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基于液电效应的高强电爆震致裂页岩试验研究

中国矿业大学学报 2024年第4期53卷 623-633页

作者：聂百胜马正韬柳先锋包松李雄飞何溪融张喆浩李孜健重庆大学煤矿灾害动力学与控制全国重点实验室重庆400044 北京理工大学爆炸科学与安全防护全国重点实验室北京100081 中国矿业大学(北京)应急管理与安全工程学院北京100083 北京航空航天大学可靠性与系统工程学院北京100191

为研究基于液电效应的高强电爆震致裂页岩规律及页岩气储层改造可行性,选取中国四川盆地长宁地区的黑色页岩为试验样品,利用团队自主研制的多地形可移动高强电爆震致裂岩体试验系统,预设放电参数为电压10~14 kV,电容500μF,辅以示波系... 详细信息

为研究基于液电效应的高强电爆震致裂页岩规律及页岩气储层改造可行性,选取中国四川盆地长宁地区的黑色页岩为试验样品,利用团队自主研制的多地形可移动高强电爆震致裂岩体试验系统,预设放电参数为电压10~14 kV,电容500μF,辅以示波系统、应变测试系统和基恩士VHX-6000数码显微系统,分析了高强电爆震致裂页岩试样的电压电流及应变变化特征,阐明了不同放电参量下电爆震作用前后表面裂隙形貌及断面特征,初步揭示了电爆震致裂页岩机制.结果表明:高强电爆震可明显致裂页岩,峰值电流、压-拉应变最大峰峰值、应变第一高峰值、应变第二高峰值均与放电电压呈正相关;高强电爆震致裂后的试件表面裂隙主要包括贯穿裂隙、放射状裂隙和正交裂隙,在14 kV时出现不同裂隙之间沟通的现象,表面裂隙均呈现良好分形特征;高强电爆震作用试件后,作用面、断面的不平整度较大,表面有较多岩石碎屑;高强电爆震作用下页岩破坏主要形式为鳞片状、波浪状、台阶状等张拉破坏.该试验研究可为基于液电效应的高强电爆震技术应用于页岩气储层改造可行性论证提供支撑.

关键词：页岩致裂液电效应高强电爆震表面裂隙电压电流表面应变

2023年8月6日山东德州平原M 5.5地震同震变形及地震活动性变化数值模拟

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地质学报 2024年第7期98卷 2101-2109页

作者：孟秋王子韬张怀中国科学院大学地球与行星科学学院中国科学院计算地球动力学重点实验室北京100049 中国地震局地震预测研究所北京100036 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519080 北京燕山地球关键带国家野外科学观测研究站中国科学院大学北京101408

2023年8月6日,山东省德州市平原县发生M 5.5地震,造成了严重的经济损失,打破了山东省近40年未发生M≥5.0地震的平静期。平原地震震中区域人口稠密,经济发展迅速,其引起的区域地震活动性变化与未来强震发生的可能性是社会关注的热点。本... 详细信息

2023年8月6日,山东省德州市平原县发生M 5.5地震,造成了严重的经济损失,打破了山东省近40年未发生M≥5.0地震的平静期。平原地震震中区域人口稠密,经济发展迅速,其引起的区域地震活动性变化与未来强震发生的可能性是社会关注的热点。本文通过有限元数值模拟方法,建立三维模型研究震中孕震环境及其邻区同震形变应力场,利用假定破裂模型模拟地震同震位错,根据库仑应力变化理论探究周围区域地震活动性变化。结果表明,本次地震主要形变集中于发震断层10 km范围内,震中位置库仑应力下降超过500 kPa,未来短期内强震发生概率不大。平原地震对附近地震活动性造成了一定影响,可能促进了北部走滑型中小震活动,抑制了西侧正断型地震的发生。对于华北平原及邻近断层地震活动性变化仍需要更长时间地震数据和更深入的研究工作。

关键词：平原地震地震活动性库仑应力变化有限元数值模拟

基于PLUS模拟未来土地利用变化的可持续发展评估——以江西省为例

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地理科学 2024年

作者：杨子韬田莉中国科学院大学中国科学院地理科学与资源研究所

以江西省2010年和2020年土地利用现状为基期数据，并结合江西省自然资源特点与土地利用政策，利用PLUS模型对该省2030年土地利用进行3种未来情景模拟（正常发展情景、生态保护情景和耕地保护情景）；通过模拟分析发掘其内涵生长规律和... 详细信息

