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Experiment and analysis of the formation,expansion and dissipation of gasbag in fine sediments based on pore water pressure survey

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Acta Oceanologica Sinica 2022年第4期41卷 91-100页

作者： Shiyun Lei xiujun guo Haoru Tang College of Environmental Science and Engineering Ocean University of ChinaQingdao 266100China Shandong Provincial Key Laboratory of Marine Environment and Geological Engineering Ocean University of ChinaQingdao 266100China Key Lab of Marine Environment and Ecology of Ministry of Education Ocean University of ChinaQingdao 266100China

Deep-seated gas in seabed sediments migrates upwards from effect of external factors,which easily accumulates to form gasbags at interface of shallow coarse-fine sediments.Real-time monitoring of this process is important to predict disaster.However,there is still a lack of effective monitoring methods,so we attempt to apply multi-points pore water pressure monitoring technology when simulating forming and dissipation of gasbags in sediments through laboratory experiment.This study focuses on discussion of sensitivity of pore water pressure monitoring data,as well as typical changing characteristics and mechanisms of excess pore water pressure corresponding to crack generation,gasbag formation and gas release.It was found that the value of excess pore water pressure in sediments is negatively correlated with vertical distance between sensors and gas source,and the evolution of gasbag forming and dissipation has a good corresponding relationship with the change of excess pore water pressure.Gasbag formation process is divided into three stages:transverse crack development,longitudinal cavity expansion,and oblique crack development.Formation of gasbag begins with the transverse crack at the interface of coarse-fine sediments while excess pore water pressure attenuates rapidly and then drops,pressure remains almost unchanged when cavity expanses longitudinally,oblique crack appeared in final stage of gasbag evolution while excess pore water pressure accumulated and dissipated again.The variation curve of excess pore water pressure in gas release stage has saw-tooth fluctuation characteristics,and the value and time of pressure accumulation are also fluctuating,indicating the uncertainty and non-uniqueness of gas migration channels in sediments.

关键词： pore water pressure monitoring technology excess pore water pressure gasbag cracks gas migration

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Impact of seepage flow on sediment resuspension by internal solitary waves:parameterization and mechanism

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Journal of Oceanology and Limnology 2023年第2期41卷 444-457页

作者： Zhuangcai TIAN Chao LIU Ziyin REN xiujun guo Mingwei ZHANG Xiuhai WANG Lei SONG Yonggang JIA State Key Laboratory for Geomechanics and Deep Underground Engineering China University of Mining and TechnologyXuzhou 221116China Key Laboratory of Coastal Science and Integrated Management Ministry of Natural ResourcesQingdao 266061China Shandong Provincial Key Laboratory of Marine Environment and Geological Engineering Ocean University of ChinaQingdao 266100China

Sediment incipient motion is the first step in sediment resuspension.Previous studies ignored the effect of seepage flow on the mobility of sediment particles and simplified the seabed surface as a rigid boundary.A flume experiment was designed to innovatively divide the seabed into two parts to control the dynamic response of the seabed and control the seepage conditions.In the experiment,the seabed sediments and the amplitude of internal solitary waves(ISWs)were changed to compare and analyze the impact of seepage flow on the sediment resuspension by shoaling ISWs.Moreover,parametric research and verification were carried out.Results indicate that seepage flow can greatly influence fine sand,promote sediment resuspension,and increase the amount of suspension by two times on average.However,seepage flow had a little effect on the suspension of clayey silt and sandy silt.Besides,seepage force was added to the traditional gravity,drag force,and uplift force,and the parameterization of threshold starting shear stress of coarse-grained sediments was developed.The results of this parameterization were verified,and seepage force was critical to parameterization.The threshold starting shear stress was reduced by 54.6%after increasing the seepage force.The physical mechanism of this process corresponded to the vertical reciprocating transient seepage in and out the seabed interface caused by the wave-induced transient excess pore water pressure.This quantitative study on seepage flow for shear stress of coarse-grained sediments induced by ISWs is critical to geohazard assessment.

关键词： internal waves seepage flow sediment resuspension parameterization mechanism

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The Long-Term Impacts of COVID-19 on Physical and Psychological Health—Beijing Municipality,China,December 2022–April 2023

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China CDC weekly 2023年第40期5卷 894-899页

作者： Tian Tian Chuan Yang Xiaoyu Long Fei Kong Yu Fu Fang Liu Ling Tuo xiujun guo Lei Li Xingxing Zhao Qun Wang Guangti Yuan Huiqing Wang Yuanyuan Wang Jie Qiao Center for Reproductive Medicine Department of Obstetrics and GynecologyPeking University Third HospitalBeijingChina State Key Laboratory of Female Fertility Promotion BeijingChina National Clinical Research Center for Obstetrics and Gynecology(Peking University Third Hospital) BeijingChina Key Laboratory of Assisted Reproduction(Peking University) Ministry of EducationBeijingChina Beijing Key Laboratory of Reproductive Endocrinology and Assisted Reproductive Technology BeijingChina Personnel Department Peking University Third HospitalBeijingChina Office of Hospital Management Peking University Health Science CenterBeijingChina The Second Outpatient Department of Peking University Third Hospital BeijingChina Capital Airport sub-district DongPingLi Community Health Center BeijingChina Zizhuyuan Community Service Station in Haidian District BeijingChina Beijing Advanced Innovation Center for Genomics BeijingChina Peking-Tsinghua Center for Life Sciences Peking UniversityBeijingChina.

