干旱区夯土遗址表面剥离二元结构特征与形成机制

通过对分布于中国干旱区规模最大的线性遗址明长城9处不同气候分区地点表面剥离形态特征的调查与统计,结合逐地逐层样品的颗粒分析、孔隙率及易溶盐含量实验结果,揭示了表面剥离所具有的二元结构特征.在此基础之上,通过不同条件下逐地逐层土体不同条件下的颗粒分析实验、缩限含水量测试以及剥离形态、颗粒组成和含盐特征值与环境因素和夯土性质因素特征的联合分析,初步阐释了夯土遗址表面剥离二元特征形成及发育过程中盐分分异、不均匀收缩两个重要机制;证实了环境因素和夯土自身因素对表面剥离发育形成和发展的控制性影响.     

干湿循环作用下预崩解炭质泥岩强度特性及其劣化机制

为明确干湿循环对预崩解炭质泥岩强度特性和微观结构的影响,通过三轴剪切、扫描电镜试验,分析其强度特性和微观结构参数随干湿循环次数的变化规律,并结合强度指标和微观结构参数之间的联系,揭示预崩解炭质泥岩强度劣化机制。研究结果表明：6次干湿循环后,预崩解炭质泥岩黏聚力和内摩擦角降幅分别达60.10%和8.83%;随干湿循环次数增加,圆形小孔的数量始终最高且呈增大趋势,平均面积最大为0.010μm²,同时,部分发育汇集成细长形大孔,平均面积最小为0.626μm²;颗粒定向频率F_i(α)整体经历均匀分布、大区间局部优先分布、小区间局部优先分布3个阶段;颗粒定向概率熵、三轴几何平均径降幅分别为4.95%、24.27%;黏聚力主要受小孔、大孔面积影响;内摩擦角主要受颗粒的定向概率熵、三轴几何平均径影响;在干湿循环下,叠聚体反复胀缩,内部应力更加集中,孔隙不断发育,导致黏聚力显著降低;内摩擦角因颗粒定向化及破碎而降低;黏聚力和内摩擦角不同程度的衰减引起预崩解炭质泥岩强度降低。     

Hoek-Brown准则中参数不同选取值对Mohr-Coulomb参数值的影响

利用Hoek-Brown经验强度准则与Mohr-Coulomb准则关联函数,分析研究了Hoek-Brown准则中所采用参数不同选取值对于岩体黏聚力c及内摩擦角φ的影响。结果表明:c及φ值随着GSI的增加而增加,黏聚力与GSI呈指数函数关系,内摩擦角与GSI成线性函数关系;c及φ值随着mi的增加而增加,且均成对数函数关系;c及φ值随着σci的增加而增加,黏聚力与σci成线性函数关系,摩擦角成指数函数关系;c及φ值随着D的增加而减小,并均成多项式函数关系。     

老哈河流域水文要素变化研究

对老哈河流域近50a的水文要素进行了年际变化、年代际变化和线性变化趋势的研究,结果表明:(a)年降雨量的年际变化幅度最均匀、离散度最小,而年径流深和年径流系数的年际变化不均匀、离散度大.降雨量是影响径流的主要因素,但并不是唯一因素,在某些年份径流还受到其他因素的强烈干扰.另外,年径流深不仅受年降雨总量的影响,也受降雨的年内时空分布的影响.(b)从20世纪60年代到21世纪初,各要素的年代际变化不一致:年降雨量变化为少-多-少-多-少,年径流深和年径流系数变化为多-少-少-多-少.年降雨量年代际距平变化最小,变化幅度较平缓,而年径流深和年径流系数的年代际变化都比年降雨量的年代际变化大得多.(c)降雨量没有明显的增减变化,而径流却具有显著的减少趋势,其中年径流深通过了95%的置信度检验,年径流系数通过了99%的置信度检验.分析结果表明,径流的变化除了受降雨量的影响之外,还可能受气温变化和人类活动等其他因素的影响.     

基于数据挖掘的天气因素研究——以吉安县为例

影响天气的因素有降雨量、气压、气温、风速及风向等,研究天气影响因素对人们的生产生活有一定的指导作用。本研究提出使用数据挖掘技术探究天气因素之间的相关性。使用K-S检验方法对数据进行正态性检验,使用Pearson相关系数,对天气逐日数据降雨量、气压、气温、风速进行相关性检验,使用Eta相关系数对天气逐日数据降雨量、气压、气温、风速与风向进行相关性检验,使用一元线性回归对天气因素气压和气温进行分析。在中国气象网站的吉安县1980-2019年天气数据上进行实验,实验结果表明：数据集中各数据项不服从正态性分布,天气当中的气压与气温具有强负关联线性关系,风向类型与气压、气温有强关联关系。     

