应变软化土坡渐进破坏的可靠度分析

在考虑土性参数的不确定性和土体应变软化特性的基础上,以可靠度方法建立了边坡渐进破坏的极限状态方程。通过计算边坡局部破坏概率,确定边坡中最危险的土条,并推导出破坏起始于该土条,逐渐向两侧扩展的渐进破坏概率计算公式。该方法能很好地反映边坡局部破坏的产生、扩展及对边坡整体稳定性的影响,找到最贴近实际情况的破坏传播路径,为边坡稳定分析提供了理论依据。通过算例分析可知,滑动面上各个土条的局部破坏概率均不相等,破坏起始于中部第8土条,破坏先向上传递,后向下传递至坡脚,并非从坡脚向坡顶传递的牵引式破坏,或从坡顶向坡脚传递的推移式破坏。     

基于应力偏量的横波纯应力逆时偏移成像方法

基于弹性波解耦延拓方程的波场分离方法不仅可以得到解耦的纵、横波质点振动速度场,还可以获得纵、横波应力场.针对横波纯应力场在利用单一分量成像时不具有明确物理意义的问题,本文将应力偏张量引入到横波应力场中,基于应力偏量第二不变量构建得到横波应力不变量并将其用于应力场的逆时偏移成像中,获得了可完整表征横波应力场的成像结果.模型试算表明,本文构建的横波应力不变量可以有效利用横波应力张量中的波场信息,并得到准确的弹性逆时偏移成像结果.     

利用水化学方法识别岩溶水文系统中的径流

通过暴雨中的野外观测,确认了桂林丫吉试验场S31泉岩溶水文系统中多种径流形式：表层岩溶带管道流、回归流、坡面流和壤中流。现场测量发现不同形式径流的水化学特征(pH、电导率、Ca²⁺、HCO^-₃)存在差异,Ca²⁺的质量浓度相差最大可以达到3倍。从CaCO₃-H₂O-CO₂平衡体系来看,CO₂分压（p_CO2）对径流的水化学特征具有控制作用。在大气p_CO2影响下的岩溶水矿化度较低,而土壤空气p_CO2达到2.7%,是大气的近百倍,其影响的径流矿化度较高。鉴于大气中和土壤中p_CO2的显著差异,从水化学特征上将径流分为2类,并且认为它们构成了系统出口洪水的2个主要来源。在此基础上利用水化学方法计算出S31岩溶泉洪水时的径流构成。结果表明,在暴雨的情形,由大气p_CO2环境产生形成的岩溶水的比例占到泉水总量的70%,进一步证明了快速流在岩溶水中的重要作用。     

冀中南连续12天大雾天气的形成及维持机制

利用NCEP 1°×1°再分析资料、常规观测资料和加密观测资料,对2007年12月17-28日冀中南地区连续性大雾过程的天气背景和雾长时间维持的原因及热力、动力结构特征进行了分析。结果表明,大雾期间我国中高纬地区冷空气活动偏弱,500hPa受稳定的暖性宽广高压脊控制,为维持数日不散的大雾天气提供了有利的环流背景;850hPa及以下多以偏东风和偏南风为主,偏东风不仅使雾区近地层温度降低,而且还将海域水汽送至雾区;同时偏南风也为雾区源源不断地输送水汽,特别是东北风的维持有利于强浓雾的形成,这是大雾持久不消散的主要原因;低层弱辐合、正涡度区、弱水汽辐合和900hPa以上的暖脊有利于雾的稳定维持和发展;由于强冷空气的到来导致大雾消散,破坏了稳定的逆温层结。     

北部湾东北部春、夏季表层海水CO2分压的24 h变化及其调控机制研究

周日观测对掌握近海碳酸盐体系变化和海−气CO₂交换过程是必要的,有助于降低碳源汇评估的不确定性。针对北部湾东北部的英罗湾−安铺港海域,于2018年4月和8月利用24 h定点逐时采样观测了该区域表层海水碳酸盐体系及相关要素,分析了春、夏季的表层海水CO₂分压（pCO₂）24 h逐时变化规律及其调控因子。观测结果表明,春、夏季pCO₂变化范围分别为530～628 μatm和427～748 μatm,平均海−气CO₂通量分别为（1.7±0.8）mmol/(m²·d)和（1.2±0.8）mmol/(m²·d),均表现为大气CO₂的弱源。其中春季pCO₂ 24 h逐时变化受温度的影响相比夏季更显著,而夏季pCO₂对潮汐作用以及区域内沿岸河流、地下水等淡水汇入引起的生物生产和呼吸代谢过程增强的响应更明显。海水升温主导了春季区域表层高pCO₂的形成,夏季咸淡水的物理混合过程中增强的生物生产对表层溶解无机碳（DIC）起到降低作用,区域内的红树林、盐沼等生态系统对淡水端的DIC添加有一定的贡献。水团DIC浓度与总碱度（TA）的比值变化可反映英罗湾−安铺港海域pCO₂湾内高、湾外低的总体分布格局。     

