宁夏贺兰山岩画的边缘检测算法

针对贺兰山岩画提出了3个合适的边缘检测算法.算法的核心是将岩画的亮度信息和彩色信息融合于非线性双边滤波技术,利用Canny算子和Sobel梯度算子检测边缘.最后,选取具有代表性的6幅岩画图像进行数值实验.结果表明,新方法对岩石的裂纹和斑点等背景干扰信息比较鲁棒,能够较准确地检测到岩画的边缘,具有较满意的视觉效果.     

贺兰山岩画的多尺度非局部滤波算法

针对贺兰山岩画提出了一种新的滤波算法,该方法基于混合多尺度和非局部平均滤波的思想处理噪声图像.首先,将RGB彩色空间转换到L*a*b*颜色空间;其次,对L*a*b*颜色空间的每个分量进行多层小波变换;然后通过2种不同的策略处理粗尺度的小波系数,即对低频系数进行非局部平均滤波,对高频系数进行阈值处理,并对处理后的粗尺度小波系数进行重构得到上一层的低频图像;之后,对每一个尺度继续上面的操作直到得到最细尺度的系数,并对完全重构的图像进行非局部平均滤波;最后,将处理结果转换到通常的RGB彩色空间.大量的实验用于讨论参数的选取和算法的有效性.结果表明,该方法在计算效率、鲁棒性和视觉效果方面均优于已有的混合高斯尺度方法、多尺度双边滤波方法、非局部平均滤波方法.     

贺兰山岩画典型病害损伤的声发射演化特征研究

裂(隙)纹是宁夏贺兰山岩画表面完整性严重破坏的典型病害问题.本研究基于声发射原理,利用单轴压缩试验模拟岩画载体材料岩石所受荷载,分析岩画载体材料强度破坏模式,获取声发射信号特征,探究AE时空演变规律,建立基于声发射累计振铃计数的损伤演化模型.研究结果表明：岩石破坏呈现“圆锥形”,其损伤发展主要经历原生裂纹闭合、次生裂纹发育以及裂纹贯穿破坏3个演化历程;损伤演化模型的力学和物理意义明确.声发射特征与变形特征紧密相关,能够表征岩石内部损伤过程,可以用来判断岩样岩石内部(微)裂纹状态,为石质文物载体材料裂纹扩展至破裂失稳这一热点和难点问题提供解决思路.     

荣华矿深部岩石吸水特性

为研究深部岩石吸水特性,以鸡西荣华矿深部粗中砂岩（CS）、细砂岩（XS）和泥质粉砂岩（NS）为研究对象,采用浸泡法进行吸水实验,并结合X射线衍射和扫描电镜方法分析三组岩石的矿物成分、吸水特性及水对其微观结构的影响。结果表明：荣华矿深部岩石以石英、长石和黏土矿物为主。三组岩石的吸水率均随吸水时间的增加而增大,吸水过程特征曲线呈三次和四次多项式型。吸水实验初期岩石的吸水速率由孔隙大小和连通性决定,5～10 d后吸水速率由黏土矿物膨胀的微孔数量及其连通性改善情况决定。岩石结构松散、黏土矿物含量低,吸水速率和吸水率高;岩石结构致密、黏土矿物含量高,吸水速率和吸水率低。该结果可为岩石吸水软化机理研究提供依据。     

温度循环对岩石物理力学性质影响试验研究

温度的交替性变化对岩体内部损伤加剧,岩石损伤的积累与发展,导致高寒区岩土工程发生破坏失稳。选取花岗岩、砂岩进行不同温度循环条件下的单轴压缩试验,分析花岗岩抗压强度、弹性模量、抗拉强度与温度循环次数的变化关系;对经历不同温度循环次数的岩石试件进行纵波波速测定,并引入纵波波速劣化度,定量分析温度循环对岩石的损伤。结果表明：花岗岩抗压强度、弹性模量、抗拉强度逐渐减小,且与温度循环次数拟合关系可表征为负指数变化关系;温度循环条件下,岩石试件的纵波波速随循环次数的增大而减小,温度循环初期,波速值变化速率较快,后期变化趋势基本平缓。试件纵波波速劣化度最大可达15.02%,表明温度循环对岩石产生明显损伤。研究为寒区岩土工程的稳定性分析提供试验依据,具有较高的参考价值。     

