沙牌坝址基岩场地地震动输入参数研究

重大水利水电工程地震动输入参数必须根据专门的地震危险性分析结果来确定。目前由地震危险性分析得到的一致概率反应谱具有包络的意义,不能反映实际地震的频谱特性,输入“一致概率反应谱”可能导致地震作用偏大;拟合设计反应谱人工生成地震动加速度时程的频率非平稳性也没有得到很好解决。为了解决这些问题,得到与坝址地震危险性一致、具体地震的输入参数,结合沙牌大坝提出了一套适用于重大水利水电工程基岩场地地震动输入参数确定方法：通过以有效峰值加速度为参数的概率地震危险性计算分析,确定坝址不同超越概率下的有效峰值加速度及对坝址贡献最大的潜在震源区;在最大贡献潜在震源内利用震级空间联合分布概率最大法确定坝址设定地震,依据加速度反应谱衰减关系确定与坝址设定地震对应的设计反应谱;根据设定地震结果和时变功率谱模型参数衰减关系确定时变功率谱,将时变功率谱和最小相位谱按三角级数叠加法进行强度和频率非平稳地震加速度时程合成。在对沙牌坝址区域的地震活动性及地震构造环境分析评价的基础上,采用上述方法,得到了坝址基岩场地不同超越概率下的有效峰值加速度、设计反应谱、强度和频率非平稳地震加速度时程等地震动输入参数。     

级联分样与分频段功率谱计算的大地电磁张量阻抗估算对比

级联分样和分频段功率谱计算是大地电磁数据处理中的两种功率谱计算方法。本文基于Welch方法,在其他各项处理参数设置相同的条件下,分别将两种功率谱计算方法用于模拟数据和实测数据对比计算。计算结果认为,在无噪声的模拟数据条件下,两种功率谱计算方法得到的测深曲线差异不明显;对实测数据的计算发现,高频部分级联分样要略优于分频段功率谱估计,而在低频部分,分频段功率谱估计的测深曲线连续性与误差情况要好于级联分样。     

磁性层顶底埋深的功率谱计算方法及影响因素

功率谱法是计算磁性层顶、底界面埋深的常用方法之一,但是它在实际应用过程中受到一些因素的影响,可能会使解释结果产生偏差.利用磁异常功率谱对二度磁性体的顶、底界面埋深进行计算,通过对其高阶导数的功率谱计算埋深的近似公式的分析,探讨了影响功率谱计算埋深的因素,提高了该方法的可靠性.     

大地电磁资料的分形特征

分形理论是研究一类无规则、非线性但具有自相似性的无序系统。这个无序系统的维数一般是分数。分数维的大小可以反映系统的复杂性，揭示系统的本质规律。本文利用功率谱分析法来揭示大地电磁资料的分形特征，并简单分析分数维在大地电磁中的地质意义。发现当地下电性分布均匀时，电、磁场分量的自功率谱都服从对数坐标轴上的线性分布；而遇到电性不均匀体时，功率谱的线性发生畸变。     

直接计算磁性下界面深度的功率谱法

以计算居里等温面深度为目的,本文给出了利用磁异常的垂向导数的功率谱来直接计算磁性下界面深度的方法。同时,借助于异常场的谱与其垂向导数谱之间的关系,还可由用磁异常垂向导数功率谱计算的公式转换出用异常场的功率谱来计算磁性体下底深度的公式。理论模型实验表明,两种计算方法均能得到较好的结果。最后给出了用该方法对泛华北地区航磁异常的试算结果。     

最大熵功率谱计算磁源深度方法应用初探

本文介绍了应用最大熵功率谱计算磁源深度的方法原理、理论模型试算结果及在方法应用方面的改进措施,肯定了利用磁场水平导数的最大熵功率谱计算深度的效果。     

混沌功率谱熵方法在识别水淹低阻油层中的应用

储集层孔隙度和电阻率曲线间微差形态波形的复杂程度隐含着储集层含油气性的信息,可以用混沌动力学系统加以刻划。油层相空间庞加莱截面明显具有自相似结构,呈现混沌特性;而水淹层和水层的相空间庞加莱截面显示,其混沌性呈显著减弱之势,系统趋于简单有序。其功率谱密度不论水淹程度如何,整体为一随频率增大其能量按指数递减连续频谱;随水淹程度逐渐减弱,递减幅度减小,整体能量逐渐降低,某些频率成分被吸收削弱,由光滑状逐渐演变成锯齿起伏状,其功率谱熵逐渐增大。基于测井信息的混沌特征和功率谱熵特征识别水淹层的方法,对利用传统测井解释理论判别比较困难的低阻油层有较强的识别能力。     