白洋淀水体总磷总氮高光谱估算模型比较

总磷（TP）、总氮（TN）是水质富营养化的重要指标,亦是水质监测的主要参数。具有快速高效、无二次污染等特点光谱法水质监测是当今水环境遥感分析研究的热点。针对水体TP、TN反演模型采用实验室标准液或野外全样本进行建模时,各种水质参数的相互影响及预测值超出建模样本值域的可能,使得实际的预测效果并不理想的情况。本文以白洋淀实验区的实际水体样本为反演模型的输入值,在确定最优相关波段和最佳反演模型的基础上,讨论了5种不同浓度范围场景下的样本建模对反演模型的影响,同时剖析了模型对超出建模浓度值样本的预测能力。结果表明：建模样本浓度覆盖预测样本时,反演模型决定系数R²>0.6,TP、TN浓度预测值的平均偏离度ARE<20%;建模浓度高于预测样本时,R²在0.6左右,对超过建模浓度范围12%以内的预测值,其ARE<25%;建模浓度低于预测值时,R²介于0.4—0.5,预测值超过建模样本浓度一倍时,ARE≤30%;建模样本浓度位于预测值两侧时,R²可达0.8,ARE<25%;建模样本浓度值介于预测值之间时,0.45<R²<0.55,ARE>35%。通过本文的研究与讨论,可为水质参数监测的实际工程应用提供科学依据和参考。     

碳酸盐岩水热协同混合溶蚀作用机理的数值试验研究

在封闭岩溶水系统中,当水化学组分或温度不同的饱和地下水发生混合时,将增加地下水的碳酸盐矿物溶解度,产生新的溶蚀能力。为了揭示常见地下水混合情况下的饱和溶液混合溶蚀和温度混合溶蚀协同作用机理,文章采用水文地球化学软件PHREEQC模拟了土壤入渗水与浅层地下水、深循环热水与浅层地下水、深部流体与浅层地下水混合条件下的碳酸钙溶蚀反应,讨论了地下水温度、二氧化碳分压（$ {P}_{{text{CO}}_{text{2}}} $）以及端元溶液混合比例对水热协同混合溶蚀作用强度的影响。研究结果表明：天然地下水混合条件下的水热协同混合溶蚀作用能够增加已经饱和地下水的溶蚀能力,混合溶液补充溶蚀能力由强到弱依次为：深部流体与浅层地下水混合,深循环热水与浅层地下水混合,土壤入渗水与浅层地下水混合;在土壤入渗水与浅层地下水混合、深循环热水与浅层地下水混合情况下,水热协同混合溶蚀作用以饱和溶液混合溶蚀作用为主,温度混合溶蚀作用为辅,在深部流体与浅层地下水混合条件下,虽然温度变化会使得饱和溶液析出碳酸钙沉淀,但混合溶液整体上仍表现为较强的侵蚀性。岩溶水系统中的水热协同混合溶蚀作用强度受温度和$ {P}_{{text{CO}}_{text{2}}} $变化同步控制,端元溶液温度和$ {P}_{{text{CO}}_{text{2}}} $差异越大,其水热协同混合溶蚀能力越强,端元溶液混合比例接近时,最有利于碳酸钙溶解。研究成果揭示饱和溶液溶蚀和温度混合溶蚀的协同作用机理,能够为碳酸盐岩地区水、地热、油气资源储存空间勘探提供理论依据。     

摩擦耗能部分复位PEC柱组合框架抗震性能模拟分析

文中以试验试件为参考,考虑T形板翼缘对穿螺栓连接方式、柱顶轴压力、预拉杆力和摩擦螺栓预紧力4个设计参数,采用ABAQUS软件建立了7榀框架试件模型并进行抗震性能模拟分析,旨在研究各设计参数影响规律。基于模拟数据整理和应力云图,对试件滞回曲线、复位性能与耗能能力进行对比分析。分析结果表明：所有试件均实现了“中震水平自复位+摩擦耗能,大震水平承压连接部分复位+主体构件耗能”性能化设计两阶段目标,中震作用水平对应残余侧移角均不超过0.002 9 rad,而大震作用水平仍不超过0.015 rad;对穿螺栓布置方式对结构受力进程影响明显;柱顶轴压力提高了试件初始抗侧刚度和中震作用水平的复位性能,而大震作用水平时二阶效应加快了结构损伤进程,复位能力降低。预拉杆力增大或摩擦螺栓预紧力减小,对应自复位连接的脱开弯矩与开始摩擦滑移弯矩比值(M_a/M_b)增大,结构复位性能加强。     

基于GPS-TEC方法的日偏食期间电离层效应研究

基于国际GNSS服务(InternationalGNSSService,IGS)WUHN、BJFS站GPS观测数据,利用码与相位观测值联合解算北京时间2010-01-15、2012-05-21日偏食前后电离层总电子含量(totalelectroniccontent,TEC),以此探测两次日偏食过程中的电离层效应。研究分析表明,日偏食期间电离层效应微弱,电离层TEC存在异常扰动,异常过程为先减少、达到最大变化量、逐步恢复正常,该过程与测站日偏食过程具有时间一致性,电离层TEC最大变化量不足1TECU,最大变化时刻滞后食甚时刻1~13min,不存在电离层TEC长时间异常现象。     

印度洋东经90°海岭现代沉积物稀土元素组成及其物源示踪意义

基于印度洋东经90°海岭42个表层沉积物的粒度和稀土元素（REE）组成及其空间分布特征,判别了研究区现代沉积物的主要来源,并结合水动力格局等要素探讨了东经90°海岭北部区域沉积物输运方式。结果显示,研究区42个表层沉积物总稀土含量（∑REE）为26.37～156.8 μg/g,平均值为57.35 μg/g,特点是轻稀土含量（∑LREE）高,重稀土含量（∑HREE）低且均一、存在明显的Ce和Eu异常。REE组成和空间分布受沉积物来源控制显著,球粒陨石标准化后的Sm/Nd-δEu物源判别图以及判别函数（FD）结果显示,研究区北部表层沉积物的最主要来源是伊洛瓦底江陆源物质,次要来源是戈达瓦里-克里希纳河输入的印度半岛物质,而南部区域则受苏门答腊岛陆源物质影响显著。不同源区沉积物在研究区的输运过程主要受控于热带季风系统驱动下的季节性表层环流以及浊流和风。