DreamBlooms/HansPub-15000-to-45000 huggingface dataset:
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user: 4. 采空地面塌陷形成机理 地下局部煤层采出后，在岩体内部形成一定空间，其周围原有的应力平衡状态受到破坏，引起应力的重新分布，直至达到新的平衡，这一应力重新分布并达到新的平衡的过程即是由煤层顶底板岩土层变形破坏来完成的。顶板岩层的变形破坏一般自下而上出现“冒落(垮落)、裂缝和整体移动(弯曲)”三个破坏带，当这三个带达到地表时，使地表产生移动和变形，即形成煤矿采空地面塌陷(图5)。有些未引起地 图3. 评价区3煤采空区分布图 面塌陷或出现塌陷但已基本稳定的采空区，也会由于自然力或外力扰动而发生塌陷或已稳定的塌陷出现活化沉降现象，如新加建筑荷载(修建楼房等建筑物)、地震、采空区积水变化等。新加建筑荷载改变了“冒落带、断裂带”的相对应力平衡状态，当荷载的影响深度达到该两个带时，就会破坏其平衡状态而引起采动破碎岩体的二次移动(活化)，使基本稳定的地表二次变形。此外，由于地下保护煤柱长期遭受风化剥蚀或采空区积水变化，使煤柱长期遭受浸泡导致其强度降低而难以承受上覆岩土层及其它荷载的压力而发生变形破坏，失去支撑作用，亦可导致一定时期内未塌陷的采空区发生塌陷或已基本稳定的采空塌陷产生“活化”沉降。已基本稳定采空塌陷产生“活化”沉降的根源是因为在破坏的覆岩中，各种岩体结构依然存在，伴随这些结构形成的残留空洞、裂缝、离层和破碎岩块欠压密现象仍然存在，一旦有外力作用，呈散体和碎裂结构、岩块间空隙大且连通性好的“冒落带”将发生压密和位移；呈块裂层状结构、岩体块度较大、刚度和强度较高、层间还存在大量离层裂隙的“裂隙带”将发生岩块结构失稳和裂隙压密现象；呈完整层状结构的“整体移动(或称弯曲)带将发生离层裂隙压密现象”，这些压密、位移和失稳现象均可引起已基本稳定采空塌陷产生“活化”沉降。
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user: 5. 采空区稳定性分析评价 研究区范围内的采空区场地稳定性的评价，主要从采空区的塌陷现状、残余变形、采空区活化三个方面进行分析。 图4. 评价区9煤采空区分布图 图5. 采空地面塌陷形成示意图 5.1. 采空地面塌陷现状 评价区分布有1、3煤、9煤3层采空区(评价区权台煤矿因1、3煤层间距过小，同时合并开采而成为1层(3煤)采空区)，分布广、面积大，已经引发了采空地面塌陷灾害。据野外调查访问，评价区采空地面塌陷的深度一般在1~3 m，局部可达4~5 m，对地表破坏严重，在塌陷严重区段，当地已经将其改造为鱼塘，但目前地表有些地段仍为塌陷积水洼地。 5.2. 地表残余变形对场地稳定性的影响 5.2.1. 评价区残余地面变形预计 根据徐州地区煤矿矿区地表移动规律研究成果，煤矿采空区地表移动规律基本符合概率积分法模型，本文采用的概率积分法在徐州地区拥有成熟的实践经验，该方法具有简便明了，通俗易懂，计算方便等优点。因此本次采空区地表残余变形预计采用概率积分法预计模型。根据三下采煤规程 [ 12 ] ，概率积分法计算公式如下： 1) 地表残余变形计算公式 地表最大下沉值 ； 最大倾斜值 ； 最大曲率值 ； 最大水平移动值 ； 最大水平变形值 。 2) 地表残余变形计参数 本次采用的地表残余变形预计参数如表1、表2。 3) 地表残余变形预计 根据计算结果(见图6、图7、图8)，评价区内地表最大残余移动变形值为：最大下沉值为560.58 mm，最大倾斜值为1.43 mm/m，最大水平位移值为62.2 mm/m。 5.2.2. 残余变形对场地稳定性的影响 根据前面的地表移动残余预计结果，评价区内1、3、9煤的大部分采空区的沉降活跃期已过，未来沉降以残余变形为主，场地已进入缓慢的残余变形阶段。 根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)，采空区宜根据开采情况地表移动盆地特征和变形大小 Table 1 The reference value of the coefficient of subsidence at different periods in Xuzhou mining area 开采结束时间 1年 2年 5年 10年 15年 20年 下沉系数(q) 0.75 0.825 0.90 0.938 0.975 0.99 表1. 徐州矿区不同时期的下沉系数参考值 * * ：《老采空区上方建筑地基变形机理及其控制(郭广礼教授著，中国矿业大学出版社)。 Table 2 The prediction parameters for surface movement deformatio 序号 参数 符号 单位 参数值 备注 1 下沉系数 q / 表4-4 重复采动取1.1 2 主要影响正切 tgβ / 2.0 重复采动取1.87 3 水平移动系数 b / 0.12 / 4 拐点偏移距 S m 0.10~0.50H / 5 最大下沉角 θ deg 90~0.5α / 表2. 地表移动变形预计参数 图6. 地表残余变形下沉预测图 图7. 地表残余变形倾斜预测图 图8. 地表残余变形水平位移预测图 划分为不宜建筑的场地和相对稳定的场地，采空区地表倾斜大于10 mm/m或地表曲率大于0.6 mm/m 2 或地表水平变形大于6 mm/m的地段不宜作为建筑场地。 当建筑物建在影响范围以内时，可按下式验算地基的稳定性，设建筑物基底单位压力为P 0 ，当巷道顶板的埋藏深度增大到一定的深度时，使顶板岩层恰好保持自然平衡(即作用在采空段顶板上的压力Q = 0)，此时的附加应力影响深度H称为临界深度H 0 ，则： 式中： H 0 ——临界深度(m)； B——巷道宽度(m)，本处按4 m进行计算； γ——地层平均重度； f——摩擦角，取平均值30˚。 以上参数的取值为经验取值，是参考徐州地区煤矿采空区以往的验算资料的结果。 当 时，地基不稳定；当 时，地基稳定性差，当 时，地基稳定。 本次计算P 0 取值分别按3层建筑( )和7层建筑( )对临界深度进行计算。 1) P 0 = 60时(3层建筑) 2) P 0 = 140时(7层建筑) 根据评价区权台煤矿、旗山煤矿煤层分布特征，评价区范围内埋深最浅的1、3煤层的埋藏深度在280 m~430 m左右，显然采空区的埋深不在拟建建筑物地基附加应力影响深度范围内，建筑物荷载引起地下老采空区的“活化”而发生采空地面塌陷的可能性小。
