基于核磁共振技术的结合水含量对重塑黄土抗剪强度影响试验研究

重塑黄土抗剪强度对黄土重大工程的长期稳定与安全有着极其重要的影响,然而,由于传统测试方法的限制,对于结合水与抗剪强度之间关系的认识并不充分。本文基于无损、可靠、精确与便捷的核磁共振技术,针对不同含水率的重塑黄土开展了结合水发育特征与重塑黄土抗剪强度的试验研究。利用结合水与自由水的冰点不同,寻找二者的核磁共振信号界限—T_2截止值,然后获取不同含水量直剪试样的核磁共振驰豫曲线,最后结合快剪试验分析结合水含量与土体抗剪强度的关系。试验结果表明:(1)重塑黄土内结合水含量随含水量的上升而增多,且增长趋势逐渐变缓,结合水所占比例也在不断地下降。(2)当土体内含水量增大时,并不会单独发育某一赋存状态的水,而是在某个含水率区间内主要发育某一种赋存状态的水。(3)重塑黄土中结合水的增加会导致粘聚力的降低,对内摩擦角没有明显影响。重塑黄土试样内结合水主要是通过削弱土体的粘聚力从而降低黄土土体抗剪强度,且土体内结合水含量与粘聚力c值及抗剪强度大小呈线性负相关。本文研究成果可为非饱和黄土边坡与高填方工程的稳定性计算等方面提供技术支持与理论参考。     

近海环境地球化学调查研究历史与现状

近海环境地球化学的研究是一支新兴的发展中的边缘性分支学科，由于环境问题的日益突出，该学科发展较为迅速。通过回顾我国近海环境地球化学调查的历史和综述当今国外该学科的研究现状，概括了该学科的主要进展，并指出存在的问题和今后的发展方向。     

长江口及其邻近海域大型底栖动物生物量、丰度和次级生产力的初步研究

为了解长江口及邻近海域大型底栖动物生物量、丰度和次级生产力的分布情况于2004年2月、5月、8月和11月共4个航次分别在长江口40个观测站采集大型底栖动物定量样品并利用Brey的经验公式对大型底栖动物栖息丰度、生物量、次级生产力和P/B值进行了研究计算.该调查海域共采到大型底栖动物202种,其中多毛类102种,软体动物51种,甲壳类27种,棘皮动物7种,其它动物15种.大型底栖动物年平均丰度为394.7 ind/m2;年平均生物量以去灰分干重计,为2.58 g(AFDW)/m2;年平均次级生产力以去灰分干重计,为3.52 g(AFDW)/(m2*a);P/B值平均为1.53.结果表明,长江口大型底栖动物次级生产力自长江入海口向东呈递增趋势.本文分析了长江口及其邻近海域大型底栖动物优势种的组成,主要生态类群的分布特征和次级生产力分布格局与生态环境的关系.通过比较,发现长江口大型底栖动物优势种发生了较大的变化;次级生产力高于东海而低于渤海和胶州湾;P/B值高于南黄海、胶州湾和渤海,也说明了长江口大型底栖动物群落中个体小、生活史短,代谢快的种类所占的比例高于以上海域.     

基于可靠性的海洋石油平台维修策略研究

针对海洋石油平台传统维修方式依赖经验的缺陷,从可靠性分析角度来制定维修策略,包括确定最佳维修周期和制定设备的检修顺序。以胜利油田埕岛中心一号海洋石油动力平台电力系统为例,采用基于最小割集的数值仿真方法进行故障树分析,通过任务可靠度推出任务时间,实现以可靠性为中心的最佳预防性维修周期的确定。此外,对系统进行重要度分析,按关键重要度大小进行排序,从而制定设备的检修顺序。     

缺测潮位补齐方法的比较分析

简要介绍了利用二次抛物线拟合法、自报值循环逼近法和参数法进行缺测潮位数据补齐的原理和适用范围,对实测潮位资料的不连续进行数据补齐。选取4个不同潮汐类型的验潮站(小麦岛、龙口、涠洲、海口),对缺测数据,采用二次抛物线拟合法和自报值循环逼近法进行补齐。选取文登、乳山口、千里岩3个验潮站,对缺测数据采用参数法进行补齐。结果表明,3种方法对于缺测潮位的补齐均具有可靠性和实用性。二次抛物线拟合法和参数法补齐精度较高,自报值循环逼近法和参数法可补齐较长时段的缺测潮位,二次抛物线拟合法和自报值循环逼近法无需临近验潮站同步实测数据。在工程应用中,需根据缺测时段及时长选择合适的方法。     