Summary What is already known about this topic?Reports detailing the clinical presentation of coronavirus disease 2019(COVID-19)are extensive in China.However,data remains limited regarding the long-term effects of the 2022 outbreak on the community and healthcare workers(HCWs).What is added by this report?In the follow-up study conducted with 1,069 community members and 3,309 HCWs infected with COVID-19,we observed that five months postoutbreak,39.2%of community members and 28.7%of HCWs reported experiencing at least one symptom.The symptoms most frequently reported included fatigue or muscle weakness,insomnia,cognitive dysfunction,hair loss,joint or muscle pain,and persistent cough.HCWs tended to experience fewer long-term physical consequences and their symptoms had an expedited recovery time compared to the community members.Nevertheless,HCWs displayed a higher prevalence of moderate to severe depression and anxiety.

关键词： clinical consequences COV

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高植被山区泥石流物源LiDAR遥感精细识别方法研究

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第3期49卷 400-410页

作者：刘小莎董秀军钱济人郭晨赵俊丞詹佳琪成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059 中铁二院工程集团有限责任公司四川成都610031 浙江浙能天然气运行有限公司浙江杭州310052

泥石流物源识别与计算是科学评估泥石流规模、危害程度以及综合治理的基础,而传统的地面调查和光学遥感手段难以有效识别山区植被茂密覆盖下的泥石流物源。机载激光雷达(light detection and ranging,LiDAR)技术能有效去除植被获取真实... 详细信息

泥石流物源识别与计算是科学评估泥石流规模、危害程度以及综合治理的基础,而传统的地面调查和光学遥感手段难以有效识别山区植被茂密覆盖下的泥石流物源。机载激光雷达(light detection and ranging,LiDAR)技术能有效去除植被获取真实的地表形态,为泥石流物源的识别提供了新的解决方案。以九寨沟震区的日则沟泥石流为例,基于高分辨率机载LiDAR数据结合震前卫星影像,开展泥石流物源识别研究,根据物源所处位置和在山体阴影图像上的色彩及纹理差异,将物源分为崩滑物源、坡面物源和沟道物源,并建立各类型物源的机载LiDAR识别标志与遥感解译方法。共解译出日则沟泥石流物源155处,总面积达1.06 km2,占流域总面积的31.56%,在此基础上分析了各类型物源的发育分布规律。为泥石流物源的精确计算提供理论参考和数据支撑,进一步服务于九寨沟震区泥石流的防治与风险评价。

关键词：机载激光雷达泥石流物源识别遥感解译九寨沟地震

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海底沉积物中气囊产生过程超孔隙水压力变化特征分析

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海洋湖沼通报 2024年第2期46卷 51-61页

作者：雷诗芸刘慧芳郭秀军孙浩邢程中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266100 山东省海洋环境地质工程重点实验室山东青岛266100

在外部因素的作用下,海底沉积物中向上运移的深源气体在浅层粗-细沉积物界面处形成气囊,气囊中的气体逸出将带来一定危害。对气囊进行实时监测,能有效判定其发展规律并预测后续相关灾害发生。本研究利用多点孔隙水压力监测技术,通过数... 详细信息

在外部因素的作用下,海底沉积物中向上运移的深源气体在浅层粗-细沉积物界面处形成气囊,气囊中的气体逸出将带来一定危害。对气囊进行实时监测,能有效判定其发展规律并预测后续相关灾害发生。本研究利用多点孔隙水压力监测技术,通过数学模拟实验和物理模拟实验两种方式模拟饱和细粒沉积物中气囊的发生和消散过程,重点讨论裂缝产生、气囊形成、气体释放的典型超孔隙水压力变化特征和变化机制。在理论分析的基础上,根据数学模拟和物理模拟实验的结果,将气囊的形成-生长-消散过程分为横向裂缝产生、气囊纵向膨胀、斜/竖向裂缝产生三个阶段,对应的超孔隙水压力时间序列呈“凹”字形。气囊形成始于粗-细沉积物界面处横向裂缝产生,此时超孔隙水压力值迅速衰减;之后气囊纵向腔膨胀发育,超孔隙水压力保持相对稳定;气囊演化末期出现斜/竖向裂缝,超孔隙水压力再次累积与消散。气体释放阶段的超孔隙水压力变化曲线呈锯齿状波动,可根据压力锯齿状波动的差异性区分气体是间歇性释放还是连续性释放。土层经历气体释放过程后,再次注气时超孔隙水压力能够累积的极值降低,这意味着较小的压力就能产生裂缝再次打开气体通道,破坏沉积物使气体逸出。

