基于浅地层剖面数据和改进地声模型的底质反演方法

浅地层剖面仪发射的声脉冲能够穿透海底面进入沉积层内部,其回波中携带了丰富的底质信息。地声模型是底质声学与物理性质关系的数学描述,广泛用于海底声学与地声反演研究。本文通过对浅地层剖面数据的处理、解译得到海底反射系数,与考虑底质松密影响的改进Biot-Stoll模型相结合,提出底质反演新方法并开展实例验证。研究结果表明:通过对浅地层剖面原始记录的读取、解译,提取反射波振幅,并结合设备声源级,可有效求取海底反射系数。通过引入相对密度改进孔隙度计算公式,进而在基于Biot-Stoll模型构建海底反射系数和底质平均粒径关系过程中进一步考虑了底质松密的影响。基于山东威海某海域及文献的算例均显示,本文提出的改进地声模型可缩小底质反演与实测结果之间的相对误差、提升基于浅地层剖面数据的海底底质地声反演精度。

金川镍矿二矿区矿石自然崩落规律研究

运用三维 FLAC数值软件研究了金川镍矿二矿区采用自然崩落法时的合理拉底方案、初次崩落的拉底面积、崩落速度等 .基于现场调查 ,运用蒙特卡罗随机模拟方法生成了三维节理网络 。

上行与下行效应对浮游动物的长期影响评价——以滇池与抚仙湖沉积物象鼻溞(Bosmina)为例

近年来云南高原湖泊面临富营养化、渔业活动增强等多重环境压力的叠加影响,对湖泊的有效治理与生态修复急需对多重压力下生态系统的响应模式进行系统了解.现有研究表明在系统生产力和捕食压力的不同配置下,湖泊系统主要组成(如浮游动物)的响应特征可能出现差异且捕食压力可能随营养水平的变化而改变,目前对云南湖泊生态系统的研究主要集中于单一环境压力下的生态响应.本研究以目前分别处于重富营养和中-贫营养水平的滇池和抚仙湖为研究对象,应用湖泊沉积物记录进行多指标分析,探讨受外来鱼类影响下两个大型湖泊浮游动物长期响应模式的异同.通过象鼻溞生物量与个体大小等指标,重建了近百年来滇池与抚仙湖典型浮游动物的变化历史,结果表明随着湖泊生产力水平(如沉积物色素生产量)的增加,2个湖泊中象鼻溞生物量显著增加,同时物种相对组成出现明显变化(如Bosmina longispina被B.longirostris取代),指示湖泊上行效应对浮游动物的控制作用.同时象鼻溞的生物量、壳长与触角长度的变化在1960s与1980s有明显降低的趋势,与同期外来鱼类(如银鱼)引入与渔业产量增加的时间一致.进一步应用多变量回归分析与方差分解方法来定量评价上行与下行效应对象鼻溞生物量变化的驱动强度,结果表明富营养化(沉积物色素)和捕食作用(象鼻溞壳长)对浮游动物长期变化的驱动强度比较相似(分别解释了生物量变化的77.25%和83.59%),然而在滇池下行效应对象鼻溞生物量的独立影响比在贫营养的抚仙湖中更强(分别为15.46%和10.39%),上行效应对象鼻溞生物量的影响在抚仙湖要明显强于滇池(分别为69.74%和19.67%),而在滇池上行与下行效应的相互作用强度明显强于抚仙湖(分别为42.12%和3.46%).结果表明随着湖泊营养水平的升高,浮游动物的生物量在2个湖泊中均显著增加,而外来鱼类(如太湖新银鱼)的引入和经济鱼类数量的增加加剧了对浮游动物的捕食压力,造成了浮游动物的生物量降低和个体减小.但在快速富营养化的滇池,对浮游动物的捕食压力随营养水平的变化出现较强的依赖性,而在总体处于中-贫营养水平的抚仙湖中此相互作用较弱.结果表明在不同营养水平的大型湖泊中,营养水平的变化幅度可以导致鱼类捕食压力的差异性变化,指示了对鱼类捕食压力的评价和浮游动物长期变化的特征分析需要考虑湖泊的营养水平与富营养化过程的差异.总之,富营养化和外来鱼类的引入导致了高原湖泊生态系统的快速响应与结构变化,因此对高原湖泊的生态修复需要考虑湖泊营养水平对生态系统结构与食物链作用的影响.

