检索结果-内蒙古大学图书馆

工程力学 2025年

作者：丁成元左双英陈世万莫云川贵州大学资源与环境工程学院贵州大学喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室

为揭示层理灰岩加载过程的三维损伤演化机理，将Lemaitre等效应变假设与Weibull统计损伤理论相结合，推导损伤有效矩阵，建立三维主损伤分量与主应变分量之间的演化方程，构建三维损伤横观各向同性本构模型；通过不同层理倾角灰岩岩样... 详细信息

为揭示层理灰岩加载过程的三维损伤演化机理，将Lemaitre等效应变假设与Weibull统计损伤理论相结合，推导损伤有效矩阵，建立三维主损伤分量与主应变分量之间的演化方程，构建三维损伤横观各向同性本构模型；通过不同层理倾角灰岩岩样的三轴压缩试验，计算三维主损伤分量并修正理论计算曲线，验证模型的合理性和准确性，并分析损伤分量各向异性演化规律。研究表明：经损伤有效矩阵修正的横观各向同性弹性矩阵，用于计算不同层理角度灰岩岩样加载过程的理论应力-应变曲线，与试验曲线吻合程度高，理论曲线预测结果较好。岩样峰值强度、弹性模量随层理倾角的增大呈现“V”型分布，试样破坏模式由岩块张拉破坏转变为沿层理压剪破坏，再到层理劈裂张拉破坏。不同层理倾角岩样的损伤演化曲线总体相似，随着应变增大呈现出缓慢增加-急剧增长-趋于平稳的趋势。随着层理倾角的增大，三维主损伤分量由第三主损伤分量大于第二主损伤分量转变为第二主损伤分量大于第三主损伤分量，最后基本一致；不同层理倾角岩样损伤演化曲线增长速率不同，其中60°试样的增长速率最快。研究结果揭示了层理灰岩在三轴加载条件下的力学参数各向异性以及非均质损伤演化的过程与机理，可为工程设计与稳定性计算提供理论支持。

关键词：层理灰岩损伤有效矩阵三维损伤本构模型损伤分量三轴压缩试验

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超临界CO2—水—岩相互作用对不同沉积相页岩微观孔隙的影响机制

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天然气地球科学 2025年

作者：曹梦瑶覃超舒灶敏王熙龙立华贵州大学资源与环境工程学院喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室贵州大学

微观孔隙是影响页岩储层封存CO2的关键因素，但目前对CO2封存温压条件下不同沉积相页岩微观孔隙演化机制还认识不清。基于此，本文以不同海相和陆相页岩为研究对象，采用扫描电镜、低温CO2和N2吸附等测试技术，结合超临界CO2—水—岩相... 详细信息

微观孔隙是影响页岩储层封存CO2的关键因素，但目前对CO2封存温压条件下不同沉积相页岩微观孔隙演化机制还认识不清。基于此，本文以不同海相和陆相页岩为研究对象，采用扫描电镜、低温CO2和N2吸附等测试技术，结合超临界CO2—水—岩相互作用试验，系统研究超临界CO2—水—岩相互作用对不同沉积相页岩微观孔隙的影响机制。结果表明：超临界CO2注入后页岩原生矿物发生溶解，并产生了次生沉淀物，这导致页岩孔隙连通性产生了变化；超临界CO2—水—岩作用后，所有页岩微孔和介孔均表现出了不同程度的变化趋势，其中海相页岩微孔和介孔段的总比表面积和体积均出现了减小趋势，而陆相页岩介孔段的变化趋势虽与海相页岩一致，但其微孔段的总比表面积和体积却出现了增大趋势。此外，超临界CO2—水—岩作用后，海相页岩的孔隙分形维数均减小了，而陆相页岩却表现出了相反的变化趋势。超临界CO2—水—岩相互作用对页岩微观孔隙的影响机制主要包括有机质萃取、原生矿物溶解、次生矿物沉淀和黏土矿物吸附膨胀，其中有机质萃取和原生矿物溶解会导致页岩部分孔隙被拓宽，而次生矿物沉淀和和黏土矿物吸附膨胀会促使页岩孔隙结构收缩。研究成果可为我国枯竭页岩气储层CO2地质封存提供支撑。

