长江流域月降水的EEMD多时间尺度遥相关分析

基于长江流域138个气象站1961~2016年的逐月降水观测资料，应用集合经验模态分解（EEMD）方法，分别对各站点的月降水序列进行EEMD分解，然后，运用时滞相关分析和逐步变量选择的方法，以识别长江流域月降水周期振荡和长期趋势的显著影响因子，并构建多元线性回归模型对长江流域月降水进行预测。结果表明：（1）近50多年来，长江流域各站点的月降水呈现出显著的季节、年际和年代际尺度振荡特征。（2）流域内各站点月降水的长期变化趋势存在着较大的空间差异性，表现为金沙江、雅砻江、大渡河以及鄱阳湖流域是月降水长期趋势显著增加的集中区，而岷江中游以及洞庭湖流域的南部是月降水长期趋势显著减少的集中区。（3）厄尔尼诺1+2区的平均海表温度（NINO1+2）的过去模式是影响长江流域月降水周期振荡的主要气候因子，而全球平均气温距平（GlobalT）是影响长江流域月降水长期趋势的主要气候因子。（4）基于已识别的影响因子构建的月降水量预测模型在旱季的预报性能高于雨季，并在长江上游地区的预报性能高于其中下游地区。     

矿井下着火点位置数值模拟研究

矿井煤炭自燃是煤矿五大自然灾害之一,而煤炭自燃隐蔽着火点位置的确定是解决煤炭自燃问题的关键。本文结合实际情况将火源位置的确定问题归结为热传导方程的寻源反问题。在理想状态下,把煤矿井下热传导的三维模型简化为二维模型,建立热传导方程及初始条件和边界条件,在matlab中编制了有限差分程序对井下着火点的温度场进行了正反演模拟。数值模拟结果表明:该方法能够较准确地反演出火源的特性,并随着离散化程度的提高,离散解逐渐逼近真实解。通过本文的数值模拟我们得知有限差分法求解热传导寻源反演的方法是解决矿井隐蔽火源发火点位置的有效途径之一,对矿井防、灭火研究具有较高的理论和实际应用价值。     

区域泥石流发育强度分区预测研究——以山东省为例

以山东省为例,利用泥石流地区的岩性统计数据、植被覆盖率、降雨量,结合地质构造、人为因素等多种条件,开展泥石流发育强度的分区预测研究,将山东省划分为四个泥石流强度分区,对各分区所包含的地区及泥石流特征进行详细说明,以期为泥石流防治提供借鉴和参考。     

滇池南岸典型区域不同土地利用方式下土壤无机态磷的分布

滇池水体富营养化问题亟待解决,磷是滇池水体富营养化的主要限制因子。以滇池南岸东大河流域和古城河流域为典型区域,探讨了不同土地利用方式对4种无机态磷的分布影响。结果表明:东大河流域磷酸钙盐磷质量浓度为0.17~0.44g/kg,古城河流域为0.13~0.67g/kg,湿地最高,林地最低;东大河流域磷酸铁盐磷质量浓度为0.04~0.20g/kg,古城河流域为0.04~0.22g/kg,花卉大棚和矿区较高,耕地和坡耕地较低;东大河流域闭蓄态磷质量浓度为0.21~0.51g/kg,古城河流域为0.50~0.83g/kg,耕地和矿区较高,林地较低;东大河流域磷酸铝盐磷质量浓度为0.08~0.70g/kg,古城河流域为0.08~0.64g/kg,湿地最高,林地最低。     