干湿循环作用下贺兰山岩画载体砂岩风化特征研究

以宁夏岩质文物区域内的典型砂岩(记为A、B)为研究对象,针对其实际的赋存环境进行干湿循环试验,研究砂岩试样的力学特征,分析浸泡在真实水环境中砂岩试样经历不同循环次数后各力学参量的变化规律;并结合SEM观察岩样微观特性。研究结果表明:干湿循环结束后砂岩试样强度具有明显的\"弱化\"趋势,在干湿循环前期表现更为明显。砂岩A强度下降了74.67%,砂岩B强度下降了45.18%,A对干湿循环作用表现更为敏感。SEM试验结果发现岩石微观结构随着循环次数的增加,其微观结构越松散,颗粒空间排布越不均匀;与宏观试验强度变化结果相吻合,说明岩质文物受水的作用时,干湿循环作用是不可能忽视的影响因素。研究结果为具有宁夏区情的石质岩画文物劣化机理理论、后期保护和修复提供的理论基础。     

探地雷达检测混凝土含水率试验研究

混凝土含水率对混凝土材料和结构性能有很大影响,但其无损检测技术不能满足实际需要.雷达电磁波的传播速度主要由材料介电常数决定,而影响混凝土材料介电常数主要是其含水率.本文对探地雷达检测混凝土含水率技术进行研究,采用干燥法得到混凝土试块含水率,利用探地雷达测得雷达波在混凝土板中的波速,得到了探地雷达波速和混凝土含水率的关系,发现探地雷达波速和混凝土含水率具有良好的线性关系.     

岩石吸水特性及水岩耦合力学特性试验

为了研究凝灰岩、泥炭质砂岩和泥质砂岩的吸水特性以及吸水引起的力学性能变化,利用X-射线衍射试验、SEM试验和压汞试验对3种岩样的矿物成分、微观结构和孔径分布特征进行了测试分析,在此基础上利用软岩水理作用试验系统对岩样的吸水特性进行了研究,并对吸水前后岩样的强度进行了测试。试验结果表明,3种岩石的吸水过程都可分为非线性吸水和线性吸水两个阶段,吸水特征曲线函数均为负指数函数,岩石的吸水量与其黏土矿物含量和其有效空隙数量之间为正相关;吸水后岩石强度的减小量和其吸水量与黏土矿物含量之间为负相关,较小的吸水量也会对岩石的力学特性产生较大的影响。     

饱水时间对板岩物理力学特性劣化影响的试验研究

通过单轴压缩试验、直剪试验和为期120 d饱水三轴压缩试验,结合板岩成分,研究了板岩在饱水之后的力学性质变化和水物理化学损伤机理。研究表明:自然浸水条件下,在最初4 d吸水率变化较大,约8 d之后板岩吸水率趋于稳定,但水岩作用依旧存在且明显滞后于吸水率的变化;随饱水时间的增长,各项力学参数试验均有衰减,饱水60 d后,板岩峰值强度趋于稳定。板岩水物理损伤主要受库区水环境影响,水物理损伤主要受水流导致矿物颗粒间胶结物和碎屑的运移和扩散,这与水化学损伤的水环境p H等密切相关。通过质量与强度变量,从宏观上量化评估板岩损伤劣化程度。     

贺兰山地区大气中的重金属元素的观测分析

分析了大气背景和沙尘天气下的８ 种重金属元素浓度和降水中的６ 种重金属元素浓度,结果表明,沙尘天气重金属元素浓度是背景值的３ ．４３～６ ．３０ 倍,降水中６ 种重金属元素浓度的地理分布存在不均匀性．     