冕宁县大麦产量波动的气象条件回归分析

利用冕宁县2002-2011年大麦播种、出苗、三叶、分蘖、拔节、孕穗、抽穗、开花、乳熟、成熟10个发育期的实际观测资料,统计出各发育期间的间隔日数、平均气温、降水量、日照时数、活动积温、气温日较差以及每年的实际产量.采用直线滑动平均方法分离出气象产量,并将其与各发育期间的气象因子分别进行点聚图和相关性统计分析,得到不同时段影响冕宁县大麦产量波动的重要气象因子:拔节到孕穗期的间隔日数、平均气温和气温日较差,孕穗到抽穗期的气温日较差,开花到乳熟期的平均气温,三叶到分蘖期的日照时数和孕穗到抽穗期>0℃积温;再用积分回归求偏回归系数,分析不同发育期气象因子对气象产量的影响程度,得到影响产量的主要气象因素是播种到出苗期的平均气温a(t)值为236.16kg/hm2·℃,孕穗到抽穗期的气温日较差a(t)值为64.73kg/hm2·℃,其次是播种到出苗期的>0℃积温a(t)值为34.79kg/hm2·℃.     

高铁堑坡粉质黏土原位强度特性与应力历史效应

针对高速铁路堑坡防护工程不同施工工序中坡体强度参数选取问题,基于原位孔内剪切试验,依托哈佳高速铁路工程,通过成孔后施加不同法向应力水平的固结剪切和先施加较高法向应力(这里称为预加荷载pr)后卸载至某一应力水平再固结剪切等工况下的现场试验,获取堑坡粉质黏土强度特性随荷载施加方式的演化规律.结果表明:粉质黏土原位应力-位移曲线总体上呈弱硬化变形特征;应力历史对粉质黏土的抗剪强度影响显著,主要体现在黏聚力上,预加荷载由0 kPa增加到400 kPa时,土体黏聚力显著增加,增幅在18.7～51.8kPa之间;内摩擦角降幅甚微.粉质黏土的黏聚力和施加预加荷载后的黏聚力增量均与含水率呈线性负相关,但随着含水率的增加,支护荷载存在临界值.黏聚力与预加荷载呈线性正相关,在实际工程中,可根据工程要求达到的安全系数,通过黏聚力和预加荷载的关系反推出所需预加荷载大小,从而为实际工程设计与施工提供借鉴参考.     

基于可拓理论的边坡强度指标

基于可拓理论,从3个层次5个指标建立了边坡稳定性评价指标体系,研究了内摩擦角和黏聚力对边坡稳定性的影响,给出了抗剪强度参数与安全系数之间的数量关系.研究结果表明:随内摩擦角和黏聚力的增大安全系数呈线性增大,且内摩擦角对安全系数的敏感性明显大于黏聚力对安全系数的敏感性.最后,基于安全、经济、高效的原则,采用锚杆措施对辽宁省小盘岭边坡进行加固处理.     

基于多元线性回归模型和灰色关联分析的江苏省粮食产量预测

针对江苏省近年来粮食产量波动的现状,采用灰色关联模型对2000~2009年江苏省粮食产量进行分析.结果发现,播种面积、化肥施用量、年均气温、年均降水以及农药施用量等5个因素是粮食产量波动的主导因素.然后在灰关联分析的基础上建立多元线性回归方程对2010~2012年江苏省粮食产量进行预测与验证,结果表明预测效果良好.最后,针对现状提出了相关建议.     

粉砂土抗剪强度黏粒含量效应

为分析黏粒含量对遗址土抗剪强度特性的影响规律及其形成机理,以遗址粉砂土为研究对象,用常规直剪仪开展不同黏粒含量的慢剪试验,并对部分土样进行微观试验.直剪试验结果表明,黏粒含量从0增至25％的过程中,抗剪强度显著提高,黏聚力呈两段折线型增长(拐点位于黏粒含量10％处)特征,高、低应力段的差值逐渐减小直至基本相同,而内摩擦角则随黏粒含量增加而减小;在试验干密度和黏粒含量范围内,粉砂土按照规范法拟合所得低应力段的抗剪强度大于实测值,用于土遗址稳定性等分析时偏于不安全.结合扫描电镜试验结果,认为造成土样黏聚力随黏粒含量呈折线型变化的主要原因是,当黏粒含量大于10％后,遗址土土性从"类砂土"向"类黏土"转变,受力骨架由砂颗粒向"黏粒网架"过渡.     

