低温极端载荷作用下船艏结构损伤演化过程研究

目的 掌握船舶在极地低温极端环境中航行时,船舶艏部结构遭遇冰山等极端载荷作用下的主要参数对结构损伤演化过程的影响,揭示船舶艏部结构的失效机理。方法 以船舶艏部结构为研究对象,基于数值仿真方法,开展不同碰撞场景、环境温度、撞击速度、冰体塑性应变、船体材料本构模型、撞击角度等参数对结构损伤的影响研究。结果 建立了数值仿真简化模型,获得了不同参数对结构损伤的影响规律。结论 材料模型对船体结构损伤的影响较小。随着航速增加、撞击角度增大,船体损伤范围增大。随着船体材料性能增强,撞击区刚度增大,船体结构损伤范围减小。形成的损伤演化模拟方法可为极地极端环境下船舶结构损伤演化分析提供技术手段。     

“熟人社会”农村与“原子化”农村中的生猪养殖废弃物能源化利用——博弈、仿真与现实检验

以生猪粪便制沼气为例,应用博弈论和仿真方法,探究了"熟人社会"农村和"原子化"农村中养猪户的行为演化规律和稳定策略。进而以规模养猪户微观数据为基础,应用计量经济学研究方法,对博弈和仿真结果进行了检验。研究表明:"地方性共识"引致的隐性激励是维系"熟人社会"农村生猪养殖废弃物能源化利用集体行动的重要机制。而在"原子化"农村中,由于人情机制与礼俗机制的衰弱,"地方性共识"近乎消失殆尽,养猪户倾向于成为严格的机会主义者,从而导致生猪养殖废弃物能源化利用集体行动举步维艰。据此,在强化法律法规、政策方针等正式制度建设的同时,还应推动"地方性共识"建设,以乡村文化振兴助推乡村生态振兴。     

组合措施下政府与企业排污行为演化博弈

为研究排污企业应对不同惩罚和补贴组合措施的行为策略,将演化博弈理论与系统动力学方法结合,构建基于政府与排污企业双方的演化博弈模型.以政府和排污企业双方利益为核心,对其在不同惩罚和补贴措施下的企业行为策略和演化稳定性进行分析.结果显示,在静态惩罚补贴措施下,政府和企业策略行为无法达到演化稳定点,政府静态政策不会对企业合法排污行为产生推动作用.在动态惩罚补贴措施下,动态惩罚和动态补贴措施对推动企业合法排污行为更为有效,政府可根据排污企业行为制定双边动态策略.     

天津滨海贝壳堤成因与海岸线的演变

本文通过对天津滨海贝壳堤成因的研究,初步确定贝壳堤是全新世晚期形成的,它的形成和演化反映了近岸生源物质迁移、现代沉积过程,贝壳堤的演化模式划分为三个阶段.这对正确地揭示淤泥质平原海岸的形成机理、合理规划开发潮滩和贝壳堤资源有着重要意义.     

福州主城区绿色空间不同演化模式对地表温度扰动的影响

为系统总结并量化城市绿色空间的演化模式及其与地表温度扰动的关系,以福州主城区为研究对象,基于Landsat系列遥感数据影像,综合运用遥感反演、空间分析、地统计学分析等方法,研究福州主城区绿色空间演化对地表温度扰动的影响.结果表明:①1993-2013年,福州主城区建设用地显著增加,绿色空间总面积减少了37.60 km2;绿色空间演化由慢转快,而后保持相对平稳.②大面积连片的绿色空间对周边环境具有显著的降温作用.不同类型绿色空间的单位面积变化对其内部地表温度扰动的影响不尽相同,变化幅度为湿地（-1.97℃/km2）>水体（-0.72℃/km2）>林/草地（-0.42℃/km2）.③不同绿色空间演化模式对地表温度扰动的影响大小表现为填充式>边缘式>飞地式.④绿色空间分布随着高程与坡度的变化而有所不同,导致地表温度也呈显著差异.高程为0~30 m和坡度为0~5°区域受人类活动干扰显著,绿色空间分布较少,平均地表温度相对较高.研究显示,城市绿色空间演化的不同模式对地表温度的扰动影响不尽相同,科学梳理城市绿色空间演化规律,合理规划其空间布局,有利于缓解城市热岛效应,使城市向健康、可持续方向发展.      