关键词：孔隙水压力监测超孔隙水压力气囊裂缝气体运移

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泰山北翼岩溶含水介质分布及地下水循环规律研究

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地质学报 2024年第2期98卷 579-590页

作者：孙斌李常锁魏善明丁冠涛郭秀军高帅刘春伟杨振华中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266100 山东省地质矿产勘查开发局八○一水文地质工程地质大队(山东省地矿工程勘察院) 山东济南250014 山东省地下水环境保护与修复工程技术研究中心山东济南250014

为了深入认识济南岩溶泉水及地热水循环过程,本文以泰山北翼碳酸盐岩含水介质空间分布特征为研究出发点,分析其埋藏条件和连续性特征,并利用数理统计、空间插值、Piper三线图、概念模型等方法,结合水动力场、水化学场、水温度场和水年... 详细信息

为了深入认识济南岩溶泉水及地热水循环过程,本文以泰山北翼碳酸盐岩含水介质空间分布特征为研究出发点,分析其埋藏条件和连续性特征,并利用数理统计、空间插值、Piper三线图、概念模型等方法,结合水动力场、水化学场、水温度场和水年龄场“四场”分析,揭示区域地下水循环规律。结果表明:地表分水岭与齐广断裂、禹王山断裂、聊考断裂等深大断裂控制了泰山北翼地区岩溶含水介质空间展布,大致呈现由南向北埋藏深度逐渐增大的变化趋势,受马山断裂、东坞断裂、文祖断裂等次级断裂影响岩溶含水介质上下盘有不同错动,但东西展布仍具有较好连续性;区域地下水循环过程极其复杂,泰山岩群、寒武纪及奥陶纪各类含水岩组通过排泄-渗漏、断裂垂向径流、水平地下径流等形式发生水流交汇,并在山前局部地区与第四纪松散孔隙水产生水量交换,最终通过泉或人工开采形式排泄。区域地下水流具有统一的“四场”,并且呈现明显的水平与垂向分带特征,大致沿东阿断裂及其延长线—吴家堡—华山—章丘区—淄博磁村一线划分冷泉与地热水的分界线,以600 m、1000 m划分出浅、中、深循环深度分界线;冷泉以浅循环为主,中、深循环为辅,地下水矿化度、温度、年龄偏低,而地热水以中、深循环为主,浅循环为辅,地下水矿化度、温度、年龄偏大。不同含水介质水流具有一定内在关联,构成一个完整的岩溶水系统。

关键词：济南岩溶含水介质泉水地热水循环四场

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气体导致海床隆起与裂缝形成过程分析

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海洋湖沼通报 2024年第2期46卷 32-40页

作者：唐浩儒杨彬郭秀军雷诗芸邢程孙浩中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266100 山东省海洋环境地质工程重点实验室山东青岛266100 海洋环境与生态教育部重点实验室山东青岛266100

海底沉积物中来自深源的气体在突破表层细粒沉积物逸出时,由于气源压力不同、地层结构不同可能会导致不同程度的海床面隆起,进而造成不同细粒沉积物变形破坏过程,引发不同规模和类型的地质灾害。为研究这一过程的演化特征,本文开展细粒... 详细信息

海底沉积物中来自深源的气体在突破表层细粒沉积物逸出时,由于气源压力不同、地层结构不同可能会导致不同程度的海床面隆起,进而造成不同细粒沉积物变形破坏过程,引发不同规模和类型的地质灾害。为研究这一过程的演化特征,本文开展细粒沉积物的充气室内模型实验与数值模拟分析,观测气体导致土体隆起过程的典型过程与土体中超孔隙水压力变化,以及不同隆起程度下的土体应力应变变化。结合前人的土体拱起变形研究以及气致裂缝理论,分析实验数据发现:(1)薄板弹性变形理论可以很好地描述恒定气压、气体均匀分布情况下海底细粒沉积物的变形过程;(2)细粒沉积物经历隆起变形后的裂缝发生位置与形成裂缝的临界气压与沉积物底部气囊的尺寸相关,气囊越矮胖,气囊的边缘位置更容易产生拉张破坏,反之则气囊的顶部细粒沉积物更容易产生裂缝。