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user: 6. 场地稳定性综合评价 6.1. 地质稳定性评价标准 由图6可以看出，由于采空区终采时间、深度的不同，不同采空区地表残余变形的程度存在差异，评价区西部权台煤矿采空区由于终采的时间较长，采空区塌实的程度较高，地表残余变形的程度小，最大残余下沉值为225 mm；评价区东部旗山煤矿采空区由于部分3煤和9煤的终采的时间较短，采空区塌实的程度不完全，地表残余变形的程度较高，最大残余下沉值达到560.58 mm。 本次在计算残余变形的过程中，所用参数如下沉系数、采深等已经从侧面反映了其他几个因素的影响，故采用残余变形值作为本次评价标准。 本次评价以地表残余变形中水平位移的大小作为划分评价区地质稳定性大小的标准：残余水平位移>6 mm/m，采空区地质不稳定，采空地面塌陷的危险性大；残余水平位移2~6 mm/m，采空区地质相对稳定，采空地面塌陷的危险性中等；残余水平位移<2 mm/m，采空区稳定，采空地面塌陷的危险性小。 6.2. 地质稳定性综合评价 根据评价区1、3、9煤采空区分布特征和终采时间，按照上述地质稳定性分区评价标准，将评价区地质稳定性划分为3个区，即不稳定区、相对稳定区和稳定区(见图9)： 1) 不稳定区(I) 主要分布在评价区的东北部和西北部，该区采空区终采的时间较晚(1997~2011年)，采空区没有完全塌落压实，地表残余变形程度较大，预测残余水平位移>6 mm/m。 2) 相对稳定区(II) 主要分布在评价区危险性大区周围区域，该区采空区终采的时间较早(1997年之前)，采空区塌落压实的程度较大，地表残余变形程度较小，预测残余水平位移2~6 mm/m。 3) 稳定区(III) 主要分布在评价区的西部和中南部，该区采空区终采的时间较早，采空区基本已经塌落压实，地表残余变形小，预测残余水平位移<2 mm/m。 图9. 评价区地质稳定性综合评价分区图
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user: 7. 结论与建议 7.1. 结论 1) 拟建项目场地位于徐州矿物集团旗山煤矿和权台煤矿井田范围之内，目前，采空区地面塌陷活跃期已过，目前建设场地以残余变形为主。 2) 通过概率积分模型计算评价区内地表最大残余移动变形值为：最大下沉值为560.58 mm，最大倾斜值为1.43 mm/m，最大水平位移值为62.2 mm/m。 3) 根据残余水平位移变形值，将评价区分为不稳定区、相对稳定区和稳定区。 7.2. 建议 1) 对拟建项目用地范围内采空区和地下巷道，在工程勘察阶段要进一步进行详细了解，必要时可布置深孔对其进行探查并采取相应的处理措施。 2) 建筑物平面形状应力求简单，以矩形为宜；控制建筑物的规模，单体建筑物的长度不宜过大，并加强上部结构强度；同一建筑物不可横跨采空沉陷影响区和非影响区，以减少地基不均匀沉降对建筑物的危害。 3) 多层建筑物每层应合理设置圈梁，各建筑物基础和多层建筑首层、二层结构的配筋计算除考虑地基持力层的工程地质条件外，还应考虑老采空区“活化”引起的不均匀沉降量。 4) 开展拟建项目用地范围及周边地区的定期地面变形监测，若其变形量超过有关规定，则应进行专门研究或对建筑物采取保护措施。 5) 加强拟建项目用地范围及周边地区的地下水的开采管理和水位监测，防止水位变动引起采空区“活化”，从而引发的地面沉陷。
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user: 摘 要 江西省于都县营脑河子背区段赋存有破碎带蚀变岩型银金铅锌矿体。由于其地表覆盖严重，原生矿体均隐伏较深，矿体产状及连接目前尚未完全搞清。该类型矿化与构造破碎带关系密切，所以通过汞蒸气测量确定区内主要断裂和破碎带构造的产状，以进一步验证本区钻探控制的深部北西向矿体、物探解译矿致北东向异常的有效性，从而确定本区段构造格局，查明赋矿构造产状及规模，为深部钻探施工提供可靠依据。 关键词 :汞蒸气，化探异常，隐伏矿，有利部位 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 区域地质简况 于都县营脑河子背区段属于江西于都银坑贵多金属矿田的一个重要组成部分，大地构造位置处武夷块体与罗霄块体的交接带上，区域构造位于赣南东部的于都银坑–宁都青塘反“S”构造盆地南段。 区内出露地层以前寒武纪褶皱基底和晚古生代褶皱盖层为主，中生代地层多为断陷盆地沉积；该区岩浆活动频繁，周边发育较大的侏罗–白垩纪中酸性花岗岩体，区内有众多的中酸性花岗岩脉(体)。区内出露有晚元古代青白口纪、南华纪组成褶皱基底，岩性主要为变凝灰岩、千枚岩、板岩、硅质岩等；晚古生代泥盆–石炭纪、二叠纪组成褶皱盖层，岩性主要为砂岩、粉砂岩、板岩、页岩、泥灰岩、巨厚层状灰岩等；中生代侏罗纪为断陷盆地沉积，岩性主要为石英砾岩、砂砾岩、杂色砂–粉砂岩、泥岩等；低洼平坦地带则分布有新生代第四纪地层。
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user: 2. 工作部署原由 区内的中低温型Ag-Au-Pb-Zn矿床，主要位于留龙、银坑、青塘盆地一带，成矿类型主要为岩浆期后热液充填交代型矿床。营脑矿区的成矿地质体为矿区内出露或被第四系覆盖的中基性岩脉，主要岩性为闪长玢岩或石英闪长玢岩，侵位时代约为110 Ma，矿区成矿类型主要为热液叠改型锰银多金属矿床，矿体主要分布于玢岩脉两侧的围岩破碎带或硅钙异性界面内。前人对各岩浆岩空间形态曾进行过一系列综合探测工作，尤其是2008~2013年实施的深部探测项目，可基本定位区内主要的侵入岩形态。江背岩体整体为沿于都–赣县构造带形成的北东向长条状复式岩基，在岩体边缘形成独立岩株或凸起。营脑矿区成矿地质体为矿区内出露的(石英)闪长玢岩，其出露形态有岩瘤状及脉状，以脉状为主，多侵位于北东向构造带内，脉幅宽约数米至数十米，但矿区东部部分地区处于第四系覆盖区，无法很好的确定该成矿地质体的空间展布情况。针对本区的隐伏成矿地质体并与构造密切相关，则有运用具有深穿透因子的汞地球化学测量方法。汞是一种具有特殊物理化学性质的金属元素，为亲硫元素，在热液阶段以自然汞和汞化合物的形式存在于Cu、Pb、Zn、Mo，Fe等的硫化物中，或伴随挥发性组分扩散、渗滤到岩石和矿物的裂隙或包裹体中，形成汞的原生分散晕。在表生条件下，含汞的金属硫化物能够通过氧化还原作用释放出单质汞或汞的卤化物。在地下温度、压力增高的情况下，促使汞随水蒸气、地下水沿裂隙向地表迁移 [ 1 ] ，而被矿床上方围岩，土壤吸附(粘土、铁锰胶体、有机质等)，形成壤中汞气。因此，汞气测量是目前在隐伏金属矿床上应用最有效的方法之一，壤中汞气异常可作为寻找硫化物矿床的可靠标志 [ 2 ] 。
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user: 3. 工作原理 汞蒸气测量方法是寻找隐伏矿床的有效方法之一，它的重要特点是，既可以根据游离气进行测量，也可以根据吸附气进行测量，研究不同分散介质中汞气分散晕的方法，本次是采用的壤中气汞测量：主要研究赋存于土壤各种孔隙的游离汞气晕 [ 3 ] 。从专门的浅孔(0.4~0.6米)中用动态吸附方式，将土壤孔隙中的游离汞聚集至捕汞管上，然后在野外实验室对采集的样品进行脱汞测定。以研究地下和近地表大气中汞的分布为依据，用以查明各类含汞矿床的汞气分散晕及其与矿床之间的空间关系，并将应用于矿产与构造的勘查 [ 4 ] 。
