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中国西南喀斯特石漠化治理对生物多样性的影响

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地理学报 2024年第1期79卷 97-113页

作者：龙明康白晓永李姿霖薛盈盈陈飞李朝君冉晨张思蕊杜朝超宋丰姣肖碧琴熊练中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室贵阳550081 中国科学院大学北京100049 贵州大学资源与环境工程学院贵阳550025 重庆大学环境与生态学院重庆400044 贵州师范大学地理与环境科学学院贵阳550001 贵州省水利科学院贵阳550002

生态修复措施会对生物多样性热点区域产生强烈影响,因此量化石漠化治理对生物多样性的贡献在西南喀斯特地区是至关重要的。本文通过回归分析以及残差趋势分析等方法,揭示了2000—2020年中国西南喀斯特地区石漠化及生物多样性的时空演变... 详细信息

生态修复措施会对生物多样性热点区域产生强烈影响,因此量化石漠化治理对生物多样性的贡献在西南喀斯特地区是至关重要的。本文通过回归分析以及残差趋势分析等方法,揭示了2000—2020年中国西南喀斯特地区石漠化及生物多样性的时空演变规律,量化了石漠化治理等因素对生物多样性的贡献。结果表明:中国西南喀斯特地区石漠化以轻度石漠化和中度石漠化为主,石漠化总面积减少了10.25万km^(2),减少速率为0.49万km^(2)/a;喀斯特地区生物多样性总体呈增加趋势,生物多样性综合指数均值为0.40,总体维持在中等水平;石漠化治理和生物多样性呈正相关关系,其对生物多样性的贡献为26.39%;气候变化和人类活动对生物多样性的贡献分别为52.78%、47.22%。结果表明,石漠化治理对生物多样性表现出积极贡献,对后续生态修复工程的实施以及生物多样性的保护具有一定指导意义。

关键词：中国西南石漠化治理气候变化生物多样性

盐岩变速率循环试验中的疲劳特性与声发射特征研究

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岩石力学与工程学报 2024年第4期43卷 951-963页

作者：杨镇宇陈结范金洋姜德义王同涛杨春和重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044 重庆大学资源与安全学院重庆400044 中国科学院武汉岩土力学研究所湖北武汉430071

为研究压气蓄能型盐穴注采气速率变化对围岩疲劳力学特性和细观机制的影响,在声发射监测下对盐岩开展4组变循环速率疲劳试验(加、卸载速率一致),试验中采用不同的上限应力和应力路径。分析循环内的残余应变、声发射累积振铃计数(后续简... 详细信息

为研究压气蓄能型盐穴注采气速率变化对围岩疲劳力学特性和细观机制的影响,在声发射监测下对盐岩开展4组变循环速率疲劳试验(加、卸载速率一致),试验中采用不同的上限应力和应力路径。分析循环内的残余应变、声发射累积振铃计数(后续简称AE计数)和峰频等与循环速率的相关性,结果表明:(1)循环残余应变和循环累积AE计数均具有明显的率相关性(即与循环速率呈明显的幂函数型关系,如ε_(ri)=mv_(i)^(-b)+ε_(l),N_(AE-i)=m'v_(i)^(-b')形式),应力等级和应力因子(幂函数的系数项m,m')正相关,应力等级和蠕变塑性的率相关性(幂函数指数项b)正相关,循环累积AE计数的率相关性则相反(幂函数的指数项b'减小)。率相关性参数(b,b')均能不同程度提前于循环残余应变预示加速破坏阶段的来临。(2)循环累积AE计数加速增长点在循环残余应变发展趋势的一、二阶段过渡点左右,该点在上限应力为19,23,27 MPa试验中大致对应2.382%,3.464%,4.297%的累积残余应变。(3)每循环内低频信号占比随循环速率增大而减小,高频信号占比随速率减小而增大,中频信号占比仅随应力等级提升而增长。(4)快、慢循环分别起到了硬化、软化作用,软化作用使后一循环中有更小起裂应力和更强塑性变形能力(硬化作用则反之),这种机制与慢速循环中更多小尺度裂纹萌生扩展,以及慢速卸载过程中内应力的充分释放有关。研究成果对压气蓄能盐穴注采气频率调节方式和损伤演化分析有一定参考意义。

