成矿动力学数值计算模拟研究进展：理论、方法与技术

成矿动力学数值模拟以数学、物理及化学的基本规律为原理,结合实际地质资料,建立定量表征成矿过程的数学模型(数学-物理方程),再利用有限元或有限差分等方法通过计算机的高效计算进行求解,模拟成矿作用动力学过程及其成矿响应,揭示成矿规律并指导找矿。它集合了地质、数学、物理、化学及计算机等多个学科的研究理论与方法,具有鲜明的多学科交叉融合的特点。近年来,在计算科学与数学地质理论与方法快速发展的推动下,成矿动力学数值模拟研究取得了重要研究进展。为此,归纳和梳理了成矿动力学数值模拟的基本理论与方法,对比了目前4种常用的(成矿)数值模拟软件的特点,结合当前开展这方面研究所取得的进展,介绍了近10年来成矿动力学数值模拟的发展与应用现状。得出以下主要结论与认识：(1)多场耦合成矿动力学数值模拟是当前能够重现大尺度复杂成矿过程的唯一可行方法,随着高性能计算技术与非线性动力学理论的快速发展与日趋完善,它已成为现代数学地球科学的研究热点和发展方向之一,是揭示成矿机制及获取矿产勘查信息的重要手段,具有很大的发展潜力;(2)成矿动力学数值模拟目前仍存在模拟参量不确定、多场过程耦合不完全等局限性,是其未来的发展重点,...     

计算Darcy流速时第一类边界的处理

提出了一种求解Darcy流速时一类边界的处理方法.该法利用有限元方程得出一类边界节点的水力坡度和渗流速度,并且模拟了一个理想算例,结果显示解析解与数值解吻合地很好,这表明了该法的有效性.     

3D GIS下地下水流有限元数值模拟方法与应用

目前缺乏针对较强空间特性水文地质计算参数的高效采集方法与管理机制,而且现有孔隙地下水流有限元数值模拟在三维可视化与空间分析等方面仍存在很多不足。因此,本文以有限元数值计算方法和三维地理信息平台为基础,结合GIS空间分析算法和计算机图形学理论,针对孔隙承压地下水有限元分析过程的关键步骤（概念模型构建、空间离散、水文地质参数提取与赋值等）,提出了孔隙地下水有限元数值模拟过程在3D GIS下的实现方法和技术框架。基于水文地质钻孔数据和GTP（Generalized Tri-Prism）空间数据模型,以盐城市滨海平原水文地质区为研究区域,实现了地下水系统空间结构特征的三维表达,同时与地下水流有限元数值模型相耦合,提出了3D GIS模型与地下水非稳定流有限元数值模型耦合的核心处理算法,并在此基础上开发了3D GIS地下水流数值模拟系统。应用实例表明,该技术框架可有效简化有限元分析流程、优化模型计算效率、实现地下水有限元数值模拟过程及计算结果的三维可视化。     

对流边界层理论中不稳定非自治系统的数值解（英文）

为了求解对流边界层理论中一个非自治微分方程系统,作者采用伽略金有限元方法,此方法是通过将无限区间上的三阶非线性微分方程转化成有限区间上的二阶微分形式,并构造出相应的伽略金有限元方程来求得数值解,该数值解与先前一些作者的结果一致,并且计算效率显高于其它数值方法.     

摄动Wadati-Segur-Ablowitz方程的精确行波解

利用G′/G展开方法求解摄动的Wadati-Segur-Ablowitz（WSA）方程的解,并得到该方程推广形式的行波解,这几组行波解对Schrdinger方程的适定性的研究、可变为Lienard方程形式的一类非线性偏微分方程行波解的求解都有重要意义.为了更好的理解这几组行波解,给出了解的数值模拟图,通过数值模拟图可以直观的了解WSA方程中摄动项对方程波幅的影响.     

高精度曲面建模最佳表达形式的数值实验分析

高精度曲面建模的发展过程在理论上可归结为对高斯方程组中单个方程不同组合的数值模拟分析比较和检验过程。数值实验分析结果表明,因有限差分所带来的数值困难,高斯方程组中的交叉项方程是影响高精度曲面建模误差和模拟速度的关键因素,高精度曲面建模的最佳数学表达是除交叉项方程之外的其他两个方程的组合。     

长沙市SO_2浓度分布的数值模拟

本文用数值解扩散方程的方法模拟了长沙市SO_2的浓度分布,并比较了两种扩散系数模型的模拟结果,认为作者曾经给出的扩散系数较取扩散系数为粘性系数时为好。最后提出了一种评价、比较模式的方法     

基于地球重力场模型的重力梯度测量数据外部校准

基于多个现有地球重力场模型,研究了卫星重力梯度测量数据的外部校准方法.模拟数值计算结果表明:高精度高分辨率重力场模型能有效地应用于卫星重力梯度测量数据外部校准.     

