中山站前沿固定冰破冰方案及船舶操纵方法

为了向“雪龙号”提供一条可行的卸货用航行水道，中国第一艘自主建造的破冰船“雪龙2号”急需在南极大陆的中山站前沿复杂的固定冰中制订一条破冰路线。在“雪龙号”过去多年积累数据和经验基础之上，通过详细分析破冰水域的航行环境、固定冰区当年冰情、最新气象辅助资料以及可用的先进设备，制订一条破冰计划路线。采用首尾破冰、进退速度控制、预留距离控制以及操纵船舶辅助破冰等方法，顺利完成破冰开路任务。实际破冰结果证明，计划路线既绕开了危险的冰裂缝和冰山，也为“雪龙号”节省大量的卸货时间。总结“雪龙2号“在固定冰中的破冰能力，指出相应的困难和急需解决的问题；为我国破冰船在极区常态化航行、冰区航行的船舶驾驶员、按极地规则要求进行的冰区航行培训以及相应的业务模拟提供参考。     

水浸与周期荷载耦合下CFRP锚固系统的耐久性分析

借助光纤布拉格光栅(FBG)传感器,在不同浸润时间下,对碳纤维复合材料(CFRP)锚固结构进行周期荷载实验,探究水浸与周期荷载下CFRP锚固结构的耐久性.试验结果表明:随着循环次数的增加,环氧体塑性变形减小,并趋于稳定;水浸与周期荷载作用下,锚具内CFRP筋发生变形,但无脱锚现象发生;CFRP筋与环氧体界面受水浸环境影响小,筋材表面无腐蚀.     

中国西北干旱区过度灌溉绿洲的水分收支特征研究

基于水分收支平衡原理, 观测2012年生长季张掖绿洲的水分收支分量动态特征, 探究灌溉对绿洲水分收支的影响。结果表明: 1) 无降水及灌溉时, 绿洲内40~100 cm深度的土壤含水量高 0~20 cm的土壤, 强降水事件对0~20 cm的土壤含水量影响较大, 而灌溉事件对 0~100 cm的土壤含水量有明显影响; 2) 无降水及灌溉时, 绿洲的日均蒸散发(ET)为2.83 mm/d, 降水事件后3日蒸散发量为降水之前的 1.16倍, 灌溉事件之后2日蒸散速率为灌溉之前的1.88倍, 说明灌溉对绿洲的蒸散发影响更为显著; 3) 绿洲生长季水分收支收入项(降水和灌溉, P+I)中, 灌溉占89.7%, 水分支出项主要为深层渗漏(DP), DP/(P+I)为81%; 4) 2012年生长季绿洲灌溉需水量为213 mm, 实际灌溉量比灌溉需水量多出474 mm, 远远超出所需, 水资源浪费严重。     

煤样浸水过程中水化学效应研究

为研究地下煤层开采中,水化学作用对预留安全煤柱的化学影响,对取自大柳塔5~(-2)煤样进行完全静态浸泡试验,浸泡时长以溶液pH波动变化幅度而定,通过对浸泡煤样溶液的pH及氧化还原电位值动态变化监测,分析盐水溶液pH及氧化还原电位与煤样水化学过程的对应关系,并结合非平衡态热力学理论判定,解释煤样水化学作用的根本原因;结果表明:煤样浸水初期溶液pH(0～4 h)降低,煤岩矿物及有机碳氧化反应产生大量酸性水,随浸泡时间的增加,煤岩长石类矿物及方解石、白云石等消耗大量的H~+,生成稳定的黏土矿物,同时长石类矿物溶解的阳离子与黏土矿物裸露表面产生离子反应,引起pH总体上升;结合非平衡态热力学理论,浸水煤样与外部环境的存在温差、水岩之间相互作用及渗流力的产生等,加快熵产生率,因此煤样浸水水化学效应所导致溶液pH及氧化还原电位值变化均属于煤样化学风化自发体系。     

中药肾茶对家猫夏季饮水和血清尿素含量的影响

家猫饮水、排尿较少,泌尿系统疾病高发.肾茶是一种传统中药,具有良好的利尿作用.本研究采用10只家猫进行实验,结果显示:在饲粮中添加1%(质量分数)肾茶可以显著增加家猫的饮水量,降低血清尿素氮含量,但不影响家猫的体重和采食量.这表明肾茶有增加家猫排尿量、减少其泌尿系统疾病的潜在作用.     

