分析科学技术的剖面

分析科学技术的剖面（通用9篇）

分析科学技术的剖面 篇1

“科学技术是生产力”是马克思主义的一个基本原理。现代科学技术的发展, 使得科技在人类发展中的作用越来越显著。人类在征服自然, 发展自身的进程中所取得的每一重大成就, 无不与科技进步密切相连, 科技是推进剂。

一、科学技术对人类社会的贡献

早在20世纪30年代, 爱因斯坦曾指出:“科学对于人类事务的影响有两种方式。第一种方式是大家都熟悉的:科学直接地、并且在更大程度上间接地生产出完全改变了人类生活的工具。第二种方式是教育性质的——它作用于心灵。尽管草率看来, 这种方式好像不大明显, 但至少同第一种方式一样锐利。”

1. 科学技术对人物质层面的影响

人类拥有理性, 借助科学技术的力量, 可以上天揽明月, 下海擒蛟龙。在与自然界的相互作用中, 人类通过科学技术逐步认识自然界规律并对自然界加以对象性的改造, 使自然界为人类服务。特别是工业革命以来, 科学技术飞速发展, 新理论、新发明、新技术的不断涌现, 使人类的生存、发展条件得到极大改善。科学技术提高了人们的物质生活水平, 使人们的健康状况得到改善, 平均寿命延长。

2. 科学技术对人精神世界的影响

科学和技术使人类赢得了一种崭新的人与自然的关系。启蒙运动所呼唤的理性精神, 全面地深入社会文化及人类精神活动的各个层面。科学的理性精神, 不仅体现在对自然界的认识上, 而且也深刻地表现在人们对社会经济生活的理解和认识上。效率协作精神深入人心。这是在近代科学不断发展, 生产技术不断取得进步的条件下, 形成的一种新的重要的社会价值观。科学技术的革命带来了生产效率巨大增长, 而对生产效率和效益的追求, 又促进了生产管理方式中协作精神的发展。

二、科学技术对人的异化

任何事物都有其两面性。以科学技术为代表的理性就是一把双刃剑。“现代科技的发展成就既可以为人类造福, 也可以给人类带来灾难, 这就是技术自身发展过程中的有利现实和不利状况之间‘冤家情结’”。也就是所谓的“优势即劣势原则”:“技术本身越发展、技术对人类社会的帮助越全面, 技术所表现出来的对人类社会的威胁也就越严重。”

人受到科学技术的异化作用。

一方面, 科学技术对人本性产生异化。在科学技术深刻地改变了人类社会生活和人们的思想价值观念的同时, 也给我们带来了一些负面影响。科学技术对人的异化不仅导致人与自然的分裂和对抗, 而且科技的工具性助长了人的趋利性, 激活了人性中的贪欲, 使人类的心灵充满了物质欲望, 灵魂物化。对商业利润的追求促进了科学技术的不断发展, 而这种发展塑造了现代人偏重于物质生活和对物质生活质量的无限追求。

另一方面, 科学技术对人安全感产生威胁。在给人保障的同时, 技术的“超人文”发展也使人生活在担惊受怕之中, 人类科技已经不止一次打开“潘多拉盒子”。

美国生物学家卡尔逊 (Rachel Carson) 女士的《寂静的春天》轰动了全美国乃至整个世界。书中描绘出了因滥施农药而使得春天变得死一般寂静的景象, 认为无处不在的农药和化学毒物压抑了春天的声音。而代表21世纪科学技术发展方向的现代生物技术、信息技术等同样存在潜在的危险。

人口危机导致世界出现一系列严重的问题, 世界性能源危机一天天加深, 地球环境也一天天在恶化。人类消耗能源时破坏了自身赖以生存的自然环境。人与自然之间的关系走向恶化, 人周围的环境越来越不利于自己的健康和平安生存。

三、对科学技术的人文反思

1. 对科学技术的批判

对技术加以道德批判在中国古已有之。庄子的《天地篇》中有这样一个故事:子贡南游于楚, 反于晋, 过汉阴, 见一丈人方将为圃畦, 凿隧而入井, 抱瓮而出灌, 愲愲然用力甚多而见功寡。子贡曰:“有械于此, 一日浸百畦, 用力甚寡而见功多, 夫子不欲乎?”为圃者仰而视之曰:“奈何?”曰:“凿木为机, 后重前轻, 挈水若抽, 数如泆汤, 其名为槔。”为圃者忿然作色而笑曰:“吾闻之吾师, 有机械者必有机事, 有机事者必有机心。机心存于胸中则纯白不备。纯白不备则神生不定, 神生不定者, 道之所不载也。吾非不知, 羞而不为也。”子贡瞒然惭, 俯而不对。

庄子就反对人们使用可以节省劳动力的机械装置, 他认为使用机械会使人产生投机取巧之心, “有机事者必有机心”, 从而损害人淳朴自然的本性, “机心存于胸中则纯白不备。纯白不备则神生不定, 神生不定者, 道之所不载也。”

在西方, 1750年卢梭在《论科学和艺术》一文中, 一反当时人们对科学和艺术 (这里的艺术也包含我们今天所说的技术) 的欣赏与赞叹, 指责科学和艺术的进步泯灭了人的本性, 使人性受到压抑, 科学技术的发展会导致人类的衰落。他认为, 科学的目的是虚幻的, 其效果是危险而有害的, 它会使人损失时间、游手好闲、怠惰奢侈, 从而引起风尚解体和趣味腐化, 削弱人的战斗品德, 破坏德行。

2. 科技发展中的人文忧患

爱因斯坦曾说过:“科学是一种强有力的工具。怎样用它, 究竟是给人带来幸福还是带来灾难, 全取决于人自己, 而不取决于工具。刀子在人类生活上是有用的, 但它也能用来杀人。”[3]科学技术的发展固然有其内在的逻辑必然性, 但它作为人类的一种有目的的实践活动, 具有社会属性, 与社会制度密切相关。科学技术效应的产生有一个从可能变为现实的过程, 这一过程是受人的选择即价值取向来规定的。科学技术发挥作用从来没有完全是独立地进行, 总是受有意志的人的控制和指导。我们要限制和克服科学技术可能带来的负面效应和消极后果, 依靠科学技术本身的继续发展。

3. 科学技术以人为本

(1) 科学技术和人的关系

科学技术既是人的认识活动和实践活动, 也是人认识和实践活动的成果。因此, 人是科学技术的主体, 科学技术离不开人。科学技术本身并没有善和恶, 是人类对科学技术的选择和运用, 使它负载了价值的、伦理的、社会的和文化的等诸多因素, 造成了科学技术的双刃剑现象, 但这已非科学技术本身。

以人为本, 关注人, 关注文明应当是科学技术的出发点。爱因斯坦1931年在对美国加州理工学院的学生演讲时指出:“如果你们想使你们一生的工作有益于人类, 那么你们只懂得应用科学是不够的。关心人本身, 应当始终成为一切技术奋斗上的目标, 关心怎样组织人的劳动和产品的分配这样一些尚未解决的重大问题, 用以保证我们科学思想的成果造福于人类, 而不至成为灾害。”

(2) 科学技术的发展和人类可持续发展的辩证关系

技术至少有两个维度:一个是科学的维度;另一个是人文的维度。对科学技术价值的衡量, 除了要以“科学”这一尺度衡量外, 更应该以“人文”——人类所得到的利益, 长远的可持续利用的价值来衡量和规范。当代科学技术已如此广泛和深入地融入到社会各个领域和生活的方方面面, 影响和改变着人类生存环境、生活方式和思维方式。

科学技术的主体是人, 其活动带有人的色彩。科学技术的发展应当是为了实现人的基本价值, 应当是为了人的生存和完善。我们应该对科学技术的发展进行选择, 进行可行性论证, 考虑我们人类为此而付出的成本和代价, 精确地计算投入和产出的比例。为了取得最大的人类性效益, 我们应该认识到并不是所有的科学项目都是利大于弊。

中国共产党十六届三中全会提出了科学发展观, 并把它的基本内涵概括为“坚持以人为本, 树立全面、协调、可持续的发展观, 促进经济社会和人的全面发展”。胡锦涛同志在十七大报告中提出, 深入贯彻落实科学发展观, 第一要义是发展, 核心是以人为本, 基本要求是全面协调可持续, 根本方法是统筹兼顾。

四、结语

科学技术对人类社会发展具有重要的意义, 它是精神文明的重要基石。我们既要重视科学技术在推动物质生产力进步方面的重要作用, 又要更加重视科学技术在精神文化价值观念方面的积极意义。大力研究科学技术发展的规律, 从建设文明科学、以人为本的科学的高度, 正确认识和分析科学技术对人类社会的影响, 更好地发挥其在人类福祉方面的作用。

摘要：科学技术在推动人类社会不断前进的同时, 其双刃剑现象业已引起人们的广泛关注。解剖科学技术, 辩证地批判地看待它带给人类生存面貌的改变。科学技术是人认识和实践的结果。人类对科学技术的应用存在着正、反两个方面, 而科学技术本身并没有善和恶。人是科学技术的主体, 科学技术离不开人。人类创造并应用着科学技术的同时还应赋予其更多的人文关怀, 使它朝着造福于人类, 人和科技友好互利可持续发展的方向前行。

关键词：科学技术,人文,剖析

参考文献

[1]爱因斯坦:爱因斯坦文集 (第3卷) [M].许良英译.北京:商务印书馆, 1979.135, 56

[2]陆江兵.技术·理性·制度与社会发展网[M].南京大学出版社, 2000.192

[4]O·内森H·诺登:巨人箴言录:爱因斯坦论和平 (上) [M].李醒民译.长沙:湖南出版社, 1992.171

[5]孟建伟:技术的人文维度[J].哲学动态, 2002, 5

分析科学技术的剖面 篇2

根据断层形变剖面资料分析泾阳口镇-关山断裂活动状况

首先分析泾阳地震台1986～跨口镇一关山断层定点形变观测资料,指出形变剖面各点的运动特征:1995年前泾阳台N1A测线资料基本上呈线性变化,1995～该测线形变资料呈现较大的波动性异常,1月5日陕西泾阳发生4.8级地震,靠近断层的.点位发生了阶跃式变化,之后各点位运动渐趋于平缓.其后结合断层位错模型引起的地表形变特征,分析得出该形变变化主要由地裂和断裂活动共同引起;不考虑地震引起的异常时段,分析1986～1994以及～形变年变化量,可看出变化趋势基本一致;最后利用1986～1994形变速率进行断层蠕滑段或地裂速率及深度反演.从反演结果可以看出,基准点N1比较稳定,3号点附近的地裂较浅,底部几十米,以垂直下滑为主,兼有张裂活动;5、6号点之间的断层活动深度在1 km左右.该断层上盘仍在下降.