关键词：页岩沉积相超临界二氧化碳微观孔隙分形维数影响机制

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库岸堆积层滑坡位移区间混合预测方法研究

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地下空间与工程学报 2025年第1期21卷 339-349页

作者：邓自强李麟玮向喜琼吴益平苗发盛贵州大学资源与环境工程学院贵阳550025 贵州大学喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室贵阳550025 中国地质大学工程学院武汉430074

为解决传统方法中存在的位移分量物理意义不准确和预测区间计算效率不高两大难点问题,提出一种新型库岸堆积层滑坡位移区间混合预测方法。首先,采用临界水平模型建立趋势性位移与库水位变动特征参数之间函数关系,实现趋势性位移成分的预... 详细信息

为解决传统方法中存在的位移分量物理意义不准确和预测区间计算效率不高两大难点问题,提出一种新型库岸堆积层滑坡位移区间混合预测方法。首先,采用临界水平模型建立趋势性位移与库水位变动特征参数之间函数关系,实现趋势性位移成分的预测,并结合时序分解模型,获取周期性位移成分;然后,采用上下限估计框架下的多目标灰狼优化双体式支持向量回归机对周期性位移区间进行预测;最后,对趋势性位移与周期性位移的预测结果进行组合,构建累积位移预测区间。通过白水河滑坡实例验证,所提出方法在具备更高计算效率的同时,预测精度与预测区间质量较高,在滑坡灾害预测预报领域具有较高的实用价值。

关键词：库岸堆积层滑坡阶跃型位移区间预测上下限估计法多目标灰狼优化支持向量回归

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贵州瓮安陡山沱期球粒状磷块岩的生物成磷作用探讨

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古地理学报 2025年第2期27卷 395-410页

作者：高川黔杨瑞东高军波彭柔李晓伟陈军陈吉艳贵州大学资源与环境工程学院贵州贵阳550025 贵州大学喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室贵州贵阳550025

贵州瓮安陡山沱组海相沉积型磷块岩矿床是新元古代末期成磷事件的典型代表之一,在磷矿层中保存大量的三维立体化石,包括藻类、疑源类、动物胚胎以及休眠卵等化石类型,显示出生物在磷富集成矿中的重要作用。以贵州瓮安穿岩洞陡山沱组上... 详细信息

贵州瓮安陡山沱组海相沉积型磷块岩矿床是新元古代末期成磷事件的典型代表之一,在磷矿层中保存大量的三维立体化石,包括藻类、疑源类、动物胚胎以及休眠卵等化石类型,显示出生物在磷富集成矿中的重要作用。以贵州瓮安穿岩洞陡山沱组上磷矿层底部的球粒状磷块岩为研究对象,通过对未经化学方法处理的球粒实体进行体视显微镜和电子显微镜观察膜壳和内部结构;对样品薄片进行光学显微镜和电子显微镜观察其显微结构特征。同时利用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)以及X射线荧光光谱仪(XRF),测定球粒化石颗粒中主量与微量元素含量。研究表明,这些球粒状磷块岩主要由多细胞藻类、Megasphaera球状化石以及其他磷质微生物化石体组成,化石体的主要组成矿物为氟磷灰石。进一步探讨了微生物与成磷之间的关系,认为陡山沱晚期微生物的繁盛对磷沉淀富集成矿起着重要的作用。微生物不仅能吸附磷质进入细胞质、细胞核以及细胞壁中,死亡后磷酸盐化,形成磷块岩;还可以通过改变沉积水体环境,促进海水中磷酸盐的化学沉积。

关键词：球粒状磷块岩生物成磷作用陡山沱组瓮安贵州省

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典型喀斯特山地小流域土地利用类型对土壤有机碳组分及其固碳效应的影响

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生态环境学报 2025年第3期34卷 358-367页

作者：申佳龙吴栎宏李林霜周远芳杨孝民喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室(贵州大学) 贵州贵阳550025 贵州大学资源与环境工程学院贵州贵阳550025

研究喀斯特山区不同土地利用类型下土壤有机碳的动态变化对于发挥喀斯特山区在实现碳中和目标中的作用具有重要意义。以典型喀斯特山区撂荒地、耕地、板栗林地、灌丛林地等4种常见的土地利用类型为研究对象,分别采集不同土地利用类型下0... 详细信息

