基于海洋环境电磁资料的节点约束遗传算法反演流速剖面

海水运动切割地磁场产生的感应电磁场,是海洋环境电磁场的重要组成部分。为了丰富海洋动力环境参数求取方法,并进一步验证实际海洋环境电磁场观测结果的可靠性,本文以模拟磁场与实测磁场的差值构建目标函数,提出基于垂向阵列节点观测值约束遗传算法实现由海水运动感应电磁场反演流速剖面的方法。根据南海实际流速观测资料构建海水运动模型,反演测试结果表明,节点约束下的反演流速与模型流速有较高的相关性和较好的抗噪性能。对南海实测海洋环境电磁资料的反演结果表明,反演流速剖面与ADCP观测资料在总体变化趋势和细节刻画方面均表现出较好的一致性,验证了该反演方法具有较好的实际应用价值。

基于VTI介质海洋CSEM和MT数据联合反演的黄海海相残留盆地深部结构研究

黄海海相残留盆地因其地层结构和深部地质构造的复杂性,一直是我国海洋地球科学的一项研究重点,虽然针对该研究区已开展了一系列的地球物理调查,但由于高速碳酸盐岩层对地震波存在着一定的屏蔽作用,致使该海域深部地震资料品质受到较大影响.海洋电磁法不受高速屏蔽层影响,有利于获得高速屏蔽层内部及其下方的深部结构信息.海洋可控源电磁法(Controlled source electromagnetic method,CSEM)和海洋大地电磁测深(Magnetotelleric,MT)能够提供海底电性结构的互补信息,较于单一的电磁方法,二者联合可获得更为准确的海底电性分布.本文提出了基于乘积目标函数的层状垂直各向异性(Vertical anisotropic,VTI)介质海洋可控源电磁和大地电磁资料联合反演方法,该方法在迭代过程中根据数据的拟合情况自适应调整CSEM和MT数据的权重和正则化因子的权重,反演参数包括海底介质的横向电阻率、垂向电阻率和地层厚度.以南黄海地质地球物理资料为例,建立浅水环境地电模型,并结合浅水环境的高噪声背景特点进行合成数据模型测试及分析.将本文所提出算法应用于理论模型合成数据和南黄海实测资料反演,结果表明,较于单独的海洋CSEM和MT反演,联合反演方法能够较准确地重构海底地层的电性分布,提高对海底地层各向异性电阻率的分辨能力.

高产生物丁醇新菌株的筛选、鉴定及发酵研究

丁醇是具有巨大应用潜力的可再生能源。为了获得高效生产丁醇的菌株,通过玉米培养基富集、丁醇耐受筛选的方法,从自然环境(牛粪、沼气池和土壤)来源的60份样品中分离获得1株丁醇发酵比率高的新菌株,菌株命名为gxzp-13-2。经梯度浓度葡萄糖发酵试验表明,5%葡萄糖发酵丁醇产量较高,最高可达10.05 g/L,总溶剂达到13.95 g/L,丁醇比约为72.1%,转化率为31.8%。对此菌株进行了分子鉴定,经16S rDNA基因序列同源性分析表明,gxzp-13-2与拜氏梭菌(Clostridium beijerinckii)的同源性最高,相似性高达98%。gxzp-13-2在厌氧固体培养基上生长,菌落呈紫色。该菌株为下一步的菌种基因改造工作提供了研究基础,也为丁醇发酵提供了宝贵的菌种资源。

海洋CSEM探测海底天然气水合物的有效异常研究

鉴于海洋CSEM响应对海底地层的电性变化比较灵敏,故可以依据水合物储层和围岩沉积层的CSEM响应差异,确定海底天然气水合物储层的分布范围。在考虑噪声情况下,通过建立一维含水合物储层模型,正演计算获得CSEM响应,进而求得有效异常、综合分析有效异常与发射频率及收发距的关系。研究表明,电磁响应的有效异常可用于确定合适的勘探频率,并由此获得相应的归一化振幅比和相位差曲线,利用有效异常对水合物储层电阻率变化十分灵敏的特性,寻找水合物储层,证明海洋CSEM探测海底天然气水合物的可行性。

小波分析与解析延拓方法相结合研究东海深部构造

东海是环太平洋活动构造带的重要组成部分,是探讨西太平洋边缘及边缘海形成演化的重要窗口。向上延拓主要用来削弱局部异常,突出深部异常,小波分析是重磁场位场分解的有效工具,不仅能提取深部异常,还能更好地将区域异常和局部异常分离。本文利用东海及邻域最新的布格重力异常数据资料,将小波分析与解析延拓方法相结合,分析对比向上延拓20 km的布格重力异常结果与小波分析4阶逼近布格重力异常结果,结合东海及邻域莫霍面的深度,对重力场及莫霍面深度进行初步研究。其中小波4阶逼近结果代表莫霍面形态,小波4阶细节结果代表东海及邻域凹陷凸起形态。