云杉与阔叶树种新鲜凋落叶混合分解特征

明确混合分解过程中凋落物的相互影响对于深入分析混合分解非加和效应的真实结果和产生机制,据此评价混合分解对生态系统物质循环的影响、指导混交造林和纯林混交改造具有重要意义。以云杉(Picea asperata)及拟与其混交的红桦(Betula albo-sinensis)、灰楸(Catalpa fargesii)、太白杨(Populus purdomii)、杜仲(Eucommia ulmoides)和秦岭槭(Acer tsinglingens)等6种树种为研究对象,采集其当年凋落物,采用分解袋法在室温(20-25℃)恒湿条件下进行为期180 d的室内模拟针阔混合分解试验。测定混合分解过程中针阔凋落物分解残留量的动态变化,以及与分解密切相关的土壤蔗糖酶、羧甲基纤维素酶和多酚氧化酶的活性动态,分析凋落物在混合分解过程中彼此影响的机理,并据此选择适宜的阔叶树种对云杉纯林进行混交改造。结果表明,(1)混合分解非加性效应及凋落物间的相互影响均随分解的进行趋于明显。至分解试验结束时,杉×桦混合促进彼此分解(分解率分别提高8.67%和8.11%);杉×楸混合显著促进云杉分解(分解率提高7.83%),同时显著抑制灰楸分解(分解率降低11.50%),但整体呈加性效应;杉×杨和杉×槭混合促进太白杨和秦岭槭分解(分解率分别提高3.11%和15.89%);杉×杜混合则抑制杜仲分解(分解率降低13.33%);上述结果与Olson模型拟合计算结果有所差异。(2)混合分解对土壤蔗糖酶、羧甲基纤维素酶和多酚氧化酶的非加和性影响与其对凋落物分解的影响一致。总之,某些情况下混合分解的总体非加和效应因凋落物间相互促进或抑制而无法被检测,但鉴于不同凋落物分解特征的差异,混合后其对彼此分解的影响仍可能干扰林地物质循环。仅从引入阔叶树种后应不妨碍林地凋落物分解的角度考虑,除杜仲外,其他4种阔叶树种均适宜于云杉纯林改造。     

甲基紫试验中改性双基推进剂的热分解机制研究

目的 研究甲基紫试验中含Al改性双基推进剂以及含RDX改性双基推进剂2种典型改性双基推进剂的热分解机理。方法 将这2种典型改性双基推进剂与普通双基推进剂进行对比试验,采用TG-DSC-FTIR-MS联用技术,通过对分解温度、放热量、分解产物等特征参数进行分析,明确3种推进剂的非等温热分解行为。采用微热量热法,在与甲基紫试验相同温度下对3种推进剂进行等温热分解行为研究。结果 含Al改性双基推进剂在程序升温条件下的热质量损失和热分解行为与普通双基推进剂的基本一致。含RDX改性双基推进剂中的NG较其他2种推进剂更易挥发,相应分解反应初期NG分解释放的NO2较少,且在整个热分解反应历程中分2个阶段,含硝酸酯基团的NC/NG体系先分解,再引起硝铵炸药RDX的热分解。在等温条件下,3种推进剂在40 min对应的反应深度均不超过0.4%,5 h对应的反应深度均不超过3%。但在分解反应初期,含Al改性双基推进剂分解反应的速率更快。结论 对比不同推进剂甲基紫安定性试验结果,并不是甲基紫试纸完全变色时间越长的热安定越好,说明甲基紫安定性试验方法存在一定的局限性。采用分解反应深度作为量气和量热方法转换的纽带,有望采用微热量热作为甲基紫试验的替代技术实现安定性的定量评价。     

长江流域月降水的多尺度随机特征及其分区

提出了一种基于集合经验模态分解的多尺度信息熵方法来分析长江流域138个气象站1961～2016年的月降水在不同时间尺度下的随机性,然后,采用模糊C均值聚类(FCM)算法对流域月降水进行空间区划,最后,探讨各区平均月降水序列与厄尔尼诺1+2区的平均海表温度(NINO1+2)之间的时滞相关性.结果表明:(1)长江流域月降水存在明显的季节、年际和年代际变化特征;(2)流域月降水在不同时间尺度下的随机性均呈现出东部高-西部低的空间分布模式,并且流域月降水的IMF分量的随机性随时间尺度的增大而降低,且不同地区间其随机性的差异越来越大;(3)流域月降水在各IMF分量上的随机性沿纬向自西向东逐渐增大,而沿经向呈现出拟均匀性;(4)流域月降水在空间上可划分为6个一致性子区域:西部高原区、西南部横断山区、北部低山盆地区、南部低山丘陵区、东南部鄱阳湖平原区和东部长江三角洲区;(5)流域各区平均月降水对NINO1+2的最佳响应时滞自东南沿海向内陆地区依次由2个月延长至4个月.     