研究喀斯特山区不同土地利用类型下土壤有机碳的动态变化对于发挥喀斯特山区在实现碳中和目标中的作用具有重要意义。以典型喀斯特山区撂荒地、耕地、板栗林地、灌丛林地等4种常见的土地利用类型为研究对象,分别采集不同土地利用类型下0-20、20-40、40-60、60-80、80-100 cm深度土层的土壤样品,采用硫酸-重铬酸钾外加热氧化法和修正后的硫酸水解法将土壤总有机碳(SOC)划分为活性有机碳(LOC)和惰性有机碳(ROC)组分,以探讨土地利用类型对土壤有机碳不同组分及其固碳效应的影响。研究结果显示,在相同深度土层中,不同土地利用类型间的LOC储量并无显著性差异,而SOC和ROC储量在20-40 cm和80-100 cm土层中则具有显著性差异。在不同土地利用类型之间,灌丛林地具有较高的SOC储量和ROC储量,表明其固碳效应相对较强;由于荒地具有较低的ROC储量和较高的LOC储量,因此其固碳效应相对较弱。上述研究结果表明,在不同深度范围的土层中土地利用类型对LOC和ROC组分的影响并不完全相同;此外,通过加强土地资源管理,减少或杜绝耕地弃耕抛荒现象可提高喀斯特山区的土壤固碳潜力。研究结果可为优化喀斯特山区土地管理,从而提高喀斯特山区土壤固碳效应提供科学参考。

关键词：喀斯特山区土地利用类型土壤有机碳活性有机碳惰性有机碳

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瓮福磷矿英坪矿段磷矿床稀土元素地球化学研究

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昆明理工大学学报(自然科学版) 2025年第2期50卷 45-54页

作者：刘华德何明勤蒋宗旭郑茂尧贵州大学资源与环境工程学院贵州贵阳550025 喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室贵州贵阳550025

英坪矿段磷矿床位于贵州瓮福磷矿高坪矿区,矿体可分为a、b两个矿层,但仅b矿层具有工业价值,为了解b矿层的形成环境、伴生稀土元素赋存状态和为磷矿床资源评价、伴生稀土元素回收利用提供依据,通过野外地质调查、光学显微镜观察和扫描电... 详细信息

英坪矿段磷矿床位于贵州瓮福磷矿高坪矿区,矿体可分为a、b两个矿层,但仅b矿层具有工业价值,为了解b矿层的形成环境、伴生稀土元素赋存状态和为磷矿床资源评价、伴生稀土元素回收利用提供依据,通过野外地质调查、光学显微镜观察和扫描电镜-能谱(SEM-EDS)、X射线荧光光谱(XRF)与等离子体质谱(ICP-MS)等方法,对英坪矿段b矿层进行了岩石学、矿物学以及伴生稀土元素地球化学特征分析.结果表明,英坪矿段b矿层稀土元素主要以类质同象形式赋存于矿石矿物胶磷矿中;δCe(0.56~0.83)负异常明显,Ceanom平均值为-0.19,且Y/Ho比值(41~53、平均44.94)高于底板硅质岩的Y/Ho比值(30~45、平均37.5),反映b矿层的形成环境是相对氧化的;b矿层ΣREE-La/Yb关系图投点于沉积岩区,稀土元素PAAS标准化配分模式图呈“帽型”和δEu(1.01~2.00)呈正异常,指示其成矿物质来源主要为陆源沉积岩来源和热水(热液)来源.