作 者：胡亚轩 王庆良 崔笃信 王雄 季灵运 郝明 Hu Yaxuan Wang Qingliang Cui Duxin Wang Xiong Ji Lingyun Hao Ming  作者单位：中国地震局第二监测中心,陕西,西安,710054 刊 名：灾害学  ISTIC英文刊名：JOURNAL OF CATASTROPHOLOGY 年，卷(期)： 23(z1) 分类号：P315.2 关键词：口镇-关山断裂   定点形变   地裂   断层活动  

分析科学技术的剖面 篇3

关键词 独处体验；人际交往能力；潜在剖面分析

分类号 B848.2

DOI： 10.16842/j.cnki.issn2095-5588.2016.12.003

1 引言

我们需要社交，我们同样需要独处，就如我们需要夏天和冬天，白天和黑夜，运动和休息。

——Philip Gilbert Hamerton （The Intellectual Life）

近年来，独处及其积极作用日益引起心理学领域的关注，研究者认为独处具有诸多好处，如促进心理健康、整合自我、恢复情绪、提升创造力等（陈晓， 颜棱植，高艳，2013； 陈晓，周晖，2012； 戴晓阳， 陈小莉，余洁琼，2011； 高爽， 李梅，王洁，郝源泉，2013； 胡海鑫，2013； 李琼，郭永玉， 2007； Larson， 1990； Larson & Lee， 1996； Long & Averill， 2003； Long， Seburn， Averill， & More， 2003）。但有关独处的界定仍存在异议，有学者将独处视为一种需要（Burger， 1995），也有学者将之视为一种能力（黄韫臻，林淑惠，2009； 林淑惠，黄韫臻，2009；吴丽娟，陈淑芬，2006；Larson， 1990； Larson & Lee， 1996），还有学者将独处视为一种行为（陈小莉， 戴晓阳， 鲍莉， 王蒙， 刘萌，2012；戴晓阳， 刘佳培，2012）。目前大部分的研究者比较一致的观点是将独处视为一种心理体验（陈晓，周晖，2012； 李琼，郭永玉， 2007； Long & Averill， 2003； Long， Seburn， Averill， & More， 2003），即独处是个体从他人的当前要求中脱离开来，减少社会束缚并能够自由选择个人身心活动的一种心理体验状态。该观点关注的是个体对独处的主观心理体验而非客观上的与人隔离状态，个体即使处于人群中， 只要没有意识到他人的存在， 也可以被认为是独处体验（陈晓，周晖，2012；李琼，郭永玉， 2007；Long & Averill， 2003）。

但是目前该领域中有一个悬而未决的问题是独处与人际交往能力之间的关系如何？两者是此消彼长还是可以兼得？我们很容易就认为一个人独自呆着的时间越多，则可能会引起社会脱离和慢性社会退缩（Long & Averill， 2003），还有一种可能是当个体的人际关系出现问题或压力过大，他可能会采用独处作为应对方式，进而从当前的人际关系中撤离出来（陈晓，周晖，2012）。也有哲学家和心理学家认为独处和人际交往是可以兼得的。比如，Moustakas（1972）认为独处使得个体能够找到认识和接受自己与他人存在的不同过程，并因此能使得自己与他人的关系变得更有效，增强我们爱他人的能力。而马斯洛发现高独处需要是自我实现的人的一个特征之一，他同时也注意到这些人同样表现出很高的人际温暖并且与他们的亲密朋友有很深的关系。因此，他认为独处的强烈需要并不是逃离他人或厌恶人际关系，独处并不一定与社交焦虑或社交技能缺乏有关（Maslow， 1970）。也就说，人们在生理上需要依附、归属和社交，但是他们也寻找独处的机会（Long & Averill， 2003）。

目前有两个独处理论直接论述了独处与人际交往的关系。一是Buchholz（1997）的需求理论。该理论认为独处与人际互动是同等重要的成长需求。Bucholz认为与人建立亲密关系是重要的需要。但是除了亲密关系以外，还有其他的因素也可以帮助个体发展，而独处就是其中之一。他认为独处和亲密关系都可以用来解决矛盾、降低病态 （Buchhloz， 1997）。按照Bucholz的观点，独处和人际关系是两种独立的并且同等重要的需要。而Nicol（2006）基于自我决定理论（self-determined theory）提出独处与积极人际交往是可以共存的。她从独处的动机入手将独处分为自我决定独处和非自我决定独处。非自我决定独处的个体选择独处是因为他们在人际交往中容易产生消极情绪或恐惧人际交往，他们是被迫独处。而自我决定独处根据独处满足的情感需要层次分为两类：第一类是独处满足相对低级的情感需求，这些人之所以独处是因为独处让他们感到安宁、舒服，所以他们宁愿回避社会交往。而另一类个体独处是因为独处满足他们的某些高级需要，比如自我成长、自我恢复、独立思考和发现创造的需要，这时的独处常常伴有积极的情感体验。Nicol认为后一类出于高级需要而进行独处是积极独处。她认为积极独处是人格的一个特征，这些个体在拥有良好的人际交往的同时，也喜欢为自己保留一些时间独处的行为倾向。随后的研究显示自我决定的独处与他人的积极交往存在正相关，而非自我决定的独处则与社交焦虑、亲密关系体验的回避和焦虑呈正相关（参见，戴晓阳 等，2011； 胡海鑫，2013）。

尽管以上理论和研究对独处与人际关系的关系意见不一，但是大部分的心理学家及实证研究结果更倾向于支持独处与人际交往能力是可以兼得的（Long & Averill， 2003； Maslow， 1970；Nicol，2006）。但目前仅有的Nicol有关独处与人际交往的实证研究只是采用了相关分析的方法验证这两个变量是否有关系，仍然无法回答高独处的个体是否同时也是高的人际交往能力的个体这一问题。因此本研究尝试从个体质的差异角度出发，利用潜在剖面分析（Latent Profile Analysis， LPA），根据独处体验和人际交往能力对被试进行分类，然后进行列联表分析，这一方法能够比较直接地回答上面所提出的高独处体验个体是否同时也是高人际交往能力的个体这一问题。综合以上文献，我们预期高独处体验的个体也可能是高人际交往能力的个体。另外，在本研究中我们同时也从量的角度尝试重复前人有关这两个变量的相关分析结果。我们预期，在控制了其他变量后，积极独处体验与人际交往能力存在显著正相关。

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2 方法

2.1 研究对象

珠海某高校通识选修心理学课的大学生，共发放问卷331份，有效问卷326份，男生128人，女生198人，平均年龄19.81岁（SD=1.31）；独生子女101人，非独生子女198人， 27人未报告是否独生；大一128人，大二90人，大三96人，大四10人，2人未报告年级。

2.2 研究工具

独处问卷（Solitude Questionnaire， SQ）由Long等人编制陈晓等人（2013）在中国大学生中进行中文修订。该问卷将独处分为9个类型： 创造力、灵性、解决问题、调节方式、宁静、寂寞、隐居、自我发现和亲密。每个类型均以其占主要优势的情感体验、活动特点或独处结果的特征来区分。问卷首先描述每种独处的类型，然后要求被试评定自己为了体验这种独处而努力的可能性（0“毫无可能”，7“很可能”）及该类型独处对自己生活的影响程度（0“没有影响”，7“影响很大”），然后将每个独处类型下的两个问题求平均分得到该类型独处体验的重要性。该量表可以分为积极独处（创造力，灵性，解决问题，宁静，自我发现）、中性独处（调节方式和隐居）和消极独处（寂寞和亲密）三个方面。在本研究中，三个维度的Cronbach-s α 系数为积极独处0.82；消极独处0.63；中性独处0.60。消极独处和中性独处维度的内部一致性信度较低可能与这两个量表分别只有两个情境有关（陈晓 等，2013）。