指数函数剪切模量土层的地震随机反应

基于改进的一维剪切梁模型[1],对剪切模量为其深度的某一指数函数的成层非均质土层,推导了确定自振频率、振型函数、参与系数及稳态动力响应的封闭型解析表达式。首次证明了这种土层振型函数的正交性,利用随机振动理论,并基于基岩输入地震加速度的功率谱密度函数：白噪声谱和过滤白噪声谱,研究了该土层对地震的随机动力响应问题。计算表明：(1)在基岩输入地震加速度的功率谱为白噪声谱的情况下,土层的最大期望反应,均有别于过滤白噪声谱时的相应值。(2)平稳输入与输出过高地估计了土层的随机响应。     

土质边坡稳定性的能量方法研究

安全系数作为评价边坡稳定性的指标,其准确性和适用性是非常重要的。一般来说,土体强度是影响土质边坡稳定性的主要因素。以能量法为基础,根据内能耗散功率大于外力所做功率的自然边坡稳定性判定方法,可以较为方便地运用能量法推导内能耗散功率及外力所做功率的计算公式,通过内能耗散功率与外荷载所做功率比值来判定斜坡稳定性。并通过两个算例验证该算法的可靠性,计算结果与其他极限平衡法所判定结果相近。本文方法使用的参数值较易获得,计算结果无需折减,而且在考虑极限平衡关系的条件下,同时还考虑了土体的非线性应力-应变关系,使得稳定性分析从理论上来说就更加贴切实际。该方法计算简单,且不存在任何土条间力的假定,但此方法在处理复杂边坡的细微结构上还有待进一步的提高。     

非均质性对非饱和-饱和系统 水流时空变化的作用

通过模拟均质和非均质两种情形下非饱和-饱和系统中压力水头的时空变化,研究非饱和-饱和系统对水流波动的 阻尼作用和系统非均质性对水流波动的作用。结果显示,两种情形下非饱和-饱和系统对水流波动均有阻尼作用,随深度 增加,压力水头波动减弱,方差、自协方差和功率谱减小;压力水头在早期因初始条件做非平稳波动,而后随时间增长演 变为平稳波动;系统的非均质性加剧了压力水头的波动,是波动的主要来源,使得压力水头方差、自协方差和功率谱增 大;非均质性减小压力水头波动的短期相关性。     

地下水水位时间序列中的混沌特征

利用相空间重构技术、G -P算法以及Wolf提出的从单变量中提取Lyapunov指数的方法 ,分别计算了太原盆地 4组地下水水位时间序列的关联维数和Lyapunov指数。结果揭示在自然状态下 ,太原盆地某些孔隙潜水和孔隙承压水水位变化存在明显的混沌特征。这不仅为以后建立水位预测模型提供了理论依据 ,并且也为运用分形理论研究地质参数的时空变异性以及含水层结构的自相似性提供了进一步的支持。     

基于混沌时间序列的地下水位多步预测模型

利用相空间重构技术，并借助G—P算法、C-C方法和Wolf方法从宁陵地区地下水位一维时间序列中提取Lyapunov指数，结果表明此时间序列具有混沌特征。计算了宁陵地区地下水位时间序列的关联维数、时间延迟和最大Lyapunov指数，将局域加权一阶多步预测模型应用于地下水位预测。预测表明，此模型可有效应用于地下水位时间序列的多步预测。     

