Hydrogeochemical Processes and Inverse Modeling for a Multilayer Aquifer System in the Yuaner Coal Mine,Huaibei Coalfield,China

Coal mining can dramatically change hydrogeological conditions and induce serious environmental problems. Fifty groundwater samples were collected from the main aquifers in the Yuaner coal mine (Anhui Province, China). The results show that the main hydrogeochemical processes in the mine include dissolution, precipitation, pyrite oxidation, desulfurization, and cation exchange. The Neogene porous aquifer is affected by groundwater flow conditions; its main hydrogeochemical processes are dissolution of carbonate minerals and gypsum, and cation exchange. The Permian coal measure’s fractured sandstone aquifer was confirmed to be controlled by the region’s geological structure; its main hydrogeochemical processes are desulfurization and cation exchange. The Carboniferous Taiyuan limestone aquifer was determined by both groundwater flow conditions and regional geological structure; its main hydrogeochemical processes are dissolution of carbonate minerals and gypsum, pyrite oxidation, and cation exchange. Additionally, hydrogeochemical inverse modeling of the groundwater flow path confirm the hydrochemistry results and principal component analysis.

     

我国堆场磷石膏工程特性分析

磷石膏堆场的渗流及稳定性分析结果的可靠度取决于磷石膏物理力学参数的准确性,因此开展磷石膏工程特性研究十分必要。根据我国不同磷石膏堆场的试验数据,分别对磷石膏的物理性质、击实特性、渗透特性、固结特性和强度特性进行了分析。结果表明:磷石膏强度、压缩、渗透特性均与其压实程度密切相关,相同压实程度不同堆场磷石膏的物理力学性质相近;磷石膏渗透特性与其晶体形态有关;磷石膏在荷载作用下具有长期蠕变变形特性,磷石膏堆场封场后仍会发生较大沉降;深部磷石膏破坏时的应变大于浅层磷石膏;磷石膏剪切破坏时产生负孔隙水压力,实际工程中可通过测试孔压的变化了解堆场坝体的安全程度。     

关于饱和软土地基堤坝边坡稳定分析总应力法的讨论

在饱和的软土地基上修筑堤坝,由于孔隙水压力不易准确测定,需采用“φ=0”的总应力法进行稳定分析。这一做法在国外已明确纳入设计规范,在国内工程界较少受到重视,导致过高地估计了安全系数。本文首先系统地回顾了临界状态土力学中的伏斯列夫强度理论,在理论上阐述了饱和软土地基快速填筑时采用总应力法的原因,同时引用了Bishop和Bjerrum、美国联邦公路局、美国陆军工程师团与我国水电水利工程边坡设计规范的相关条文,确认在饱和软土地基采用总应力法进行稳定分析的合理性。以花敖泡土石坝和拉哇水电站围堰为工程实例,分别采用对土的固结不排水剪的两种做法开展稳定性分析,结果表明,直接将土的固结不排水剪强度指标ccu与φcu作为填筑后的强度参数,将严重高估其安全系数。因此建议正在修订的碾压式土石坝与边坡设计规范增加相应条文,并期望引起工程界对这一问题的重视。     

PBS/HNBR共混可降解橡胶的制备与性能

将聚丁二酸丁二醇酯（PBS）与氢化丁腈橡胶（HNBR）通过熔融共混的方法制备了可以降解的PBS/HNBR共混橡胶。利用X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）,分别对水解前后的PBS/HNBR共混橡胶的晶体结构、表面的微观形貌进行了表征。研究了不同的PBS/HNBR共混比对混炼胶的硫化特性、水解前后力学性能、降解性能的影响。结果表明:PBS与HNBR共混并未影响PBS的晶体结构,PBS能较均匀地分散在HNBR橡胶基体中。在150 ℃的强碱溶液条件下,PBS/HNBR共混橡胶出现了一定程度的降解,且随着PBS用量的增加,降解速率提高。当PBS用量为50 g时,共混橡胶的降解程度达到19.50%,拉伸强度、断裂伸长率和硬度都有下降。     

聚乙烯醇/海藻酸钠双交联凝胶球的制备及其应用

将聚乙烯醇(PVA)、硼酸、海藻酸钠(SA)和氯化钙结合构筑双交联凝胶网络,并负载腐植酸钾(KHA)和钙基蒙脱土(MMT)纳米粒子,成功制备了一种双交联凝胶球(PVA/SA/KHA/MMT).该凝胶球用于亚甲基蓝(MB)和Pb(Ⅱ)的去除.通过FTIR、XRD、TGA、SEM-EDS、Zeta电位分析和BET表征了凝胶球的理化性质.结果表明,吸附过程遵循准二级动力学模型,实验数据与Langmuir模型吻合良好.在25℃时,MB和Pb(Ⅱ)的理论最大吸附容量分别为793.65和507.61 mg/g.热力学结果表明,该凝胶球的吸附是自发吸热的,并且是由系统总体熵的增加所驱动.FTIR和XPS结果表明,Pb(Ⅱ)的吸附过程主要是通过羧基的螯合实现,而MB的吸附则通过氢键和静电相互作用发生.PVA/SA/KHA/MMT对MB和Pb(Ⅱ)具有较高的吸附选择性.经过5次循环使用后,凝胶球对MB和Pb(Ⅱ)仍表现出较高的去除率.     