基于高密度电阻率法的惠阳约场塌陷灾害研究

结合地质资料和水文工程地质条件,以高密度电阻率法为基础建立研究体系,依据电性特征详细分析惠阳约场地区可溶岩埋藏特征,确定导致塌陷原因的同时预测具有潜在塌陷危险的区域。由于该区可溶岩为早石炭纪石磴子组灰岩、结晶灰岩、大理岩和白云质大理岩,分布广泛并被第四纪松散堆积物所覆盖,其塌陷灾害主要诱因为岩溶地质作用,研究37条测线的55个断面,预测并圈定隐伏灾害点47处,强溶蚀区39处,强溶蚀落水洞5处。针对岩溶发育程度的不同,以区、带、段三个层讨论地基稳定性,划分可溶岩和非可溶岩分布区。

CMP域内海洋CSEM法探测海底天然气水合物分辨能力研究

海洋CSEM法因其对海底高阻体反应灵敏,可用于探测和识别海底天然气水合物储层,然而,由于海底天然气水合物成因和成藏规律复杂,一些区域横向块状分布或是垂向多层分布的成藏模式加大了探测难度和成本,对于探测分辨能力也提出了更高的要求。为了在实际CSEM探测中进行高阻异常的现场快速评估,借鉴地震勘探共中心点道集的转换方式,将二维模型的海洋CSEM响应在CMP域单元内转换为一维模型的响应,进而实现二维模型CSEM资料在CMP域内的近似一维反演,针对不同电阻率模型讨论勘探参数对异常体分辨能力的影响。结果表明,海洋CSEM资料的CMP域反演对横向和纵向上相邻的水合物储集体具有一定的分辨能力,这为海洋CSEM法探测复杂成藏模式的水合物提供理论依据。

perR基因的敲除对丙酮丁醇梭菌摇瓶发酵的影响

为了提高丙酮丁醇梭菌对分子氧的耐受能力,降低厌氧发酵环境,构建了超氧化物阻遏蛋白(PERR)基因敲除的工程菌株。应用Ⅱ组内含子敲除系统,PCR克隆perR-Targetron基因与载体连接构建敲除质粒pSYperR,电转化丙酮丁醇梭菌C.acetobutylicum ATCC 824,PCR筛选验证获得突变菌株C.acetobutylicum ATCC 824-ΔperR,采用摇瓶发酵对其突变菌株进行发酵性能研究。结果表明:静止状态发酵丁醇C.acetobutylicum ATCC824-ΔperR比C.acetobutylicum ATCC 824丁醇产量提高7.89%,摇床转速为200 r/min时,C.acetobutylicum ATCC824-ΔperR的丁醇产量是C.acetobutylicum ATCC 824的3.34倍。研究表明,通过Ⅱ组内含子敲除系统,构建的C.acetobutylicum ATCC824-ΔperR在发酵过程中降低了氧分子的伤害,不需要严格的厌氧条件,从而降低发酵成本。

利用糖蜜发酵生产丁醇菌株的分离筛选及鉴定

高效利用糖蜜产生丁醇的菌株是低成本生产丁醇的基础。本研究从自然环境(牛粪、沼气池、土壤)中筛选具有利用糖蜜产生丁醇能力强的菌株。采样通过玉米培养基富集初筛分离获得12株生产丁醇能力较强的菌株。用8度糖蜜发酵复筛,有2株菌株丁醇产量较高,分别为8.57 g/L和8.45 g/L,丁醇比高达75%。将菌株分别命名为gxzp-5和gxzp-9,经过16S rDNA基因序列同源性分析初步鉴定,2株菌株都为拜氏梭菌(Clostridium beijerinckii)。

探测地下管线接口的频率域电磁法研究

根据频率域中感应法探测金属管线的二次磁场分布,分析了感应电流形成机理和传输特征,讨论了由管线深度变化引起的异常规律。研究结果表明,频率域电磁法探测地下金属管线时,由于信号受金属管线内部电流线场的影响,管线接口的非金属介质将导致观测信号衰减。针对这种信号衰减在探测结果中易与管线变深处异常特征混淆的问题,提出了运用比值参数对两种异常有效地加以区分的方法。

沥青裂缝自修复微胶囊的制备与表征

为了提高沥青路面自修复性能,采用原位聚合法制备包裹沥青再生剂的脲醛树脂微胶囊,利用四因素三水平正交试验,研究了最佳芯壁比、终点p H、温度与乳化剂浓度对包裹沥青再生剂的脲醛树脂微胶囊形貌、粒径与包覆率的影响;对完整试样和断裂愈合后的试样分别进行延度试验,探究普通基质沥青和添加自修复微胶囊沥青的自修复能力。极差数值分析结果表明:p H和温度对微胶囊制备影响程度更大,制备微胶囊的最佳工艺是甲醛与脲的摩尔比为4∶5,芯壁比为6∶5,终点p H为4,反应最终温度为70℃,十二烷基苯磺酸钠的质量分数为0.5%,此条件下制备的微胶囊表面形貌致密,平均粒径为21.14?m,包覆率达到85%。在愈合试验中,微胶囊最优质量掺量为0.3%,此时愈合率为38.67%。