关键词：瓮福磷矿英坪矿段地球化学稀土元素

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分子模拟在煤结构领域模拟中的应用进展

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煤矿安全 2025年第1期56卷 1-11页

作者：杨聪夏鹏邹妞妞杨桓余寅朱彪贵州大学资源与环境工程学院贵州贵阳550025 贵州大学喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室贵州贵阳550025

构建煤大分子结构模型有利于从微观层面对煤层气吸附行为、煤的热解机理和煤尘润湿性变化等各种与煤相关的物理过程和化学反应进行深入研究,对煤层气开采和煤化工的发展有重要价值。煤是一种复杂的高分子聚合物,煤大分子结构模型的构建... 详细信息

构建煤大分子结构模型有利于从微观层面对煤层气吸附行为、煤的热解机理和煤尘润湿性变化等各种与煤相关的物理过程和化学反应进行深入研究,对煤层气开采和煤化工的发展有重要价值。煤是一种复杂的高分子聚合物,煤大分子结构模型的构建依据、优化机理和验证方法是分子模型构建的基础。从分子力学、分子动力学和量子力学等方面,阐述了分子模拟对构建、优化和验证煤大分子结构模型的重要性和优势性;梳理了近年来经典煤大分子结构模型的特点,并对分子模拟在该领域中的应用前景做出了展望。

关键词：煤分子结构煤结构经典模型分子模拟模型优化模型验证

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微塑料种类和尺寸对碳酸盐岩红土入渗过程及水力参数的影响

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水土保持通报 2025年第1期45卷 215-224,263页

作者：陆丽霞陈浩王儒章唐俊杰杨世梅刘冬冬贵州大学资源与环境工程学院贵州贵阳550000 喀斯特地质资源与地质环境教育部重点实验室贵州贵阳550000

[目的]探究微塑料种类和尺寸对碳酸盐岩红土入渗过程的影响,为进一步揭示微塑料污染农田土壤的水文过程提供新的数据支撑。[方法]通过室内扁平土柱入渗模拟试验,采用定水头垂直入渗方法,研究了不同粒径(550,150和50μm)的聚乙烯(PE)、... 详细信息

[目的]探究微塑料种类和尺寸对碳酸盐岩红土入渗过程的影响,为进一步揭示微塑料污染农田土壤的水文过程提供新的数据支撑。[方法]通过室内扁平土柱入渗模拟试验,采用定水头垂直入渗方法,研究了不同粒径(550,150和50μm)的聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)微塑料对红土入渗速率、累积入渗量和湿润锋深度的影响,同时评价累积入渗模型、Philip模型、Horton模型和Kostiakov模型在入渗过程中的适用性,再利用Hydrus-1D模型反演了不同微塑料处理下的5项水力参数[残余含水量(θ_(r)),饱和含水量(θ_(s)),拟合参数(α),经验参数(n),土壤饱和导水率(K_(s))]。[结果](1)随着粒径的减小,PS微塑料的入渗速率、累积入渗量增大,而PE和PP微塑料的累积入渗量、入渗速率随粒径的增大先增大后减小,且不同粒径的累积入渗量差异显著(p<0.05);PS微塑料对水分的运移先促进后抑制,而PP与PE都起到促进水分运移的作用。(2)所有模型均适用于含微塑料红土的入渗模拟,其中Horton模型和累积入渗模型表现最佳[决定系数(R^(2)),效率系数(CE)>0.98]。(3)不同微塑料处理对土壤水力参数(θ_(r),θ_(s),α,n,K_(s))的影响不显著,但PS微塑料饱和导水率随粒径的减小而增加。[结论] PS,PP,PE微塑料对土壤入渗过程的影响存在明显差异,Horton模型、累积入渗模型以及Hydrus-1D模型均表现出较高的适用性。

关键词：碳酸盐岩红土水分入渗微塑料模型拟合 Hydrus-1D模型

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基于支持向量机的三维点云岩体结构面半自动识别方法

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防灾减灾工程学报 2025年第1期45卷 95-103页

作者：朱涛史文兵刘永志王勇梁风贵州大学资源与环境工程学院贵州贵阳550025 贵州大学贵州省山地地质灾害防治工程技术研究中心贵州贵阳550025 喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室(贵州大学) 贵州贵阳550025

结构面在评价岩体力学性质和边坡稳定性方面起着至关重要的作用,相比于传统测量,一种准确、高效的结构面参数识别方法尤为重要。提出了一种基于支持向量机(SVM)的三维点云岩体结构面提取的新方法,首先获取点云坐标、RGB、法向量、曲率... 详细信息