圆明园舍卫城遗址夯土崩解试验研究及保护建议

夯土的工程特性与夯土的抗风化能力息息相关,尤其夯土的矿物构成、颗粒密度和耐崩解性能决定了夯土城墙的稳定性与抗风化能力。本文首先对圆明园舍卫城遗址夯土的矿物成分进行了分析,然后根据土工试验方法等国家标准,对舍卫城夯土含水率、块体密度、开孔孔隙率、颗粒密度、总孔隙率、颗粒粒径进行了测试实验,并并开展了夯土耐崩解性实验。研究结果表明,舍卫城夯土主要由石英、方解石、斜长石、微斜长石、绿泥石,云母等构成。夯土本身富含粘土矿物及夯土颗粒分布级配不良是夯土城墙破坏的重要内因,水是舍卫城夯土城墙破坏的重要外因,而水的来源主要有储存的地下水及毛细作用,以及明显降雨,至夯土墙体饱和,使土体内部产生不均匀应力,导致土体沿着孔隙、裂隙方向崩解。在此研究基础上给予相应的保护建议。     

圆形福建土楼模态分析

为了研究福建土楼的动力特性,运用有限元数值模拟方法,将土楼简化为外部夯土结构、夯土-木构混合结构两种模型,并对模型进行模态分析;研究夯土弹性模量、夯土密度、夯土墙高度、土楼结构平均半径及夯土墙平均厚度等5个因素对土楼外部夯土结构自振频率的影响.结果表明:夯土结构自振频率随着夯土弹性模量、夯土墙平均厚度的增加而增加,随着夯土密度、夯土墙高度、土楼结构平均半径的增加而减小;夯土结构自振频率与夯土弹性模量的平方根近似成正比,与夯土密度的平方根及夯土墙高度近似成反比;不同阶自振频率曲线发生重合现象,说明圆形土楼夯土结构可能存在密频现象,也说明材料特性变化对不同阶自振频率的影响基本一致;土楼结构平均半径和夯土的弹性模量的参数敏感性最大,夯土密度的参数敏感性较小.     

夯土遗址表层热劣化模拟试验研究

以武威明长城夯土遗址为例,通过现场调查及室内模拟试验,研究分析夯土遗址表层的热劣化机制.X射线衍射及电镜扫描试验表明:遗址表层与母墙土的矿物成分相似,表层微观结构平滑,但风化明显.热劣化模拟试验表明,试样表层热传导系数、热扩散系数及体积比热均低于母墙.热劣化过程中,表层与母墙的热传导系数与热扩散系数均维持稳定.研究认为,夯土遗址表层与母墙组成具有热性质差异的双层结构,在温差作用下,双层结构间的稳定热差异会使其接触面产生热应力差.热应力差的持续作用使接触面劣化疲劳,导致遗址表层与母墙分离,产生剥离病害.     

Stereo mapping of Ming Great Wall with remote sensing

Listed by UNESCO in 1987 as a World Heritage site, the world-famous Ming Great Wall stretches several thousands of kilometers across northern China, and served as a massive military defensive system which in recent times has a unique historical, artistic and scientific value. Due to historical reasons and lack of advanced technologies, construction resources and conservation status of Ming Great Wall have not been investigated in any systematic manner; indeed, the extent of the Great Wall has not even been measured. This has resulted in a shortage of reliable first-hand scientific information on actual size, spatially resource distribution and preservation status of this World Heritage site. Driven by the urgent need to establish protection, research, renovation and management of Ming Great Wall, a comprehensive investigation and spatial mapping was jointly organized and completed by the State Bureau of Survey and Mapping and State Administration of Culture Heritage. High resolution digital stereo models at 1:10000 map scale covering the whole length of the Ming Great Wall have been created by photogrammetric reconstruction using nearly ten thousand aerial images. Spatial distribution and attributes of the wall sections, trenches and various subsidiary facilities in the surroundings of the Great Wall were measured with the help of digital photogrammetry workstations and results from field studies. Reliable and precise information about the Ming Great Wall has now been obtained and documented, including surface lengths, resource distribution, and preservation status. For example, the total length of Ming Great Wall is 8851.8 km, of which 6259.6 km is of actual wall, 2232.5 km of natural terrain, and 359.7 km of trenches. In category lengths, 1828.8 km is constructed of stone, 3411.3 km of earth, 249.6 km in brick, 197.5 km of cliff wall and the rest 572.4 km of other means. Such information provides the scientific basis and strong platform in helping to delineate areas needing protection, in planning conservation and renovation programs, as well as digital archiving for posterity and web-based applications for modern promotions of one of the world’s great attractions, the Ming Great Wall.     