2000~2019年中国PM2.5时空演化特征

本研究利用PM_2.5实测数据、MERRA-2 AOD与PM_2.5再分析数据、气象因子和夜间灯光等数据,基于极限梯度提升、梯度提升、随机森林模型和Stacking模型融合技术提出了PM_2.5浓度组合估算模型.在此基础上,从年、季、月尺度综合分析了2000~2019年中国PM_2.5时空变化特征.结果表明：①组合模型实现了中国2000年以来PM_2.5逐月浓度的可靠估算.②2000~2019年中国PM_2.5年均浓度呈快速增加保持稳定显著下降的趋势,2007年和2014年分别为增加到稳定和稳定到下降的转折点.PM_2.5月均浓度呈先降后升的"U"型趋势,最小值在7月,最大值在12月.③自然地理条件和人类活动奠定了中国PM_2.5浓度年度空间格局变化的基础,气象条件的逐月变化决定了PM_2.5浓度月度空间格局变化的主基调.④2000~2014年中国PM_2.5浓度的标准差椭圆中心向东移动,2014~2018年椭圆中心向西移动.1~3月椭圆中心向西移动,4~9月椭圆中心先北移后南移,9~12月椭圆中心向东移动.     

特厚煤层开采覆岩高位离层突水危险性评价

煤矿覆岩离层突水危险性预测评价是制定科学防治水方案的基础和依据。为提高特厚煤层开采覆岩高位离层水害防控的精准性,首先根据离层与开采煤层之间距离及其与导水裂隙带范围的空间关系,判断出特厚煤层开采形成的高位离层位于导水裂隙带顶部附近,并分析了高位离层水涌突的3个基本条件,即相对封闭的可积水离层空间、离层补给水源和下渗的导水裂隙通道;然后在底板突水危险系数法的基础之上,提出了离层突水危险系数的概念,建立了高位离层水涌突危险性评价方法和危险性分级标准;最后采用该评价方法对郭家河煤矿1305工作面顶板离层突水危险性进行了评价,并根据郭家河煤矿和崔木煤矿其他工作面顶板离层突水危险性评价结果对该方法进行了验证。结果表明：郭家河煤矿1305工作面顶板离层突水危险性等级为安全,即不会发生离层突水;郭家河煤矿和崔木煤矿其他工作面顶板离层突水危险性评价结果与实际突水情况基本一致,验证了该评价方法的有效性。该研究成果可为黄陇煤田特厚煤层开采顶板离层水害的精准防控提供理论依据。     

2000～2020年长江经济带水生态空间格局变化及其影响要素

面向国土空间用途管制需求构建水生态空间分类体系,基于空间转移矩阵和空间计量模型实证研究2000～2020年长江经济带水生态空间演化特征与影响因素,弥补水生态空间在国土空间规划语境下长时间、大尺度研究中的缺失.研究发现:近20年长江经济带水生态空间整体规模增加2076.08km²,上游和下游地区增加显著,但中游地区规模锐减;东部沿海地区及中部以武汉、长沙、南昌为核心的“中三角”区域城镇空间对水生态空间的侵占严重;水生态空间和农业空间的交叉转换最为显著,是长江经济带水生态空间转换的主导类型;水生态空间同时受到自然地理和社会经济的综合影响,不同因素在不同演化方向上的作用强度存在显著差异.     

生油岩五环芳烃的热演化及成熟度参数

塔里木盆地中生界生油岩中的五环芳烃化合物的热演化呈规律性变化。成熟度较低的样品中的含量较高，苯并芘和苯并荧蒽的含量较低。随着成熟度的增加，含量逐渐下降，而苯并芘和苯并荧蒽的含量不断增多，这表明两者的成因及其演化途径不同。前者可能为有机质早期演化的产物，而后者主要来自环化和芳构化作用。生油层剖面样品分析资料表明，苯并[e]芘／和（苯并[e]芘＋苯并[a]芘）／之比值是良好的成熟度参数，它们可指示生油岩成油高峰期。     

垃圾填埋水溶性有机物组成、演化及络合重金属特征

采集不同填埋年限垃圾和渗滤液,提取制备水溶性有机物(DOM),采用紫外光谱、荧光光谱及1H-核磁共振,研究垃圾填埋DOM组成、演化及络合重金属特征.结果表明,填埋初期(5 a)DOM以脂肪族类物质为主,DOM中芳香族物质随填埋进行含量降低,苯环结构上的羰基、羧基和羟基等随填埋进行不断减少;填埋中后期(5 a)DOM以碳水化合物、有机胺等为主,随着填埋年限的延伸DOM中芳香性物质含量上升,苯环上羰基、羧基和羟基等官能团不断增加.填埋产生的渗滤液原液DOM中同时含有脂族类物质、碳水化合物、有机胺等,渗滤液经过厌氧-好氧和MBR处理后,碳水化合物和芳香族化合物含量相对增加,但小分子有机物和烷基链烃物质含量减少,脂肪链支链变短,分支增加.垃圾填埋DOM通过含氮和含氧官能团络合金属Zn从而影响其分布,而对其他金属的分布影响较小.