基于分层注水数学模型的油藏数值模拟

为模拟油田注水开发历史,提高分层动用状况及剩余油模拟结果的可靠程度,根据油田分层注水资料,分析水嘴的嘴损特性,建立考虑启动压差、水嘴直径等嘴损特性的分层注水数学模型,计算分层注水井各层段嘴前流压,实现嘴损方程与井—网格压力方程的耦合;考虑分层注水油藏数值模拟线性系统生成,实现井筒流动与井—油藏流动相耦合,提出分层注水油藏数值模拟方法,在PBRS(并行黑油模拟器)实现数值模拟功能.结果表明:模型能够反映分层注水开采开发效果,对缓解油田层间动用矛盾、改善注水开发效果具有指导意义.     

介质横向不均匀对震后地表位移场的影响

利用三维有限元模拟两层地球模型(包括弹性层和粘弹性层)介质的横向不均匀和断层错动的复杂性对震后地表位移场的影响，其数值结果包括弹性解和粘弹性解。结果表明，震后位移场的分布特征不仅与粘弹性层的流变特性有关，还与弹性层介质的剪切模量以及断层的同震错动有关。     

广西江平盆地侏罗系层序地层特征

江平盆地侏罗系为一套内陆河湖相沉积,地层结构及岩性变化复杂。可分３个基本层序组,其变化特征,反映了中晚侏罗世江平盆地从扩张到萎缩时期沉积变化规律和沉积体系域变化过程,具有物源丰富、湖水浅、相变快等沉积特点,其层序地层及体系域特征与大陆边缘盆地相比有较大的差异。     

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咸阳市区低级阶地深层地下水特征初探

通过分析咸阳市区低级阶地深层地下水资料 ,说明当地在 30 0m以下赋存比较丰富的地下水资源。因此 ,进一步研究咸阳市区深层地下水特征具有重要意义     

14种矿物晶形图的改正

正确的晶体定向,其晶体几何常数应与内部结构中的晶胞参数一致,而在《砂矿物图册》中的方柱石和钨铅矿、《系统矿物学》上册中的褐锰矿,却是"晶形的（100）与单位晶胞的（110）相同"。在《系统矿物学》下册中的钼铅矿和《砂矿物图册》中的甘汞、黄铜矿、金红石及《系统矿物学》上册中的黄铜矿、块黑铅矿、金红石,虽然走向正确,但在矿物晶形制图和单形符号标注上,有些差错;还有一些晶形图的差错可能是由于做图不规范或清绘时笔误造成的,如《系统矿物学》上册中的软锰矿、《砂矿物图册》中的钙轴云母和铜铀云母等等。鉴于此,笔者对方柱石、钨铅矿、银铅矿、甘汞、软锰矿、钙铀云母、铜铀云母、重担铁矿、锡石、氟镁石、黄铜矿、褐锰矿、块黑铅矿、金红石等14种矿物晶形图的差错做了改正。首先用上述14种矿物的晶胞棱长计算出各矿物在原书中所给定的诸单形的晶面角度值（方位角平和极距角产）;再依此做出各矿物的极射赤平投影;然后,对原书中各矿物的晶形图进行分析,找出并改正其中的差错部分;最后,利用正确的定向,用极射赤平投影作晶体立体图的方法,做出上述各矿物的精确的晶体立体图形,并做简要的文字描述。     

成都市蔬菜外运的气象条件分析

本文分析了造成成都市蔬菜外运损耗的原因,并利用逐步回归法建立了青芹外运损耗率与沿途气象条件之间关系的数学模型,对车厢内青芹的热负荷和需冰量进行了计算,计算结果为成都市蔬菜安全外运的车厢内需冰量及利用沿途气象条件来减少损耗提供了科学依据。     

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城市生活垃圾卫生填埋场的综合勘查

城市生活垃圾卫生填埋场,必须进行水文地质工程地质环境地质综合勘查.长沙市的生活垃圾卫生填埋场勘查,采用了地形测量、水工环地质综合测绘、工程物探、工程钻探、压(注、抽)水试验、原位测试及室内试验等方法手段,提交的技术成果满足了设计、施工要求.     

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三种伸缩仪观测结果的对比分析

对目前台站使用的两类模拟石英管(SSY-Ⅱ)、数字石英管(SS-Y)与因瓦钢棒(SS-Y)三种伸缩仪的观测结果进行了对比分析,结果表明,模拟石英管伸缩仪( SSY-Ⅱ)、数字石英管伸缩仪(SS-Y)记录应变固体潮潮汐曲线均清晰、圆滑、抗干扰能力强、观测精度高;含铌因瓦钢棒伸缩仪( SS-Y)潮汐记录曲线不光滑,似乎叠加有某种干扰波,潮汐曲线畸变,观测精度不及上述两种石英管伸缩仪.