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user: 4. 应用条件 壤中气汞量测量靶区的选择应注意下列条件： 1) 拟寻矿床或构造的含汞量必须明显高于围岩； 2) 矿体尚未完全氧化，仍有一定数量的原生矿床存在，足以形成动态稳定的汞气晕； 3) 疏松覆盖层的厚度应在 0.3 米 以上。这是汞气储存和样品采集所必须的条件，否则，测量结果可能出现畸变，且难以重现； 4) 构造裂隙发育，汞蒸气有良好的通道向上运移扩散； 5) 干旱或半干旱区有利于壤中汞气晕的形成，而沼泽和潜水面浅的地区不利于壤中汞气晕的发育； 6) 厚层新运积物覆盖区不宜开展壤中气汞测量 [ 5 ] 。
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user: 5. 工作方法 本次壤中气汞量测量采用廊坊迪远仪器有限公司的XG-7Z塞曼测汞仪。采用 1 米 长钢钎打入土中40~ 60 厘米 抽取气体，利用捕汞管吸附富集土壤中的汞气，回到驻地再将富集了壤中汞的捕汞管在800˚C管炉中脱汞30 S，并以0.5 L/min的流速，以大气为载气将脱附的汞蒸气抽到测汞仪吸收室进行测定。 壤中气汞量测量样品工作流程： 打孔---→抽气样---→捕汞器---→密封存放无汞源处---→24小时内将预富集好的样品测定完。
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user: 6. 测量成果 工作区为5 km 2 ，测线方位为北西向，线距与点距为50 m × 20 m；通过野外数据的采集和室内资料的整理解释，取得如下主要成果： 1) 壤中气汞异常主要分布在测区西部，呈不规则长条带状，方位为北北东或南北向。该异常推断为断裂带(或矿化体)引起。 2) 通过本次汞量测量工作，在矿区内圈定出3个异常区，并从剖面对比汞量测量高值段与土壤地球化学测量元素的高值段及地质精测剖面中的岩脉、矿化破碎带、断层构造等地段相吻合。见图1、图2。 3) 根据汞气测量成果，结合矿区地质和矿化(体)特征，提供汞气异常验证孔2个。
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user: 7. 汞异常解释 本测区通过以140、280、560 ng/m 3 (异常下限为140 ng/m 3 )圈定出3个异常区：测区东北角(老屋场以南上山背以北)的I异常、测区东南角(长丘东北方向)II异常和测区西部的Ⅲ异常。以测区西部的III异常为主要异常。现将各个异常分述如下： 图1. 营脑地质–土壤化探综合剖面图 I异常：位于测区东北角(老屋场以南上山背以北)，总体方位为北西向，主要异常的方位与测线方位基本呈平行状态，长约 400 米 、宽约 300 米 ，面积大约0.12平方公里。汞异常有三级以上浓度分带，呈不规则形。对应的栖霞组地层(P 2 q)为一套浅海相碳酸盐岩建造，主要岩性为灰岩、含燧石团块灰岩、生物碎屑灰岩夹薄层状泥灰岩。及侏罗系上统罗坳组地层(J 2 l )：岩性组合以湖泊相碎屑沉积为特征，底部为石英砾岩、砂砾岩，中上部为长石石英砂岩、杂色砂–粉砂岩、泥岩等。区内由一系列北东呈“S”状延伸的叠瓦状逆冲断裂成群成组展布，产出有两组断裂，均贯穿整个异常区，延长大于 7.0 千米 ，宽度5~ 10 米 ，倾向南东，倾角56˚~85˚，断裂地表主要见及构造角砾岩，挤压透境体和挤压片理，局部地段有石英 图2. 营脑地质–汞气综合剖面图 斑岩、闪长玢岩充填贯入。沿着北东呈“S”状延伸的叠瓦状逆冲断裂造成覆盖层土质疏松，壤中气汞异常偏低，使异常方位总体呈现北西向。推测为构造(或矿化体)引起的异常。 II异常：位于测区东南角(长丘东北方向)，总体方位为北东向，长约 500 米 、宽约 200 米 ，面积约0.10平方公里，汞异常具有二级浓度分带，呈“L”形。对应侏罗系上统罗坳组地层(J 2 l )：岩性组合以湖泊相碎屑沉积为特征，底部为石英砾岩、砂砾岩，中上部为长石石英砂岩、杂色砂–粉砂岩、泥岩等及第四纪岩石组成主要有：亚砂土、亚粘土和砂石、砂砾层。异常区东侧由老屋场–河子背出露的一系列北东呈“S”状延伸的叠瓦状逆冲断裂成群成组展布经过，汞异常方位与断裂带方位大致相同。推断为构造(或矿化体)引起的异常。 III异常：位于测区西部(银坑林场南北、及营脑以西)，总体方位为北北东、南北向，长约 2000 米 、宽约 500 米 ，面积大约1平方公里，汞异常具有三级以上浓度分带，呈不规则条带状。是本测区的主要异常。对应侏罗系上统罗坳组地层(J 2 l )：岩性组合以湖泊相碎屑沉积为特征，底部为石英砾岩、砂砾岩，中上部为长石石英砂岩、杂色砂–粉砂岩、泥岩等和梓山组(C 1 z)地层，其梓山组与壶天灰岩的异性接触界面是本区铜多金属矿化带(体)的主要赋存部位。梓山组(C 1 z)：黄褐色、紫褐色长石石英砂岩、含铁石英砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩夹深灰色、灰黑色炭质页岩、煤层、泥岩(见图3)。 异常区内前人基本查清了区内构造以基底褶皱、盖层褶皱和一系列北东向叠瓦式推覆断裂构造为主。由于基岩中的矿化和构造分布不均匀对壤中气汞量测量的影响主要有两个方面：一是影响壤中气汞的发育程度，二是影响壤中气汞异常的连续性。一般地，背景地区壤中气汞量分布是比较均匀的，但在矿化地段是非常不均匀的，异常往往是跳跃的和不连续的，由于矿化和构造裂隙分布的不均匀性，从而造成汞量测量值跳跃大。汞量含量高，说明该地段剥蚀程度不大，保留有较好的原生矿体；汞量含量低，推断该地段剥蚀程度较大，保留的原生矿体较差，风化剥蚀较严重。 III异常的分布和异常形态明显受控矿构造和其它构造断裂的控制。区内以北东向叠瓦式推覆断裂构造为主，而壤中气异常的形态主要呈北北东或南北向。明显朝矿体前缘或断裂方向偏移，产状亦比较陡。 在地表有小河或干沟出现的地方(小断裂发育)，由于覆盖层土质疏松、较薄，碎石较多，壤中气汞量测量数值明显偏低，使异常跳跃和不连续的。测线与小溪方向一致，无法测量亦使异常间断。推断III异常是由构造和矿化体共同引起的异常。 图3. 营脑河子背区段汞蒸气异常图
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user: 8. 结论 由地质、化探情况推断营脑测区河子背区段的成矿模式可能是破碎蚀变岩型银金多金属矿。该类矿化呈脉状主要产出于中生代以前的地层，一般沿区内主推覆断裂两侧的次级北西西–北东东向裂隙充填、交代成矿。矿化带成群成组、厚薄不均，却延长规模大、品位富、埋藏浅。这些特征与壤中气汞量测量结果相互印证。 通过本次工作，基本查明了测区壤中气汞量异常的分布范围；划定了一个高值汞异常带(III异常)，展布方向北北东、南北向，高值点分布在17线51号点为5200 ng/m 3 、23线35号点为4871 ng/m 3 、(并在这两个测点附近拟作为验证钻孔位置) 18线36号点为4566 ng/m 3 、23线31号点为4542 ng/m 3 、异常控制范围呈不规则长条带状，长 2000 米 左右，宽 500 米 左右，异常控制面积约1 km 2 ，异常带内汞值一般在140~440 ng/m 3 ，最高值5200 ng/m 3 ；异常带出露的地层侏罗系上统罗坳组地层(J 2 l )和梓山组(C 1 z)地层，推测是由矿化体引起的矿致异常，为进一步开展工作提供了有利部位 [ 6 ] 。