关键词：岩石力学压气蓄能盐岩疲劳试验声发射

考虑连续山体影响的耐张型悬索支撑输电结构风振响应分析

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工程力学 2024年第S01期41卷 31-37页

作者：王涛王邦杰李正良哈尔滨工业大学交通科学与工程学院黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学重庆研究院重庆401151 重庆大学土木工程学院重庆400045 风工程及风资源利用重庆市重点实验室(重庆大学) 重庆400045

针对适用于山区的新型输电结构——悬索支撑输电结构,为了评估连续山体数量对该结构性能的影响,该文进行了连续山体影响下边界层风洞试验;基于试验数据,分析了平均和脉动风速在不同数量连续山体影响下的演变趋势,并给出了平均风修正系... 详细信息

针对适用于山区的新型输电结构——悬索支撑输电结构,为了评估连续山体数量对该结构性能的影响,该文进行了连续山体影响下边界层风洞试验;基于试验数据,分析了平均和脉动风速在不同数量连续山体影响下的演变趋势,并给出了平均风修正系数和脉动风修正系数的建议公式;提出了连续山体影响下悬索支撑输电结构的风致非线性动力分析方法;针对位于某耐张段的悬索支撑输电结构,评估了其风致动力响应受不同数量连续山体的影响。研究结果表明:当连续山体数量增加时,在山顶处,平均风修正系数先增大后平稳,在背风面山脚处,平均风修正系数先增大后减小,而最大脉动风修正系数呈现先减小后增大的趋势;就导线、支撑导线悬索的跨中位移和跨中张力而言,其均值和标准差随着连续山体数量增加呈现先减小再增加后逐渐平稳的趋势;不同数量连续山体对导线、支撑导线悬索跨中位移均值影响较为显著,对其标准差影响较小,而对于跨中张力则恰好相反。

关键词：连续山体风洞试验悬索支撑输电结构耐张段风振

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多源数据融合的深埋隧道岩爆预测方法

东南大学学报（自然科学版） 2024年第3期54卷 707-716页

作者：张平任松吴斐刘跃陈星宇重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044 重庆大学资源与安全学院重庆400044 广西博宇生态环境有限公司南宁530213

为提高隧道设计阶段未开挖区域的岩爆预测准确性,提出了一种多源数据融合的隧道岩爆预测方法.综合隧道勘察和施工阶段的不同地质信息,采用基于证据关联系数的加权融合技术,构建了隧道精细化三维动态地质模型.建立了基于强度理论的岩爆... 详细信息

为提高隧道设计阶段未开挖区域的岩爆预测准确性,提出了一种多源数据融合的隧道岩爆预测方法.综合隧道勘察和施工阶段的不同地质信息,采用基于证据关联系数的加权融合技术,构建了隧道精细化三维动态地质模型.建立了基于强度理论的岩爆可能性判定方法和基于能量理论的岩爆烈度预测方法,通过Hoek-Brown强度准则判断围岩是否发生岩爆,利用储能极限阈值和能量释放指数划分岩爆烈度,并将其应用于四川某隧道工程中.结果表明,所提方法可以实现隧道掌子面前方30 m范围内的岩爆精准预测,预测结果与隧道开挖实际岩爆的吻合率为95.8%.因此,该预测方法能够在隧道施工前预判岩爆烈度,为隧道岩爆防治提供指导.

关键词：隧道地质信息多源融合三维地质模型双控理论岩爆预测

SiO_(2)气凝胶复合材料及其在航空航天领域的研究进展

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复合材料学报 2024年第7期41卷 3355-3371页

作者：穆锐刘元雪刘晓英张育新姚未来任俊儒陈金锋成鑫磊杨秀明龚宏伟陆军勤务学院重庆401331 岩土力学与地质环境保护重庆市重点实验室重庆401331 重庆大学材料科学与工程学院重庆400030

航空航天作为目前最前沿、最基础和最具影响力的科学技术研究领域,其科学研究发展水平是衡量国家科学技术创新性的重要标志。航空航天保温隔热材料作为航空航天技术发展最重要的技术支撑,如何制备出具有良好保温隔热性能和机械强度的材... 详细信息