城市规模对生态效率的影响及区域差异分析

随着城市规模的不断扩大,城市住房紧张、交通拥堵、环境恶化等问题开始日益凸显,如何从生态视角找到适度的城市规模是我国新型城镇化建设中面临的一个重要问题。本文以中国2003-2013年281个地级市为研究对象,通过建立空间计量和门槛面板模型研究了城市规模对生态效率的影响及其区域差异,研究结果表明,中国城市生态效率整体呈现逐渐上升的趋势,且区域差异较大,溢出效应较为明显;城市规模对生态效率的影响呈现N型曲线的特征,且呈现显著的区间效应,根据门槛内生性分类结果发现,当城市规模低于54.48万人时,生态效率随城市规模的扩张不断增加;当城市规模大于54.48万低于337.22万人时,城市规模扩张对生态效率的促进作用较大,当城市规模超过337.22万人这一门槛值之后,促进作用开始显著减小,说明基于生态效率的最优城市规模为337.22万人左右;而产业结构、技术水平等都对城市生态效率有明显的促进作用。基于以上结论,各城市应加强环境合作,减少环境污染溢出;对于规模较小的城市,应该依托周边大中城市,争取产业合作,通过完善城市基础设施建设,进行户籍、土地等制度改革,促进城市规模的扩大;对于规模居中的城市,应该以节约资源、保护环境为前提,推进适度规模的城镇化,真正实现城市从"量"到"质"的转变;对于规模较大的城市,可以建立新城区或城市群,完善城市近郊及周边交通、教育等公共资源配置,充分发挥聚集和发散效应,有效缓解人口过于集中和环境恶化带来的压力。综上,不同规模的城市应采取不同措施提高生态效率,推进城市走集约、智能、绿色、低碳的新型城镇化道路。     

大学生宿舍潜在火灾危险性调查研究

随着学校学生数量不断增加,大学生宿舍楼越来越多。由于生活条件的提高,学习用品不断增多,发生火灾事故的隐患也就逐渐增多,一旦发生火灾事故,后果严重。本文根据对大学生寝室极易发生火灾的安全隐患进行深入调查研究,分析导致寝室火灾的5个主要原因：安全意识薄弱,可燃物多,建筑存在安全隐患,人员集中,不易疏散人群及安全管理滞后。然后应用安全检查表对某校大学生寝室火灾进行分析,得出安全评价结果,经过研究、分析发现,该寝室存在着火灾危险性,应采取防范措施进行预防。之后运用事故树分析的方法对宿舍火灾进行结构重要度分析研究,找出容易发生火灾的原因。最后从预防人的不安全行为及物的不安全状态出发,提出了有针对性的安全措施。     

采动底板力学特征及其对回采巷道稳定性影响

应用理论分析、计算机模拟和现场实测,分析了采动底板应力传播规律及其对底板巷道稳定性影响规律。研究表明:煤壁前方应力增高区附近底板压应力分布呈现"球根"状,随着埋深的增加,垂直应力先增加后减小,剪应力浅部采场边界高度集中,是引起层状底板剪切滑移的根本原因。张集矿1113(1)工作面回采过程,活化了已回采稳定的两工作面层间似连续-非连续-散体结构,导致非连续结构的剪切滑移失稳,和散体冲破相互咬合摩擦力的移动,引起了1113(1)工作面轨道巷广距离失稳。相邻采区开采顺序由上下煤层间隔同采调整为上下煤层顺序开采后,巷道表面位移显著降低,技术经济效益显著。研究成果可为煤层群开采采区设计、底板巷道稳定性控制提供理论基础。