Cause analysis of gully erosion in Yuanmou basin of Jinshajiang valley

Some factors （i.e. lithology, topography, climate, the change of population as well as land use during the past 50 years） that could have great influence on the development of gully in the arid-hot basin of Jinshajiang valley were investigated. The results show that the factors leading to the strong gully erosion in this area include： the widely distributed Yuanmou group stratum, which promotes the development of gully erosion; the unique geomorphologic configuration that is prone to rock fall and gully erosion; the strong and time-concentrated rainfall; the arid-humid alternate climate characteristics that prepares the ground for the development of fissures in soils; the arid-hot climate that goes against the growth and recovery of vegetation; and the unreasonable and abusive human activities.     

宁夏三关口明长城旅游资源评价与资源开发初步研究

宁夏素有“长城博物馆”、“长城之乡”之称,三关口明长城作为宁夏特色旅游资源,一直处于养在深闺无人知的状态,尚未发挥“无烟工业”的积极作用。文章应用层次分析法,评价宁夏三关口明长城旅游资源质量,分析其开发条件,并提出其旅游开发和保护对策。     

Levels and distribution of polychlorinated biphenyls in the atmosphere close to Chinese Great Wall Station,Antarctica: Results from XAD-resin passive air sampling

Antarctica is an important research region for assessing persistence and long-range atmospheric transport (LRAT) of persistent organic pollutants (POPs). In this study, XAD-resin passive air sampling was conducted near the Chinese Great Wall Station, Antarctica, during a one-year sampling period in 2009-2010. The air concentrations of polychlorinated biphenyls (PCBs) were at a very low level, with total PCBs in the range of 26.74-45.08 pg m 3. PCB profiles were dominated by tetra-PCBs, tri-PCBs and di-PCBs, indicating LRAT was responsible for the pollutants in the Antarctic atmosphere. The sampling site near the Chinese Great Wall Station did not show higher PCB levels than the other sites, suggesting that PCB sources associated with the Great Wall Station were negligible. PCB-11 is a non-Aroclor congener, which has specific sources compared to other Aroclor PCB congeners. PCB-11 was observed in all air samples, with an average concentration of 1.22 pg m 3. To our knowledge, this study is the first investigation of PCB levels and distribution in the atmosphere around the Chinese Great Wall Station, Antarctica.     

自修复混凝土中胶黏剂性能的试验研究

自修复混凝土具有优越的智能性和安全性,对其基础理论进行研究意义重大。而胶黏剂作为自修复混凝土的一种修复材料,对混凝土的自修复效果起着决定性的作用。因此为了保证修复后的混凝土裂缝不再开裂,胶黏剂必须具有良好的流动性和较高的黏结强度。以WD5319、长城717胶黏剂和环氧树脂三种胶黏剂为例,分别进行流动性与黏结强度试验;对试验数据进行分析比较后选出综合性能最佳的胶黏剂。结果表明:自制的流动性试验装置能够比较真实的反映胶黏剂在混凝土裂缝中的流动情况,即混凝土微裂缝宽度越大,胶黏剂流速越快;当其他条件一定时,流速由快到慢依次为:WD5319、长城717胶黏剂和环氧树脂;黏结界面黏附面积越大,固化龄期越长,胶黏剂黏结强度越大;且当其他条件一定时,黏结强度由高到低依次为:环氧树脂、长城717胶黏剂和WD5319。     

九龙县踏卡河流域乌拉溪沟低频泥石流特征与危险性

通过计算分析四川省九龙县踏卡河流域乌拉溪沟的泥石流运动特征参数并结合实地调查,探讨其再次暴发的危险性.研究表明:乌拉溪沟泥石流属于低频稀性泥石流,二十年一遇泥石流的流速为4.35 m/s,峰值流量达221.09 m3/s,一次冲出固体物质总量为4.18×104 m3;流域内物源丰富,总量为527.85×104m3,多为...     

云南近50年极端气温及降水事件变化特征与区域气候变暖的关系

利用19612008年云南125个观测站的逐日观测资料,采用百分位值法定义了云南极端气温、降水事件阈值,分析了极端条件下的高温、低温和强降水的分布特征、气候变化趋势及其与区域气候变暖的关系.结果表明,云南极端高温阈值大于36℃的中心分别在低海拔的金沙江河谷、红河河谷及昭通和西双版纳的部分河谷地区.全省大部分地区极端高温频数具有明显的年代际变化特征.极端低温阈值小于-10℃的低值中心则集中位于迪庆州北部.大部分地区极端低温频数呈明显减少趋势.极端强降水阈值超过40mm的大值中心有3个,分别位于玉溪南部红河南部、普洱南部和曲靖南部.年平均气温与极端高温频数为正相关关系,与极端低温频数为显著的负相关关系,与极端强降水频数的相关关系不明显.