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基于龙陵新建邦腊掌测震台2024年2月—2025年12月的连续地震波形数据,采用噪声功率谱密度(PSD)、概率密度函数(PDF)和1～20 Hz频段噪声均方根RMS值计算方法,分析其数据质量、背景噪声变化特征及噪声异常原因.结果表明:1 Hz以上高频段噪声无显著日变化,人类活动干扰较弱,但其受附近小溪湍急水流、泥沙及河床相互作用产生的持续高频噪声干扰显著;0.05～0.5 Hz微震频段仅观测到0.1～0.5 Hz频段的次级微震频段噪声峰值,该频段呈现显著的季节性变化特征,秋冬季噪声水平较春夏季高2～3 dB,且秋冬季噪声峰值出现频率低于春夏季;0.05 Hz以下长周期频段无显著季节性变化,但水平向的噪声水平较垂直分量大,表明水平分量更易受温度扰动和大气压变化的影响.邦腊掌测震台背景噪声异常源于地震计脉冲标定、施工干扰,仪器故障及地震信号等.本研究成果为台站堪选、背景噪声水平与数据质量评估及异常信号识别提供重要参考依据.
邦腊掌地震台数据质量背景噪声功率谱密度异常信号
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基于福建省永安—江断裂带上20口地下流体观测井的观测数据,总结了各井水位、水温在2022-2025年期间全球23个强震响应频次及分布特征、响应形态差异性与关联性,得到相关经验公式,对其响应规律和影响因素进行了讨论,结果表明:23次强震引起的同震响应主要集中在永安—晋江断裂带上及北侧稍近的部分测点,水位对于同震响应灵敏度高于水温,永春桃东井映震能力最强,永安井、德化井、石狮赤湖岩井、尤溪井、鲤城浮桥等5口次之;响应形态以脉冲、振荡、阶跃、脉冲四种形态独立或组合呈现,同井水位水温主要为同向阶跃、反向阶跃、水位突变、水位震荡+水温下降、水位震荡+水温上升5种形态,从影响因素看:观测井接收的地震能量大小与震中距呈负相关,与震级呈正相关;井孔岩性致密、井深大、距离断裂带越近,则地震响应越灵敏,震后效应持续更久.最后利用FSWT法(频率切片小波变换)对地震波进行信号时频分析,有效凸显水位水温强震响应的频谱特征及差异,可为地震信号时频特征精确提取提供新的方法与思路.
强震响应影响因素频率切片小波变换频谱特征
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为探究昭通中心站重力变化的影响因素,基于2024年11月至2025年9月RAI-g型国产量子重力仪连续观测数据,通过去突跳、台阶等数据处理,依次扣除潮汐、气压、极移等干扰后,获取重力残差序列.在此基础上,结合GNSS、地下水、降雨等观测数据,量化对重力变化的贡献,并联合小江断裂带构造背景,探讨深部物质迁移的可能性.结果表明:地下土壤水含量变化对重力的贡献为4.21 μGal,地壳垂直形变贡献为0.427 μGal,降雨可能对重力变化产生间接影响;扣除各类干扰后,重力残差仍存在1～20 μGal波动,重力残差与白鹤滩蓄水水位对比分析后二者之间没有明显的相关关系,量子绝对重力仪周边降雨对重力变化可能产生间接性影响.研究结果初步验证了国产量子重力仪具备微重力变化监测能力,可为区域构造活动研究提供数据支撑.
量子重力仪白鹤滩水电站小江断裂带北部
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土壤呼吸(Soil respiration,Rs)对高寒生态系统碳收支具有重要贡献,以往研究多关注生长季,而对高寒泥炭地和草甸非生长季的土壤呼吸及泥炭地内部不同微地形的影响缺乏量化研究.本研究选取高寒泥炭地中的冻胀草丘(Hummock,Hu)、泥炭洼地(Hollow,Ho)、线叶嵩草斑块(Tussock,Tu)以及典型高寒草甸(Meadow)为研究对象,采用静态箱-气相色谱法于当年非生长季(2023年10月30日—2024年4月14日)进行每周一次的土壤呼吸观测,并同步监测土壤温度(Soil temperature,Ts)、体积含水量(Volumetric water content,VWC)与水位(Water table depth,WTD).结果表明:非生长季期间,高寒泥炭地和草甸土壤呼吸速率不同.泥炭地微地形间土壤呼吸累积量(以碳记)由高到低依次为Tu(1179.4±38.5)kg·ha-1,Hu(710.3±59.6)kg·ha-1,Ho(428.9±45.4)kg·ha-1.高寒草甸土壤呼吸累积量为(971.7±85.9)kg·ha-1.其中,Hu和Tu的土壤呼吸速率与土壤温度呈显著正相关(R²=0.481~0.852,P<0.0001),而在 Ho中无显著关系.草甸土壤呼吸速率亦随土壤温度升高呈指数增长(R²=0.559,P<0.0001).土壤呼吸与VWC和WTD的关系不显著.证明高寒泥炭地和草甸非生长季 Rs 主要受土壤温度调控,且在不同微地形中响应机制存在差异.
