基于监测数据和拟静力方法的海上风机地震动力响应分析∗

海上风机服役环境恶劣,我国大量海上风电项目紧邻东南沿海地震带和环太平洋地震带,地震活动频繁,严重威胁海上风机安全。我国近海地质条件复杂,既有深厚覆盖层软弱土海床,同时存在大范围浅覆盖层地质区域, 属于抗震不利工程地质条件,海上风机的地震响应是工程及学术界研究的热点。依托国内某风电场项目,利用地震激励下单桩基础风机监测数据和拟静力分析对海上风机地震动力响应进行了分析。首先利用数据驱动的随机子空间方法（Data?SSI）识别风机的频率、阻尼和振型;然后分析了风机不同测点加速度响应、频谱特性,同时采用小波变换,分析各测点响应的时频变化;最后采用拟静力计算方法,分析上部结构惯性力作用下,塔筒和单桩基础的响应情况,计算了上部结构惯性力作用下风机塔筒和基础的响应情况。结果表明,风机塔筒部分的最大加速度出现在塔筒中部,地震作用下风机体系的高阶模态可能更加显著;时频谱结果表明地震作用下,风机振动并非以一阶振型为主,风机顶端的频率变化比较复杂;风机水平变形及塔筒应力满足规范要求。分析结果可为评估海上风机安全提供参考,具有工程应用意义。     

南阳市饮用水源区生态监测

2012年1月—2013年12月在鸭河口水库设南河店、安庄、库心、坝下4个监测站,在其下游白河盆窑段面设1个监测站,进行水质的生物监测和理化监测。按水样采集标准方法采样,采用营养状态指数法和污水生物系统法对鸭河口水库水质进行营养状态评价。结果表明,浮游藻类有7门40科90属208种(含变种),其硅藻、绿藻和蓝藻所占的百分比依次为57.79%、23.60%和11.62%;浮游藻类污染指示种5门19科25属36种(含变种),中污型藻类指示种占污染指示种的80.56%;浮游动物有28科30属36种(含变种),仅检出1种β-中污型指示种;除总氮超标外,其他理化指标和微生学指标均符合Ⅰ类水质标准。综合评定,南阳市饮用水水源区水质处于中营养状态。     

农药氯氰菊酯在三峡库区消落带土壤中的降解特性研究

以秭归黄壤和万州紫壤为例,研究了氯氰菊酯在三峡库区消落带土壤中的降解特性。实验采用超声提取和固相萃取的方法,从土壤中提取氯氰菊酯,并用气相色谱分析技术检测其浓度,以浓度变化揭示其在两种土壤中的降解半衰期与土壤理化性质及环境条件的关系。研究发现:库区消落带土壤氯氰菊酯生物降解的最优条件为含水量30%、初始氯氰菊酯浓度10 mg/kg以及土壤温度25~35℃。消落带土壤与三峡库区的水质关系密切,研究消落区的土壤在自然等条件下对农药的降解行为对消落区的生态环境治理有重要意义。     

茶叶霜冻气象指数保险设计

根据茶叶基地历年茶叶逐日经济产出,确定茶叶进入开采期或开采期前遭受霜冻的经济损失率与最低气温的关系。利用支持向量机将位于各乡镇、街道的中尺度自动气象站的最低气温资料延长到30 a;最低气温和茶叶经济损失率相对应,因此通过根据最低气温资料计算不同等级霜冻出现风险确定茶叶经济损失风险,解决了茶叶品种种植时间短、中尺度自动气象站资料积累时间短,不能满足风险分析要求的问题。利用多种风险分析模型拟合分析各乡镇、街道茶叶处于不同开采期时的最低气温分布,从中选择最优的理论概率分布函数进行序列的风险概率估算,得到较为稳定并符合实际的风险评估结果。在风险定量分析基础上,从浙江省政策性农业保险经营的实际需要出发,综合区域产量保险和气象指数保险的优点,设计了精细化到乡镇一级的茶叶霜冻气象指数保险,降低了农业保险中存在的基差风险、逆选择和道德风险,在灾后理赔时不需要大量的人力、物力勘查定损,理赔时效高、理赔成本低,为开展茶叶政策性农业保险提供技术支撑。     

