地热资源评价的蒙特卡罗法

目前国内外评价地热资源的方法 ,均将热储参数作为定值而未考虑其随机特性。蒙特卡罗法是以热储参数的随机特征为基础建立的 ,并且通过计算可以给出结果的可信度。本文在论述蒙特卡罗法基本原理的基础上 ,结合开封市地热系统 ,分别利用蒙特卡罗法和单元热储体积法对地热资源进行了计算 ,经对比分析得出的地热资源量为 133 0 95 5×10 1 3 Kcal,相当于 1 5 476× 10 1 2 度电或 7 7381× 10 8t煤所产生的热量 ,为开封市地热资源的合理开发提供了科学依据。     

蒙特卡罗方法与矿产资源评价

蒙特卡罗方法也称统计试验法.它是根据统计抽样理论,通过对随机变量函数的概率模拟、统计试验来近似求解的方法. 矿产资源无论是作为地质过程的产物还是作为地质观测的结果,它都具有随机的性质.对资源量的计算,必然受概率法则的支配,因而是一定概率意义下的估计.由于蒙特卡罗方法能够正确地模拟随机变量的分布,再现它的取值规律,因而在矿产资源总量预测中被广泛用作资源估计的方法.     

用蒙特卡罗模拟法推求工程设计流量

以P-Ⅲ型线型分布,采用蒙特卡罗模拟法,推求新安江率水河大桥工程设计流量,经与其他计算方法比较,成果合理,为有效的工程设计洪水方法之一。     

核事故早期烟羽的蒙特卡罗模拟

对蒙特卡罗方法在核事故烟羽仿真模拟中的应用进行了研究。结合实际条件,对核事故放射性污染物大气扩散进行了模拟,并对近地面高度上污染物积分浓度进行计算。蒙特卡罗模型能够较好的模拟核事故早期烟羽的演化情况。     

地质流体热力学性质的蒙特卡罗模拟

地质流体的热力学性质对研究它们在各种地质作用中的地球化学行为起着十分重要的作用。研究地质流体的传统方法有实验方法和经验、半经验模型方法。这些方法的应用范围一般只能涵盖整个地球温压条件中极为有限的区间。新兴的计算机模拟提供了研究地质流体的第三条途径 ,即通过“计算机实验”的方法 ,模拟极限温压条件下地质流体系统的热力学特性和微观性质。与传统方法相比它有优越性 ,且越来越受到地球化学家们的重视。蒙特卡罗法是流体计算机模拟的主要方法和手段之一 ,吉布斯系综法的提出 ,又显示出用蒙特卡罗法在研究物质相平衡和相变特性方面特有的能力。近来 ,人们把蒙特卡罗法应用于地质流体的研究 ,已取得了一些可喜的成果。但是 ,目前在地质研究中蒙特卡罗模拟大部分还局限于相对简单的系统 ,对于成分较复杂的系统 (特别是含水混合物 )的研究还有许多工作要做     

随机误差传递与合成的蒙特卡罗模拟

对分析测试过程中随机误差的传递与合成进行了蒙卡罗模拟，并偏制了ＢＡＳＩＣ程序。该方法解决了当被合成误差不相互独立时泰勒级数公式所遇到的困难，当被合成误差相互独立时，与泰勒公式计算结果一致。     

蒙特卡罗法在地热资源评价中的应用

通过印度尼西亚B地热田地质勘查和已有资料分析,参照中国地热行业勘查和资源评价相关规范,对比该地热田已有的资源评价结果;以热储法（体积法）为基本公式,运用蒙特卡罗（Monte Carlo）法进行预测,随机参数均为地热地质条件限定下的取值范围;最终以体积法估算结果作为评估资源量下限,获得待评价地热田的可发电量资源潜力,为该地热田的进一步开发提供可靠依据。相比传统方法,蒙特卡罗法更适用于地热勘查初级阶段的地热资源评价,具有预测范围合理、数据结果定量化、可提供概率分析置信区间等优点。     

蒙特卡罗法在煤层气资源量计算中的应用

将蒙特卡罗(Monte-Carlo)法引入煤层气资源量计算,可弥补容积法视各参数为常数的不足。重点论述了蒙特卡罗法用于煤层气资源量计算的主要算法和函数实现,包括参数选择、分布函数确定、伪随机数的产生以及对应伪随机数参数值的确定。利用上述算法自主开发了蒙特卡罗法软件。研究实例表明,在数据样本较多的情况下,该算法与容积法能保持较小误差范围且有更高的可信度。      

蒙特卡罗法在势流计算中的应用研究

针对水动力学实际问题多存在复杂几何边界的状况,提出了用不规则游动网格求解偏微分方程的蒙特卡罗法,建立了相应的随机游动模型。选择具有复杂自由面的堰闸流动问题作为算例,验证了新方法的正确性。与有限元法相比,蒙特卡罗法解势流等线性问题时更灵活,可以根据需要,单独计算流动区域内任意一点的未知物理量,且所用计算容量较少。     

A Simple Monte Carlo Method for Locating the Three-dimensional Critical Slip Surface of a Slope

Based on the assumption of the plain-strain problem, various optimization or random search methods have been developed for locating the critical slip surfaces in slope-stability analysis, but none of such methods is applicable to the 3D case. In this paper, a simple Monte Carlo random simulation method is proposed to identify the 3D critical slip surface. Assuming the initial slip to be the lower part of a slip ellipsoid, the 3D critical slip surface is located by means of a minimized 3D safety factor. A column-based 3D slope stability analysis model is used to calculate this factor. In this study, some practical cases of known minimum safety factors and critical slip surfaces in 2D analysis are extended to 3D slope problems to locate the critical slip surfaces. Compared with the 2D result, the resulting 3D critical slip surface has no apparent difference in terms of only cross section, but the associated 3D safety factor is definitely higher.     