微生物废水处理产甲烷的自动控制系统

结合现代的自动控制技术和互联网技术,设计了基于微生物废水处理产甲烷的自动控制系统.选用基于Cortex A9主控芯片的Exynos4412作为控制核心,使用云架构的tomcat服务器进行数据存储,配合现场工业级执行单元与标准专用传感器,实现了微生物培养进而处理工业废水以及提高甲烷生产含量的目标.实际运行结果表明:该系统成功将废水处理至排放标准并使得生产的甲烷含量由52%提升至77%,具有较高的实用价值和应用推广价值.     

火焰原子吸收分光光度法测定地表水中铜含量的不确定度评定

根据GB 7475—87《水质铜、锌、铅、镉的测定火焰原子吸收分光光度法》建立地表水样测定的数学模型,并根据JJF 1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》的要求,计算测量过程中的不确定度分量,最终得出扩展不确定度.经检测计算,该地表水样品中的铜含量为1.53 mg/L,其扩展不确定度为0.036 mg/L,包含因子k=2,地表水样品中铜含量的测量结果应报告为(1.53±0.036) mg/L, k=2.结果表明,火焰原子吸收分光光度法测定地表水样中铜含量的不确定度主要来源于标准曲线拟合、标准溶液配制和样品重复测量.     

水位变化对砌石坡岸遗址稳定性的影响

水库、河流等水位的变化是影响坡岸稳定性的重要因素,特别对于遗址中的河堤、护坡等,在水位发生变化时,极易发生崩塌、滑移等事故,严重威胁了文物及人员财产安全.针对贵州镇远青龙洞古建筑群中湘黔古驿道进行流固耦合数值模拟研究,分析了不同水位涨落工况下古驿道堡坎的位移及安全系数的变化;并结合现场情况进行了对比研究.结果表明:堡坎的最大位移处于坡岸的中下部区域,与现场鼓胀病害位置一致;常水位状态下,古驿道处于基本稳定状态,但安全储备不足,水位上升阶段,浮力作用造成整个滑坡体的抵抗力变小、稳定性降低.当水位急剧下降时,坡岸中产生渗透水压力,造成稳定性降低,容易诱发崩塌,7m高坡岸在水位4～5m处;6m高坡岸在水位1m和3.5～5m处,安全系数较低,容易发生垮塌事故,与之前的垮塌情况相吻合.研究可为此类砌石坡岸遗址的保护提供参考,也为相关加固工程提供理论依据.     

铁路隧道压入式通风流场分析及施工参数优化

台阶法具有适应性强、应用较广泛等的优势,但鉴于台阶法施工隧道有限空间结构的特殊性,对台阶法施工铁路隧道压入式通风流场进行研究分析,并对隧道通风施工参数进行优化.依托兴泉铁路某隧道,采用流体力学分析软件FLUENT,针对台阶法施工隧道压入式通风风管位置、风管出风口距工作面距离、台阶长度及台阶高度等因素对流场的影响进行数值模拟,分析不同工况下的流场特征并进行相应参数优化.结果表明:隧道通风在台阶法施工隧道中是有限空间的受限贴附射流,并且风管侧部布置更有利于空气流通,同时发现台阶的存在在一定程度上不利于洞内空气的流通,风管出风口距工作面的距离、台阶长度和台阶高度之间存在优化组合.     

富水砂层大断面暗挖隧道施工地层演化

对于施工环境复杂的暗挖隧道工程,科学合理掌握施工地层演化过程是安全施工的前提.以北京地铁12号线光熙门站—西坝河站区间富水砂层大断面暗挖隧道工程为研究背景,借助FLAC3D有限差分软件,对工程设计施工方案进行模拟,得到了施工过程中地层孔隙水压力、地层沉降损失演化过程,并与现场监测数据进行对比验证,为工程施工规避风险源提供参考.结果 表明:施工掌子面孔隙水压力集中位置主要在暗挖隧道上方注浆形成的"注浆拱"拱顶以及断面未注浆范围;隧道施工过程中,沿施工掘进方向在施工掌子面前、后10 m到掌子面位置范围内,是发生涌水关键位置;地层沉降值经历了由沿中轴线对称分布到集中在中轴线位置处的变化过程,最后沉降值沿中轴线对称分布,导洞1施工掌子面处地表沉降值稳定在12 mm左右;初期支护拱顶沉降以及拱脚水平收敛均分别在45、30 d达到稳定;现场反馈的施工信息与模型计算地层演化过程相吻合,计算结果可为富水砂层大断面暗挖隧道施工方案的选择提供参考.