钙芒硝岩盐溶解特性的实验研究

通过在NaOH,Na2CO3,NaHCO3, HCl溶液和H2O中的溶解实验,对钙芒硝的溶解特性进行了研究,得出了钙芒硝在氢氧化钠溶液中溶解速度较快的结论。由于其中一部分芒硝是由化学反应而生成的,因此其溶解属于化学溶解。     

泰山山地水系网特征研究

运用Horton定律以及分形分维理论与方法,对泰山(本部区)地区水系、流域的特征进行较为详细的分析研究,揭示了泰山水系的分布格局、结构特征,区内水系发育的差异性;分析影响研究区水系网特征形成的因素,并探讨其发育的状态.     

滇西碧罗雪山地区忙怀组火山岩地球化学特征

滇西碧罗雪山一带,澜沧江岛弧带上发育了中三叠纪忙怀组火山岩,岩石类型主要是流纹岩.常量元素SiO2、K2O、Na2O、Al2O3明显偏高,MgO较低,TiO2中等的特征.里特曼指数σ1.39~3.01,为钙碱性系列,在log t-logσ图解中全部落入造山带区.碧罗雪山一带流纹岩的大离子亲石元素含量变化比较小,微量元素表现为大离子亲石元素Rb、Sr、Ba明显富集,高场强元素Th也相对富集.Eu负异常明显,轻稀土元素富集,稀土分配模式为轻稀土富集右斜型.微量元素在Rb-(Yb+Nb)图解及Rb-(Yb+Ta)图解中大多数落入碰撞带花岗岩区和火山弧花岗岩区.综合岩石地球化学特征及构造环境判别图解指示,碧罗雪山地区忙怀组火山岩为澜沧江洋由西向东俯冲消减,由被动大陆边缘转化为活动大陆边缘过程中形成的岛弧火山岩.     

弯形溢洪道水流特性试验研究

对带陡坡弯形溢洪道的水流特性进行了研究,对3种溢洪道对同样流量工况下的水流特性进行了比较。     

NaCl对细水雾雾特性影响的实验研究

利用LDV／APV实验系统对不同浓度NaCl溶液所形成细水雾的雾特性进行实验研究,得到不同类型细水雾在某一射流截面上的粒径分布和三维速度分布。研究表明,随着NaCl浓度的提高,在靠近射流轴线区域细水雾粒径有明显增加,而速度则显著下降。溶液浓度对细水雾动能分布的均匀性有影响。适当的添加剂配比浓度能够提高细水雾动能分布的均匀性。研究结果对评估添加剂和细水雾雾特性的影响程度有重要意义。     

地形对贺兰山高山林线分布高度的影响?

运用遥感数据和空间分析技术提取贺兰山高山林线,并结合DEM数据计算相关地形因子,采用相关分析和多元回归分析定量研究不同地形因子对高山林线分布高度的影响.结果表明,贺兰山高山林线上、下边界平均高度分别为3 106和3 022m,主山脊西侧山地高山林线上、下边界分布高度范围和平均高度比东侧略高.在山地两侧影响高山林线上边界高度的地形因子及其贡献率具有差异.南北朝向指数和地形指数对山地西侧高山林线上边界高度变化的相对贡献率分别为56.7%和43.3%;南北朝向指数、地形指数和坡度对东侧高山林线上边界高度变化的相对贡献率分别为50.9%、31.0%和18.1%.坡向是影响贺兰山高山林线分布高度的重要地形因素,而坡面凹凸程度和坡度对高山林线分布高度的影响与其他地形因素具有一定关系.     

长治市长子县土壤入渗特性的试验研究

在长子县10个有代表性的村庄进行了大田土壤入渗试验。采取室内室外试验相结合的方法,测量了5种状态下的土壤入渗能力及土壤含水量,借助数理统计方法系统地研究和分析了土壤水分入渗特性的变化过程和影响土壤水分入渗特性的各种因素。