在役晶体管湿热试验失效模式及机理研究

目的 研究在役晶体管湿热试验的失效模式及失效机理,为减少晶体管失效提出改进建议。方法 选取长期贮存了10余年未失效的3型在役晶体管进行湿热环境试验,采用扫描电镜观测、电性能参数测试、离子色谱分析等方法研究晶体管失效的模式和失效机理。结果 晶体管经过2160h湿热试验后,有3.75%的晶体管发生失效,其中晶体管管腿断裂失效比例占2.50%,失效机理为应力腐蚀开裂;晶体管参数超标比例为1.25%,失效机理为器件背部或三防漆所含粘附离子引起的漏电。结论 湿热试验会加速在役晶体管的失效,其失效模式主要为因应力腐蚀开裂导致的管腿断裂以及因表面粘附离子引起的参数超差。建议在晶体管的寿命期内加强质量管理,改善不当的制管工艺,减少器件的内部缺陷及残余应力的存在,控制器件贮存环境的温湿度以及大气成分,杜绝氯离子等粘附离子及其他活性物质的引入。     

土壤剪切波速与标贯击数关系的统计分析

统计分析了细砂、中砂、粗砂、砾砂、粉质粘土和粘土的土壤剪切波速与标贯击数的关系,给出了相应的经验公式及适用埋深;采用方法 1和方法 2两种方法对细砂,中砂,粗砂,粉质粘土对土壤剪切波速与埋深及标贯击数进行了多元统计分析。结果表明:有必要将土类进行细分,再给出剪切波速与其标贯击数的回归关系;砾砂宜采用现场测试其剪切波速与标贯击数;两种方式都得到了较令人满意的结果,采用方法 1比方法 2略优。     

区域物种保育更新服务功能综合评估

物种保育更新及生物多样性维持是生态系统服务功能综合评估的热点和难点问题.鉴于当前物种保育更新服务功能综合评估技术方法体系及实际应用过程中区域可比较性的不足削弱了生物多样性的有效监管,以物种保育更新服务功能为研究对象,基于物种濒危程度、生态保护成效、核算结果可重复及陆海统一这4项评估原则,借鉴能值理论构建了综合考虑物种更新率、生境质量调整系数、不同濒危等级指数和单个物种能值转换率的评估方法,并以厦门市陆地和海洋的物种为研究案例,将2010作为基准年、2015年为评估年进行综合评估.结果表明:评估年相比基准年陆地物种保育更新服务的能值量由1.14×1020 sej增至1.21×1020 sej,海洋由1.56×1020 sej增至3.32×1020 sej,海洋变化程度较陆地显著.厦门市北部山区较南部沿海区域生境质量维持较好,2010—2015年期间整体变化趋好,局部受到轻微扰动.厦门陆地与海洋历史时期出现且纳入计算的动植物物种数为5 110种,其中陆地物种数为1 321种,海洋物种数为3 879种,而中国特有种和福建省重点保护物种为物种数占比最多的保护等级.研究显示,陆地物种受保护等级程度较高,面临受威胁和濒危的物种也较多,各类保护等级对物种保育作用显著;修正的综合评估方法体系能够弥补生态系统服务主流化研究的不足,可为生物多样性保护的规范性与科学性提供参考价值.      