南洞地下河月径流时间序列的混沌特征及预测

利用基于相空间重构技术、混沌识别与预测理论对1993-2013年南洞地下河月径流时间序列的非线性特征进行了分析,由所获得的延迟时间和最佳嵌入维数实现了月径流时间序列的相空间重构,运用饱和关联维数法和小数据量法计算出南洞地下河月径流时间序列的饱和关联维数和最大Lyapunov指数,并运用Volterra模型对南洞地下河月径流时间序列进行了多步预测研究。研究结果表明,南洞地下河月径流时间序列相空间重构的延迟时间和最佳嵌入维数分别为τ=5、m=8,饱和关联维数D和最大Lyapunov指数λ分别为4.63、0.748 9,从定性和定量的角度证明了南洞地下河月径流时间序列具有弱混沌特征。Volterra自适应滤波模型的预测结果能较好地表征南洞地下河月径流的变化趋势和规律,对18个月内的短期预测精度较高,模拟效果较好。      

砂岩Kaiser点信号识别特征研究

对岩石试件加载及破坏过程进行了声发射试验,根据参数分析法得到Kaiser点。采用FFT研究了Kaiser点信号的频谱特征。运用小波包分析方法,计算了Kaiser点信号的能谱系数。用混沌时序分析方法研究Kaiser点信号,运用关联积分法方法提取关联维数D,综合FNN法和互信息法得到合适的m、? 值重构相空间,计算Kaiser点信号的最大Lyapunov指数,研究声发射信号混沌动力特征。结果表明,Kaiser点信号具有混沌特征。     

爆破震动灾害主动控制方法研究

在微差爆破工程中,用干扰降震法实现爆破震动灾害主动控制的关键在于确定合理的微差延期时间。由于所使用的普通雷管存在延期误差,设计或选择的延期微差时间往往与实际的有较大出入,影响了微差爆破的效果和顺利实施。确定微差爆破中的实际微差延迟时间对优化微差爆破效果、降低爆破地震效应具有很大的现实意义。用基于小波分析的时能密度法以及信号时-频域转换技术,从实测微差爆破震动信号中分离出各分段震波,通过比较各分段震波在不同延期时间下的叠加效果,得到了微差爆破的较优微差延期时间,实现了爆破震动灾害主动控制。该方法对研究爆破震动效应及其灾害的控制,具有较高的理论和应用价值,为系统开展爆破震动危害控制和预测研究奠定了理论和技术基础。     

和田泉水涌出量的混沌特性分析与预测

应用功率谱分析及混沌理论对和田 12 号泉水涌出量进行判定分析,结果表明该泉水的流量具有混沌特性.并在此基础上,应用改进的最大 Lyapunov 指数模型对该泉水流量进行了预测,取得了比较理想的效果,为研究及合理利用该地区地下水资源提供了新的依据.     

黑河日径流量混沌变化特性的研究——Ⅲ最大李雅普诺夫(Lyapunov)指数的确定

通过对黑河日径流量变化规律的探索,重点论述最大李雅普诺夫指数的确定方法,计算结果表明:黑河日径流量时间序列的最大李雅普诺夫指数为0.002012,大于零,可以判定黑河日径流量时间序列具有混沌特性.     

地震分频解释技术在河道砂预测中的应用

地震资料分频处理技术是一种比常规地震属性识别储层更有效的方法。该方法将一定时窗内地震反射波通过离散傅里叶变从时间域换转换到频率域,用转换后的振幅谱和相位谱识别薄储层的厚度变化和边界。通过该技术可以对地震资料中所有单频信号进行有针对性的分析,已经证明是一种具有较高可信度的技术。针对胜利油田老河口油田老168井区馆陶组河道砂油藏厚度薄、横向变化大的地质特征,本文运用分频处理技术对该井区馆陶组地层砂体分布进行预测,并对储层非均质性进行了分析,经钻井证实,预测结果与实际情况十分吻合。     

基于核磁共振测井资料构建水谱库的流体性质识别方法

以海拉尔地区为例,提出了基于核磁共振T2谱构建水谱库进行流体性质识别的一种新方法,实测核磁谱包含了孔隙结构、水和油气的信息,构建的水谱来自于水层的核磁实测谱,相当于消除了油气的影响,其基本原理是应用构建的水谱库与实测谱的差异识别流体性质。通过在海拉尔地区应用,得到了较好的应用效果。