大网目底拖网网身长度对网具性能的影响

通过拖网模型水池试验,分析比较了我国大网目底拖网网身长度设计参数对网具阻力、网口垂直扩张和能耗系数的影响,并选择网身设计参数的最佳范围.试验结果表明：1）保持大网目底拖网网身前部的网衣结构和尺寸及其他条件不变,网具阻力随身周比（Lb/C）的增加而增大;拖速为2.5 ～3.0 kn时,网具阻力变化幅度较小;2）当Lb/C为0.10 ～0.13时,网具阻力几乎不变,而当Lb/C大于0.13时,网具阻力有较明显的增加,适当缩短网身一定程度上可降低阻力;3）身周比变化对网口垂直扩张有较明显的影响,Lb/C由0.10增加到0.13时,网口高度逐渐增加,之后高度降低,身周比为0.13时网具获得最佳网口垂直扩张;4）身周比在0.10 ～0.13之间时,能耗系数最低;5）在高拖速下网身部位对大网目底拖网性能影响较低速下更明显,且网身网目更易张开.本实验结果对于此规格的底拖网在网身长度的设计中具有一定的指导意义.

网袖长度对底层大网目拖网性能的影响

为掌握拖网网袖对大网目底拖网网具性能的影响,本研究针对东海区典型的大网目底拖网（72目×18 m）,设计试验6种纵向拉直长度不同的网袖,分析比较了不同袖长比Lw/L（Lw–网袖纵向拉直长度,L–网具纵向拉直长度）对网具阻力、网口高度和水动力性能的影响。结果表明,（1）随着Lw/L的增大,网具阻力增加,但增加到36.45%之后,阻力几乎不再变化;（2）Lw/L对阻力的影响与拖速有关,速度越大,阻力随Lw/L的变化越大;（3）网口高度随Lw/L的增大而提高,在Lw/L为36.45%~38.69%时达到最佳,随后降低;（4）Lw/L对网口高度的影响与拖速有一定关系,低速下网口高度变化小,高速下网口高度随Lw/L有明显的变化;（5）Lw/L在大于36.45%之后水动力性能相对较高,增大Lw/L,水动力性能会有小幅度降低,反之会有较大幅度的下降;（6）此规格拖网网袖长度不宜过短,Lw/L以36.45%为宜,根据作业条件,在设计网具时可适当增加网袖长度。试验结果可对大网目底拖网网袖部位的设计和改进提供技术参考。

大网目底拖网主要结构参数对拖网性能的影响

文章以国内较典型的单船底拖网(72◇×18 m)为研究对象,基于L_9(3-4)正交试验表,设计了网具总长度与网口周长之比(L/C)、浮沉子纲长度之比(S_(1)/S_(2))、网身长度与网具总长度之比(L_(b)/L)"三因素三水平"的正交试验,并利用平均值和极差分析方法检测3种主要结构参数对网具阻力、网口垂直扩张和能耗系数的影响趋势,旨在对大网目底拖网结构进行优化设计。结果表明,不同水平扩张下,3种因素对网具阻力的影响由主到次均为L/C> S_(1)/S_(2)>L_(b)/L,对网口垂直扩张的影响由主到次均为S_(1)/S_(2)>L/C>L_(b)/L,对能耗系数的影响由主到次均为L/C>S_(1)/S_(2)>L_(b)/L。拖网L/C相对于小网目拖网应偏小,且比值越小阻力越小,但L/C=0.2是网口垂直扩张和能耗系数作为指标时的最佳水平;S_(1)/S_(2)相对于小网目应更大,且比值越大网口垂直扩张越好;S_(1)/S_(2)在试验范围(0.83-0.99)内对阻力影响不显著,而S_(1)/S_(2)=0.99是能耗系数作为指标时的最佳水平;L_(b)/L随着网目尺寸增大而减小,但减小幅度随之逐渐降低,L_(b)/L=0.65应更适应于中低速拖网,L_(b)/L=0.75更适应于高速快拖。