人际交往能力问卷（Interpersonal Competence Questionnaire，ICQ）是由Buhrmester等人（1988）编制，魏源（2005）在中国大学生中进行中文版修订。该问卷测量了5种人际交往能力：主动建立人际关系、适度拒绝、自我表露、冲突控制和情感支持，共40个题目，采用5点计分 （1“你做不到， 感觉极其不安并且没有把握， 因此尽量逃避开”， 5“你非常擅长这么做， 感觉非常轻松， 并且能够处理得非常出色”）。在本研究中，各维度的Cronbach-s α 系数分别在0.72～0.85之间。

控制变量：由于个体对自身的人际交往能力的评估可能受到他们的自我评价和他人提供的支持的影响，本研究中将个体的自尊水平和社会支持程度作为控制变量进行控制。采用领悟社会支持量表（Perceived Social Support Scale，PSSS）和自尊量表（The Self-Esteem Scale， SES）（汪向东，王希林，马弘，1999）。在本研究中两个量表的Cronbach-s α 系数分别为0.92和0.82。

2.3 统计分析

采用SPSS22.0和Mplus7.0进行数据分析。利用Mplus7.0对独处和人际交往能力分别进行潜在剖面分析；然后对独处和人际的潜在类型进行列联表分析；接着采用偏相关分析方法分析独处三个维度与人际交往能力的相关情况。

潜在剖面分析（Latent Profile Analysis， LPA）是“个体中心法”（person-centered） 的统计思想，关注个体之间的异质性（苏斌原， 张洁婷，喻承甫，张卫，2015）。其分析基本思想是对各外显变量各种反应的概率分布可以由少数互斥的潜在类别变量来解释，每种类别对各外显变量的反应选择都有特定的倾向，这种基于概率模型的分类方法不但能够保证划分出来的各类之间差异最大类别内部差异最小，而且还能利用客观的统计指标去衡量分类的准确性和有效性（邱皓政，2008； 张洁婷，焦璨，张敏强，2010）。LPA中常用的模型拟合指标包括AIC（Akaike-s information criterion， 艾凯克信息指数）、BIC（Bayesian information criterion， 贝叶斯信息指数）或调整后BIC、Entropy（信息熵）和LMR（Lo-Mendell-Rubin Likelihood Ratio Test， 罗梦戴尔鲁本校似然比检验）及BLRT（Bootstrapped Likelihood Ratio Test， Bootstrapped似然比检验）的显著性p值。AIC和BIC越小则表明模型拟合越好，LMR和BLRT的p显著，则表明k个类别模型拟合优于k-1个类别模型（陈宇帅， 温忠麟，顾红磊，2015）。Entropy则用于评价分类的准确性，其值越大则表明分类越准确，当Entropy<0.60时表明超过20%的个体存在分类错误，如果Entropy=0.80表明分类准确率超过90%（Carragher， Adamson， & Mccann， 2009； Lubke & Muthén， 2007）。

3 结果

3.1 共同方法偏差检验

根据Harman推荐的单因子检验方法（周浩，龙立荣，2004），把研究变量（包括控制变量）一起进行探索性因素分析，未旋转和旋转后的因素分析结果均得到4个因子。未旋转的第一因子解释的变异量为27.85%；旋转后得到的第一个因子的解释变异量为21.81%，都低于40%的临界值。说明不存在明显的共同方法偏差。

3.2 独处和人际交往能力的潜在剖面分析

将被试在独处问卷的9个方面的得分作为外显变量进行潜在剖面分析，表1提供了1～4类潜在剖面分析拟合估计。其中三类（3C）与两类（2C）调整后的LMR的p值显著 （p<0.05），虽然四类的Entropy值比三类的高，但是四类和三类在LMR值上无显著差异，因此选择3个潜在类别的分类，3个潜在类别的概率分布见图1，根据这三个类别的概率分布我们命名为高独处、中独处和低独处体验组。同样的，把人际交往能力五个维度的平均分作为外显变量进行潜在剖面分析（表1和图2）显示，人际交往能力的2类和3类aLMR的p值都显著，但是4类的p值不显著，并且三类的Entropy值比四类的还要高。因此将人际交往能力分为3个潜在类别比较合适，3个潜在类别的概率分布见图3。同样将三组命名为高人际交往能力、中人际交往能力和低人际交往能力组。

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单因素方差分析显示三个独处体验类别在独处所有方面的差异均显著（Fs>7.21， ps<0.001），事后比较（LSD）显示除了中独处体验组和高独处体验组在寂寞和灵性上无差异外，三个独处组在独处的所有方面均存在显著差异（表2）。同样，三个人际交往能力组在人际交往能力的所有维度差异显著（Fs>106.78， ps<0.001），事后比较显示各组之间在人际交往各个维度上的差异显著（表3）。

3.3 独处体验分组和人际交往能力分组列联表分析结果

3×3列联表分析显示：独处体验分组和人际交往能力分组相关（χ2（4）=23.36， p<0.001， Cramer-s V=0.19）。进一步分析显示三组独处体验在人际交往能力上均有显著差异（低独处体验组：χ2（2）=75.54， p<0.001；中独处体验组：χ2（2）=48.32， p<0.05；高独处体验组：χ2（2）=24.16， p<0.001）。而低人际交往能力组中，三组独处组无显著差异，但在中高人际交往组中，三组独处体验的差异均显著（χ2（2）=16.55， p<0.001；χ2（2）=7.30， p<0.05）。

结合图3和表4可以看到，在三种独处组中，低人际交往能力的人数比例都是最少，但在低独处体验和中等独处体验组中，中等人际交往能力的人数占主要比例（70.4%和62.7%）。而高独处体验组中高人际交往能力的人数最多（48.3%），从图3中可以看到随着独处体验的升高，高人际交往能力的人数比例也在逐渐上升，中等独处能力的比例则在下降，低人际交往能力的比例则在三个独处上没有明显的变化。

3.4 独处体验与人际交往能力的相关分析

在控制自尊、社会支持及人口学变量后的偏相关分析显示，只有积极独处体验与所有的人际交往能力维度成显著正相关，而中性独处和消极独处则与人际交往能力均不存在关系。

4 讨论

对于独处和人际交往能力的关系不同的心理学家的观点不大一致。比如Bucholz（1997）认为独处和人际交往是两种独立的并且同等重要的需要，而马斯洛（1970），Moustakas（1972）和Nicol（2006）都认为独处和人际交往能力是可以兼得的，而本研究的结果倾向于支持后一种观点。

但本研究潜在剖面分析结果和相关分析结果之间存在不一致的地方。尽管本研究的相关分析结果成功复制Nicol（2006）发现的积极独处和人际交往能力存在正相关关系，而中性独处和消极独处与人际交往能力无关。但本研究的潜在剖面分析却显示，高独处体验组既在积极独处的各个类型上得分最高，同时也在中性独处和消极独处上的得分最高，这两个结果初看好像是矛盾的。但我们认为这种看似矛盾的结果是可以解释的，如果单从变量关系角度来看，可能只有积极独处这一成分与人际交往能力存在相关，而中性和消极成分不存在这种关系，过往的研究也发现只有积极独处这一成分与积极心理变量存在正相关，而消极和中性独处与积极心理变量无关（陈晓 等，2013； Long， et al. 2003）。

但在现实生活中，独处是一种复杂的心理体验，处于独处之中的个体，不一定只是体验到独处的好处（积极独处），他可能也把独处作为一种应对的方式（中性独处），甚至在独处中也体验到消极的情绪体验（消极独处） （Long & Averill， 2003； Larson & Lee，1996）。并不存在只有体验积极独处而无中性和消极独处体验这样一个群体。也就是说高独处群体可能同时也是高人际交往能力个体，但是主要是因为他们在独处中的积极体验与人际交往能力存在相关。因此我们认为造成这种结果差异更多是变量分析角度不同而导致的。相关分析关注的是变量的量化关系，而潜在剖面分析则侧重于变量的质化关系（苏斌原等，2015），这两个研究结果结合起来可以看到独处体验与人际交往能力的关系远比我们想象得丰富。

为什么高独处和高人际交往能力能够存在于同一个个体身上？我们认为可能存在两种可能的解释。

首先，独处的动机与独处体验是不同的。个体选择独处的动机可能是由于缺乏良好的社交技能。根据技能缺陷模型（skills deficit model），社交技能缺乏可能导致个体产生社交焦虑（Schlenker & Mr， 1982）。而已有研究已经发现独处需要与社交回避、社交苦恼和交往焦虑等方面均呈显著正相关（陈晓， 宋欢庆，黄昕，2012），并且独处需要与孤独感也存在显著的正相关（陈晓 等，2012； Cramer & Lake， 1998）。这说明，如果个体缺乏人际交往技能，他们可能出现社交回避或焦虑，并被迫选择独处，他们在独处过程中体验到的是孤独感。然而本研究中对独处的测量侧重于独处体验而非独处的动机。过往研究也显示积极独处体验与社交焦虑无关（陈晓等，2013）。而本研究发现在控制了其他变量后，积极独处体验与人际交往能力仍存在显著正相关。很多研究者均认为积极的独处能为个体提供自我反思、个人成长和自我更新（self-restoration）的机会（陈晓，周晖，2012；李琼，郭永玉， 2007； Larson， 1990； Maslow， 1970）。独处所带来这些益处则可以提高友谊和社会支持的价值（Orzeck & Rokach， 2004）。也就是说积极的独处可能促进某些自我相关的品质，而这些品质与人际交往能力有密切相关。