基于病毒传播网络的基因序列表示学习

基因序列数据中往往存在大量的非编码和缺失序列,现有的基因序列表示大多通过人工方法对高维的基因序列进行特征提取,不仅非常耗时且成功的预测很大程度依赖于生物学知识的正确利用.基于病毒传播网络构建了一种基于图上下文信息的基因序列表示方法,对目标节点病毒序列进行编码后,使用注意力机制对其邻居节点的序列信息进行聚合,从而得到目标节点病毒序列的新的低维表示.进而依据病毒传播网络中相邻节点的基因序列相似性高于不相邻节点的特征,对基因序列表示模型进行优化,训练后得到的新的表示不仅可以有效表达基因序列的特征,同时极大地降低了序列的维度,提高了计算效率.分别在仿真病毒传播网络、新型冠状病毒和艾滋病毒传播网络数据上训练基因序列表示模型,并在相应的网络上进行未采样感染者发现任务.实验结果充分验证了模型的有效性,与其他方法的比较证明了模型的高效性,模型可以有效地在病毒传播网络上发现未采样感染者,这在流行病调查领域也具有一定的实际意义.     

超厚水泥稳定碎石基层室内试验及数值模拟分析

为了研究细观层次下碎石混合料中裂纹的产生发展及应力应变分布情况,以水泥碎石基层为研究对象,依托望谟至贞丰公路超厚宽幅水泥稳定碎石基层施工项目,进行原材料选择与检测。首先利用规划求解法进行混合料配合比设计得出最优配比;然后进行室内击实试验获得最大干密度与最优含水量,并进行无侧限压缩试验获得无侧限抗压强度,再利用灰色关联法获得原材料对混合料7 d无侧限抗压强度的关联度大小;最后利用有限元分析软件ANSYS对水泥碎石试件在单轴受压及抗折情况下碎石混合料中裂纹的产生、扩展及贯通的全过程以及应力分布情况进行模拟,通过与无侧限抗压强度试验结果对比,证明了此数值模拟方法的可靠性和合理性。结果显示:随水泥剂量的增加,水泥稳定级配碎石混合料最佳含水量及最大干密度随之增加;混合料水泥剂量与水泥碎石基层混合料7 d无侧限抗压强度之间的关联度4.75 mm碎石集料筛孔处的通过率混合料含水量;竖向受压过程中随着水泥剂量的增加,混合料试件破坏时的最大位移逐渐增加,且应力集中更加明显,骨料的破坏程度随之增大;混合料抗折破坏过程首先始于大粒径碎石骨料的水泥与碎石骨料界面过渡区,然后逐渐扩展,水泥剂量越大,混合料抗折能力越强,但应力集中越明显。     

直升机载雷达频域成像算法

直升机载雷达具有全视域成像、重访周期短等优点,能有效保障直升机等旋翼飞行器的低空飞行安全.针对现有的成像算法存在方位向失配问题,提出了直升机载雷达频域成像算法,通过对直升机载雷达回波进行频域特性分析,从而获取二维精确频谱,并构建频域校正函数和匹配函数,实现回波数据的匹配成像.仿真实验验证了文中算法的有效性.     

塔里木盆地塔中Ⅱ区奥陶系油气差异富集模式

针对塔里木盆地塔中Ⅱ区奥陶系油气多相态共存、产能差异和富集模式认识不清的问题,采用油藏地球化学方法分析了奥陶系流体性质、分布特征及成因。油藏pVT相态分析认为存在凝析气藏与轻质油藏沿走滑断裂共存的现象,原油的成熟度参数显示为成熟阶段的产物,天然气碳同位素和烃类比值揭示组分为原油伴生气和原油裂解气的混合,金刚烷化合物及天然气分析显示中寒武统盐下原油裂解气的充注是奥陶系凝析气藏形成的重要原因。结合高精度三维地震解释发现油气分布受到走滑断裂的控制,马尾、翼尾、走滑断裂带与逆冲断裂交汇部位具有较低的原油密度和含蜡量,以及较高的气/油比、干燥系数、4-MDBT/1-MDBT比值等,为油气充注的有利通道,走滑断裂周期性开启与膏盐层封堵机制耦合控制了塔中Ⅱ区奥陶系油气成藏。综合研究认为,塔中Ⅱ区油气具有侧生邻储、走滑断裂垂向输导、沿走滑断裂富集的特征,多期点状油气充注是造成奥陶系油气差异分布的重要原因。走滑断裂控制了奥陶系油气富集,马尾地堑、翼尾地堑、走滑断裂带与逆冲断裂交汇构造部位仍有较大的勘探潜力,中寒武统膏盐层下可能发育大规模气藏,需要进一步关注。     

Effect of particle size on flame retardancy and mechanical properties of hydroxyethyl diphosphate modified aluminum hydroxide intrinsic polyethylene terephthalate

Organic–inorganic hybrid flame retardant was obtained by modifying aluminum hydroxide with different particle size with 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid. The structure of the organic–inorganic hybrid flame retardant is characterized by Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction, and scanning electron microscopy, while ¹H-NMR spectroscopy only characterizes specific samples. The thermal stability and flame retardancy of the samples were analyzed by thermogravimetric analysis, limiting oxygen index (LOI), vertical combustion of UL-94 and cone calorimeter. The results show that the modified 10 μm aluminum hydroxide has a better effect than the 25 μm aluminum hydroxide and 100 nm aluminum hydroxide. Compared with pure polyethylene terephthalate (PET), the LOI value of the best sample is increased by 24.4%, and UL-94 V reaches V-0 level. Heat release rate, total heat release rate, and carbon monoxide production rate decreased by 45.8%, 33.2%, and 41.5%, respectively, compared to pure PET. The results showed that the aluminum hydroxide with a particle size of 10 μm exhibited the best flame retardant effect, which could be attributed to the decomposition of organic phosphoric acid and the dehydration of aluminum hydroxide, yielding a higher amount of residual carbon.