黄骅港北侧潮间带及浅海区沉积物粒度特征

在黄骅港北侧潮间带和浅海区,分别获得1个柱状样品(岩心长度132cm,共分得44个样品)和50个底质样品,通过激光粒度分析仪对沉积物粒度进行了测试,获得了研究区底质和柱状样品的沉积物粒度特征,结果显示:研究区底质样品只有3种类型,即黏土质粉砂、粉砂和砂质粉砂;砂质粉砂分布在港池防沙堤附近的潮下带地区,粉砂主要分布在大辛堡村东水深-2～-5m的浅海区及站位13,其余区域均为黏土质粉砂;黄骅港防沙堤截断了沿岸流,并改变了其方向,使其携带的沉积物在潮间带和防沙堤附近沉积,形成了黏土质粉砂在潮间带和港池防沙堤附近的沉积;与其相邻的砂质粉砂区是废弃三角洲海岸自然演化的证据;表层沉积物的粒度特征表面,黄骅港防沙堤的影响仅限于潮间带和其附近海区;根据沉积物粒度参数特征,HHG2孔可分为4个演化阶段,从下至上分别为:(1)132～100.5cm的沉积物粗细小幅波动段;(2)100.5～56cm的沉积物缓慢粗化段;(3)56～16cm的事件影响型沉积物粗细快速波动段;(4)16～0cm的沉积物快速粗化段。结合137 Cs示踪定年和黄河在大口河附近入海历史,可知16～0cm的沉积物快速粗化段,是对1917年以来黄河入海位置逐渐东移引起的河流作用减弱以及海平面上升导致的海洋作用增强的响应。

凝析气井最低允许产量公式及其应用

凝析气井最低允许产量的计算,对优化生产管柱、判断井底是否积液等具有十分重要的意义。从流体的流动过程和其中的影响因素出发,考虑了各种参数的物理意义,严格推导了凝析气井最低允许产量计算公式,计算了不同油管直径和井底压力条件下气井的最低允许产量,并对可能产生井底积液的情况进行了分析和判断;计算了不同压力和气井产量条件下油管的直径,并对管柱进行了优化研究,得到了合理的气井最大油管直径,超过此直径,则在井底将产生积液,从而影响气井的正常生产;分析了提高气井排液能力的几种可能性。

离心跳汰机的研究

介绍了离心跳汰机的结构、分选机理、主要技术特征、特点。

并流沉淀法制备纳米氧化锌

着重阐述了并流沉淀法制备纳米氧化锌的优点及方法,结合实验结果讨论了料液浓度、并流速度、底液组成、分散剂种类、加入量及加入方式、前驱体干燥条件、前驱体煅烧条件等对纳米氧化锌制备的影响。用XRD、TG和TEM对产品纳米氧化锌的形貌和粒度进行表征,结果表明实验制得纳米氧化锌呈球形、粒度分布均匀且范围窄,平均粒径为40nm。

大网目底拖网在稳定流场中的数值模拟

通过有限单元法构建大网目底拖网渔具的数学模型,以计算在定常流条件下底拖网渔具的受力情况、网口扩张和渔具的形态变化。为了提高计算效率,提出了适用于拖网的网目群化方法。群化后的拖网模型为单元数6513的model-1模型和单元数1787的model-2模型两种规格,分别进行数值计算,并与水槽物理模型试验结果进行比较。结果表明,model-1模型和model-2模型在相同流速条件下的形态变化趋势基本一致;model-1的阻力计算结果相较于model-2更接近于物理模型试验结果,model-2的计算结果存在16%~26%的相对误差;两种数值模型的网口垂直扩张和水平扩张的计算结果与物理模型试验结果相近,最大相对误差仅5%~10%。数值模拟较好地呈现了大网目底拖网在稳定流场中的状态,可以在一定程度上代替传统的水槽模型试验,为拖网渔具设计和优化提供一种可供选择的数值分析方法。

