储气库含裂纹缺陷井筒寿命可靠性预测方法研究

为了探究地下储气库井筒管柱裂纹缺陷对井筒寿命的影响，采用随机裂纹扩展融合概率密度演化法(Probability Density Evolution Method, PDEM)模型对含裂纹缺陷井筒进行寿命可靠性预测。通过修正后的裂纹特征向量，采用总变差减小(Total Variation Diminishing, TVD)差分格式求解出特征值概率密度函数，可得到其疲劳寿命可靠性，研究不同裂纹长度和井筒内压下，井筒管柱裂纹处最大应力和应力强度因子K的变化规律，并对其模型预测进行性能分析。结果表明：概率密度演化法得到的井筒裂纹尺寸曲线与Monte Carlo法的结果吻合性良好，且概率密度演化法计算简单、精度高，模型预测误差率在11%以内；最大应力及应力强度因子K随着井筒压力、裂纹长度的增加而增大，当最大应力超过材料屈服强度350 MPa后，则增长趋势逐渐减缓直至趋于平稳。     

碳交易机制下政府与重污染企业碳减排演化博弈分析

为探寻碳交易机制下重污染企业碳减排影响因素，研究政府和重污染企业博弈互动机理，以公众和企业意愿为约束，引入碳交易、碳补贴及碳惩罚手段，构建政府与重污染企业演化博弈理论模型，确定不同情形下的系统稳定演化策略，并选取相关数据模拟仿真。研究表明：(1)碳惩罚、碳补贴和碳交易规制手段组合使用为最优监管策略，碳交易机制通过碳交易收入可有效抑制成本因素的负向作用，促进双方积极参与碳减排；(2)受交易价格和碳配额联动影响的碳交易收入，突破一定阈值对博弈双方起正向作用，但存在波动效应；(3)政府和重污染企业碳减排演化博弈系统受双方初始策略比例、成本收益、公众意愿、企业意愿和碳交易市场作用共同驱动，尤其是企业对政府的意愿约束作用显著，可有效推动博弈双方采取积极行为。     

逆断层作用下复合衬砌输水隧洞损伤演化分析∗

复合衬砌是一种新型可承受高内压的输水隧洞衬砌结构,在穿越断层带时会由于断层错动作用发生破坏。 因此,对复合衬砌输水隧洞穿越逆断层的损伤演化分析具有现实意义。通过考虑多重荷载和不同结构层间的分离模式,建立复合衬砌输水隧洞?断层三维有限元模型,研究逆断层不同错动位移下复合衬砌结构损伤演化的过程,并对损伤状态进行量化评估。结果表明：逆断层作用下复合衬砌结构的损伤分为剪切损伤、拉伸损伤和失效破坏三个阶段。滑动面拱腰边墙处钢管受弯曲变形和局部屈曲耦合作用发生破坏是复合衬砌结构的最终破坏形式,破坏范围与滑动面呈“X”型分布向两盘延伸。由于不同材质性能和黏结特性的差异,断层作用导致不同结构层间发生脱离现象,脱离距离与错动位移呈正相关性。混凝土-钢管间脱离不同于混凝土-围岩间呈连续性分布,主要集中在钢管加劲肋附近。钢管内衬降低了混凝土开裂造成的内水外渗风险,增强了复合衬砌结构抵抗断层错动作用,提高了输水隧洞结构的安全裕度。     

湖泊沉积物古DNA揭示气候环境变化和生态演化

广泛分布的湖泊为连续沉积和保存历史时期多样化生物核酸分子提供了绝佳的自然档案。随着近年来古DNA提取和测序技术的进步以及组学技术的发展,利用湖泊沉积物古DNA重建古生态演化及其对气候变化和人类活动的差异性响应得到广泛而深入的研究。本文回顾了古DNA研究的历史背景、理论基础,以及湖泊沉积物古DNA保存的影响因素和生物信息学分析流程;重点评述了湖泊沉积物古DNA在揭示气候环境变化、生物多样性及流域生态系统演化、物种定殖与外来物种入侵、人类活动影响、环境生态功能基因演化及其在细胞器基因组和古生态时间序列分析研究中的诸多应用和进展。同时还介绍了当前研究面临的局限和挑战以及组学技术在古DNA研究中的发展概况,分析了当前研究尚存的不足,并展望了未来可能的努力方向。     

事故致因“2-4”模型的内涵解析及第6版的研究

为使事故致因“2-4”模型(24Model)在追溯事故原因和制定事故预防对策时取得更好的应用效果,有必要对24Model的内涵进行科学解析。通过文献分析和对比研究,阐述24Model的逻辑结构、原因模块的科学内涵、主要特点。研究结果表明:24Model的主要理论基础,一是HEINRICH、BIRD等提出与改进的多米诺骨牌系列模型,二是REASON提出、SHAPPELL等具体化的瑞士奶酪系列模型和人因分类系统,三是STEWART提出的卓越安全管理模型;静态24Model的逻辑结构以因果关系建立,它属于因果顺序类事故致因模型;静态24Model中事故的直接、间接、根源、根本原因的含义可以从上述3大类事故致因模型、管理体系标准和安全文化的定义中找到根据;动态24Model靠行为演化关系建立逻辑结构,其充分表达自身的系统性、动态性、非线性,并且依靠组织行为即影响行为、个体行为即操作行为,构成一个行为演化系统。     