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user: 摘 要 针对变截面压杆临界力提出了一种基于精细积分法和传递矩阵法的组合法。先将压杆离散为若干段，视每段压杆为等截面，采用材料力学理论、平衡原理及矩阵理论，导出了各段压杆的传递矩阵。然后利用相邻段间变形与内力关系，导出了整个变截面压杆的传递矩阵。最后，利用整个压杆两端约束条件，得到了求解变截面压杆临界力的特征方程。结果表明：本方法是一种易于编程、精度易于控制，也易于使用的方法。 关键词 :变截面，压杆，精细积分法，传递矩阵法，临界力 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 变截面压杆在工程中有着极其广泛的应用，如桥梁结构中的桥墩，特别是穿越山区桥梁结构的高桥墩，它的稳定性问题是工程设计人员必须考虑的关键问题之一。然而由于变截面压杆稳定性问题的计算理论十分复杂，因此，开展变截面压杆临界力简便计算方法的研究，具有极为重要的理论意义和工程意义。 近年来，国内外求解变截面压杆临界力的计算方法主要有：WBK法、传递矩阵法、能量法和有限单元法。马宝平等用改进的WBK法导出了变截面压杆的临界载荷方程，并计算了若干变截面(边长沿纵向坐标线性变化和型变截面)压杆的临界力 [ 1 ] 。刘庆潭等从压杆的微分方程出发，推导出了型和锥型压杆的传递矩阵，并给出了等厚度变高度和变截面圆压杆的临界力的数值解 [ 2 ] 。郑建军等在等截面压杆的传递矩阵基础上采用分段等截面近似假定和段间界面变形协调条件与力平衡条件导出了变截面压杆的累积传递矩阵，最后结合两端约束条件获得了其临界荷载特征方程 [ 3 ] 。之后，张煜也采用传递矩阵方法，给出了含中间弹性支承的阶梯型压杆临界力的计算公式 [ 4 ] 。谢海等采用最小势能原理和满足两端位移约束条件的系列试函数导出了求解变截面压杆临界压力的计算公式 [ 5 ] 。卞敬玲等采用有限单元法推导出计算任意变截面压杆稳定问题的有限元列式 [ 6 ] 。 本文提出了基于精细积分法和传递矩阵法的变截面压杆临界力的组合法，供工程设计人员使用。
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user: 2. 变截面压杆的传递矩阵 2.1. 等截面压杆的传递矩阵 考虑长度为 、轴线为直线、无初始弯曲和质量均匀分布的变截面压杆。将沿压杆轴向离散为N段，记第i段压杆的长度和惯性矩分别为 和 ，其中 根据第i段压杆中间截面尺寸来计算。当段数N足够大时，这样的处理结果能够达到精度要求。由第i段压杆中长度为 的微段内力平衡和材料力学理论，可得： (1) 式中 分别为距第i段压杆上端为 处的挠度，转角，弯矩和剪力。上式(1)可改写为如下矩阵形式： (2) 引入符号： (3) 式中 称为距离第i段压杆上端为 处的状态向量，和 (4) 式(2)可改写为如下状态方程： (5) 利用矩阵分析理论，式(5)的解为： (6) 式中 为第i段压杆上端的状态向量，其中 为第i段压杆上端的挠度，转角，弯矩和剪力。当 时，由式(6)，可得第i段压杆上、下端状态向量之间的关系式： (7) 式中 为第i段压杆下端的状态向量，其中 为第i段下端的挠度，转角，弯矩和剪力。 引入 符号： (8) 式中 为第i段压杆的传递矩阵，它的求解采用如下的精细积分方法进行，将式(8)表示为： (9) 其中 ，例如 ，则 。令 。 (10) 其中 (11) (12) 注意到 (13) 因此式(12)相当于执行语句： (14) 当循环结束时有： (15) 2.2. 整个变截面压杆的传递矩阵 从第1段到最后第N段连续使用方程(7)和(15)，可得整个变截面压杆上、下端状态向量之间的关系式： (16) 式中 为第1段压杆上端的状态向量，其中 为第1段上端的挠度，转角，弯矩和剪力； 为第N段压杆下端的状态向量，其中 为第N段压杆下端的挠度，转角，弯矩和剪力。 引入符号： (17) 式中 称为整个变截面压杆的传递矩阵。
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user: 3. 求解变截面压杆临界力的特征方程 利用变截面压杆上、下端约束条件和方程式(17)，可得求解变截面压杆临界力的特征方程。以下给出常见的五种不同约束条件的特征方程。 (1) 当上、下端均为铰支时，即 ，其特征方程为 (18) (2) 当上、下端均为固支时，即 ，其特征方程为 (19) (3) 当上端自由、下端固支时，即 ，其特征方程为 (20) (4) 当上端铰支、下端固支时，即 ，其特征方程为 (21) (5) 当上端可侧移而不转动、下端固支时，即 ，其特征方程为： (22)
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user: 4. 求解变截面压杆临界力的迭代过程 在数学上，变截面压杆临界力的解析求解十分困难，只能采用数值方法求解。本文采用迭代法，其迭代过程如下： 第一步：先视整个变截面压杆为等截面且其截面等同于最小截面，根据最小截面处的抗弯刚度 与两端约束条件，按材料力学细长压杆临界力公式，计算出试算临界力的初始值 和等量增量值 ，其中 。 第二步：试算临界力 (其中j代表试算次数)，将 代入式(4)，计算 ， 和 ，根据压杆两端约束条件所对应的临界力的特征方程计算其行列式值 ；增加循环次数 ，重复第二步上述过程，直到 符号发生改变为止。此时，记当前行列式值为 ，所对应的临界力上限为 ，前一次试算行列式值记为 ，所对应的临界力下限为 。 第三步：采用二分法搜索如下：(1) 记 ，将 代入式(4)，计算 ， ， ， ，所对应的行列式值 ；(2) 如果 ，则 ， ， 和 不变；如果 ，则 ， ， 和 不变。重复第三步中(1)和(2)，直到满足下列式(23)的收敛性条件为止。 (23) 式中 为二分法迭代搜索法的收敛控制允许值。
