单轴压缩与劈裂荷载下灰岩声发射b值特性研究

通过开展灰岩巴西劈裂和单轴压缩声发射试验,探讨两种加载方式下岩石破裂声发射b值特性及b值计算影响因素。结果表明,累积计算b值拟合度高,误差较小;步距为5 dB时不同门槛值下b值随时间变化的总体规律基本一致,选择5 dB的步距和40 dB的门槛值计算b值比较合理,能够降低非岩石破裂信号对b值变化的影响。由动态b值的波动程度可以看出,在劈裂荷载下灰岩损伤演化过程可分为3个阶段,即(0～40%)?c(?c为峰值强度)、(40%～90%)?c和(90%～100%)?c,而在单轴加载下可分为：(0～80%)?c和(80%～100%)?c两个阶段,且不同阶段岩石内部损伤的程度不同。在裂纹扩展阶段,相比单轴加载,劈裂荷载下动态b值增加较为稳定,但在整个破坏过程中劈裂荷载下动态b值波动更大,在单轴压缩和劈裂加载方式下b值的大小取决于灰岩破裂面上的结构性质及破裂模式。     

贵州梵净山前寒武系甚低级变质作用研究

本文运用伊利石结晶度、绿泥石结晶度、云母b0值和绿泥石地质温度计研究了梵净山前寒武系甚低级变质作用。结果表明经Kisch伊利石结晶度标样校正的伊利石结晶度Kübler指数为0.20~0.99°Δ2θ,绿泥石结晶度árkai指数为0.22~0.63°Δ2θ。由此阐明梵净山前寒武系经历了成岩作用到浅变质作用的影响,迄今依然保留了成岩带、近变质带和浅变质带的岩石记录。成岩岩石具有伊蒙混层特征成岩指示矿物,浅变质带具有钠云母特征变质指示矿物。钾云母(伊利石)b0值范围为:0.9000~0.9045nm;平均0.9018nm,b0值累积频率曲线分布介于典型中压—中低压系列之间,估算的压力为366MPa。峰期变质温度为293~364℃,平均342℃,古变质温压梯度为27℃/km。近变质带界线穿越地层和梵净山背斜轴线,表明甚低级变质作用为成岩-构造运动同期或后期构造增厚引起下部和底部岩石随温压的升高而产生的。     

基于信息熵原理的辽宁地区雨量站点优化布设研究

雨量站的合理布设是及时掌握雨情信息的关键,对区域防汛决策十分重要。结合信息熵的理论方法,按照雨量站雨量时段变化、雨量站数空间变化,依据最大和最小信息熵的计算原理,以辽宁西部某流域为研究实例,对该区域的雨量站信息时空分布的不确定进行了研究,并结合研究的雨量站点信息传递度和信息空间变化度两个指标对区域内的雨量站点进行优化布设。研究成果对于地区雨量站点的优化布设具有重要的方法参考价值。     

不同应力路径下英安岩声发射b值特征及破坏前兆

对英安岩岩样开展单轴、常规三轴加荷和三轴卸荷试验,并对试验过程进行声发射监测,研究在3种应力路径下英安岩变形破坏过程的声发射b值特征差异,探索声发射b值在岩石破坏前兆方面的规律。研究结果表明:英安岩岩样的声发射b值特征与加载的应力路径关系密切,加荷路径即单轴路径和常规三轴路径下b值变化规律相似,加荷与卸荷路径下b值变化规律差异较大。单轴和常规三轴加荷试验中,围压对声发射b值特征有较大的影响。围压越大,岩样在破坏前,b值的整体水平越高。岩样在破坏时,声发射b值下降幅度越大、降低速率越快,且b值达到整个过程中的最小值。三轴卸荷试验中,围压对声发射b值特征影响不明显。与常规三轴试验相比,三轴卸荷试验在卸荷至一定水平后,其b值整体水平更低,最终破坏时b值的最小值更小。提出当岩样峰值强度后存在明显的应力跌落,此时声发射b值的快速下降可以作为破坏前兆。b值的临界值要通过大量室内岩石声发射试验的统计结果来确定。将声发射b值快速下降、临界值突破0.6作为试验英安岩岩样的破坏前兆。     

