摘要：我国青藏盐湖以富含硼锂而著称,卤水中硼化学赋存状态随湖水化学类型的不同而发生变化,其中以硫酸盐型盐湖卤水中硼酸盐的存在形式变化最为复杂,卤水蒸发过程一般不以固体盐形式结晶析出,而是以多硼物种形式富集于氯化镁饱和老卤中,表现出严重的过饱和性,对后续锂盐和镁盐的分离提取影响较大。开展盐湖卤水体系中硼酸盐化学形态、分布规律及离子间作用机制等溶液化学研究对盐湖资源高效开发具有重要的意义。相比常规拉曼光谱技术,拉曼积分球基于拉曼散射原理可极大地提高激发光的使用效率和拉曼散射信号,对硼酸盐溶液结构检测具有拉曼响应信号强、检出限低、信噪比高等优点,为盐卤复杂体系硼酸盐化学形态的定量分析奠定了基础。利用拉曼积分球开展了盐湖卤水硼酸盐化学形态研究,阐述了卤水蒸发过程多硼酸根离子的变化规律;同时借助响应曲面法进行实验设计与优化,建立了共存盐类干扰回归模型用于盐湖卤水中单硼物种B(OH)_(3)的准确测定。结果表明,盐湖卤水浓缩过程中硼不断聚合生成多聚度硼酸根离子如B3O3(OH)-4和B_(6)O_(7)(OH)2-7等,硼的化学形态变化规律与碱土金属如MgCl_(2)-MgO-2B_(2)O_(3)-H_(2)O体系中硼物种变化一致,但与碱金属溶液体系物种变化差别较大。回归模型对卤水中正硼酸B(OH)_(3)定量分析的相对误差小于5%,准确度较高;阐明了蒸发浓缩过程中B(OH)_(3)物种分布的变化规律,从定量视角初步阐述了卤水富集过程硼酸根离子间的聚合作用关系,可为后续开展盐卤体系多硼物种分布及作用机制研究提供新思路、新方法。

摘要：为解决泵站场景下远距离小尺寸目标和特征遮挡等因素对泵站安全风险检测任务带来的挑战,文章提出一种融合坐标注意力机制和梯度流特征提取模块的泵站安全风险检测算法。通过在特征提取网络中采用梯度流特征提取模块以提高网络的特征提取能力,同时引入坐标注意力机制模块提升对全局信息的捕获能力,最后在特征融合模块采用BiFPN结构提高对不同尺寸目标特征的融合效果。在泵站场景下进行实验,结果表明文章所提算法在泵站场景下的安全风险检测任务中算法平均准确度达到94.78%,与常见的目标检测算法相比具有较好的效果。

摘要：盐湖卤水中硼资源丰富,存在形式复杂多样,分离和回收硼的意义重大。基于N掺杂强静电与多羟基协同作用能够有效提高硼阴离子的分离机制,设计以水合肼为N源,多羟基的一维纳米材料碳纳米管(CNTs)为多羟基络合基,采用简单的一锅水热法合成了N掺杂的碳纳米管硼吸附材料(N-CNTs)。此外,以改性的聚丙烯腈为造粒剂,经造粒后,最大硼吸附容量为20.45 mg/g,特别在低浓度硼的分离中表现出优异的性能,这使N-CNTs成为硼的高效吸附材料。吸附机理为一维碳纳米管和改性聚丙烯腈的高比表面积上多羟基与N掺杂位置发生强静电协同增强络合吸附。硼吸附过程符合朗格缪尔吸附等温模型和准二阶动力学模型,在高浓盐多离子溶液中表现出优异的选择性硼吸附性能。该吸附剂在东台吉乃尔盐湖卤水中硼的吸附容量达18.92±1 mg/g,该技术在盐湖卤水及水处理行业具有较高的应用潜力。

摘要：【研究目的】西宁地区中低温地热资源丰富,但地热水矿化度高、腐蚀性强,限制了地热能的高效开发,提出安全经济有效的综合井筒防腐措施,是有效利用高矿化度地热资源的基础和关键。【研究方法】本文针对西宁地区典型地热水样进行采集化验,采用高温高压反应釜,开展了金属挂片腐蚀实验,评价了在开放环境中回灌井筒条件下的钢材腐蚀风险,判断了腐蚀类型,分析了腐蚀规律及其影响因素,最后提出地热水回灌防腐建议。【研究结果】西宁盆地地热水具有较强腐蚀性,主要腐蚀成分为溶解氧、Cl^(-)、SO_(4)^(2-)、H^(+)等,可对碳钢造成均匀腐蚀、台状腐蚀及少量点蚀,主要腐蚀产物为Fe O(OH)及Fe_(3)O_(4);沿回灌井筒向下碳钢腐蚀速率先增大后减小,腐蚀规律与地热水性质、温压场、水流速及混入井筒的溶解氧等都有关系。【结论】通过拟合碳钢腐蚀实验数据,建立经验方程,利用该经验方程得到的预测值与实验值一致性较好。可从防腐管材选择、回灌水预处理、回灌工艺参数优化等角度,采取安全经济有效的综合井筒防腐措施。

摘要：当对复杂地形条件下的输水管道系统进行维护时,流体会在低洼处汇集形成液体段塞。系统重启时,在上游驱动压力作用下,段塞将不断被加速。受到诸如管道倾角、壁面粗糙度等因素的影响,液体会从高速运动的段塞中脱落,导致段塞质量和长度发生变化。针对高压气体作用下管道内单个高速运动段塞的质量脱落问题,采用VOF两相流技术,通过三维CFD数值模拟试验,绘制了不同工况下液体段塞脱落长度与运动距离之间的关系曲线,研究了管道倾角以及壁面粗糙度对液体段塞脱落率的影响。结果表明:不同管道倾角下,液体段塞脱落率为一常数;随管壁粗糙度的增大,液体段塞脱落率以幂指数形式增大,直至逼近于某一常数。此外,从液体脱落的角度解释了段塞运动距离超过6倍段塞初始长度时,段塞会因全部液体脱落而发生破碎的现象。研究成果可为复杂地形条件下输水管道的系统设计提供理论指导。