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user: 5. 算例与分析 基于上述计算公式，编制了计算程序，见附件1。算例一：考虑长度为10 m的锥型变截面压杆，其横截面为正方形，上端面边长为 ，下端面边长为 。压杆材料的弹性模量 。上、下端约束条件有五种情况。将此杆均匀离散为N段，经过多次试算后可知当N取得足够大，比如第一种约束条件①且下端边长 ，N大于50之后，所得的临界力趋于稳定值；当然，随着上、下端边长( )的增加，N应取大一些，总之，本方法的收敛速度很快，且计算精度也很高。基于本文解和Ansys大型结构有限元分析系统，对上述锥型变截面压杆在五种常见不同约束条件下临界力进行了计算，各种约束条件下临界力 的本文精细积分法结果与Ansys有限元结果，列于表1中。应用Ansys有 Tabel 1. Critical load P cr of taper-varied cross-section compressive rods under five different constraints (unit: MN) 表1. 五种常见约束条件下锥型变截面压杆的临界力P cr (单位：MN) 图1. 用Ansys软件所得的五种不同约束条件下锥型变截面压杆的第一阶屈曲模态 Tabel 2. Critical load P cr of three ladder cross-section compressive rods under five different constraints (unit: MN) 表2. 五种常见约束条件下三阶梯型截面压杆的临界力P cr (单位：MN) 图2. 用Ansys软件所得的五种不同约束条件下三阶梯型截面压杆的第一阶屈曲模态 限元法计算所得的五种常见约束条件下锥型变截面压杆的第一阶屈曲模态如图1所示。使用Ansys时，采用的单元是平面梁单元(Beam3)，将整个压杆均匀离散为100个梁单元，每单元实常数(截面面积、轴惯性矩和高度)都采用该单元中间截面尺寸来计算。 算例二：考虑三阶梯型圆截面压杆，上段压杆长度和直径分别为3 m和20 cm，中段压杆长度和直径分别为4 m和30 cm，下段压杆长度和直径分别为3 m和25 cm。上、下端约束条件与算例一相同，它们各自初始临界力试算值 ，其中 。与算例一不同的是：不需要人为离散，只要自然方式分为三段进行计算。计算结果如表2所示。用Ansys有限元法所得的五种常见约束下三阶梯型截面压杆的第一阶屈曲模态如图2所示。 从表1和表2可见，各种约束下变截面压杆临界力的本文数值结果与Ansys结果十分接近，两者之间相对误差最大只有3.5%。因此，本文提出的精细积分法是一种计算精度很高的计算方法，而且只要编制一小段程序，输入几个参数，使用起来十分方便。
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user: 6. 结论 本文对变截面压杆临界力求解方法提出了一种基于精细积分法和传递矩阵法的组合法，并导出了相关计算公式，以及提供了传递矩阵的精细积分法求解过程和求解临界力搜索二分法的求解过程，编制了计算程序。算例结果验证了本文方法是一种易于编程、精度易于控制、实用较为方便的方法，值得推广。
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user: 摘 要 当高压直流输电系统处于单极运行方式时，会有很大的入地电流流入大地，对埋地金属管道带来负面影响，能够造成或者加速金属管道的腐蚀。论文研究了不同影响因素下，高压直流入地电流对埋地金属管道的干扰规律。结果表明土壤电阻率越大、被干扰管道到接地极的距离越大、入地电流越小、防腐层电阻率越大，高压直流输电对埋地金属管道的干扰越小。论文内容能够为新建输电线路和管道的选址以及布局提供依据。 关键词 :高压直流输电，入地电流，电场，埋地管道，腐蚀 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 我国资源分布不均，所以能源的输送尤其重要，随着经济的发展，高压直流输电线路(High Voltage Direct Current，简称HVDC)和应用于石油、天然气等远距离输送的管道运输业，都将得到持续的发展 [ 1 ] 。目前我国高压直流输电系统的额定入地电流为3 kA，能够造成大范围内的地电场畸变 [ 2 ] ，杂散电流会流入距离HVDC的接地极较近的金属管线，严重时甚至会危害油气管道维护人员的安全。如何减小入地电流对埋地管道的干扰，越来越受到社会的关注。 以往大多数研究人员采用ANSYS来分析入地电流对管道产生的影响，但是研究中所建立的物理模型均偏小，而且为了便于建模对管道参数进行了折算，这样既不能很好的反应入地电流对大范围内管道的干扰情况，当分析参数不同管道时，也需要对参数进行重新的折算。本文建立了大范围的物理模型，同时管道参数也未经折算，计算结果能够更准确的反映入地电流对管道干扰的结果，并且当分析不同类型的管道时，由于无需进行参数的折算，程序的通用性更强，结果也更直观。
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user: 2. 干扰机理 2.1. 入地电流产生的原因 HVDC的运行方式主要有以下三种：单极直流输电、单极两线直流输电和双极直流输电。虽然我国目前建设的高压直流输电线路采用的都是双极直流输电方式，但是在实际运行中，单极运行模式仍然占有一定比例，尤其是在线路建设初期或者双极输电线路检修期间。 当高压直流输电系统工作在以大地作为回线的单机运行模式时，由于线路以大地作为回线，就会有很大的入地电流Ie流入大地，大小与输电线路中的电流I dl 相等 [ 3 ] ，如图1所示。 2.2. 入地电流对管道的干扰 入地电流由接地极流入大地，会使地电场发生畸变，使管道和土壤之间存在电位差，即管地电位。当接地极阳极放电时入地电流为正，在距离接地极较近部分的管道的管地电位为负，电流会由土壤流入管道 [ 4 ] ；由于金属管道的电阻率远小于土壤的电阻率，所以管道的电位下降非常慢，而管道附近土壤的电位下降比较快，所以在距离接地极较远的另一部分管道的管地电位为正，电流会从管道流入土壤，在这一部分管道发生电化学反应，而且金属管道作为阳极，会被腐蚀掉，这一区域称为腐蚀区，如图2所示。当接地极阴极放电时，管地电位的情况与接地极阳极放电时的情况正好相反。
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user: 3. ANSYS建立模型 理论上受直流干扰影响下的地电场分布，通过求解在确定边界条件下的麦克斯韦方程组即可得到， 图1. 单极直流输电示意图 图2. 阳极放电示意图 但是当分界面比较多的情况下，直接求解麦克斯韦方程组会非常困难，通常会采用有限元分析软件来进行计算。在电磁场的计算中，ANSYS作为大型通用有限元分析软件收到广泛的应用 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] ，而且计算结果比较准确。本文采用ANSYS来进行管地电位的计算。 3.1. 模型简化 为了提高计算速度、方便网格划分，需要对实际模型进行适当简化，具体过程如下： 1) 将接地极简化为点电流源 [ 9 ] 。 2) 将实际土壤简化为2层土壤模型，土壤电阻率各处均相同。 3) 管道埋地深度不发生变化。 4) 管道上防腐层结构完整，没有破损点。 3.2. ANSYS模型 论文中建立的管道模型与实际管道相同，管道截面图如图3所示。 图3中，区域I表示管道中实际输送的物质，例如石油、天然气等，在本文的研究过程中，认为管道内运输的物质为成品油；区域II表示管道壁；区域III表示覆盖在管道上的防腐层。管道横截面尺寸如下：管道内径d 1 = 511 mm、管道外径d 2 = 711 mm、防腐层厚度c = 5 mm。 根据3.1中模型简化的规则，利用ANSYS建立的土壤与管道、接地极模型示意图如图4所示。 图3. 管道横截面图 图4. 土壤与管道、接地极模型 图4中土壤模型长l = 300 km，宽w = 150 km，表层土壤深h 1 = 4000 m，深层土壤深h 2 = 4000 m，极地极埋设深度h 3 = 3.5 m，管道中心与地表的竖直距离h 4 = 1.5 m。
