划分网格调整变量进行水轮机运转的水动力模型数值研究。在造波试验水池中利用推板改变波浪周期与波高,进行水轮机运转的物理试验。采集在不同负载下水轮机桨叶的转速和扭矩数据,计算并分析功率等参数,总结变化趋势,评价捕能效果。研究发现水轮机在1.6 s的波浪周期条件下,桨叶承受1.5 N·m负载时达到最佳捕能效果,其功率为23 W。为实际海域中水轮机桨叶的结构设计研究和相关工程应用提供参考。     

氧化铝粉对微孔方镁石—镁铝尖晶石耐火骨料显微结构和性能的影响

以盐湖轻烧MgO粉和煅烧Al2O3粉为原料制备了4组微孔方镁石－镁铝尖晶石耐火骨料(镁铝尖晶石5 wt.%~20 wt.%),并采用XRD、SEM和压汞仪等研究了煅烧Al2O3粉添加量(3.7 wt.%,7.7 wt.%,12.1 wt.%和16.8 wt%)对其显微结构和性能的影响。煅烧Al2O3粉在骨料内部形成多孔状镁铝尖晶石颗粒,增加其添加量,可增大微孔骨料的显气孔率,降低体积密度。尽管多孔状镁铝尖晶石微颗粒与MgO微颗粒间存在微裂纹,降低了耐火骨料的抗折强度,但该多孔镁铝尖晶石微颗粒能够诱导微孔骨料中微裂纹产生偏转和裂纹分支,在经受热震冲击时,能改善微孔骨料的热震稳定性。当煅烧Al2O3粉的添加量为7.7wt.%时,微孔方镁石－镁铝尖晶石耐火骨料拥有最佳的综合性能,其体积密度为3.23 g/cm3,中位孔径为386.1 nm,抗折强度为45.2 MPa,800 °C导热系数为10.5 W/(m·K),热震后抗折强度保持率最高(97.0%)。     

陕西柞水地区金盆梁金矿区水系沉积物地球化学特征与找矿方向

对陕西柞水地区金盆梁金矿区1∶50 000水系沉积物样品中微量元素含量,元素分布、分配、共生组合特征以及主要元素地球化学异常特征进行综合研究,进一步确定该区找矿方向。结果表明:Au是金盆梁金矿区内主要的成矿元素,Ag为主要伴生元素,As、Sb为远程指示元素;泥盆系上统桐峪寺组第五岩性段上亚段是金矿富集的有利层位;石炭系下统二峪河组下亚组下段、泥盆系上统第四岩性段上亚段、泥盆系上统桐峪寺组第五岩性段上亚段为金成矿有利岩性段;矿区经历了至少两期热液活动,金矿体的形成受低级区域变质作用的影响,与岩浆热液活动有关;以Au为主成矿元素圈定的4个综合异常区与地层展布方向一致。位于玄檀沟附近的综合异常区处在金矿富集有利层位,次级构造发育,指示元素异常套合较好,浓集中心明显,Au异常强度高且规模大,并在异常内发现金矿体,因此,位于玄檀沟附近的综合异常区具有很好的找矿前景。     

泥石流启动临界土体含水量及其预警应用

传统的泥石流预警方法多基于前期和实时降雨量等间接指标,但实际上直接影响泥石流启动的关键物理参数是土体含水量,通过分析土体含水量的变化来判断泥石流启动更为直接可靠。首先定义了泥石流启动的临界土体含水量的概念,然后基于国内外泥石流启动的观测试验数据,采用逐步回归分析方法,建立了临界土体含水量与土体渗透系数、孔隙度和颗粒曲率系数的经验关系,进而提出一种基于临界土体含水量和实时降雨的泥石流预警方法。最后,以云南东川蒋家沟1999年7月16日发生的一场泥石流为实例进行演算和验证。结果表明:该方法在可靠性和准确性上优于传统利用临界线和暴发线判别泥石流的预测模型。     

汶泗河冲洪积扇松散层现场热响应试验数据分析及应用——以兖州市南郊试验场为例

现场热响应试验是获取岩土体热物性参数的主要方法之一,可为试验场区地源热泵工程地埋管换热器类型及长度的选择,浅层地热能评价和开发利用提供基础数据。该文系统介绍了现场热响应试验的目地任务、试验装置、原理、内容和步骤,数据处理方法,并以位于汶泗河冲洪积扇中上流地区的兖州市南郊试验场松散层现场热响应试验为例,介绍了试验场区水文地质条件,试验过程、试验数据分析及应用。     

闽江流域水体氨氮降解系数实验模拟研究

本研究采用模拟实验对闽江流域氨氮的降解规律进行研究,降解系数采用稳态一维降解模型进行分析计算,闽江上游流域氨氮的平均降解系数为0.140~0.260 d-1,中下游流域氨氮的平均降解系数为0.099~0.203 d-1。结果表明,闽江上游流域氨氮自净能力比中下游流域的自净能力好,古田溪断面的氨氮平均降解系数低于全国的平均值,说明氨氮自净能力相对较弱,本研究为确定流域水环境容量和纳污能力及制定污染物总量控制提供科学依据。     

Thermal conductivity of reinforced soils: A literature review

This paper aims a review of the literature related to soil reinforcements to achieve lower soil thermal conductivity （2）. The use of various natural and synthetic fibers, polymers, geosynthetics, agricultural waste/materials, and nanoclays is discussed and existing prediction models that have been thought to affect low thermal conductivity are presented.