单轴压缩下两类脆性岩石声发射特征试验研究

本文主要研究花岗岩和砂岩两种脆性岩石的详细声发射特征。通过对花岗岩和砂岩样品进行单轴压缩试验,并在试验过程中监测样品破裂全程的声发射信号。对试验结果的分析包含了力学特性分析和声发射特性分析,声发射特性分析使用了多种参数:累积声发射计数、累积声发射能量、AF值、RA值、b值。研究主要获得了如下结果:（1）获取了岩石样品的变形参数与强度参数,并分析了其离散性;（2）岩石样品内部颗粒的胶结强度与结构的均匀性对累积声发射计数、累积声发射能量的影响;（3）需要通过进一步试验研究来确认采用AF和RA值来区分岩石类材料张拉和剪切裂纹模式的合理性及其阈值;（4）砂岩样品在接近破坏时,微裂缝活动仍然占据主导地位。文章对脆性岩石样品在单轴压缩条件下的力学特性和声发射特性进行了详尽细致的分析,发现了单轴压缩条件下脆性岩石的一些重要特性,为进一步的试验研究工作提供了基础。     

不规则波作用下岸基式振荡水柱波能装置的水动力性能研究

为了研究真实海域中振荡水柱（OWC）波能转换装置的水动力性能,本文基于势流理论和高阶边界元方法,建立了不规则波与岸基式OWC波能装置相互作用的二维非线性数值模型,不规则波基于JONSWAP谱生成。为了考虑由于水体黏性引起的能量耗散,在气室内水面边界条件中引入人工黏性阻尼。并在大连理工大学波流水槽中开展了物理模型试验,对数值模型的有效性进行了验证。研究发现,在不规则波作用下,OWC波能装置的水动力效率相较于规则波作用下有所降低,特别是在低频波区域效率差值最大。与规则波相比,不规则波浪作用下装置峰值效率对应的频率变大。气室内的相对水面高程随着有效波高的增加而降低,而气室内相对气压则随有效波高的增加而增大。OWC波能装置的水动力效率受有效波高的影响较小,其峰值效率对应的频率不受波浪非线性的影响。本文可以为OWC波能装置的设计提供参考。     

博士带队 千名学生探海岛——青岛同安路小学“小学生大研究”海洋科考活动侧记

<正>"纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行",青岛同安路小学在激发学生积极学习海洋知识的同时,还鼓励和组织学生像科学家那样探究。通过探究让学生获得准确的科学知识,感受科学探究的过程,学会科学探究的方法,发展科学探究的能力。2014年6月6日,学校千名学生在国家海洋局第一海洋研究所海岛海岸带中心三位博士的带领下,分别登上小青岛、竹岔岛、田横岛对海岛生物、自然人文、地形地貌和海岛保护等方面进行实地科考研究。     

基于多源数据的新疆人居环境质量评价

针对区域人居环境质量缺乏从自然和人文因子组合综合评价分析的现状,利用遥感影像、站点监测、交通网络等多源数据,获取与人居环境质量密切相关的自然和人文因素共17个影响因子。应用熵权法、GIS空间分析及现代大数据等方法,定量研究新疆人居环境质量综合评价指数的空间分异及其与经济、人口分布的协调性关系。结果表明：① 新疆自然环境本底受水资源及植被覆盖情况影响较大,自然环境本底评价指数高值区域的空间分布特征与绿洲分散分布的特点具有极大的相似性,县域尺度的高质量区聚集分布在天山北坡的伊犁河谷等地,低质量区和一般质量区大面积集中连片地分布在新疆南部和东部。② 人文环境受交通通达程度及基础支撑完善度影响较大,地级市、县级市优于其他县级地区,人文环境质量基本呈现以各地级市、县级市为中心向外辐射递减的空间分异规律。③ 人居环境质量综合评价指数空间分异显著,呈现出以乌鲁木齐、昌吉市等点为中心的局部圈层式递减的空间分异规律。木垒?皮山分界线东南部与西北部人居环境质量的平均水平相差悬殊。④ 整体人居环境质量水平较低,人口分布与人居环境质量综合评价指数空间分布的匹配度不足,一般质量区和低质量区的县域土地面积占比高达84.90%,分布了47.74%的人口,低质量区仍有较大的提升潜力。⑤ GDP水平与人居环境质量保持较高的匹配性,环境经济协调型县市数量较少,环境经济滞后型县市数量最多,经济发展与人居环境相互掣肘,制约着新疆的可持续性发展。