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user: 4. ANSYS仿真结果分析 4.1. 土壤电阻率对干扰的影响 当土壤分层以后，表层土壤电阻率对地表电场的分布有较大影响 [ 10 ] ，本文中第深层土壤电阻率不发生变化，均为7000 Ω∙m。表层土壤电阻率参数按表1设置，其余各个参数保持不变：成品油电阻率1010 Ω∙m，管道壁电阻率9.78 × 10 −8 Ω∙m，防腐层电阻率2 × 10 7 Ω∙m，管道距离接地极10 km，接地极入地电流3000 A。 图5为不同土壤电阻率条件，在直流干扰下管道的管地电位。横坐标表示管道上不同的位置，以管道距离接地极最近的位置处为坐标0点。土壤电阻率越大，管道受到直流干扰时管地电位的数值越大，即管道受到的直流干扰越强烈。在表层土壤电阻率为20 Ω∙m，入地电流为额定电流3000 A时，在管道−100 km位置处的管地电位为3.40 V，在管道200 km位置处的管地电位为3.18 V，整段管道均受到直流干扰的影响，从这也可以看出高压直流入地电流的影响范围非常大，建立一个大模型是必要的。 在不同的表层土壤电阻率的情况下，电位均在±37 km位置处衰减为0，所以管道腐蚀区的长度与位置不受表层土壤电阻率的影响，但是由于管地电位的幅值发生了变化，会影响腐蚀区管道的腐蚀速率。 4.2. 管道与接地极之间的距离对干扰的影响 管道与接地极之间的距离按表2设置，其余各个参数保持不变：成品油电阻率1010 Ω∙m，管道壁电 Table 1 The resistivity parameter of first layer soi 模拟参数 参考值 表层土壤电阻率(Ω∙m) 10 20 60 100 表1. 表层土壤电阻率参数 图5. 不同表层土壤电阻率时的管地电位 阻率9.78 × 10 −8 Ω∙m，防腐层电阻率2 × 10 7 Ω·m 2 ，入地电流为3000 A，表层土壤电阻率20 Ω∙m。 图6为管道与接地极之间不同距离时的管地电位图。管道距离接地极越近，管地电位的数值越大。这是由于距离接地极越近，受入地电流影响的地电场场强越强，所以距离接地极近的管道，受到的干扰更加强烈。从图6中也可以看出，在不同的距离下，电位也均是在±37 km的位置处衰减为0，管道与接地极之间的距离不会改变腐蚀区的位置和长度，只是会影响腐蚀区的腐蚀速率。 4.3. 入地电流的大小对干扰的影响 入地电流的大小按表3设置，其余各个参数保持不变：成品油电阻率1010 Ω·m，管道壁电阻率9.78 × 10 −8 Ω·m，防腐层电阻率2 × 10 7 Ω·m 2 ，表层土壤电阻率20 Ω·m，管道距离接地极10 km。 图7为不同入地电流时的管地电位图。当大入地电流通过接地极注入大地后，接地极附近的电场可以认为是一个恒定的直流电场 [ 11 ] ，且入地电流越大场强越强，对管道的干扰也越强。与4.1和4.2分析情况类似，入地电流的大小也不会改变管道腐蚀区的大小和位置，只会影响管道腐蚀的速率。 4.4. 防腐层电阻率对干扰的影响 防腐层电阻率的数值按表4设置，其余各个参数保持不变：成品油电阻率1010 Ω·m，管道壁电阻率 Table 2 The distance between the pipe and the ground electrod 模拟参数 参考值 管道与接地极距离(km) 7 10 20 表2. 管道与接地极之间的距离 Table 3 The value of the ground curren 模拟参数 参考值 入地电流的大小(A) 500 2000 3000 4500 表3. 入地电流的大小 图6. 不同距离时的管地电位 9.78 × 10 −8 Ω·m，表层土壤电阻率20 Ω·m，入地电流为3000 A，管道距离接地极10 km。 图8为不同防腐层电阻率使时的管地电位图。虽然随着防腐层电阻率的增加，管地电位的数值会增大，但是由于防腐层的电阻率增加的更多，所以流入管道和流出管道的电流反而减小，使位于腐蚀区的管道的腐蚀速率降低。 Table 4 Resistivity of anticorrosive coatin 模拟参数 参考值 防腐层电阻率(Ω∙m) 1 × 10 5 2 × 10 7 1 × 10 10 表4. 防腐层电阻率 图7. 不同入地电流时的管地电位 图8. 不同防腐层电阻率时的管地电位 从图8中也可以明显的看出，随着防腐层电阻率的增加，管道腐蚀区(管地电位为正的区域)的长度明显减小，所以提高防腐层的电阻率，既能减缓管道腐蚀的速率，又能减少管道受腐蚀的区域。
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user: 5. 结论 通过上述分析可知，高压直流输电的大电流由接地极注入大地后，会对附近埋地金属管道产生大范围的影响，所以在输电线路和管道选址时，要充分考虑入地电流对管道干扰的影响。通过研究表明，表层土壤电阻率小的区域适宜埋设接地极和管道；同时需要考虑接地极与管道的距离，输电线路的额定电流值越高，距离应该越远；防腐层能对管道进行有效的保护，但是防腐层电阻率越大成本也会越高；需要做好防腐层的检修工作，如果防腐层有破损，在破损点处会有较大的泄露电流，反而会加速破损点处管道的腐蚀。