以江西省2010年和2020年土地利用现状为基期数据，并结合江西省自然资源特点与土地利用政策，利用PLUS模型对该省2030年土地利用进行3种未来情景模拟（正常发展情景、生态保护情景和耕地保护情景）；通过模拟分析发掘其内涵生长规律和土地转变机制；并基于可持续发展理念对未来的3种发展情景结果进行评估，结果表明：(1) 2010—2020年江西省土地利用主要表现为耕地、林地面积的持续减少，灌木和建设用地面积的稳定上升；土地转型过程中耕、林、灌木地转变突出，耕地和林地是建设用地的扩张之源，林地与耕地之间存在置换；(2)在未来（2030年）3种情景的模拟适宜性评估中，正常发展情景的面积变化较2010—2020年基本一致，其社会效益和经济效益最高，情景模拟适宜性指数（SSI）值最大，可持续发展潜力最好；生态保护情景下灌木地、水域、湿地面积略有增加，耕地锐减，对比其他两种情景，其生态效益最好，情景适宜性良好；耕地保护情景下的耕地资源回补，林地面积大幅减少，建设用地和灌木面积增加，其经济效益最低，情景适宜性一般。多情景模拟反映了江西省不同侧重点的发展需求，为管理者在未来国土空间规划和开发上提供参考依据。

关键词：土地利用 PLUS模型情景模拟江西省可持续发展

基于危险天气不确定性的最小风险路径规划方法

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工程科学学报 2024年第5期46卷 887-896页

作者：王岩韬赵昕颐中国民航大学国家空管运行安全技术重点实验室天津300300

为降低飞行过程中遭遇危险天气的概率,同时避免大范围绕飞导致的路径与耗油增加,针对航路中的雷暴、积冰和颠簸天气,使用数值预报和概率预报,面向航前飞行计划,提出一种基于危险天气不确定性的最小风险路径规划方法.首先,基于概率预报... 详细信息

为降低飞行过程中遭遇危险天气的概率,同时避免大范围绕飞导致的路径与耗油增加,针对航路中的雷暴、积冰和颠簸天气,使用数值预报和概率预报,面向航前飞行计划,提出一种基于危险天气不确定性的最小风险路径规划方法.首先,基于概率预报数据使用配料法和C-F模型计算雷暴发生概率,基于数值预报数据计算积冰预测指数和颠簸预测指数;然后,融合多类型危险天气,提出一种具备风险标识的栅格化地图;在此基础上,改进传统路径最短的规划算法,构建以风险最小化为目标的Dijkstra和A^(*)算法;最后,使用2023年4月3日华中地区强对流天气预测数据建立风险地图,使用上述改进算法与传统Dijkstra、A^(*)和RRT算法进行路径规划并对比分析.结果表明,传统Dijkstra和A^(*)算法可计算得到最短飞行路径,而改进的A^(*)算法可计算得到总风险最小路径;若综合考虑飞行风险与路径长度,改进的Dijkstra算法最为适合.

关键词：危险天气概率预报不确定性推理飞行路径规划风险最小化

粤港澳大湾区交通流网络空间结构和边界效应测度

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热带地理 2024年第5期44卷 783-793页

作者：吴旗韬广东省科学院广州地理研究所广州510070

推动港澳与内地交通互联互通和融合发展是粤港澳大湾区高质量发展的重要内容。大湾区由于制度差异对跨境交通产生边界效应,但现有研究中利用真实交通流大数据对边界效应的动态测度研究不足。文章基于粤港澳大湾区高速公路收费数据和跨... 详细信息

推动港澳与内地交通互联互通和融合发展是粤港澳大湾区高质量发展的重要内容。大湾区由于制度差异对跨境交通产生边界效应,但现有研究中利用真实交通流大数据对边界效应的动态测度研究不足。文章基于粤港澳大湾区高速公路收费数据和跨境交通数据构建大湾区交通流网络,采用复杂网络和边界效应度量方法,研究大湾区交通流网络空间结构及其边界效应的动态变化。结果表明,粤港澳大湾区交通流网络具有独特的广佛、深莞惠“双核心―边缘”结构,疫情后大湾区交通流网络的交通覆盖度和紧密度都有较大提升,港澳车流开始跨越边界向北延伸,粤港澳交通融合加速,形成“两岸互通、全域互联”的空间格局,但整体上香港地区和澳门地区在整体网络的重要性依然较弱。香港地区和内地、澳门地区和内地间的阻碍系数高于内地各县区间的阻碍系数,客车的阻碍系数普遍低于货车的阻碍系数。疫情后全网络的阻碍系数呈现动态下降趋势,边界效应的限制作用降低。文章拓展了交通流网络研究中边界效应的定量研究框架,有助于推动粤港澳大湾区交通融合发展。

关键词：边界效应交通流网络时空特征粤港澳大湾区