基于多元统计分析的渔山列岛潮间带软体动物功能群和次级生产力比较

渔山列岛于2008年成为国家级海洋生态保护区,为了解渔山列岛保护区内潮间带软体动物次级生产力的时空变化。于1982年和2010年的3个季节(春、夏、冬)在渔山列岛进行潮间带软体动物调查,采用多元统计分析软体动物时空差异,以Brey经验公式计算分析软体动物次级生产力(P值,P/B值)。结果表明,年际间物种食性结构发生了明显的改变,1982年潮间带软体动物对次级生产力贡献率最大的物种有单齿螺(Monodonta labio)、锈凹螺(Chlorostoma rustica),占软体动物总次级生产力的42.88%,2010年潮间带软体动物对次级生产力贡献率最大的物种有覆瓦小蛇螺(Serpulorbis imbricata)、条纹隔贻贝(Septifer virgatus),占软体动物总次级生产力的75.96%。1982年,年均栖息密度为2758ind/m2,年均生物量为2100.26g/m2,年均次级生产力为240.04g/(m2·a),年均P/B值为0.63a–1;2010年,年均栖息密度为699ind/m2,年均生物量为1101.85g/m2,年均次级生产力为94.82g/(m2·a),年均P/B值为0.55a–1。多因素方差分析表明软体动物次级生产力年际间差异显著(F=5.761,P0.05),季节间和潮位间差异都不显著(F=0.135,P0.05;F=2.076,P0.05),P/B的值较低,表明该海域软体动物世代更替速度较慢,2010年的P/B值(0.55a–1)低于1982年的P/B值(0.63a–1),表明近30年来群落结构受到影响。     

BDS卫星失效对区域定位精度的影响评估

基于STK软件实现了2016-09 BDS系统星座结构的仿真,并选取可见卫星数、DOP值、系统可用性作为评估BDS卫星星座设计结构的指标,分析单颗与全部倾斜轨道卫星（IGSO）、地球静止轨道卫星（GEO）失效后对我国大陆地区BDS系统可用性的影响。结果表明,IGSO4卫星与GEO5卫星失效后对BDS在区域的定位性能影响较大,失效后的GDOP值分别为1.98、2.16。取BDS卫星正常运行时区域平均GDOP最大值(S=2.60)作为系统可用性阈值时,系统可用性分别降低了1.79%、32.63%;阈值取2S(5.20)、3S(7.80)、4S(10.40)、5S(13.00)时,系统可用性均可达100.00%。GEO整体失效后BDS系统在高精度定位中仍部分可用,而IGSO整体失效后BDS系统可用性受到大幅度限制。因此,增加在轨备份卫星时需重点考虑GEO5、IGSO4,并适当增加IGSO卫星的数目。     

一种基于OpenMP的高效GPS卫星钟差实时估计方法

提出基于单观测值的Kalman滤波快速计算方法,并引入共享存储并行编程（OpenMP）技术实现协方差快速更新,从而实现非差GPS卫星钟差的快速实时计算。均匀选取55个IGS参考站,计算2017-03-20~03-30采样率为60 s的卫星钟差。与IGS事后30 s钟差相比,两者具有很好的一致性,RMS互差优于0.5 ns。选取未参与钟差解算的10个IGS参考站进行精密单点定位,结果表明,实时静态PPP水平方向精度优于2 cm,高程方向精度为2~4 cm;实时动态PPP水平方向精度为2～4 cm,高程方向精度为4～6 cm,能够满足实时PPP的精度要求。该方法在主频1.2 GHz服务器上8线程并行模式下单历元耗时4 s,相比串行模式效率提升1/3。     

基于CMIP5预估21世纪中国近海海洋环境变化

过去百年来人类活动排放的温室气体已经改变了全球海洋的物理和化学属性,并且,这种变化在未来很可能持续下去.基于IPCC第五次耦合模式比较计划(CMIP5)中IPSL-CM5A-MR地球系统模式的模拟结果,评估了未来百年(~2100年)中国近海区域的海洋环境要素(温度、盐度、溶解氧、pH值和叶绿素a浓度)的变化趋势及空间分布特征.结果表明,未来不同的温室气体排放情景下中国近海区域海温升高、溶解氧(DO)含量减少、海水pH值降低和叶绿素a浓度减少,并且温室气体排放越多上述变化越显著.东中国海区(包括渤海、黄海和东海)盐度可能会增加,而南海盐度会降低.在相同的温室气体排放情景下,东中国海区海温增加、溶解氧减少、海水pH值降低和叶绿素a浓度减少的幅度均显著高于南海区域.在中等浓度和高浓度排放情景(RCP4.5和RCP8.5)情景下,到21世纪末期(2090~2100年间)东中国海相对于历史时期(1980~2005年)的升温幅度可能将分别会超过2、4℃,海水pH值降低幅度将可能分别超过0.15和0.30,并且海洋变暖和酸化还将很可能引起DO含量和叶绿素a浓度的进一步降低,最终影响整个海区的环境与生态.因此,未来东中国海生态系统和生物多样性将面临严重风险,这也使得应对气候变化的适应性措施成为当前的紧迫议题.     

胶州湾水体镉的迁移过程和环境本底值结构

根据1979年的胶州湾水域调查资料,分析重金属Cd在胶州湾水域的水平分布、垂直分布和季节变化。研究结果表明:在整个胶州湾水域,水质没有受到任何Cd的污染。在胶州湾和湾口水域只有两个Cd的来源。一个是来源于地壳岩石风化,通过陆地径流把重金属Cd注入胶州湾水域;另一个是来源于海底,经过海洋水流的作用把重金属Cd注入湾口水域。作者提出了重金属在水域的环境本底值结构:基础本底值、陆地径流的输入量和海洋水流的输入量,并且应用于胶州湾水域。作者认为在来源的迁移过程中,有陆地来源迁移和海底来源迁移。根据杨东方的水域迁移过程研究,陆地径流决定了Cd的表、底层质量浓度变化。