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user: 摘 要 近年来，森林碳汇市场作为解决生态系统效益补偿的有效机制在国际范围内已经初步建立起来，而中国森林碳汇市场发展缓慢，尤其是森林碳汇市场竞争机制不够完善：政府关注度不够，碳汇投融资渠道狭窄，民众意识薄弱。这些因素反过来又制约了森林碳汇市场竞争机制的发展。本文试从森林碳汇市场参与者的角度分析如何完善我国森林碳汇市场竞争机制。 关键词 :森林碳汇，市场竞争，可持续发展 Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 森林碳汇及森林碳汇市场 1.1. 森林碳汇的含义 碳汇是指从空气中清除二氧化碳的过程、活动、机制。在实践操作上体现为一种汇集、吸收和固定二氧化碳的能力。《联合国气候变化框架公约》(UN-FCCC)将“源”定义为任何向大气中释放产生温室气体、气溶胶或其前体的过程、活动或机制；“汇”为从大气中清除温室气体、气溶胶或其前体的过程、活动或机制。森林的碳汇功能表现为不同的固碳形式，森林碳汇的固碳形式主要包括林木固碳、林下植物与腐殖质固碳以及林产品固碳。 1.2. 森林碳汇市场分类 本文将碳市场定义如下：根据《京都议定书》的要求，按照一定的交易规则，通过市场机制，碳汇供需双方买卖经核实认证的碳信用指标或者投资进行减排增汇的市场。 关于森林碳汇项目的性质，学术界一般把森林碳汇市场分为京都碳汇市场和非京都碳汇市场。而这里提到的京都碳汇市场是指根据《京都议定书》的要求，其进行交易的碳汇项目要按照严格的国际规则实施的一种项目合作。这种碳汇市场的要求严格，并且申请的周期长，而具体实施起来非常的复杂。非京都碳汇市场一般指的是由政府、公司或特定的组织所启动的区域性市场。随着中国近年来越来越重视生态环境，尤其是在植树造林这方面投入大大增加，但在中国，关于碳汇交易市场并未形成，中国与国际组织或机构合作进行的造林项目所生成的，可以在自愿碳市场上通过交易事项汇报实现回报的碳汇部分共同构成了这个市场上的碳汇供给 [ 1 ] 。
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user: 2. 森林碳汇市场的交易主体 与传统的市场交易主体不同的是，森林碳汇市场交易，由于其自身特点，需要第三方机构介入。且政府在市场交易中，也成为不可或缺的一方。 2.1. 供给者 关于森林碳汇的提供者，一般指的是森林林权的所有者或者经营者，在京都市场上，亚洲以及拉丁美洲的发展中国家为主要的碳汇供给者。而对于中国来讲，国内的国有林场以及集体林场，还有其他的个体企业等是森林碳汇的主要供给者。森林碳汇交易对中国的发展有很大的帮助，一方面能够给供给者带来额外经济补偿，另一方面对于中国发展战略有很大的推动力，尤其是西部地区，极大的推动了其退耕还林的实施。 2.2. 需求者 关于森林碳汇的需求者，一般包括两类，第一种是自身自愿购买碳汇，喜欢低碳的生活方式，具有较高社会责任感的个人、社会团体以及相关的企业。第二种则是由于政策的规定，碳排放限额的实施，使得这些主体只能通过使用碳排放权许可方可排放污染物，只有通过参与碳交易才能使得企业满足政策规定，进而正常经营下去。而这些企业一般情况下可以通过购买其他企业的排碳额、加强自身减排、购买森林碳汇等方式参与到碳交易市场中，森林碳汇的主要购买者一般包括实体企业、世界银行、投资公司、私人保护组织等，而他们主要通过对发展中国家森林碳汇项目进行投资、植树造林这两种方式来获得森林碳汇信用额。 2.3. 第三方独立认证机构 在森林碳汇交易市场中，第三方独立认证机构扮演着重要的角色，而这也是区别于其他交易市场的特征之一。关于森林碳汇交易机制，其特征为内容复杂，周期长，前期投入大，评判标准不统一，这样在项目发展初期就会出现信息不对称的情况，第三方独立认证机构的出现无疑会减少该项目实施的阻碍。 京都市场上的第三方独立认证机构指的是由CDM执行理事会指定的审议核查机构，审议核查机构是具有企业性质的经营实体，该机构主要是对森林碳汇项目的合格性，以及碳汇信用数量的真实性进行审查。在非京都市场上，中国质量认证中心，成为温室气体减排额度抵消项目的验证机构。 2.4. 政府 政府在森林碳汇交易市场中扮演着不可或缺的角色，而政府参与到碳汇市场中主要是为了弥补市场失灵，关于生态环境尤其是大气资源，本身就属于全球的公共资源，我们每天都在向大气层排放温室气体，这本身就是在免费使用“公共资源”，如果没有政府的参与，则必然会造成公共资源的滥用和破坏。2015年11月召开的“巴黎气候大会”明确指出，目前迫切需要解决的问题之一就是，与前工业化时期相比将全球平均温度升幅控制在2℃以内，并且努力继续争取把温度的升幅限定在1.5℃，而要实现这一目标，政府的参与显得必不可少。政府在碳汇市场中承担的重要责任之一就是确定碳排放的限额，并将排碳量相关指标进行分解，落实到具体的企业。政府要实施这些措施，首先要在经济发展的大背景下确定减排目标然后根据目标进行配额的分配。 2.5. 经纪人、投资者和投机者 所谓碳汇市场的经纪人，就是在碳汇需求方和供应方之间形成桥梁，方便双方的沟通和联系。碳汇交易市场中经常存在信息不对称的问题，而经济人可以通过匹配进一步撮合交易，降低成本，使该市场朝着和谐良性的方向发展。除此之外，经纪人对于碳汇交易市场有足够的了解，其拥有专业的知识，一方面能够为碳汇需求方和供给方提供技术咨询服务，另一方面也有利于提高碳汇市场参与度。碳汇市场的投资者和投机者，类似于股票和期货市场的投资者和投机者，主要是为了提高碳汇市场的流动性。碳汇市场要想持续健康的发展下去，二级流通市场也要发展起来，这样碳汇市场的投资者和投机者就有存在的必要，他们在活跃市场的同时，为市场提供了一定的流动性 [ 2 ] 。
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user: 3. 市场竞争分析 3.1. 市场为买方市场 资源的稀缺性决定了竞争的必然性，在经济学中，市场可以分为完全竞争、垄断竞争、寡头垄断、完全垄断四种。而经济学理论指出只有在完全竞争市场的状态下才能够实现经济效率。在同等技术水平下，垄断竞争、寡头垄断和完全垄断等不完全竞争市场的价格高、产量低，将导致效率损失，存在很多弊端。森林碳汇市场本身就属于买方垄断市场，存在一般垄断市场的弊端。 碳汇市场的买方垄断市场中只存在少数几个购买者，这些购买者存在影响价格的能力，可以以低于完全竞争市场的价格买到该产品。由此可见，森林碳汇市场出现买方垄断现象的根本原因就在于供需不平衡，需求严重缺失，而造成森林碳汇商品需求不足的主要原因是技术问题，虽然可以通过再造林项目来购买森林碳汇，但造林技术与自然条件之间的关系非常密切，周期长，数量非常有限。除此之外，森林固碳并非持久，而且固碳量的监测实施比较困难，存在很大的不确定性，这些都给森林碳汇的需求打了大大的折扣。在森林碳汇市场上，由于购买者很少而供给者相对较多，从而很容易产生恶性竞争，进而导致森林碳汇产品的价格下降。以上这两种情况都使得卖方的利益受到损失，进而导致效率降低，而有效的竞争机制可以在一定程度上解决了这一问题 [ 3 ] 。 3.2. 生产者均衡的实现 森林碳汇的供给者或生产者之间的供需不平衡会导致碳汇产量的不平衡，进而影响价格的大小，而成本本身就是影响价格很重要的因素。经济学中，产品的边际成本是呈U字型。我们假设碳汇这种产品的边际成本也是U字型，出现这样的情况主要是由于边际产量递减的原因所引起的。因为碳汇产品的收益是呈先增长而后趋于下降态势，只要企业通过技术变革和改进，或通过购买先进产品来控制二氧化碳排放的成本不高于投资森林碳汇成本或购买量的价格，这里就存在获利的可能，企业便有购买森林碳汇或进行该项目投资的动机。但随着时间的推移，企业提升而改进技术、提高资源的利用效率，进而提高市场竞争力，这样就会导致其对碳汇的需求减少，碳汇的价值就会下降，收益也随之下降。