海洋CSEM法对二维水平板状水合物储集体的横向分辨能力研究

在不同发射频率和多收发距情况下,进行二维水平板状储集体正演计算,将模拟结果转换至共收发距域,提出针对此种模型研究归一化异常的方法。研究表明,海洋CSEM法对单一水合物储集体具有较好的横向分辨能力,将海洋CSEM资料转换至共收发距域可使电磁响应横向分辨能力的分析更为直观,归一化异常可作为定量衡量横向分辨能力的重要依据。

速度约束的海洋大地电磁聚焦反演方法

本文利用海洋地震探测方法对速度、密度连续性发生变化的地层成像精度高的优点,提高海洋大地电磁(MT)反演空间分辨能力,提出速度约束的海洋MT聚焦反演方法,可以将OBS深部地震探测获得的速度结构模型作为先验信息引入到海洋MT反演目标函数的模型约束泛函中,对反演迭代过程中的电阻率模型施加速度结构约束。根据南黄海千里岩隆起区构建的速度-电阻率模型的反演测试表明,基于MGS聚焦稳定泛函的大地电磁反演方法可以得到高阻层以下的低阻层结构,速度约束下的海洋MT反演可以进一步提高对电阻率估计的精度:在速度约束信息准确的情况下,可以大幅提高海洋MT反演对电性结构的垂向分辨能力;当高速屏蔽层下不同地层波阻抗差异很小而影响速度模型精度时,该方法仍可利用速度梯度信息进行层位约束,提高相应层位识别能力。

煤矿胶带机PLC集中控制系统的设计初探

随着煤矿胶带机的功能越来越强,其在煤矿生产输送中发挥的作用也越来越大,相对应的制造成本、维护成本也越来越高。如何对煤矿胶带机实施有效监控,尽量降低胶带机的使用成本成为煤矿生产管理的一个重点、难点。基于AB1756系列PLC的监控系统实现了胶带机的在线故障诊断功能,能有效杜绝胶带机重大事故的发生,提高了煤矿输送的安全性、灵活性。本文对该集中控制系统的设计以及在煤矿胶带机上的具体应用进行了详细阐述。

基于光纤光栅传感技术的道路裂缝扩展监测

针对沥青道路裂纹扩展的监测问题,通过自制的柔性FBG传感器对弯曲试验中沥青试件裂纹的扩展进行监测,并结合MTS试验分析该监测方法的可行性。结果表明,柔性FBG传感器对裂缝宽度具有很好的感知能力,裂缝宽度与波长具有很好的线性关系,温度对于光纤光栅波长变化的影响相对于裂缝宽度的影响非常有限。

浅析培养大学生人文素养的重要性

加强人文素质教育将在很大程度上克服目前由于教育的太专门化所造成的科学与人文的分裂,改变各专门人才的“单向度”倾向,使得21世纪高校所培养的学生既有科学素养,又富人文精神,既有专业知识,又有健全人格。

基于表面能法的沥青/集料粘附机理研究

水损害是制约沥青路面使用寿命的长期的棘手问题,而沥青与集料的粘附性是其中的关键所在。该文通过表面能法,结合接触角测试试验,获得沥青、集料的表面能参数,通过计算沥青与集料的粘附功、剥落功以及配伍率来评价粘附效果。与此同时,深入分析了沥青温度变化对粘附性的影响。该文所得可为进一步研究沥青/集料的粘附机理、提高沥青与集料的粘附性提供理论借鉴。

分布式路面裂缝传感技术研究

基于光时域反射原理（OTDR）的路面裂缝传感技术,通过自制裂缝调制器测量了沥青混凝土中裂缝宽度与光功率损耗的关系,并提出了Logistic和Gomperz预测模型,对2种预测模型在1.5~2.5mm宽的裂缝的重点关注区域内的识别度D和误差率进行对比分析,得出结论：三参数Logistic预测模型对于裂缝宽度的预测效果更好。

gTME改造野生酿酒酵母利用木糖产乙醇的初步研究

利用全转录工程(Global transcription machinery engineering,gTME)方法对野生型酿酒酵母(Saccharomyces scerevisiae)GX7菌株进行了改造。通过PCR方法克隆获得酿酒酵母转录因子spt15基因,与表达载体pYX418连接,构建了重组子pYX418-spt15,并对SPT15蛋白的177、195和217位点进行了定点突变,然后醋酸锂转化入酿酒酵母GX7中,利用不同浓度的G418抗性筛选得到重组突变酿酒酵母菌株GX7-1,经初步研究表明:重组菌株细胞表型发生了变化,生长速度加快,并可以发酵木糖生成木糖醇和乙醇。为构建新型工业酿酒酵母奠定了理论基础。

浅谈深基坑支护中锚杆的施工

阐述了预应力锚杆在土木工程深基坑支护中的具体施工工艺流程以及施工要点,并从质量控制要点及工后验收等方面作了介绍,从而确保锚杆施工质量。