结构面在评价岩体力学性质和边坡稳定性方面起着至关重要的作用,相比于传统测量,一种准确、高效的结构面参数识别方法尤为重要。提出了一种基于支持向量机(SVM)的三维点云岩体结构面提取的新方法,首先获取点云坐标、RGB、法向量、曲率和密度等作为机器学习模型的特征向量作为输入,结合人工和自动挑选学习样本,随后把学习样本分为训练集和测试集用于训练SVM模型并测试模型,将被接受的模型用于点云的预测分类,进而识别结构面和提取信息。将该方法应用于公开边坡数据集和发耳镇某采区边坡结构面调查,结果表明:使用LOF与PCA结合方法有效地提高了法向量估计的准确性,而DetRD-PCA方法用于估计单个结构面的法向量并计算产状时得到结果更加准确;对公开点云数据集的结构面进行识别,SVM识别881552个点时间仅需9 s,成功提取了四组结构面,与前人结果对比,倾向平均偏差最大3.12°,倾角平均偏差最大1.54°;将方法应用于发耳镇某采区边坡的结构面调查中,SVM识别1450148个点仅需18 s,成功提取了两组结构面,与经典的三点法估算比较,倾向和倾角的偏差为0.7°~3.3°和0.1°~3.3°;该方法对于小样本的训练数据依然能够表现出较高的正确率。

关键词：三维点云支持向量机岩体结构面半自动识别产状计算工程应用

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贵阳市花溪城区大气PM_(2.5)中水溶性无机组分的特征、来源及形成影响研究

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环境科学学报 2025年第2期45卷 394-404页

作者：李云武沙俊博桂佳群高文康费学海徐鹏胡波杨爱江贵州大学资源与环境工程学院贵州喀斯特环境生态系统教育部野外科学观测研究站喀斯特地质资源与环境教育部重点实验室贵阳550025 中国科学院大气物理研究所北京100029

为探究贵阳市花溪城区大气PM_(2.5)中水溶性无机组分(WSIIs)的特征、来源及形成影响,本研究于2020年在贵阳市进行了分季节的PM_(2.5)样品连续采集,并对WSIIs进行了全面分析.结果表明:观测期间贵阳市花溪城区WSIIs平均质量浓度为(9.8... 详细信息

为探究贵阳市花溪城区大气PM_(2.5)中水溶性无机组分(WSIIs)的特征、来源及形成影响,本研究于2020年在贵阳市进行了分季节的PM_(2.5)样品连续采集,并对WSIIs进行了全面分析.结果表明:观测期间贵阳市花溪城区WSIIs平均质量浓度为(9.8±6.2)μg·m^(-3),占PM_(2.5)总平均浓度的29.3%.季节浓度呈现出冬季(13.0±8.5)μg·m^(-3)>春季(11.9±4.0)μg·m^(-3)>秋季(9.3±5.6)μg·m^(-3)>夏季(5.3±1.3)μg·m^(-3)的变化特征,而对PM_(2.5)的季节贡献特征呈秋季(26.6%)>冬季(25.6%)>春季(24.7%)>夏季(21.1%)的变化趋势.SNA(SO_(4)^(2-)、NO_(3)-和NH_(4)^(+))是WSIIs的重要组成成分,平均浓度为(8.2±5.1)μg·m^(-3),对WSIIs贡献为83.7%,季节贡献呈夏季(88.7%)>秋季(86.0%)>冬季(83.8%)>春季(81.0%)的变化趋势.ρ(NO_(3)-)/ρ(SO_(4)^(2-))均值为0.67,表明固定源对PM_(2.5)的贡献更大.离子平衡表明,整个观测期间PM_(2.5)呈弱酸性,NH_(4)^(+)主要以(NH_(4))2SO_(4)、NH_(4)HSO_(4)和NH_(4)NO_(3)的形式存在.硫氧化率(SOR)和氮氧化率(NOR)平均值分别为0.25、0.23,表明NO_(3)-和SO_(4)^(2-)主要是来自二次反应.贵阳市花溪城区大气PM_(2.5)中SNA形成主要受RH影响,SOR和NOR的最高值均出现在高湿环境中.低温下(T<10℃),SNA随着RH的增加呈现出先增大后减小的变化趋势,其峰值出现在RH为80%时.

关键词：贵阳市 PM_(2.5) 水溶性无机组分季节变化形成影响

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