综上所述，碳汇的价值将会是一个先上升后下降的趋势，其边际成本则是呈现先下降后上升的趋势。 这里关于碳汇边际成本和减排的边际成本存在三种情况，第一种，当碳汇产品边际成本与减排的边际成本相等时，认为生产者达到了均衡；第二种，当生产一单位碳汇的边际成本大于生产一单位减排的边际成本，说明减排更便宜，因此会增加减排；第三种，如果生产一单位碳汇的边际成本小于生产一单位减排的边际成本，说明碳汇生产便宜，生产碳汇更有利。 3.3. 消费者均衡的实现 土地本身也属于一种有限的资源，而能够用于植树造林的土地更是少之又少，由于森林碳汇项目对森林的砍伐期有一定的限制，则用于碳汇生产的林业就会失去木材生产的价值。这样以获取木材价值为目标的林业与碳汇林业之间就存在一定的竞争关系。 经济学中，一般的商品都满足边际效用递减规律，假定木材这种商品的消费也满足边际效用递减的规律，对于碳汇这种产品的消费也满足边际效用递减规律。根据消费者均衡的原则，当每货币单位木材的边际效用与每货币单位碳汇林的边际效用相等时，达到消费者均衡。 3.4. 生产者与消费者博弈均衡的实现 而在碳汇交易市场中，碳汇生产者与减排消费者之间的博弈均衡也可以实现碳汇林业的可持续发展目标，如果这种博弈的均衡不在可持续的范围内，则可通过改变其效用，进而改变博弈方的得益来实现目标。对于消费者来讲，随着外在条件的变化而效用发生变化。因此，可以通过用控制外在条件进而改变效用，从而改变博弈的均衡，实现碳汇林业可持续发展的目标。比如可以通过鼓励、宣传教育消费者保护环境的意识来投资与碳基金的造林等 [ 4 ] ；而政府也可以通过提供资金、技术和能力建设支持来降低生产者的成本，从而降低碳汇交易价格，这样更有利于两者可持续的均衡的形成。
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user: 4. 对中国森林碳汇市场竞争的建议 4.1. 林业碳汇的产权问题日益复杂 随着京都规则之外其他林业碳汇项目形式的出现，林业碳汇的产权问题日益复杂。特别是随着公益性林业碳汇项目在中国的出现，林业碳汇的产权问题成为项目实施过程中越来越受关注的问题。对这一问题进行深入研究有利于推进项目的顺利开展，由于林业碳汇的出现，还将为中国的林业提供新的发展思路和模式。因此我们需要对林业碳汇产权配置进行分析。 在构建林业碳汇产权制度时应依据归属清晰、权责明确、严格保护、依法流转的原则；同时，为森林碳汇的使用设置优先原则，增加森林碳汇吸引力；拓展项目形式，比如推动农户森林经营碳汇项目的开展 [ 5 ] 。中国气候变化事务特别代表解振华指出中国将于2017年全面启动碳交易市场，尽可能采取一些激励性的政策鼓励节能减排，以实现国家自主贡献目标。 4.2. 完善融资机制 通过完善融资机制，使碳汇林业可以较为容易获得所需资金，从而改变融资成本影响企业的生命线，推动碳汇林业的可持续发展。造林费用相较其他费用而言，一次性投入比较大，生产周期长，经营风险比较大，而活林木市场尚未形成难以作为抵押资产等原因，使得金融部门很少对林业资源生产提供贷款。所以完善融资机制需要政府扶持和引导。政府可以从以下5个方面进行扶持与协调：首先是林权抵押贷款；然后是提供政策性金融扶持和一政府担保，财政贴息方式获得商业银行贷款等；林权和产权制度改革方面；鼓励微观主体从资本市场直接融资；最后引入BOT融资模式，即“建设-运营-移交”的一种融资模式。此外，在“巴黎协议”中明确指出了发达国家缔约方以可预测的方式进一步提供资金、技术和能力建设支持，以增大发展中国家在保护环境上所做的贡献。这一决定为中国的碳汇市场的融资提供了有力的支持。 4.3. 宣传教育，倡导低碳经济 关于碳汇市场的发展，可以通过宣传教育，使得人们认识到减排和增加碳汇的重要性，从而引导消费需求。通过宣传教育也可以改变消费者的消费偏好，从而影响需求，推动碳汇林业的可持续发展。
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user: 5. 结束语 随着2015年12月巴黎世界气候大会的落幕，我国也做出了相应的承诺。习近平在会中明确指出中国将把生态文明建设作为“十三五”规划重要内容，落实创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，通过科技创新和体制机制创新，实施优化产业结构、构建低碳能源体系、发展绿色建筑和低碳交通、建立全国碳排放交易市场等一系列政策措施，形成人和自然和谐发展现代化建设新格局。中国在“国家自主贡献”中提出将于2030年左右使二氧化碳排放达到峰值并争取尽早实现，2030年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%~65%，非化石能源占一次能源消费比重达到20%左右，森林蓄积量比2005年增加45亿立方米左右。这一讲话使中国的碳交易市场有了新的生机，同时也会使得森林碳汇市场竞争机制得到一定的发展。相信在政府的不断支持和鼓励下，中国的森林碳汇市场竞争体系一定会越来越完善。
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user: 摘 要 近些年来，我国教育事业发展成就瞩目共睹，但教育不公平的现状却日益严峻，甚至在某些方面这种不公平正呈现着加剧趋势。本文通过梳理国外社会排斥理论，并运用吉登斯的“上层社会主动排斥和下层社会被动排斥”观点来分析教育体系，包括重点学校、高考制度和教育动力弱化等方面。教育失衡的实质是一种教育领域内的社会排斥现象，了解这种内在联系，有利于改善教育失衡现状和实现社会公平。 关键词 :社会排斥，教育不平等，重点学校，高考制度，阶层流动 Copyright © 2017 by author and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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user: 1. 引言 教育是社会系统的重要组成部分，与社会发展紧密相关。一方面，社会发展状况决定着教育的内容、规模和影响力；另一方面，教育也体现着社会发展的程度与方向，尤其教育是否公平对社会正义的能否实现有着不可替代的作用。教育公平是大多数国家都追求的社会目标，其涵义基本为：每一个公民都有权利平等享有国家提供的受教育机会；每个公民通过接受教育获得成功的机会相等。我国长期重视教育公平问题，通过实施免费义务教育、高等教育扩招等措施，在弥合城乡、阶层、性别等方面教育差异上进行了富有成效的建设，但在某些方面仍然需要加以进一步改进，尤其在某些因家庭经济地位影响教育获得的教育不平等问题上，需要做出及时与合理的回应。目前，在教育资源分配上，还无法做到真正的机会均等，大多社会成员在教育资源分配格局中处于弱势。相应，因教育资源分配不公所导致的教育不平等和社会排斥现象愈加严重。本文将立足于“社会排斥”视野，对我国教育不平等问题及相关社会事实进行社会学的分析。