航空航天作为目前最前沿、最基础和最具影响力的科学技术研究领域,其科学研究发展水平是衡量国家科学技术创新性的重要标志。航空航天保温隔热材料作为航空航天技术发展最重要的技术支撑,如何制备出具有良好保温隔热性能和机械强度的材料对航空航天技术的发展具有重要意义。SiO_(2)气凝胶凭借超低热导率、高孔隙率、高比表面积和超低密度等优异性能,在深空探测器、太阳能翻板、航天飞机发动机、固体火箭助推器和返回舱底座等特种工程设备材料中具有较好的应用前景。近年来,随着SiO_(2)气凝胶研究方法与制备技术的不断发展,通过将其与具有高强度、耐高温性等功能材料进行复合,可协同提升其保温隔热和机械强度等性能,对航空航天特种工程材料发展至关重要。鉴于此,本文简述了SiO_(2)气凝胶的发展历程,详细分析总结了SiO_(2)气凝胶与常见氧化物、纤维增强和有机聚合物等增强材料复合形成的气凝胶复合材料在航空航天领域的研究进展,主要从SiO_(2)气凝胶复合材料的制备方法、结构特征、保温隔热、力学性能等方面进行评述,并展望了SiO_(2)气凝胶复合材料在该领域研究应用所存在的问题、面临的挑战和未来发展方向。

关键词： SiO2气凝胶氧化物气凝胶纤维增强相有机聚合物力学增强航空航天

SiO_(2)纳米颗粒在润滑领域中的研究与应用现状

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材料导报 2024年第5期38卷 31-39页

作者：陈进李默涵阮文琳孙涛刘晓英中国人民解放军陆军勤务学院重庆401331 重庆大学材料科学与工程学院重庆400044 重庆工商大学环境与资源学院重庆400067

据此,本综述主要介绍了SiO_(2)纳米颗粒的润滑机理与影响因素,详细论述了SiO_(2)纳米颗粒在液体润滑、固体润滑领域的相关研究与应用现状,包括其在实际应用时所采用的相关表面处理与改性等手段。重点介绍了SiO_(2)纳米颗粒在提高聚合物... 详细信息

据此,本综述主要介绍了SiO_(2)纳米颗粒的润滑机理与影响因素,详细论述了SiO_(2)纳米颗粒在液体润滑、固体润滑领域的相关研究与应用现状,包括其在实际应用时所采用的相关表面处理与改性等手段。重点介绍了SiO_(2)纳米颗粒在提高聚合物基复合自润滑材料中的作用和巨大应用潜力。最后,对现有SiO_(2)纳米颗粒在自润滑领域中的应用与发展进行了陈述和展望。

关键词： SiO_(2)纳米颗粒液体润滑固体润滑

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锰负载炭化土壤对重金属的吸附性能及机理

中国环境科学 2024年第7期44卷 3900-3909页

作者：于珍珍杨一帆高航王明新常州大学环境科学与工程学院江苏常州213164

采用高锰酸钾预处理和限氧热解相结合的方法处理石油污染土壤(PCS),并将其转化为负载锰氧化物的炭化土壤(Mn-CS).与单独热解处理获得的炭化土壤相比,Mn-CS粗糙多孔,具有更高的比表面积、微孔体积和更低的可溶有机物浸出风险.Langmuir等... 详细信息

采用高锰酸钾预处理和限氧热解相结合的方法处理石油污染土壤(PCS),并将其转化为负载锰氧化物的炭化土壤(Mn-CS).与单独热解处理获得的炭化土壤相比,Mn-CS粗糙多孔,具有更高的比表面积、微孔体积和更低的可溶有机物浸出风险.Langmuir等温线模型和拟二阶动力学模型可以很好地拟合Mn-CS对重金属的吸附特性.Mn-CS对Pb^(2+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)和Cd^(2+)的最大理论吸附量分别为420.54,81.19,79.73,26.40mg/***-CS吸附的重金属主要与Fe/Mn氧化物结合,其次与碳酸盐和有机物结合.吸附过程以单层化学吸附为主,主要机理包括表面络合、共沉淀和矿物束缚/沉淀.高锰酸钾预处理增加了土壤表面的碳酸盐、锰氧化物和无定形碳含量,从而协同提升了Mn-CS对重金属的吸附性能.本研究提供了实现PCS增值转化的新方法,助推PCS治理从达标修复走向资源化利用.