水‑力作用下黏土孔隙结构演化规律研究进展∗

黏土的微结构直接决定宏观水?力学特性，然而现阶段绝大多数模型都是基于宏观参数所建立，由于缺乏微观机制的支撑，己经难以满足科研和工程需求。因此开展孔隙结构演化研究可以加深对非饱和土复杂水?力学特性的认识。在详细阐述黏土的孔径分布特征及双孔模型的基础上，全面回顾和总结了近年来水?力作用下黏土孔隙结构演化规律的研究成果与最新进展，并进行了相关讨论。结果表明：考虑颗粒集聚体的双孔模型（集聚体间孔隙与集聚体内孔隙）可以更好地解释黏土复杂的水?力学特性。水?力作用对黏土孔隙结构的影响机制不同，根据文献试验数据和理论分析初步总结出水?力作用下土孔隙结构的演化规律。外力荷载只显著影响集聚体间孔隙，对集聚体内孔隙基本不影响；含水率变化会改变土颗粒相对位置，继而影响这两类孔隙结构，但是土水相互作用复杂，导致含水率变化对土孔隙结构影响机制仍不清晰，并且没有统一认识。鉴于此，在研究土水相互作用对微观孔隙影响时应充分考虑物理?化学作用，并构建微观孔隙结构演化与宏观变形的定量关系，这也是今后需要深入研究的方向。     

单一事件故障状态中管理者和操作者的收益关系研究北大核心CSCD

为了更深刻地了解系统故障演化过程(System Fault Evolution Process,SFEP)中事件故障状态受管理者和操作者安全和不安全行为的影响,基于量子博弈模型提出了单一事件故障状态量子博弈模型,并对管理者和操作者的收益情况进行了研究。首先论述了利用量子博弈研究单一事件故障状态的可行性并提出假设;其次研究了管理者和操作者在博弈后的期望收益;最后探讨了管理者和操作者混合策略中各行为的实施概率,得到了针对事件故障状态变化的量子博弈模型。结果表明该博弈一般是非对称博弈。管理者采取安全行为且操作者采取不安全行为对双方收益的影响最大;操作者选择安全行为的概率越大,管理者越有利;管理者选择安全行为的概率越大,操作者越有利;确定了双方采取混合策略时各自的期望收益;最后通过实例说明了模型的使用方法。该混合策略具有纳什均衡非博弈演化稳定性,可应用于空间故障网络(Space Fault Network,SFN)的系统故障状态量子博弈分析。     

川东华蓥山废弃矿井水化学特征及影响因素分析

对废弃煤矿酸性矿井水(AMD)、地表水、地下水的水化学特征及影响因素进行分析，可为保护华蓥山水环境提供理论支撑。以广安市华蓥山废弃煤矿群为研究对象，基于水化学参数统计，运用水化学、相关性分析和离子比等方法对水样进行了综合分析研究。结果表明：岩溶水化学类型大多为HCO₃-Ca型；非酸性矿井水主要为HCO₃-Ca型为主；酸性矿井水主要主要为SO₄-Ca和SO₄-Na;受酸性矿井水影响的地表水化学类型以SO₄-Ca和SO₄-Na型为主；酸性矿井水的形成演化除了受溶滤、浓缩、混合及阳离子交换作用外，主要受黄铁矿(FeS₂)的氧化还原反应影响。研究该区废弃矿井水化学特征及控制因素，将为酸性矿井水治理方案提供理论基础，从而削减入江污染负荷，从“源头”上保护长江生态环境。     

厚煤层采空区定向孔分域抽采研究及应用

为提高厚煤层采空区定向钻孔的瓦斯抽采效率，针对山西某高瓦斯矿井采煤工作面，采用理论分析和FLUENT数值模拟相结合的方法研究采动裂隙分域演化特性，提出覆岩裂隙场分域准则，确定定向钻孔布置区域与核心抽采布置范围，并在采空区现场开展定向钻孔分域抽采瓦斯试验。结果表明：破断裂隙密集区内，岩层断裂穿层裂隙发育较明显、瓦斯聚集显著，且钻孔稳定性高，是布置定向钻孔的最佳区域；并将与回风巷中心线水平距离3～13 m,与煤层顶板垂直距离10～18 m的区域设定为核心抽采区域。定向钻孔分域抽采试验中，单孔抽采瓦斯体积分数平均提升22.355%,单孔瓦斯抽采纯量平均提升1.295 m³/min,该结论验证了厚煤层采空区定向钻孔分域抽采方法的实用性与合理性。