乙羧氟草醚降解菌Reudomonas sp.YF1的分离、鉴定与降解特性

从生产乙羧氟草醚工厂的污水处理池污泥中分离到一株乙羧氟草醚降解细菌,命名为YF1.根据表型特征、生理生化特性和16S rDNA序列系统发育分析,将其鉴定为假单胞菌属(Pseudomonas sp.).接种量为5%时,菌株YF1在含200 mg/L乙羧氟草醚的基础盐液体培养基中降解乙羧氟草醚,7 d后降解率约80%.加大接种量和外加营养碳氮源可以促进乙羧氟草醚的降解.该菌株降解乙羧氟草醚的最适pH为7.0,最适温度为30℃.菌株YF1能利用苯酚、邻苯二酚、对苯二酚、苯甲酸、龙胆酸、对硝基苯酚和邻氯苯酚为底物生长,不能利用3-苯氧基苯甲酸为碳源生长,菌株YF1细胞内邻苯二酚1,2-双加氧酶受到乙羧氟草醚或其代谢产物的诱导.图5表1参25     

北京延庆区不同林龄油松人工林土壤理化性质

为探讨林龄对北京地区油松(Pinus tabulaeformis)人工林土壤理化性质的影响,选择延庆区4个林龄(14、28、36、51年)油松人工林,研究土壤理化指标在从幼龄到成熟间随林龄增加的变化规律,阐明其在0-30 cm三个土层间的变化趋势.结果显示,随土层加深,含水率、持水量、孔隙度总体上逐渐减小,土壤容重的差异不显著,有机质、氮磷钾具有明显的表聚效应,p H总体上呈增加趋势,而电导率的变化规律不一.随林龄增加,同层土壤含水率、持水量、孔隙度则总体上逐渐增加,容重的差异不显著,有机质、氮磷总体呈增加趋势,钾素在14年和28年林分中显著高于36年与51年林分,p H呈逐渐减小,而电导率最大值出现在51年林分中.相关分析表明,土壤容重与水分特征、孔隙度均呈显著负相关;有机质与氮素、磷素呈极显著正相关,与p H呈极显著负相关,与土壤容重、全钾含量呈显著负相关,与速效钾呈负相关但不显著.本研究表明林龄的增加改善了油松人工林的土壤理化性质,结果可为北京地区油松人工林的抚育间伐、施肥管理、混交林营造等提供理论依据.     

林区公路对南岭森林集水区径流的影响

林区公路的生态水文影响历来少受关注,道路对集水区径流的影响及其机制仍不明确。在南岭国家森林公园选取2个对比森林集水区,其一为自然状态(W1),另一个受旅游公路干扰(W2),利用各集水区2017年8月-2018年7月连续监测的降雨和流量数据,研究了林区公路对径流的影响。结果表明:(1)在W2集水区,不同雨量级的次降雨产生的快速径流量是集水区W1的1.64-3.69倍,W2的水文响应值的年平均值(12.60%)是W1(4.32%)的2.92倍;而且在相似降水条件下W2的洪峰流量远大于W1,洪峰滞后雨峰的时间比W1短;(2)基于79场(W1)和87场(W2)雨量P≥5 mm的次降雨及其径流的监测,将两集水区各次降雨过程中产生的快速径流(QF)与降雨量(P)、降雨历时(PD)、前7天降水量(AP7)、最大30 min雨强(I_(30))、最大60 min雨强(I_(60))、平均降雨强度(AHRD)和初始流量(F_i)各指标进行相关分析,两个集水区的快速径流都与降雨量、降雨历时呈极显著相关;此外W1的快速径流与I_(60)呈极显著相关,与I_(30)显著相关,W2的快速径流与I_(30)和I_(60)相关关系不显著,但与AP7呈显著相关;(3)观测期间,W2的年径流系数为0.489 5,W1的年径流系数为0.443 7,基流占总径流的比率(BF/R)在一年中每个月都表现为W2小于W1。林区公路修建引起了径流量、径流组分分配以及径流过程变化:林区公路明显增加集水区的快速径流量和洪峰流量并使洪峰滞后雨峰的时间缩短,导致产生快速径流的主导因素改变;显著减少了集水区的基流补给,使集水区径流中基流比例显著减少。