摘要：为了定量分析矿山地质环境的影响因素,针对突出矿山地质灾害问题,提出合理性的治理建议和保护措施。以青海省乐都区茶马沟石英岩矿为例,通过实地地质调查,结合开采、遥感及其他数据,采用层次分析法搭建层级结构模型,使用MATLAB计算每个指标权重值,通过模糊综合评价法对评价样本进行计算及综合评价,最终借助ArcGIS对矿区进行网格化处理分区。结果显示,茶马沟矿区地质灾害主要为存在不稳定斜坡、含水层破坏、地形地貌景观破坏、土地资源破坏、水土环境污染,其中不稳定斜坡发育程度大,危害程度高、危险性大,土地资源的破坏和影响程度较大。矿区综合权重的模糊综合评价结果等级为Ⅱ级(较严重),矿山地质环境严重区(Ⅰ)面积约6.4 hm 2,较严重区(Ⅱ)面积约14.56 hm 2,较轻区(Ⅲ)面积约18.24 hm 2。根据评价及分区模型,对茶马沟矿山地质环境问题提出合理建议,进行了有效的土地恢复治理与生态修复工程,力争实现矿山区域范围内经济、社会、生态和谐可持续发展。

摘要：深度神经网络在分类任务上不断取得性能突破,但在测试中面对未知类样本时,会错误地给出一个已知类预测结果.开放集识别任务旨在解决该问题,要求模型不仅精确地分类已知类,同时对未知类样本进行准确判别.现有方法虽然取得了不错的效果,但由于未对开放集识别任务的影响因素进行分析,因而大多基于某种假设启发式地设计模型,难以保证对于实际场景的适应性.分析了现有方法的共性,通过设计一个新的决策变量实验,发现模型对已知类的表示学习能力是其中的一个关键影响因素.基于该结论,提出了一种基于模型表示学习能力增强的开放集识别方法.首先,由于对比式学习已展示出的强大表示学习能力以及开放集识别任务所包含的标签信息,引入了监督对比式学习方法,提高模型对已知类的建模能力;其次,考虑到类别间的相关性是在类别层次上的表示,且类别之间往往呈现分层结构关系,设计了一种多粒度类相关性的损失函数,通过在标签语义空间构建分层结构并度量多粒度类相关性的方式,约束模型学习不同已知类间的相关关系,进一步提高其表示学习能力;最后,在多个标准数据集上进行了实验验证,证明了所提出方法在开放集识别任务上的有效性.

摘要：为确保G336神木段匝道岩质边坡开挖安全,设计并采用了北斗三号(BeiDou-3 navigation satellite system,BDS-3)远程监测系统对边坡开挖进行实时监测。该监测系统由数据采集与传输子系统、BDS数据解算子系统及数据发布管理子系统构成,能实现实时远程自动化变形监测。边坡开挖模拟发现:边坡岩土体水平与竖向累计位移均小于5 mm,日位移均小于3 mm,为保证施工安全,将累计位移预警值和日位移预警值分别设为4 mm与2 mm。位移监测发现:开挖过程中,边坡岩土体的竖向位移大于水平位移,能够率先反映边坡位移状态和变化趋势,因此,开挖过程中应重点关注边坡竖向位移以保证施工安全。采用强度折减法进行边坡稳定性分析时,可利用边坡岩土体位移突变来判断边坡是否稳定,模拟发现坡脚处不存在位移突变特征,因此监测点应尽量选取边坡中上部或者塑性带附近。

摘要：氢氧同位素在地热水研究中得到了广泛应用,但由于影响因素较多,对地热水氢氧同位素组成的控制过程通常缺少全面认识。本文以贵德盆地周边两条断裂带上五处温泉为例,通过对比不同地热水之间的水化学差异和热储温度差异,建立了不同地热水的水岩反应程度与氢氧同位素是否偏离大气降水线的关系。在前人识别并定量出扎仓寺地热水存在冷水混合作用的基础上,借助冷水混合比例估算了冷水混合和水汽分离引起的氢氧同位素的变化幅度,在此基础上通过“氧漂移”规律恢复了扎仓寺地热水在发生水岩反应前的氢氧同位素组成。本文关于三个过程对氢氧同位素影响程度的计算方法可以用于分析其他地区地热水的氢氧同位素成因,从而加深对地热水循环过程的认识。

摘要：共轭梯度算法是求解对称正定线性系统的重要方法之一,该算法求解问题通常具有稀疏性.随着问题规模的不断增大,单CPU因其存储及计算能力限制已经不能满足大规模稀疏线性方程组求解的实时需求.基于此,本文提出一种基于CPU+GPU异构平台的MPI+CUDA异构并行求解算法.首先,对共轭梯度算法进行了热点性能分析,说明该算法求解时存在的计算困难及挑战;然后,根据共轭梯度算法特性进行了任务划分,实现异构并行算法设计;最后,针对异构并行算法中存在的通信开销、数据传输开销和存储器访问开销等问题,对异构并行算法进行优化以进一步提升求解效率及性能.实验结果表明,与MPI并行和CUDALib并行相比,MPI+CUDA异构混合并行在串行计算部分较少的Jacobi预处理共轭梯度算法上分别获得336%和33%的性能提升,在串行计算部分较多的ILU预处理共轭梯度算法上也能分别获得25%和7%的性能提升,同时结果还显示MPI+CUDA混合并行随着节点数目的增加具有一定可扩展性.