高寒生态系统非生长季土壤呼吸土壤温度水位静态箱法
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选取保定山前—平原过渡带某典型流域,归并 2015-2024 年降水、控制断面径流、观测井地下水位及取用水资料,采用水量平衡、储量换算与时滞相关方法,对地下水资源演变过程进行分区识别.年内降水集中后,山前入渗转换带补给阶段性抬升,但平原区恢复延续不足,区域平均地下水埋深由 8.70 m 增至 9.64 m,储量变化由正值转为负值.降水峰值与地下水响应之间存在1~2 个月滞后,山前区较短,平原区偏长.形成的二维演化表达可用于同类流域地下水动态判别与阶段识别.
流域水文过程地下水资源演变特征时滞响应山前平原过渡带
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河道断面形态是河流动力学、防洪减灾、航道治理及生态保护的核心参数.传统水文测绘方式耗时费力、覆盖有限,难以满足动态监测需求.研究提出了一种融合"空-天-地"多源异构观测数据与数据同化技术的河道断面形态智能反演框架,以长江荆江河段为典型试验区,综合利用卫星遥感(Sentinel-2、Landsat 8)反演的水面宽、无人机摄影测量生成的数字表面模型(DSM),以及地面水文站实测的水位与流量数据,构建协同观测数据集.通过集合卡尔曼滤波(EnKF)数据同化算法,将多源观测数据动态融入二维水动力模型(基于浅水方程),优化模型状态(水深、流速),进而驱动一个以物理约束卷积神经网络(PC-CNN)为核心的智能反演模型,实现从水面信息(宽度、水位、水面坡度)到水下断面形态(河床高程)的高精度、高时空分辨率映射.研究表明,该协同同化-反演框架显著提高了断面形态反演的精度与可靠性,平均相对误差较经验回归法降低 3.5%,较遥感反演法降低5.1%,较水动力地形校正法降低 2.8%,为大规模河流地形动态监测提供了自动化、智能化的解决方案.
空-天-地协同数据同化智能反演卷积神经网络河道断面
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程海湖是云贵高原处于衰退期的断陷封闭性湖泊,近500年来湖泊面积缩小近50%.在人类活动与生态环境变化的共同作用下,区域降水与蒸发呈非对称震荡,驱动湖泊水量持续亏损,湖泊衰退期也将持续.基于1967-2023年同步观测序列,综合运用气候倾向率、滑动T检验、累积距平、M-K检验与一维Morlet小波分析法,解析降水与蒸发耦合演变规律,并采用水量平衡法量化其对水位变化的贡献.结果表明:(1)多年平均蒸发量是降水量的2.6倍,且年蒸发量下降速率(-174.6 mm/(10 a))约为降水量(-2.7 mm/(10 a))的65倍,二者主周期分别为32 a与34 a;(2)蒸发量亏损是造成湖泊蓄水量减少的主导因子,在无人工干预补水的情况下,约118年后程海湖将走向干涸或生态死亡.研究结果为程海湖人工干预补水方案确定与水资源可持续利用提供科学依据.
程海湖降水蒸发变化特征趋势周期
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路基浸润线是沿河路基渗流及稳定分析的关键指标.为研究洪水位变化对沿河路基边坡浸润线的影响,依托实体工程开展室内路基渗流模型试验,观测不同水位工况下路基浸润线时程变化情况,揭示路基浸润线时程特性及其影响因素.研究结果表明:路基边坡浸润线随水位下降而降低,其变化滞后于水位变化;水力梯度越小,浸润线滞后时间越长;路基渗透系数越大,浸润线滞后越不明显;路基渗透系数越小,浸润线变化滞后时间越长,对路基稳定性越不利;路基渗透系数与路基干密度呈指数函数变化,可根据填筑击实指标确定路基渗透系数,以便对路基填筑施工进行指导.
沿河路基洪水位变化浸润线时程特性模型试验
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针对日照钢铁控股集团有限公司余热锅炉存在的"液位监视失准、乙炔压力无主动防护、补水依赖人工"三大安全隐患,提出了以"人防转技防、被动变主动"为核心的"一计、二锁、三自动"本质安全化改造方案.通过采用石英石双色水位计实现观测本质清晰化,加装乙炔压力联锁切断装置实现风险源头阻断化,构建三重冗余自动补水系统实现过程控制智能化,形成了集"精准监测、快速联锁、智能调控"于一体的主动防护体系,显著提升了系统安全性与可靠性,为同类工业锅炉的本质安全改造提供参考.
余热锅炉本质安全隐患排查自动联锁三重冗余安全改造
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为了解决弧焊机器人与液体冷却系统的通信功能,可长时间连续焊接,同时还应具备体积小、质量轻、节能环保等特点,开发了一款弧焊机器人液体冷却系统.该系统配置性能可靠的无刷直流泵,采用防渗漏的束拧管路接头,实现液体冷却系统与弧焊机器人信号通信,优化管路减少压力损失,设置方便观测的LED水位显示窗,并融入绿色产品设计理念,实现了弧焊机器人与液体冷却系统的配套集成,提高了弧焊机器人液体冷却系统作业能力,促进了弧焊机器人配套技术发展,推进了弧焊机器人与液体冷却系统集成化设计与应用.现场应用结果表明:该设备满足弧焊机器人液体冷却需求,配套进口弧焊机器人后,不仅降低了故障率,而且创造了良好的经济效益.同时,该设备绿色环保,减少碳排放,解决了长期存在的高能耗、无法循环利用等问题.
弧焊机器人液体冷却系统无刷直流泵防渗漏绿色设计
