GIS技术支持下的滑坡涌浪灾害分析研究

引入水波动力学模型,结合GIS技术,开发形成滑坡涌浪灾害快速评价系统软件(FAST),该软件由前处理模块、涌浪计算模块和后处理模块组成,能够按滑坡失稳类型处理涌浪计算,能够更直观地展示水质点、剖面线、水面和水体的高程变化情况,具有易入手、易操作、高效率和可视化等特点。以三峡库区巫峡茅草坡滑坡为例,应用FAST预测该滑坡失稳后的涌浪效应,验证FAST的可行性和实用性。模拟结果表明茅草坡滑坡失稳会造成最大的涌浪高度为25 m,最大涌浪爬高为12.5 m,滑坡发生444.5 s后以2.5 m的最大爬坡浪到达巫山县城。该技术方法为快速合理确定水库崩滑体涌浪灾害预警范围及风险管理评价等工作提供一套新的分析手段和可视化平台。     

不同颗粒级配柱体堆积范围研究

碎屑流具有冲程远、危害范围大等特性,难以进行有效预测防范。颗粒级配被认为是影响碎屑流运动距离的重要因素之一。开展了一系列基于单面临空不同颗粒级配颗粒柱体崩塌运动的物理模型试验研究。结果表明:颗粒柱体崩塌后,颗粒运动斜向箱体外,水平板上的颗粒运动呈放射状,堆积平面形式为圆形态,颗粒静止轮廓可分别用抛物线、圆的方程拟合,效果较好;颗粒类型相同时,随着颗粒柱体高度的增加,崩塌后颗粒堆积成圆形态的圆心位置有沿着y轴向前移动趋势;颗粒柱体高度相同时,小颗粒的运动距离比大颗粒的运动距离远;颗粒粒径小时,松散堆积区范围小,颗粒的影响区域为密集堆积区范围;反之,颗粒的影响区域为密集堆积区范围+松散堆积区范围。试验研究成果对预测碎屑流堆积区范围具有一定的参考价值。     

碎裂化柱状危岩体崩塌-堆积特征概化模型研究

高密度颗粒流动现象与许多崩滑碎屑流类似,颗粒柱体崩塌试验一直是崩滑碎屑流动力研究的有效方法。基于野外柱状危岩体的成生及运动边界条件,在颗粒图像测速技术支持下,开展了一系列单面临空的颗粒柱体三维崩塌-堆积试验。结果表明:颗粒柱体的高宽比a值决定了其失稳模式和堆积形式,当a1.5时,柱体临空侧颗粒沿着库伦破坏角运动,但柱体底部一部分颗粒仍保持不动,当a≥1.5时,颗粒体发生下沉-剪切-推出破坏,随后发生复杂的崩塌流动-堆积过程;柱体内颗粒呈近似的二维运动,柱体外则呈类扇体的扩展堆积,且圆心在X轴上往前移动,颗粒的运动与堆积的相关参数均可采用a的多个幂指数函数来定量刻画。高柱体的崩塌堆积试验结果可为压溃式柱状危岩体的运动评估及防治提供较多启示。     

超声-微波辅助解冻对杨梅保鲜品质的影响

为了探究超声-微波辅助解冻对杨梅保鲜品质的影响,以速冻杨梅为实验对象,设置了常温空气、常温水浴、微波、超声波和超声-微波辅助解冻5个实验组（以A、B、C、D、E表示）,对速冻杨梅解冻后的果实进行了感官评价,并测定了解冻时间、汁液流失率、硬度值、色泽、维生素C含量、可溶性固形物含量以及苯丙胺酸解氨酶（PAL）、过氧化物酶（POD）和多酚氧化酶（PPO）的活性。数据显示,杨梅解冻后,感官综合评分最高是E组,达到85.67分;解冻过程耗时最短是C组,耗时1.48 min,E组次之,耗时3.67 min;汁液流失率最小是E组的0.33%;硬度值最大是E组的0.87 N;维生素C含量最高是E组的200.00 mg/100g;可溶性固形物含量最高仍是E组的10.83%;由此可见,超声-微波辅助解冻可在较短时间内得到解冻品质最优的杨梅;除此之外,在表征杨梅损伤程度的三种代表性酶PAL、POD和PPO方面,E组酶活性均为最低,分别为37.00 U/mg、57.97 U/mg和43 U/mg,反映了超声-微波辅助解冻对杨梅的损伤程度最小,根据上述结果综合分析得出结论,超声-微波辅助解冻在5种解冻方式中最佳。     

石墨烯在抗静电涤纶织物上的应用

由于石墨烯具有优良的电学性能和力学性能,试验通过Hummers法,将石墨氧化为氧化石墨烯(GO),再用水合肼将氧化石墨烯(GO)还原成石墨烯,并将其应用到涤纶织物的抗静电整理中。对合成的氧化石墨烯(GO)和石墨烯,利用傅里叶红外光谱仪进行结构分析,使用扫描电镜观察其表面形貌,并通过超声静置的方法测试它们的分散稳定性能。结果表明:使用水合肼还原GO所得的石墨烯,其表面的含氧官能团大大减少,且具有良好分散性能。将石墨烯分散液和水性聚氨酯按一定比例复配,以浸轧-焙烘工艺对涤纶织物进行抗静电整理,测试了织物的抗静电性能以及抗静电性的耐水洗性能。结果表明,当石墨烯用量为5 g/L时,涤纶织物的表面静电压为932 V,半衰期为0.54 s。经过20次皂洗,表面静电压和半衰期仍能达到952 V和0.62 s,说明具有持久的抗静电效果。     