蒙特卡罗方法对TH—PPL CT屏蔽铅罐辐射防护的模拟分析

清华大学研制开发的单探头CT成像教学仪(TH-PPL CT)采用了一个10 mCi的137Cs标准放射源,该放射源由一个铅罐容器屏蔽.采用蒙特卡罗方法模拟和JB-4000型便携式智能化X-γ辐射仪实际测量相结合的方法,对TH-PPL CT教学仪放射源屏蔽铅罐周围照射量率进行模拟,证实了利用蒙特卡罗方法模拟防护铅罐这种方法的正确性.通过蒙特卡罗方法模拟距TH-PPL CT教学仪防护铅罐50cm处ICRU(国际辐射防护委员会)球的沉积能量,计算出人体在防护铅罐外所受的年剂量当量,证实了TH-PPL CT教学仪防护铅罐的防护满足要求,同时得出蒙特卡罗方法模拟可用于辐射防护分析和放射源屏蔽铅罐优化设计.     

Reliability Assessment of Shallow Foundation Stability Under Eccentric Load Using Monte Carlo and First Order Second Moment Method

Geotechnical and Geological Engineering - An analytical model defining soil-foundation probability of failure with respect to total system stability was developed in the present study. Soil...     

Markov Chain Monte Carlo Implementation of Rock Fracture Modelling

This paper deals with the problem of estimating fracture planes, given only the data at borehole intersections with fractures. We formulate an appropriate model for the problem and give a solution to fitting the planes using a Markov chain Monte Carlo (MCMC) implementation. The basics of MCMC are presented, with particular emphasis given to reversible jump, which is required for changing dimensions. We also give a detailed worked example of the MCMC implementation with reversible jump since our implementation relies heavily on this new methodology. The methods are tested on both simulated and real data. The latter is a unique data set in the form of a granite block, which was sectioned into slices. All joints were located and recorded, and the joint planes obtained by stacking strike lines. This work is important in the risk assessment for the underground storage of hazardous waste. Problems and extensions are discussed.     

Quasi-Monte Carlo integration on the grid for sensitivity studies

In this paper we present error and performance analysis of quasi-Monte Carlo algorithms for solving multidimensional integrals (up to 100 dimensions) on the grid using MPI. We take into account the fact that the Grid is a potentially heterogeneous computing environment, where the user does not know the specifics of the target architecture. Therefore parallel algorithms should be able to adapt to this heterogeneity, providing automated load-balancing. Monte Carlo algorithms can be tailored to such environments, provided parallel pseudorandom number generators are available. The use of quasi-Monte Carlo algorithms poses more difficulties. In both cases the efficient implementation of the algorithms depends on the functionality of the corresponding packages for generating pseudorandom or quasirandom numbers. We propose efficient parallel implementation of the Sobol sequence for a grid environment and we demonstrate numerical experiments on a heterogeneous grid. To achieve high parallel efficiency we use a newly developed special grid service called Job Track Service which provides efficient management of available computing resources through reservations.     

Construction of Structural Geological Model Using Monte Carlo Simulation

Geotechnical and Geological Engineering - To optimize the prediction of structural geological conditions in the underground as of data collected at the surface, due to the usual great uncertainties...     

基于蒙特卡洛模拟的概率断层位错危险性分析

同震位错对川藏铁路等跨断层工程的安全造成严重威胁,合理评价活断层的位错参数具有重要的应用价值.由于传统的确定性评价方法存在无法区分工程场点的重要程度和其在断层上的相对位置等缺陷,越来越多的学者推荐采用概率断层位错危险性分析（PFDHA）.然而基于经典的概率性方法开展PFDHA原理复杂且实现困难,不利于吸收断层地震活动性研究的最新成果,也有碍于PFDHA的普及和推广.相比经典的概率性方法,蒙特卡洛模拟具备逻辑清晰易懂、程序易于实现且兼容性和扩展性好的优点.本研究基于蒙特卡洛模拟实现了概率断层位错危险性分析的一般性算法,并将该方法应用于鲜水河断裂带的炉霍段.结果显示,PFDHA的结果随着超越概率水准或工程场点在断层上的相对位置的不同而显著变化.适当考虑最大同震位错和地表破裂长度的不确定性得到的位错参数更加合理.超越概率大于等于100年2%时,PFDHA的结果显著小于确定性方法的结果.然而随着断层活动性的提高,100年超越概率1%的结果可能会大于确定性方法的结果.按照不同类型工程的抗震设防水准选择相应的PFDHA评价结果,既有利于工程的安全,也有助于大多数工程节约成本.PFDHA相比确定性方法具备多种优势,有望为川藏铁路等重大工程的抗断参数评估提供技术支撑.