负半径滚子直动推杆盘形凸轮机构的可视映射尺度综合与比较优势

针对新型的负半径滚子直动推杆盘形凸轮机构,提出通用有效的可视映射尺寸综合方法。阐释新型机构形态构成、基本/总体尺寸和尺寸综合问题准确描述、求解的基本思路与步骤,提出四项性能评价指标及解析表达,构建尺寸坐标系ORr0e、尺寸空间?(R,r0,e)并离散化-网格化处理,采取"遍历搜索"思想方法,在解决单一约束下边界线/解域、边界面/解空间基础上,解决归并约束下边界线/解域、边界面/解空间问题,成功实现朝二维、三维尺寸坐标系、尺寸空间的可视映射。据此,发现和揭示"谷底点/脊底点"、"非劣解区间/区域/空间"、"脊面"、"谷底线/脊底线"和"壑底点"等存在性、重要内涵和求解方法,系统全面解决了新型机构的尺寸综合问题。通过尺寸综合结果比较,得到大载荷下,负半径滚子较正半径滚子机构,具有"跨数量级"尺寸紧凑、占据空间小的关键性、重要性结论即其优势所在,对推动、促进广泛付诸工程应用具有重要理论价值和实际意义。

污染底泥及其间隙水分层特性的模拟实验研究

底泥冲刷沉降、再悬浮是作用于水环境内源污染的主要因素 ,而底泥间隙水的污染释放则是主要途径。通过底泥培养实验 ,研究了污染底泥及其间隙水的分层特性。结果表明 ,底泥及其污染物具有显著的分层特性。底泥间隙水中 CODMn随深度的增加略有下降的趋势 ;底泥湿容重和干容重呈增大的趋势 ;含水率随底泥深度的增加而减小。底泥深度对底泥泥沙颗粒的级配有很大影响 ,在表层以细颗粒为主 ,随着深度的增加 ,底泥粒径增加 ,但趋势衰减较快。

新型混合澄清槽的澄清性能

混合澄清槽是稀土生产过程中应用最广泛的萃取设备,其单级的澄清室与混合室体积比多在2.5∶1以上,造成生产过程中占地面积大、稀土存槽量大、夹带损失高等不利影响.为解决此问题,设计了一种新型混合澄清槽,在澄清室增加搅拌圆筒,创新性采用紫外可见光分光光度法考察不同条件下的水相夹带量以衡量其澄清性能,并与实际生产线测定结果对比.结果表明:适当的搅拌转速、离底高度和环盖尺寸等条件均有利于两相分离.环盖直径30 mm、离底高度13 cm及搅拌转速低于300 r/min时,所测水相夹带量均小于实际生产线夹带量的0.50%,满足实际生产要求.

长江水下三角洲向南延伸泥质带浅地层结构及沉积物特征初探——以朱家尖岛以东海域为例

文章对取自长江水下三角洲向南延伸带上舟山泥质区边缘的58个表层沉积物样品的粒度进行了分析,并且对舟山近岸泥质区进行了浅地层剖面探测。结果显示,该区沉积物以黏土质粉砂为主;含水率较高(平均为46%),干容重较低(平均为1.44 g/cm3);孔隙比大,高压缩性,抗剪强度低,因此其抗冲蚀能力较弱。区内地层剖面上部为全新世浅海相沉积,岛礁区及南部剖面可见少量下伏基岩,剖面I东部可见浅层气出露,其顶面埋藏深度约为12 m。全新世以来该区域沉积厚度为4~23 m,千年时间尺度沉积速率约0.57~3.29 m/ka,低于长江口门外水下三角洲泥质沉积中心,属弱淤积沉积环境。由于近年流域人类活动导致长江入海泥沙减少,南下沿岸流携带的泥沙可能减少,浙江沿岸面临泥质沉积速率下降或甚至侵蚀的威胁。

城市垃圾炉渣变形特性的三轴试验

为研究垃圾炉渣的变形特性,首先对其材料特性进行分析,然后针对不同粒径分布、浸水时间及破坏后的重塑垃圾炉渣进行饱和三轴固结排水剪切试验,测得不同围压下的固结排水剪应力–应变曲线以及有效应力比曲线形态等工程特性.结果表明:炉渣的粒径分布、浸水时间是影响炉渣变形特性的重要因素;对于粒径不大于2 mm的炉渣,其强度随大颗粒含量的增加而减小,随浸水时间的延长而小幅度降低;破坏后重塑试样的强度与初始试样相比也有所下降;与标准砂相比,炉渣的应力–应变曲线峰值出现得相对较快.