其次，独处与人际交往能力之间可能存在影响这两者的共同变量，比如，成人依恋。Winnicott和Modell都认为安全依恋的个体（对亲密关系有低回避和低的焦虑）会对独处有积极的体验，而非安全依恋的个体（对亲密关系有高回避和/或高焦虑）则会对独处有消极的体验（Long & Averill， 2003）。Long等人（2003）的研究也支持这一观点，他们发现积极独处体验与依恋焦虑存在显著的负相关，而独处时的寂寞体验则与依恋回避和依恋焦虑存在显著的正相关。而Detrixhe（2011）考察独处能力与客体关系、依恋和孤独感的关系时发现，独处时的舒适性在依恋焦虑和孤独感间起中介作用。而独处应对则在依恋回避和孤独感间起中介作用。并且独处舒适程度在人际分化/关系与孤独感之间起到遮掩效应。基于以上发现，Detrixhe（2011）认为独处、客体关系（人际关系）和依恋可能是互相交叉重叠的。未来的研究可以进一步检验独处与人际交往能力是否共同受依恋影响，是否安全型依恋的个体同时也是高独处和高人际交往能力，而非安全型依恋的个体则无法享受独处同时人际交往能力也存在问题。

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最后，在本研究中我们只考察了独处体验和人际交往能力的关系，这只是一个初探性的研究，已有研究显示独处与人们的亲密关系质量（Long， et al.， 2006）、自我整合（Long & Averill， 2003）、心理健康及社会适应（陈晓等，2012；黄韫臻，林淑惠，2009； 林淑惠，黄韫臻，2009；吴丽娟，陈淑芬，2006；Long， et al.， 2006）等方面都有密切关系

（陈晓，周晖，2012）。但目前大部分研究只单独考察独处与这些变量的关系。也有研究显示人际交往能力也与这些结果变量有关（刘文， 韩静， 张丽娜， 2008； 王军， 2007； Adamczyk & Segrin， 2016； Longman-Mills & Carpenter， 2013）。结合本研究结果，未来的研究可以考察独处与人际交往能力的关系是通过何种模式进而对这些重要的结果变量产生影响的。这样更有助于我们更进一步理解独处和人际交往能力之间的关系及其与其他心理变量之间的关系。

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分析科学技术的剖面 篇4

关键词：路基,沉降,监测

0 引言

近年来,为了适应我国经济快速发展的需要和城市规模的快速扩张,无论是内陆地区还是沿海地区,公路都得到了大规模的修建,并且宽路基和超宽路基的公路也在日益增多。但是有些公路在运营之后不久就出现了明显的沉降现象或者差异沉降现象,甚至有的还出现了开裂,给交通安全造成了严重的威胁,这使得路基沉降监测日益受到重视。有关资料给出了路基宽度对地基应力状态的影响,得出了窄路基呈现抛物线型而宽路基呈现马鞍型变形特点的结论,但是关于路基沉降监测技术的介绍还比较少[1~7]。本文结合天津某宽路基公路路基监测项目,详细介绍了路基剖面管监测技术方法,并对路基沉降变形规律进行了探讨与分析。

1 路基沉降监测技术

路基沉降监测主要分为两种形式,一是剖面管沉降监测技术; 二是沉降板监测技术。路基剖面管沉降监测技术实质上就是在路基横断面内埋设水平测斜管以获取路基竖向位移的监测技术,相对于沉降板监测技术具有成本低、一次可以获取整个路基横断面的沉降曲线、不易受到施工影响、容易测试等优点。因此,在路基沉降监测中得到了广泛采用; 同时,为了对路基沉降机理进行更深入的研究分析,水平剖面管两端有时也会埋设竖向测斜管。

路基沉降剖面管监测系统一般由水平剖面管、管口固定墩、沉降钉、管底回弯头、回线管、钢丝回线构成,如图1所示,两条竖线代表竖向测斜管; 浅色矩形代表剖面管管口固定墩 ( 一般为水泥墩) ; 墩上方的黑色代表嵌入的沉降钉,沉降钉的作用主要是为了获取剖面管管口的沉降量,以便于对剖面管的竖向位移进行修正; 横线代表水平剖面管,剖面管、回弯头、回线管通过钢丝线构成回路系统。回路系统示意图如图2所示,回弯头内部的黑色圆点代表内部镶嵌的圆形螺杆,以承受拉入水平测斜仪探头时的摩擦力,如果没有圆形螺杆,回弯管极易在拉入探头时在钢丝线的强力摩擦下破损,进而导致测试困难或者无法测试。

路基沉降剖面管技术主要由剖面管的埋设、现场测试、数据处理三部分构成。路基沉降剖面管的埋设主要包括以下几个步骤:

( 1) 首先,剖面管应埋设于级配碎石垫层之上,且埋设时间应在填土超过预埋高程40cm并压实后,反开30cm宽、40cm深、与路基宽等长的安装槽。剖面管安装槽深度不易低于40cm,否则,后续的施工容易造成剖面管变形,进而导致探头无法通过钢丝回线拉入剖面管内,也就无法完成路基沉降监测。反开槽在保持深度的同时,还应中间略高,两端略低,以确保后期路基变形过大时剖面管还能正常工作。

( 2) 安装槽反开挖完成之后,则应先根据路基宽度确定钢丝线长度,钢丝线长度一般取路基长度的2倍再多2m,然后依次穿过剖面管、回弯头和回线管构成回路系统,然后就可以将剖面管、回弯头和回线管拼接在一起了。钢丝线在安装过程中应走回弯头圆形螺杆的外侧,否则将起不到保护回弯头的作用; 回线管在拼接接口处宜刷专用胶,以增强其连接强度,以避免在回填过程中管口脱落。

( 3) 剖面管、回弯头和回线管拼接在一起之后,就可以安装管口固定墩了。固定墩安装过程中应该确保固定墩平稳、钢丝线回路无误。固定墩安装完毕之后,还应确保剖面管垂直于道路纵轴线,且其测量导槽应尽量垂直于水平面,测量导槽偏离竖直方向不应超过3°; 回线管应尽量与剖面管平行处在水平面内,否则也有可能导致回线管损坏进而无法测试; 水平剖面管管口还应稍微偏离一点竖向测斜管,否则将造成水平剖面管测试困难。

( 4) 待固定墩、剖面管、回弯头、回线管、钢丝线回路都确认安装无误,并将剖面管管口盖上保护盖之后,就可以开始土方回填。回填时剖面管底部、周边应铺设厚度不小于10cm的细砂,再机械回填,人工夯实。

( 5) 完成上述步骤后,还应在剖面管管口以及断面内合适位置设置醒目的监测标识,以便施工人员、监测人员发现、保护和测试,同时,也可以测取管口坐标,以防后续施工过程中被土体掩埋而无法对其精确定位。

一般在剖面管完成安装之后,还需再等两天,待土体与剖面管密实之后才能对其进行测试。测试包括两个方面,一是剖面管测斜数据的测试,二是固定墩高程的测试,二者宜同期测试。剖面管测试之前应先打开探头电源,以保护传感器不受震动影响,同时探头在剖面管内静置5min使探头温度与管内温度一致以减少误差。测斜数据处理方法可以参照文献 [8] 相关介绍。固定墩高程测试宜采用二等水准进行,在整理路基沉降数据时要使用固定墩沉降数据对剖面管沉降数据进行修正。

2 工程案例与数据分析

2. 1 工程概况

某公路工程路基宽38m,按照路基剖面管沉降监测技术埋设了6根38m长的水平剖面管; 同时为了更好地分析路基沉降机理,在水平剖面管两端分别埋设了竖向测斜管以获取水平剖面管断面内土体深层水平位移,共计12根,埋深19m。路基沉降监测水平剖面管与竖向测斜管平面位置如图3所示,共计6个断面,深色圆点 代表竖向 测斜管( SZ1 ~ SZ12) ,横线代表水平剖面管 ( SP1 ~ SP6) ,竖向测斜管尽量与水平剖面管在同一断面内,断面间距20m,浅色圆点代表水平剖面管固定墩 ( 编号L1 ~ L6) 。路基沉降监测竖向与水平测斜管现场安装如图4所示。

2. 2 数据测试

数据测试分为水平剖面管、竖向测斜管测斜数据的测试和水平剖面管固定墩沉降数据的测试。其中,竖向测斜管与水平剖面管的测斜数据都是利用分辨率为0. 02mm/500mm的SINCO测斜仪得到的,SINCO测斜仪测试数据稳定可靠,在业内处于国际领先水平,不同的是水平剖面管的探头要比竖向测斜管的探头粗一些,对水平剖面管的埋设质量要求更高一些,否则很容易出现因剖面管变形过大而卡住探头的现象。在测试过程中测点间距均是0. 5m,且严格按照测试要求施测。数据处理方法两者相同,且已在文献 [8] 中详细介绍,这里不再赘述。现场测试如图5所示。

水平剖面管固定墩沉降监测采用的仪器是天宝DINI12电子水准仪,精度为±0. 3mm / km,基准点选择在离工程现场200m远的一处老水闸上,稳定可靠,采用闭合水准测量。

测斜数据和水准数据同期监测,共计观测6个月,第一个月1次/周,第二个月1次/半月,后面1次 / 月,共计10期; 每期水平剖面管竖向位移均利用固定墩沉降数据进行修正。

2. 3 数据分析

对各监测点第10期数据整理之后绘制变形曲线,公路左侧6个竖向测斜管的土体深层水平位移如图6所示,右侧6个竖向测斜管的土体深层水平位移如图7所示,6个水平剖面管竖向位移如图8所示,固定墩沉降曲线如图9所示。