关键词：细粒沉积物海底隆起超静孔隙水压力气致裂缝

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泥质潮滩海水-地下卤水相互作用复杂模式初探

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海洋湖沼通报 2024年第2期46卷 41-50页

作者：张宇丰邢程郭秀军邵帅付腾飞吴汉夫中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266100 山东省海洋环境地质工程重点实验室山东青岛266100 山东大学(青岛)海洋研究院山东青岛266237 自然资源部第一海洋研究所山东青岛266061

在世界范围内,众多滨海地下卤水资源分布于泥质潮滩区域,但针对该区域地下河口的研究目前仅处于初级阶段,且尚未建立地下河口模型。本文选择莱州湾南岸为典型研究区,在表层沉积物垂向渗透系数不同区域开展原位高密度电阻率监测、孔隙水... 详细信息

在世界范围内,众多滨海地下卤水资源分布于泥质潮滩区域,但针对该区域地下河口的研究目前仅处于初级阶段,且尚未建立地下河口模型。本文选择莱州湾南岸为典型研究区,在表层沉积物垂向渗透系数不同区域开展原位高密度电阻率监测、孔隙水电导率监测及海水、地下水电导率测量。明确泥质潮滩沉积物体电导率与孔液电导率间物性关系,建立海水-地下水混合区划分标准,最后结合该标准与各潮时断面电阻率监测结果,分析海水-地下水复杂交换模式、影响因素,揭示混合区时空分布规律。研究结果表明,淤泥层中集群分布的生物通道为潮汐过程中海水-地下水交换的主要途径。泥质潮滩地下河口中“盐度晕”与“地下水排泄通道”的形成机制及其内部发生的海水-地下水交换过程与砂质潮滩存在差异。潮滩沉积物渗透性降低将引起海水-地下水通过沉积物直接交换的速率降低,进而导致其交换主要途径向高渗透性通道偏移,同时通道内海水的入侵及排泄的速度将会加快。

关键词：泥质潮滩地下河口海水-地下水交换生物通道高密度电阻率层析成像法

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Luminescent terpyridine-based metallo-supramolecular systems:from design to applications

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Science China Chemistry 2023年第7期66卷 1940-1962页

作者： Chenxing guo Feng Su Pingru Su xiujun Yu Xiaopeng Li College of Chemistry and Environmental Engineering Shenzhen UniversityShenzhen 518060China Guangdong Key Laboratory for Biomedical Measurements and Ultrasound Imaging National-Regional Key Technology Engineering Laboratory for Medical UltrasoundSchool of Biomedical EngineeringShenzhen University Medical SchoolShenzhen 518060China Shenzhen University General Hospital Shenzhen University Clinical Medical AcademyShenzhen 518055China

Luminescent metallo-supramolecules have received tremendous attention in recent years owing to their diverse yet well-defined structures,tunable luminescent properties,and broad applications.In this context,the development of terpyridine(tpy)-based luminescent metallo-supramolecular systems has seen rapid growth.This review aims to summarize the recent progress of luminescent metallo-supramolecular assemblies from tpy ligands with metal ions,with a focus on discrete metallo-supramolecular architectures and metallo-supramolecular polymers.The design strategies and common approaches for tuning the luminescence properties are detailed along with representative applications.Finally,the pitfalls and unmet challenges regarding the structural characterization and practical applications of tpy-based metallo-supramolecules are discussed followed by our perspectives on the future directions of this field.

关键词： luminescence metallo-supramolecules terpyridine coordination-driven self-assembly supramolecular chemistry

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冲击载荷下动压巷道坚硬顶板动态力学特性及其破坏机理研究

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山东煤炭科技 2024年第1期42卷 123-127,132页

作者：朱孟智郭际鹏谭秀君陕西正通煤业有限责任公司陕西咸阳713699 华能灵台邵寨煤业有限责任公司甘肃平凉744401

为研究冲击载荷作用下动压巷道坚硬顶板的动态力学特性及其破坏机理,利用SHPB冲击试验和数值模拟相结合的方法,分析了不同岩性顶板的动态力学特性和破坏模式,从应力波的角度揭示了其破坏机理。结果表明:试样的动态力学特性具有较强的应... 详细信息

为研究冲击载荷作用下动压巷道坚硬顶板的动态力学特性及其破坏机理,利用SHPB冲击试验和数值模拟相结合的方法,分析了不同岩性顶板的动态力学特性和破坏模式,从应力波的角度揭示了其破坏机理。结果表明:试样的动态力学特性具有较强的应变率效应,动态抗压强度与应变率呈线性关系增长;随着冲击载荷增大,试样的动态抗压强度、动态弹性模量和极限应变在一定范围内均增大,破坏模式具有从张拉破坏向剪切破坏变化的趋势;应力波在试样内部反射形成的拉伸波在试样内部轴心叠加是导致内部裂纹扩展贯通破坏的主要原因。

关键词：冲击载荷岩层力学特性破坏机理

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