关键词：石油污染土壤热解高锰酸钾重金属吸附剂

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基于CNN的化工园区火灾火焰图像识别研究

中国安全科学学报 2024年第1期34卷 179-186页

作者：张术琳张亚楠田超严翔鲁义施式亮湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201 重庆大学资源与安全学院重庆400044

为及时发现化工园区火灾事故,降低事故损失,利用卷积神经网络(CNN)建立化工园区火灾实时检测系统。基于CNN-YOLOv5算法训练化工园区火灾数据集和普通火灾数据集,分析对比2个数据集的损失值、召回率、精度和类别平均精度。其中,化工园区... 详细信息

为及时发现化工园区火灾事故,降低事故损失,利用卷积神经网络(CNN)建立化工园区火灾实时检测系统。基于CNN-YOLOv5算法训练化工园区火灾数据集和普通火灾数据集,分析对比2个数据集的损失值、召回率、精度和类别平均精度。其中,化工园区火灾数据集的损失值和召回率略低,但精度和类别平均精度高于普通火灾数据集,证明通过CNN检测化工园区火灾的可行性。结果表明:基于火灾检测结果,借助PyQt5程序框架设计化工园区火焰图像识别软件系统,可实现对化工园区火灾火焰图像和视频的识别应用,扩大该方法适用范围。基于CNN的YOLOv5目标检测算法可以实时检测化工园区火灾,其检测方法具有便携性、检测结果具有可靠性,可提高化工园区的安全管理水平。

关键词：化工园区火灾火焰图像识别卷积神经网络(CNN) YOLOv5算法火灾数据集

琼北玛珥火山的结构特征及其对喷发历史和火山灾害的启示

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岩石学报 2024年第7期40卷 2103-2121页

作者：何衍鑫田伟刘平平刘建平崔亚圣张朝鲲许鑫北京大学地球与空间科学学院北京100871 重庆科技大学石油与天然气工程学院重庆401331 湖北省地质科学研究院武汉430034 资源与生态环境地质湖北省重点实验室武汉430034

作为陆地和海岛上第二常见的火山类型,玛珥火山相关区域内生活着大约10%的世界人口,因此玛珥火山灾害研究具有重要科学意义。琼北地区发育的第四纪玛珥火山,是天然的研究对象。根据琼北地区卫星影像、数字高程模型和实地测量结果,确定... 详细信息

作为陆地和海岛上第二常见的火山类型,玛珥火山相关区域内生活着大约10%的世界人口,因此玛珥火山灾害研究具有重要科学意义。琼北地区发育的第四纪玛珥火山,是天然的研究对象。根据琼北地区卫星影像、数字高程模型和实地测量结果,确定了11座玛珥火山的形态学特征。结果表明,琼北地区玛珥火山具圆形、椭圆形和三联点形三类平面形态,其面积0.01~3.42km2,周长0.43~6.64km,平均直径128~2128m,深度8~50m,喷出物体积(致密岩石当量,DRE)共计2.2km^(3),初始岩浆碎屑体积(DRE)共计1.7km^(3),爆炸能量1.2×10^(13)~6.4×10^(16)J,能量转换率则在1%~2%之间。玛珥火山活动可分成三期,第一期杨花岭、儒黄岭和那有岭的火山活动持续了6.35~0.11kyr;第二期陈永岭、石岭、罗经盘、玉墩岭和同类岭的火山活动持续了1.06~0.02kyr;第三期好秀岭、双池岭东岭和西岭的火山活动持续了仅16~0.3yr。石山-永兴一带的区域应力场控制着玛珥火山的拉伸方向。根据最新一期火山爆炸点的侧向迁移轨迹预测下一次爆炸点位于双池岭西岭向西约100~200m处。玛珥火山灾害类型多样,有地震、火山灰云、火山灰空落沉积、基浪涌流、火山弹和火山块喷射、火山泥流、火山气体和身体心理创伤等。喷发情景建模表明琼北火山喷发所产生的火山灰影响区域包括我国海南北部、广东和广西南部、台湾南部,以及越南东部,具体影响范围取决于喷发特征和实时气候。综上所述,我们制定了琼北火山灾害的危险性区划图,并建议对全国火山进行详细形态学调查,建立有代表性的典型案例,作为预测未来火山爆发、预防火山灾害的参考指南。

关键词：玛珥火山形态学喷发历史火山灾害爆炸点迁移琼北地区

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