从竖向测斜管土体深层水平位移可以看出,12个土体水平位移监测点数据均出现了较为明显的抛物线特点,土体水平位移最大位置一般在管口下方4m左右位置,左侧最大位移约为 - 35mm,右侧最大位移约为 - 30mm; 而6个水平剖面管竖向位移数据则出现了较为明显的马鞍型特点,左侧最大位移约为 - 33mm,右侧最大位移约为 - 26mm; 6个固定墩的沉降数据则是初期沉降速率较大,最大沉降数值约为 - 17mm,在第6期之后则基本趋于稳定。

为了简化分析过程也为了分析路基沉降的一般规律,分别对竖向测斜管数据、水平剖面管数据和固定墩沉降数据取平均,得到了竖向测斜管平均水平位移曲线、水平剖面管平均竖向位移曲线、固定墩平均沉降 曲线,分别如图10、图11、图12所示。

从图10可以看出,竖向测斜管水平位移出现了典型的抛物线型,其最大位移出现在地面下方4m左右位置,最大位移约为 - 25mm; 从图11则可以看出,路基剖面管沉降竖向位移出现了较为明显的马鞍型特点,左侧最大位移约为 - 28mm,右侧最大位移约为 - 23mm; 从图12可以看出,水平剖面管固定墩初始沉降速率较大,后期逐步趋于稳定,最终稳定在 - 13. 6mm左右,从数值上看占据了水平剖面管竖向位移的一半左右,这充分说明利用固定墩沉降数据对水平剖面管竖向位移进行修正是非常必要的。

3 结语

本文详细介绍了路基剖面管沉降监测技术,并结合某公路工程的实测数据对宽路基沉降变形规律进行了分析,得到了竖向测斜管变形呈现明显抛物线型特点,最大值出现在地面下深4m左右位置之处,而水平剖面管变形呈现出明显马鞍型特点,最大值出现在两个鞍底位置处。这些结论,为今后道路路基沉降监测以及路基设计提供了一些有益的参考。

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产液剖面测井技术研究 篇5

1 产液剖面测井技术简析

产液剖面测井即通过对油井产液温度、压力、含水率、流量、液体密度等参数的测量, 来获得油井总层及各个分层的产液量与产液性质等数据。利用产液剖面测井能科学精确地测量到对影响油井的各种因素的参数, 通过测井电缆将测井仪器带入井内, 使地面的电测仪能沿着井持续地记录各种随深度而发生变化的参数, 来识别地下岩层的性质, 如煤层、水层、石油、天然气、金属矿藏等。通过认真仔细地对参数进行研究, 能找到高效的解决或者规避措施。例如示踪流量测井技术能保证不受到油稠等其他因素的干扰, 有效地弥补因油密度较大而造成的涡轮不转所形成的空缺, 这种方法可以用于对油水两相井的测量。通过对产液剖面井的压力、流量、温度等各种参数的掌握和研究, 能够有效地挖掘改造低产层并对高水层实施堵水作业等任务。另外, 在工程测井上, 产液剖面测井技术也能很好地用于判断油井的作业状态, 评估油田的开发效果, 并及时对开发方向和手段作出合理的调整。

2 产液剖面测井技术的实施原理

产液剖面测井所得的资料是在保证油井正常生产的前提下所获得关于油井信息的资料。当前测井常用的仪器是集流型产液剖面测井仪, 通过利用集流点测的方法, 使井筒内的流体经过仪器, 测量并记录井筒内部不同的深度处的流体流量体积、温度、压力、持水率磁定位等数据, 对这些数据进行严密地计算和解释从而能够得到油井产液剖面结果这种技术采用的是集流方式, 可以使流体流速加快以致油与水充分混合, 从而克服不良因素对测量传感器造成的不利影响, 如流速过低、流体粘度差异较大、流量变化大、油与水混合不匀称和持水率不同等, 极大地提高了产液剖面测量的精度。

产业剖面测井技术主要通过对五个参数, 即产出流量、含水率、井温、磁定位和压力, 这种技术普遍用于油水两相井。利用产液剖面的五种参数来测井能有效地对高含水层进行堵水作业, 还能对低产层实施挖潜改造。另外, 在工程检测方面、对油田开发利用效果的分析以及油井生产状态的判断上都有着极大的应用。其具体实施原理如下:

2.1 产液流量测量原理

在分层产量测试时要用到涡轮流量计, 在流体流量超过一定的数值后, 涡轮的转速即与流体流量成线性关系N=K (Q-q) (q代表涡轮启动时的排量) 。涡轮流量计的下端是集流器总承, 其作用在于通过对仪器和套管组成的环形空间进行密封, 来确保流体整体地通过测量仪器。它主要由皮球、中心管、泄压阀和振动阀几部分组成。当仪器到达指定的深度后, 为振动泵通电, 使振动泵吸收井内的液流, 然后液流通过中心管内的进液口流入仪器内部, 如此达到了集流的目的。在完成某一个测量点的测井任务后, 为泄压阀通电, 阀门打开, 皮球内储存的液体就能通过导管和泄压阀自动地回流至井内。

2.2 含水率测井的原理。含水率测井的方法主要有阻抗法与电容法

阻抗法测量含水率主要利用的是油气和水之间存在的电阻率差异。其优点是:

(1) 在流量相对连续时对通过的流体测量含水率, 避免了井内出现波动和间歇性出油的不利影响, 实时监测含水率, 测量数据更加精确与可靠。

(2) 阻抗法测量出的结果不会受到温度和岩层矿化的影响。

(3) 油污所导致的仪器测量的误差比较小。

(4) 受流体的流态影响较小。

电容法测量含水率利用的是油气和水的介电常数的差异。油气的介电常数为1.0-4.0, 而水的介电常数为60-80。通过对流经仪器的液流取样, 利用重力将油水分离, 在取样室的轴心处放置一电容电极, 与取样室的外壳组成同轴圆柱电容器, 而流过其中的流体就相当于电介质。由于不同含水率的液流, 电介质不同, 其电容量值也不同。利用二极管泵电路来把电容量转换为电位差值, 记录其输出值。

2.3 井的温度确定产液的层位

由于生产井中产出的流体所携带的热量同流动过程中不断摩擦所产生的热量的共同作用下, 井中的温度比地温还要高。即使流入井筒中的产液的温度不尽相同, 但产液层上部的井温最终都会在地温之上。通过井温来测井就是通过流动井温的异常变化来判断产液层的位置, 而井温纵向梯度的变化则能反映出产液量的大小。

2.4 磁定位测井的原理

磁定位测井能有效地确定油管接箍、套管接箍、射孔层段、油管泵挂位置等, 判断各测井点的深度, 以此来提高解释精确度。

测井解释技术利用了所测量出的产液量、井温、含水率等参数, 实时监测油井的动态变化, 了解各产液层的产量, 并判断出油井主要的出水层以便于堵水作业。另外也能有效地发现潜力层, 以进一步地挖潜, 利用这种技术还能通过对井温和压力曲线的变化监测油井的动液面。

3 结语

测井技术对我国的石油等资源的开采有着极大的作用, 为缩短资源开发进程, 降低资源开发利用的成本, 提高经济效益和社会效益作出很大贡献。深入地研究测井技术并广泛地应用于各种资源开采开发过程, 有效地促进我国经济的发展, 充分带动现代化与工业化建设。而产液剖面测井技术在技术和实际应用上还有着更大的发展空间, 不断地改进和完善技艺, 保证油气等资源能更加充分地开发和利用, 节约更多的资源生产成本, 提高资源的实际利用率。在资源开发中, 通过技术创新, 实现生产记忆的不断改进和突破, 就能在工业生产中发挥更大的技术优势。

摘要：随着经济的快速发展和科技的不断进步, 我国对各种资源开发的需求不断增加, 各种测井方法和手段也在资源开采及开发中应用。测井技术对于卡气、堵水作业以及判断和寻找资源方面有着极大作用。本文简要介绍了测井工艺技术并对产液剖面测井技术进行分析, 通过对产液剖面测井技术的五个参数的探究来说明其技术实施原理。

关键词：产液剖面,测井技术,研究

参考文献

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湿地土壤养分剖面分析 篇6

湿地是被间歇的或永久的浅水层所覆盖的土地, 湿地土壤中养分的含量、分布规律、循环特点等促使了湿地生态系统具备了其他陆地生态系统所不具备的独特功能。湿地土壤中两大重要的组成部分分别为土壤有机质和总氮, 湿地的生态因子是湿地生态系统生产力的极大影响因素。土壤有机质是显示气候变化的一个重要指标。土壤有机碳含量和组成不仅表明营养元素氮、磷等的可利用状态, 而且还能够说明土壤有机质的水平, 同时还作用着土壤的物理特性[1], 是显示土壤质量或土壤健康的一个重要指标[2]。湿地的特殊性质使其与其它生态系统有所不同因此, 研究湿地土壤有机碳含量的垂直分布特征, 能够让我们更加了解湿地的生态功能[3]。硫是湿地土壤中第四位重要营养元素, 它对维持生态系统的健康发展有着重要意义, 在植物生长发育过程中它参与光合作用、呼吸作用和蛋白质、氨基酸的合成等。植物系统中, 如果缺少硫就会导致代谢紊乱、生长发育受阻甚至死亡[4]。因此研究湿地土壤中的营养元素具有非常重要的意义。