龚家方Ⅳ号斜坡监测及变形机理分析

采用无线位移计对龚家方Ⅳ号不稳定斜坡进行自动化远程监测,通过对监测数据的分析,掌握该斜坡的变形状况。结果表明:斜坡呈整体运动,但斜坡自上而下的运动特征不同。斜坡上部总体变形趋势表现为拉伸,中部为先拉伸后压缩,下部为先压缩后拉伸,底部为拉伸。降水频繁时期,斜坡位移呈加速增大趋势。岩体破碎、节理裂隙较发育区域,位移量和降水量基本同步;岩体较完整区域,位移突变将滞后于降水,滞后期一般为20～45 d。     

岩体结构对三峡库区岸坡变形失稳模式的影响

根据三峡库区114个高陡危岩及崩滑体的调查,总结了高陡岸坡变形失稳主要表现为沿结构面滑动、倾倒、弯曲等3种形式,分析表明,一定的岩体结构可能对应一定的失稳模式。滑动模式、倾倒模式、弯曲变形模式均有自身典型的岩体结构特点。野外调查发现,一定的结构面变化可能引起失稳模式发生变化或者复合。以神女峰至孔明碑一带的库岸为例,分析了该库岸坡结构和失稳模式的变化。结果表明,随着岩层产状的变化,该段岸坡的变形失稳模式以滑动式→板裂-滑动复合→板裂倾倒式进行变化。同时,采用离散元概化模型模拟分析了节理化岩体中小型结构面组合对累进性变形模式的影响。     

基于蒙特卡罗法的崩塌涌浪分析方法

 因目前国内外研究涌浪大多采用确定性的计算方法,忽视参数的随机性。故构建蒙特卡罗法求解崩塌涌浪的基本思想,并引入涌浪计算状态函数。以三峡库区箭穿洞危岩体为例,分析水深、崩塌体入水速度和崩塌体入水体积等随机变量的概率分布,利用蒙特卡罗法分析随机变量的敏感性及涌浪值的概率分布。研究结果显示,箭穿洞危岩体形成涌浪的计算变量敏感性强弱排序为入水速度、入水体积和水深;产生的涌浪值分布符合正态分布,其均值为7.02 m。产生涌浪红色预警区的概率为90.8%,建议对其进行治理,以降低涌浪风险。基于蒙特卡罗法的崩塌涌浪分析方法是今后涌浪研究的重要方向,可以更好地理解涌浪风险,并可用于水库地质灾害风险管理和航道风险管理中。     

静电纺丝法制备超长YMnO3单晶纳米纤维

采用改进的静电纺丝装置结合溶胶凝胶技术制备了超长的定向排列的YMnO3/PVP复合纳米纤维,将其在900℃高温煅烧6 h得到了六方相YMnO3（H YMnO3）单晶纳米纤维。用SEM,XRD,TEM,SAED及VSM对样品的相纯度,表面形貌、晶体结构和磁性能进行了表征。结果表明：YMnO3/PVP复合纳米纤维的长度可达...     

贮藏温度对耐贮性不同的柑橘品种果皮蜡质含量及其化学组成的影响

为探究果皮蜡质与柑橘果实耐贮性的关系，以广东西江流域著名特产柑橘‘贡柑’（耐贮性较强）、‘砂糖橘’（耐贮性差）果实为试材，采收后装入塑料薄膜保鲜袋中分别在自然室温（（14.2±2.8）℃）和冷库温度（（6.5±0.5）℃）下贮藏90 d，定期检测果实质量损失率、腐烂率、果皮表面结构和蜡质含量及化学组成。结果表明，在不同温度下贮藏，两种柑橘质量损失率和腐烂率显著增加（P＜0.05），表面结构发生改变，果皮蜡质总含量及主要组分（长链脂肪醛、长链脂肪酸、长链脂肪烃、长链脂肪伯醇）含量均显著降低（P＜0.05），冷藏相对于室温贮藏会抑制这些变化，起到关键的保鲜作用。质量损失率、腐烂率均与果皮蜡质总含量及4 类主要组分含量均呈极显著负相关（P＜0.01）；贮藏过程中果皮蜡质不同组分含量的降低幅度存在差异，其中耐贮性较强的‘贡柑’长链脂肪酸含量降幅最大、长链脂肪伯醇含量降幅最小，耐贮性差的‘砂糖橘’长链脂肪伯醇含量降幅最大、长链脂肪酸含量降幅最小；小分子质量的支链烷烃、烯烃和烯醛对贮藏温度的响应更敏感。说明两种柑橘果实的耐贮性与果皮蜡质含量和组分有密切关系。