孤立波在岸礁地形上传播与爬坡数值模拟研究

为准确模拟孤立波在岸礁地形上的传播和爬坡,采用基于完全非线性Boussinesq方程开发的Funwave-TVD模型,探究模型的可行性,并利用验证后的模型进一步研究岸礁各地形因素对孤立波爬高的影响。研究结果表明:模型能准确模拟孤立波在岸礁陡变地形上的传播及变形,摩擦系数对礁前陡坡及礁坪上的波浪传播模拟影响不大,但对爬坡预测的敏感性较强;模型空间步长可适当增大,提高计算效率;随着礁坪宽度的增大以及礁后斜坡的变缓,孤立波爬坡高度下降明显,而礁前陡坡坡度变化对孤立波爬坡高度影响不大。

长江河口上边界床沙粒径的长期变化及其原因(英文)

大通水文站和泥沙观测断面位于长江河口的上边界。长江下游从大通(潮区界)至长江口门的距离长达680 km。20世纪80年代以来,长江流域日趋强烈的人类活动,显著改变了长江入海水文和泥沙数量和特性,从而对长江下游至河口动力地貌和动力沉积产生了显著影响。主要研究长江潮区界大通断面20世纪50年代以来床沙粒径的长期变化。1977～2004年床沙粒径(d_(50))有一稳定增大的趋势,这主要是对上游河道悬沙来量持续减少的响应。值得注意的是床沙粗化过程是发生在该河床长期加积的背景上的。研究表明:导致床沙粒径粗化的原因,主要是上游河段进入本河段床沙粒径的增加和本河段冲淤过程中悬沙与床沙颗粒的交换。随着三峡水库的正常运行和其它大型水库的建设,预计未来几十年长江上游悬沙来量将进一步大幅度下降,可以预计,长江潮区界河段的床沙粒径将继续呈现增大的趋势。

容器类型及规格对底部渗灌下华北落叶松容器苗的影响

以2种规格的硬塑料容器和2种规格的无纺布容器为试验材料,培育华北落叶松容器苗,采用嵌套实验设计,并用底部渗灌技术为苗木提供水分,通过比较苗木形态指标和营养元素,研究容器类型及规格对底部渗灌下华北落叶松容器苗的影响。结果表明:硬塑料容器苗木的苗高、地径及单株生物量较无纺布容器高出31%、39%及71%,根和茎中的氮含量是无纺布容器的4倍和3.7倍;长规格容器仅明显促进苗木根系的生长,根生物量和根氮含量较短规格容器分别高出36%和25%。因此,在底部渗灌下培育华北落叶松容器苗,保水保肥性强的硬塑料容器可培育出高质量苗木;从节约成本的角度出发,短规格容器可应用于底部渗灌下一年生华北落叶松容器苗的培育。

真空精炼过程底吹氩气工艺对风电钢中大颗粒夹杂物的影响

为提高Q345D风电钢VD精炼过程大尺寸夹杂物的去除效率,展开了VD底吹工艺优化试验研究。在VD真空处理前,方案1即VD精炼高真空的前10 min底吹单孔流量400 L/min、后5 min单孔流量250 L/min条件下,钢中夹杂物主要为高Al 2 O 3含量的钙铝酸盐,而优化方案2~3即VD精炼高真空的前10 min底吹单孔流量500 L/min、后5 min单孔流量150~100 L/min条件下钢中夹杂物平均成分为更低熔点钙铝酸盐;VD处理后钢中夹杂物均为低熔点夹杂物。方案1中VD精炼过程大于10μm和大于15μm的夹杂物平均尺寸分别增加66.24%和62.32%;方案2中大于10μm和大于15μm的夹杂物的平均尺寸分别增加23.40%和33.39%,尤其夹杂物数密度仅分别增加16.33%和28.57%。这充分说明了VD精炼过程高真空的前10 min强搅拌、后5 min中强搅拌的工艺有利于对大颗粒夹杂物的去除,同时减小卷渣概率。