2 材料及研究方法

2.1 样品的采集

样品的采集按照“典型性、代表性、一致性”的原则, 选择泥炭沼泽土作为研究对象。按土壤发生层分 (草根层、泥炭层、腐泥层和潜育层) 分别采集样品, 草根层采用采样刀直接割取, 每层样品大约采集2.5kg。按照10cm的间距现场切割后装入提前准备好的干净自封袋中。样品烘干后, 用研钵磨碎然后过80目筛。样品用塑料袋盛装, 再套上布袋, 用标签注明土壤层位、采样地点、采样时间和编号等。

该土壤的剖面特征为:草根层:0 cm~10 cm, 土壤为黑色, 土壤表层约有25 cm积水, 其中有大量植物活根和凋落物, 其分解能力差;泥炭层:10 cm~40 cm, 土壤为棕褐色, 水的含量较高, 分解能力较好。

2.2 湿地土壤养分的方法分析

1) 土壤全磷测定的待测液制备, 一般分为碱熔法和酸熔法两种。在碱熔法中有碳酸钠熔融或氢氧化钠熔融两种:碳酸钠熔融分解最为完全, 准确度比较高, 可以作为仲裁方法, 但熔融时需要铂金坩埚, 因此, 不适宜用于常规分析。氢氧化钠熔融法可用银坩埚代替铂金坩埚, 分解也比较完全, 待测定液中可同时测定全硫, 操作较为方便, 适用于一般实验室采用。酸熔法中以硫酸-高氯酸法较好, 此法对钙质土壤分解率较高, 但对酸性土壤分解不易十分完全, 结果往往偏低;

2) 土壤中的总氮通常采用凯氏消煮法, 由于原有的凯氏消煮时间长, 百多年来, 科学工作者对此进行了很多改进, 有加入重铬酸钾等强氧化剂来缩短消煮时间的, 但重铬酸钾一次不能加入太多, 需等稍冷后再次或多次加入, 反而费时麻烦, 且强氧化剂在高温条件下易引起铵的氧化损失, 使测定结果不稳定。采用硫酸钾-硫酸铜为加速剂的消煮法, 消煮时间仍较长, 但只要控制好加速剂用量, 不易导致氮素流失, 消化程度容易掌握, 测定结果稳定, 准确度较高。本方法测得的氮不包括硝态氮。亚硝态氮, 一般土壤中硝态氮含量不超过全氮的1%, 故可以忽略不计;

3) 土壤硝态氮的测定, 要求制备得澄清无色, 不含或少含干扰物质的待测液, 酚二磺酸比色法, 操作手续虽然较长, 但具有较高的灵敏度, 土壤中的亚硝态氮在1mg/kg和氨离子在15mg/kg一下, 对测定结果没有影响。测定结果重现性好, 准确性高, 待测液中硝态氮的测定范围为0.1mg/kg~2.0mg/kg。注:样品经风干或烘干后易引起硝态氮变化, 故只能用新鲜土壤测定;

4) 土壤有机质测定的方法有很多, 有重量法、容量法和比色法等。重量法又可分为干烧法和湿烧法两种, 重量法的测定虽然比较准确, 但手续繁长, 并却还要有较高的分析技术和特殊的仪器设备, 也不适用于含有碳酸盐的土壤。碱溶比色法测定土壤有机质的依据是因为土壤有机质的分子结构中含有生色基团, 这个方法的准确度较低。本标准采用的是容量分析法, 所用的氧化剂为重铬酸钾, 重铬酸钾法的优点是:可以获得相当准确的分析结果又不需要特殊的仪器设备, 操作过程比较简便, 并却不受土样中碳酸盐的干扰。

3 结果分析

3.1 土壤养分剖面特征及分析

营养物质的垂直分布规律

从图1可以看出, 剖面全磷的含量随深度向下逐渐降低。

1) 碳、氮、硫、磷的含量均随着土壤深度的增加而下降;

2) 土壤碳、氮含量的变化与土壤深度的变化具有一致性;

3) 碳、氮的含量明显高于硫、磷的含量。

3.2 泥炭中氮、磷含量与有机质含量的关系

碳、氮、磷均是植物生长所必需的大量营养元素, 在生态系统中, 这三者的含量、形态及其相互关系对于植物的生长发育起着决定性的作用。三江平原泥炭中氮、磷含量与有机质的关系见表2。

分析结果表明:这两个类型泥炭地的TN含量与有机质含量具有正相关性, 相关系数分别为0.953和0.944, 说明在泥炭中氮主要是以有机氮的形态存在的。这主要是因为植物残体在分解过程中, 所产生的铵态氮和硝态氮容易被植物吸收, 另外, 泥炭中有机质的含量越高, 植物对无机氮的吸附能力越强。

这两个类型泥炭地中全磷的含量与有机质含量的关系不是很明显, 磷在泥炭中主要是以无机形态存在, 这主要是因为泥炭中的磷大部分都来源于外部环境。磷的活性比较差, 因此磷主要是以无机形态保留在泥炭中。

4 结论

1) 在不同沉积层中, 草根层中的总磷含量最高, 泥炭上层中的总氮和有机质含量最高, 随着深度的增加其他营养物质含量逐渐降低;

2) 在三江平原泥炭地中, 在0cm~18cm层中全磷的含量比较高, 在18cm~50 cm层中全氮和有机质的含量最高;

3) 泥炭地中全氮的含量与有机质含量呈正比, 全磷含量与有机质含量的关系不是很明显;

4) 碳、氮的含量明显高于硫、磷的含量。

湿地土壤中营养元素的空间分异, 直接影响湿地的生态过程, 同时湿地的生态过程也决定着湿地土壤营养元素的空间分异。通过对湿地土壤养分剖面分析, 了解湿地的营养状况, 为今后合理利用, 保护和开发湿地提供坚实的理论指导。

参考文献

[1]王艳芬, 陈佐忠, T ieszen L T.人类活动对锡林郭勒地区主要草原土壤有机碳分布的影响[J].植物生态学报, 1998, 22 (6) :545-551.

[2]苏永中, 赵哈林.土壤有机碳储量、影响因素及其环境效应的研究进展[J].中国沙漠, 2002, 22 (3) :220-228.

[3]吕宪国.湿地科学研究进展及研究方向[J].中国科学院院刊, 2002 (3) :170-172.

分析科学技术的剖面 篇7

地质雷达作为一种较为成熟的探测手段[1,2],以其轻便、高效的特点在各个行业中广泛应用[3~5],在工程勘察、检测等领域都发挥了较大作用[6~8]。国内外的科研工作者和工程技术人员通过数值模拟、实际工程,结合不同的地质结构,对地质雷达的探测效果和数据处理进行了详细的分析[9~12],给我们提供了很好的借鉴意义。

在岩溶地区,一般假定溶洞发育模式是溶腔形状,根据绕射理论,一般情况下溶洞在地质雷达剖面上面的异常反应是弧形绕射,因此对于剖面中异常的判断也是圈定有弧形绕射的区域,但是实际工作中,许多溶洞的雷达反射波并不体现这种理论上的典型特征波形,而出现其他一些在振幅、相位等方面的非典型特征。

1 适用模型分析

在理论研究中根据探测物体埋深与波长的关系,所适应的原理也不同,见表1,模型示意图见图1,可以看到在埋深远大于波长的时候,适用反射理论,而在埋深较浅的时候适用散射理论。实际工作中,在工程检测中由于探测目标体一般埋深为1~2m之内,或者几十公分,深度较浅,适用散射理论;而工程勘察领域探测目标体埋深较大,一般在5~6m以下,或者几十米深,埋深已经远远大于波长,散射理论已经不能采用,因此在检测领域对异常波形的判识方式有些也不能在勘察领域完全对应使用。

表1 适用原理Table 1 Application principle

图1 模型示意图Fig.1 Model schematic diagram

2 典型特征波形

2.1 模拟波形

首先通过数值模拟方法来分析典型绕射波形特征。

模拟模型见图2,模拟环境为埋置在混凝土中的一组钢筋,钢筋直径大小一致,但疏密程度不同,左侧相对稀疏,右侧相对密实。模拟天线中心频率采用900MHz,钢筋埋深接近于雷达波长。

图3为进行数值模拟后的波形,可以清晰地看出,在剖面中出现了一组明显的弧形绕射波,左侧由于钢筋相对稀少,绕射较为清楚,右侧密集,绕射波产生了叠加,进行偏移处理后,绕射收敛位置就是钢筋所在位置,因此可以判断出该种情况下使用散射理论可以满足工程检测要求,所以对于类似混凝土中钢结构的检测,地质雷达剖面可以较好地呈现其具有的典型波形特征。

图2 模拟模型Fig.2 Simulation model

图3 模拟波形Fig.3 Simulation profile

2.2 实际数据1

该数据为900MHz天线采集的双层钢筋资料。从图4可以看出,在2ns和4ns处存在两组绕射波形,体现的便是钢筋网结构,也属于散射理论情况下的弧形绕射的典型特征。

2.3 实际数据2

图5显示的是对地下埋置的沟槽、管道探测的地质雷达资料,可以清晰地看出,剖面存在多组绕射波,具有明显的弧形绕射,通过偏移处理后可以将波形收敛,判读沟槽、管道的位置。

因此当地质雷达剖面所切过的地下目标物体接近圆形时,在埋深没有远大于波长时,波形特征也是呈现较为典型的弧形特征。一般城市沟槽、管道的埋深都在1~2m之内,与探测电磁波波长差异不大,因此也适用于绕射理论。

图4 绕射波形1Fig.4 Diffraction profile 1

图5 绕射波形2Fig.5 Diffraction profile 2

从模拟波形和实际数据1、2结合来判断,可以看出,在深度埋深与电磁波波长接近,或者远小于波长的情况下适用于散射理论,此时钢筋、管道等切面呈弧形的物体的雷达波形也表现为典型的绕射波形形态。

3 非典型特征波形—实际数据分析

3.1 实例数据1

该数据采集地点位于南方某省山区,地层岩性为灰岩,地表覆盖层较薄,工作内容是对输电线路的塔基进行岩溶勘察,查明岩溶裂隙是否发育及发育程度,以排除施工和运行的安全隐患。

本次地质雷达探测采用的仪器主机为美国GSSI公司生产的SIR-20型地质雷达,天线采用低频组合天线,根据现场地质情况和岩土要求做了相应试验,最后选择的采集参数如下:

天线主频:40MHz;

时窗:1000ns;

每秒扫描线:32根;

每根扫描线采样数:1024个;

采样点距:0.1m;

叠加次数:64次。

对原始数据本次地质雷达探测资料处理常规采用了DC去零漂滤波、频谱分析、能量衰减增益、抽取平均道滤波、带通滤波等功能模块。

图6为原始地质雷达剖面,同一段测线采集了两个方向的剖面,可以看出图6(a)剖面和图6(b)剖面基本属于镜像关系,图6(a)剖面的水平距离结束位置6~8m和图7(b)剖面水平距离的开始位置0~2m在采样时间100~400ns之间都出现了异常,多组同相轴振幅明显增大,初步认定该区域存有岩溶发育。

经过认真辨识分析,通过图7分析剖面可以看出,两个剖面存有对应的多组强振幅同相轴,图7(a)为A、B、C三组,图7(b)为D、E、F三组,各组之间互相对应,如果假定A与D为正相位,则B、C、E、F为负相位,下面两组同相轴呈现与A、D组相位相反的特征,且A与B之间间隔大约120ns,而B与C间隔大约100ns,这两个间隔相差20ns,而40MHz天线的一个波长大约40ns,所以相差的20ns间隔大约是半个波长,与反相原因刚好相符。通过以上分析,可以大致判定该处发育溶洞,顶板位于A同相轴处,而底板位于B同相轴处,溶洞为空洞,无充填,C同相轴为顶底反射的二次波,剖面下部还有振幅稍弱的多次震荡。根据A与B同相轴之间的时间间隔120ns,电磁波在空洞中的波速0.3m/ns,可以大致判断溶洞的规模,顶底之间的高度约为18m,地质雷达剖面所能反映的横向宽度约为3m,溶腔规模已经远远大于50m3,属于大型溶洞。

图6 原始剖面Fig.6 Original profile

经过施工开挖验证,该处确实发育大型溶洞,顶板埋深大约5m,底板埋深约21m,横向宽度约3m,长约10m,为无充填的大型溶洞,与地质雷达解释结果基本吻合。

通过地质雷达剖面可以清晰地看出,该溶洞在剖面上反映的异常并不是传统认识上的弧形绕射,并没有存在绕射现象,而只是略为倾斜的平直强振幅反射,因此并没有体现典型的溶洞反射特征图形。

图7 分析剖面Fig.7 Analysis profile

3.2 实例数据2

该数据采集地点同样位于南方某省山区,地层岩性为灰岩,基岩出露,采集使用的仪器和参数设置与数据1相同,数据处理流程基本类似。

处理后的剖面见图8,图8(a)为分析前的原始剖面,现场条件受限,有部分干扰,导致水平距离2~6m处的深层数据出现大部分的低频干扰,一定程度上影响判断分析,除去该部分,可以看到其他部分数据质量良好,在水平距离10~13m、深度16m附近存有强振幅同相轴,见图8(b)剖面所圈矩形区域,通过整个剖面分析,该同相轴上下区域振幅、相位无明显异常,此处能量突然变化,未见明显弧形绕射特征,初步判定为无充填溶洞,由于下部也无明显多次振荡出现,认定溶洞顶底之间的高度不太大,以至于底板的反射与顶板的反射叠加,无法有效分辨识别。

图8 对比分析剖面Fig.8 Comparative analysis profile

后经现场施工开挖验证,在矩形所圈区域发育溶洞,顶底之间高约1.5~2m,水平宽约4m,长约6~7m,与地质雷达解释资料分析结果基本一致。

通过上述分析,可以看出该处溶蚀发育依然没有体现明显弧形绕射特征,只体现了强振幅特征,由于溶洞发育方向基本水平,竖向发育程度低,因此高度不大,地质雷达剖面没有相应的底板反射信息,因此也说明只有溶腔顶底高差足够大,顶底反射波才会分离,产生多次波等信息,否则一般只会体现顶部强反射。

经过上述实例1、实例2工程现场的探测结果,可以看出当埋深较大时,一些溶蚀腔体相对较大的溶洞在地质雷达剖面上却并没有表现出典型的弧形绕射特征,只能通过振幅、相位等有关信息判断溶洞发育情况。

4 结论

在工程勘察中,一般基础埋置深度较大,相应的探测深度也较大,需要考虑反射理论模型的问题,在检测领域经常使用的散射理论已经不适用。另外随着测深的增加,地质雷达的天线频率也在相应变低,规模较小的溶洞在波长较大的电磁波下反应很弱,或者基本无反应,而溶洞规模较大的一般溶蚀时间久远,许多溶蚀的顶板也不是典型的理论弧形,而接近于水平或倾斜,因此地质雷达电磁波反射接收后并不形成明显的典型弧形绕射波形剖面,而呈现诸如强振幅、反相等其他可以识别的特征,需要在地质雷达资料解释的时候多对比分析,了解现场地层发育情况、溶蚀程度和方式,以利于资料结果的最终判断。

摘要：地质雷达根据探测的目标体埋深与天线发射频率的波长的关系,适用于不同的分析原理,在埋深远小于波长或者接近波长时适用于散射理论,而埋深远大于波长时则应用反射理论,在工程勘察中由于基础埋深较大,远大于雷达波波长,不能采用在工程检测中适用的散射理论。本文先后通过理论模拟数据和实测数据对散射理论呈现的典型波形特征进行了分析,进而对多个实测的深层地质雷达数据剖面进行了详细分析,在反射理论框架内讨论了溶洞体现的非典型波形特征,为溶蚀的分析和判断识别提供了新的思路。

分析科学技术的剖面 篇8

一般民用建筑房间的剖面形状有矩形和非矩形两种。矩形剖面便于各房间的空间组合, 有利于结构布置、家具摆设, 且施工方便。大多数房间一般都采用矩形剖面, 但有些房间有特殊的使用功能, 受结构形式、采光、通风要求的影响, 形成特有的非矩形剖面。房间高度和剖面形状的确定主要考虑以下几方面:

1.1 室内使用性质和活动特点。

房间的净高与室内使用人数的多少、房间面积的大小、人体活动尺度和家具布置等因素有关。如住宅建筑中的起居室、卧室, 由于使用人数少、房间面积小, 净高可以低一些, 一般为2.80 m;但是集体宿舍中的卧室, 由于室内人数比住宅居室稍多, 又考虑到设置双层床铺的可能性, 因此净高也稍高些, 一般不小于3.2m;学校的教室由于使用人数较多, 房间面积更大, 根据生理卫生的要求, 房间净高要高一些, 一般不小于3.6m。

1.2 采光、通风的要求。

室内光线的强弱和照度是否均匀, 除了和平面中窗户的宽度及位置有关外, 还和窗户在剖面中的高低有关。房间里光线的照射深度, 主要靠侧窗的高度来解决, 进深越大, 要求侧窗上沿的位置越高, 即相应房间的净高也要高一些 (图1) 。

1.3 采光方式有以下几种:

普通侧窗; (窗台高900mm左右) 造价经济, 结构简单, 采光面积大、光线充足, 并且可以看到室外空间的景色, 感觉比较舒畅、建筑立面处理也开朗、明快, 因此广泛运用于各类民用建筑中。但其缺点是光线直射, 不够均匀, 容易产生眩光, 不适于展览建筑, 并且, 单侧窗采光照度不均匀, 应尽量提高窗上沿的高度或采用双侧窗采光, 并控制房间的进深。高侧窗: (窗台高1800mm左右) 结构、构造也较简单, 有较大的陈列墙面, 同时可避免眩光, 用于展览建筑效果较好, 有时也用于仓库建筑等。天窗:多用于展览馆、体育馆及商场等建筑。其特点是光线均匀, 可避免进深大的房间深处照度不足的缺点, 采光面积不受立面限制, 开窗大小可按需要设置并且不占用墙面, 空间利用合理, 能消除眩光。但天窗有局限性, 只适用于单层及多层建筑的顶楼。依据房间通风要求, 在建筑的迎风面设进风口, 在背风面设出风口, 使其形成穿堂风, 室内进出风口在剖面上的位置高低, 也对房间净高的确定有一定影响。应注意的是, 房间里的家具、设备和隔墙不要阻挡气流通过。

1.4 结构类型的要求。

在建筑剖面设计中房间净高受结构层厚度、吊顶及梁高以及结构类型的影响。例如预制梁板的搭接, 由于梁底下凸较多, 楼板层结构厚度较大, 相应房间的净高降低.而花篮梁的梁板搭接方式与矩形梁相比, 在层高不变的情况下增加净高, 提高了房间的使用空间。在墙承重结构中, 由于考虑到墙体稳定高厚比要求, 当墙厚不变时, 房间高度受到一定限制;而框架结构, 由于改善了构件的受力性能, 能适应空间较高要求的房间。另外, 空间结构的剖面形状是多种多样的, 选用空间结构时, 应尽可能和室内使用活动特点所要求的剖面形状结合起来。

1.5 设备设置的要求。

在民用建筑中, 有些设备占据了部分的空间, 对房间的高度产生一定影响。如棚顶部分嵌入或悬吊的灯具、顶棚内外的一些空调调管道以及其他设备。

1.6 室内空间比例的要求。

室内空间内有长、宽、高三个方向的尺寸, 不同空间比例给人以不同的感受。窄而高的空间会使人产生向上的感觉, 如古代西方的高直式教堂就是利用这种空间形成宗教建筑的神秘感;细而长的空间会使人产生向前的感觉, 建筑中的走道就是利用这种空间形成导向感;低而宽的空间会使人产生侧向的广延感, 公共建筑的大厅利用这种空间可以形成开阔、博大的气氛。一般房间的剖面形状多为矩形, 但也有一些室内使用人数较多、面积较大的活动房间, 由于结构、音响、视线以及特殊的功能要求也可以是其他形状, 如学校的阶梯教室、影剧院的观众厅、体育馆的比赛大厅等。为了保证房间有良好的视觉质量, 即从人们的眼睛到观看对象之间没有遮挡, 使室内地坪按一定的坡度变化升起。通常观看对象的位置越低, 即选定的设计视点越低.地坪升起越高。为了保证室内有良好的音质效果, 使声场分布均匀, 避免出现声音空白区、回声以及聚焦等现象, 在剖面设计中要选择好顶棚形状。

2 建筑各部分高度的确定

建筑各部分高度主要指房间净高与层高、窗台高度和室内外地面高差。 (见图2)

2.1 层高的确定。

指层间高度, 即该楼地面到上一层楼面之间的垂直距离。屋顶层的层高应按由楼面到屋顶结构层表面的垂直距离计算。层高应采用以100mm为单位的基本模数或升或降。常用层高值为:教室:3.3m、3.6m;办公室:3.0m、3.3m;住宅:2.8m;在满足使用要求的前提下, 适当降低房间的层高, 可以减轻建筑物自重, 降低造价。

2.2 窗台高度。

窗台的高度主要根据室内的使用要求、人体尺度和靠窗家具或设备的高度来确定。窗台高度应不低于800mm, 住宅窗台高度应不低于900mm。生活、工作、学习用房的窗台高度一般取900~1000mm;托儿所、幼儿园的儿童用房窗台高度, 结合儿童身体尺度和较矮小的家具, 一般采用650~700mm, 并采取防护措施;浴室、厕所的窗台可提高到1800mm左右, 以利于遮挡人们的视线。某些公共建筑的房间为争取最大限度的采光面积, 扩大视野范围, 丰富室内空间, 常将窗台降低或做成落地窗。低于规定要求的窗台应采取防护措施。低窗台防护措施的高度应不小于800mm。

2.3 室内外地面高差。

(1) 室内地面标高。指底层的室内地面, 定为设计标高的零点; (2) 室外地面标高。一般都低于室内地面150-600mm。但有些公共建筑从建筑造型要求考虑, 为使建筑物显得更加雄伟庄严, 室内外高差可以按需要提高; (3) 易于积水或需要经常冲洗的房间地面标高。如浴室。厕所。阳台以及外走廊等, 它们的地面应比其他房间的地面标高约低20-50mm。

参考文献

分析科学技术的剖面 篇9

关键词：三参数,吸水剖面,管外串槽,大孔道,沾污

前言随着油田进入中后期开发阶段, 油层压力越来越低, 为确保油井稳定生产, 就需要给地层补充一定的能量。目前各油田主要采用的方法是给油层注水, 通过注水提供驱油动力, 以确保油井产量。

1 三参数吸水剖面测井原理

三参数吸水剖面测井主要利用伽马、井温、磁定位三个参数来测量注水井吸水情况的测井方法[1]。井温, 主要是测量注水井目的层静、动态温度;磁定位, 主要是测量管柱节箍;伽马, 主要是测量目的层在注入放射性示踪剂前后地层伽马射线强度的差异。

注水井正常注水情况下将放射性示踪剂注入到井内, 随着注入水的流入, 这些示踪剂将滤积在井中注水层的岩层表面上。各注水层注水量的多少, 在测井曲线上将显示出放射性强度的差异, 通过对比注入示踪剂前后测得的自然伽马曲线, 就可计算出各个注水层的吸水量。实践证明, 在合理选用放射性同位素并正确施工的条件下, 地层吸水量与放射性同位素在岩层表面滤积的面积成正比。

2 三参数吸水剖面测井的应用

2.1 划分注水井的吸水剖面, 揭示注水地层的非均质性

正常注水条件下, 放射性同位素示踪测井资料, 反映了某一压力条件下, 地层的自然吸水状况, 显示出各个吸水层段之间的层间矛盾, 并揭示出各注水层段的内部矛盾, 反映了地层在纵向上的非均质。

2.2 检查注水井管外窜槽情况

由于固井质量差, 或固井完井时的强烈震动, 以及增产、增注工程施工等, 造成套管外水泥环的破裂, 使储层间相互窜通, 即形成窜槽。油水井管外窜槽的存在, 对油田分层注、采开发管理极为不利。因此, 凡是怀疑油水井存在管外窜槽的井段, 都应及时检查、验证窜槽井段 (简称验窜) 。三参数吸水剖面测井就是一种行之有效的方法。

2.3 检查套管或油管漏失部位

由于长期受腐蚀或作业中机械损失等因素影响, 部分水井会出现套管漏失现象, 使大量注入水外流, 不仅造成无效注水, 而且有的会造成环境污染。因此要及时寻找、发现漏失部位, 采取相应补漏、修井措施, 确保油田开发生产正常进行。

2.4 检查井下配注管柱技术状况

井下工具在井下是否符合设计深度要求, 工作状态是否良好, 是能否达到分层配注目的的关键所在。利用同位素示踪测井曲线及磁定位曲线, 不仅可以认识井下分层配注状况, 还可以检查井下管柱结构构、井下配注工具或封隔器的工作状况等。

3 三参数吸水剖面测井存在的问题

三参数吸水剖面由于其施工时受管柱影响较小, 而且价格低廉, 所以取得了广泛的应用。但在应用时, 也存在着不少的问题。

3.1 大孔道问题

随着油田开发时间的推移, 由于井下储层出砂和注入水的冲刷, 形成了不利于油田生产的储层大孔道[2]。对于多数注水井, 当地层存在大孔道时, 在吸水剖面测井资料上或多或少会出现一些异常显示 (即由于所选示踪剂粒径小于吸水能力强的高渗透层的孔喉半径, 这时在渗透性高的注水井段同位素消失快;渗透性低的注水井段同位素消失慢) 。因此, 同位素测试曲线上, 主力吸水层无明显显示, 而非主力吸水层幅度较高, 结果可能导致误解释。

3.2 无法判断井下工具处的同位素是沾污还是层内吸水

由于管柱本身被腐蚀, 加之注污水长期污染, 使得同位素颗粒在井壁及工具上污染严重, 尤其是那些在层内的, 无法正确判断吸水层位。

如卫95-113井, 该井油压:24.2 MPa, 套压:24 MPa, 日注水量:40方, 射孔层段:1753.1-1807.1米。

如图1, 该井在监测中发现同位素在油管内壁和节箍处沾污严重, 大大影响了对射孔层吸水的解释。

如图2, 解释报告中清楚地提到了油管内壁沾污对吸水解释的影响。

3.3 对一些注入量较小的井, 水的推进速度小于同位素的沉降速度, 从而在井底形成放射性同位素沉降污染

另外对于遇阻层的吸水情况也无法准确判定, 只能定性解释。

如胡5-143井, 该井油压:21.2 MPa, 套压:21 MPa, 日注水量:30方, 射孔层段:2003.8-2027.8米。

图3为该井三参数吸水剖面测井图, 本次测井于2025米遇阻, 遇阻层以下的吸水情况只能定性判断, 无法准确判定。

4 结束语

在三参数吸水剖面测井的技术上, 我们陆续开展了很多工作, 以此来弥补三参数吸水剖面测井的不足。

首先, 我们改进施工工艺, 施工中要求现场操作人员加大对同位素运移过程中的监测力度, 尽可能多的记录同位素在井下分配的过程, 以提高资料解释精度。

其次, 借助压力、流量 (超声波流量计或电磁流量计) 等辅助参数的测量来弥补三参数测井的不足。利用五参数吸水剖面技术, 可有效避免同位素沾污引起的解释误差, 而且还不受地层孔隙大小的影响, 是大孔道吸水测井的最佳选择之一。利用氧活化水流测井技术, 能准确寻找漏失位置和判断管外串槽, 可以准确反映地层的真实吸水状况。

参考文献

[1]吴锡令.生产测井原理[M].北京:石油工业出版社, 1996