方腔回流区水流运动特性三维数值分析

建立了一个三维水动力学模型,对方腔回流区水流运动特性进行了模拟分析。数学模型以三维浅水环流方程为基础,在垂向空间引入σ坐标变换,采用高分辨率半隐有限元离散格式。计算结果与解析解及水槽试验数据吻合良好。应用该模型对方腔回流区的水流运动特性进行了计算分析,进一步揭示了方腔回流运动的非定常非对称不封闭特性、流动结构表现为竖轴环流与立面环流相叠加、流速沿垂线分布相对均匀等流动规律。     

3D GIS支持下盐腔围岩三维计算模型的生成

目前盐腔围岩蠕变模拟中计算网格生成多是理想化的,并没有充分利用真实探测数据。针对这些问题,提出了一种新的三维计算模型生成方法。借助HalfEdge数据结构,基于研究区域边界、DEM（digital element model,数字高程模型）和钻井数据,构建了研究区域地层三维模型;基于声纳测腔数据构建了盐腔三维模型,并对其进行了拓扑检查与修正;将地层三维模型与盐腔三维模型进行三维空间布尔运算,获取盐腔围岩三维模型;通过对该模型进行三维空间网格离散,得到盐腔围岩四面体网格单元,即数值模拟计算模型。通过该方法构建的三维计算模型,可以为后期盐腔围岩蠕变数值模拟过程提供有效的计算网格,进而可以为盐腔的建造,尤其是安全合理地利用盐腔提供科学依据和技术支持。     

贵州荔波县耕地土壤质量地球化学等级划分及其分布特征

为了快速高效地获取高精度的三维模型,本文提出了一种基于倾斜摄影测量的三维建模方法。经过测量数据预处理,利用Context Capture 进行空三计算、密集影像匹配、纹理映射,实现三维模型的构建,并对三维模型的质量进行检查,同时优化模型,最后采用15个检查点进行精度评价。结果表明：模型成果可以满足相关的规范要求,该方法可以满足大面积区域的三维模型高效构建的需求。     

基于强度折减概念的滑坡稳定性三维分析方法(Ⅱ):加固安全系数计算

结合乌江洪家渡1#塌滑体加固设计工程,探讨了滑动面已知的条件下滑坡稳定性的三维分析方法。首先,模拟了塌滑体在天然状态下处于极限平衡状态时的滑动方向,并使用其应力成果计算了塌滑体的三维安全系数;其次,建议了基于强度折减概念的三维加固安全系数计算方法:最后,提出了加固设计的进一步优化方案。计算结果表明,塌滑体的滑动方向与局部地形等高线近于垂直。主滑方向变化较大,自后缘的NE15°方向逐步过渡到中部的NS向,最终过渡到前缘的NE30°方向,以致很难作出能表征主滑方向的地质剖面。基于应力计算成果的安全系数计算公式不能充分考虑滑坡体的抗滑潜能,也不能充分反映滑坡体的滑动方向,安全系数偏大。基于强度折减概念的三维加固安全系数计算方法具有有限元等方法的优点,较好地克服了上述局限性,可以合理地评价加固后的滑坡稳定性。     

MAPSUV数字测图成果3D模拟系统的设计

数字测图系统在城市地理信息系统建设中有着广泛的应用.根据MAPSUV生成的SUV文件数据, 基于二维电子地图的平面位置, 通过虚拟现实技术, 直接将测量得到的地物空间、属性信息直观清晰地显示成三维虚拟地图, 从而实现测图成果的表现方式由二维到三维的转变.对数字测图成果三维模拟系统的设计原则整体结构、数据组织、系统功能做了详细的探讨.介绍了系统数据源、数据处理、模型库和纹理库建立以及三维可视化成果图的显示和输出.该系统集成了GIS、VRML、测绘等理论和技术, 具有数据建模, 场景漫游、属性查询等功能, 再现了二维数字地图的三维景观.测图成果3D模拟系统建模周期短, 工作量小, 可应用于城市规划、测绘、交通等许多领域.      

煤田三维地震数据处理中方差体 技术的参数优选及应用效果

方差体技术是基于统计学原理,利用三维地震数据体中相邻道之间地震信号的相关性计算样点的方差值,提取数据体中不连续信息,用以识别小断层和陷落柱等岩性变化点。笔者以山西某煤矿采区为例,通过方差体各项参数的测试,介绍方差体的运算模式、运算道数和时窗大小等参数对计算成果的影响,使方差体技术在确定煤层小断层和陷落柱等地质体时取得较好效果。     

三维滑坡推力计算方法探讨

常规二维滑坡推力计算没有考虑其横向变化,导致设计过于保守,三维推力计算方法的提出则能体现滑坡推力的空间分布,解决二维存在的问题.本文在三维极限平衡法统一模型的基础上,建立了求解三维滑坡推力的统一公式.利用实例,通过二维推力计算与三维计算结果的对比分析,获得三维推力的横向分布函数,有效反映出三维滑坡推力的空间分布状态,所...     

关于堆石料三维流变速率的一点注记

原型监测表明面板堆石坝一般存在比较显著的流变现象。针对不同文献给出的堆石料三维剪切流变速率计算式存在差异,笔者以3参数指数流变模型为例对堆石料三维流变速率进行了研究。假设体积流变和剪切流变变化规律不同,首先推导了三维体积流变速率计算公式,然后依据Prandtl-Reuss流动法则可以由Mises屈服函数作为塑性势函数推导获得。为此,采用关联流动法则,同时假设塑性势函数为Mises屈服函数,导出了堆石料三维剪切流变速率计算式。通过将三维流变速率计算式退化为单轴流变速率计算式进行合理性分析,分析表明,本文导出的三维流变速率计算式理论上是严谨的,由此指出相关文献给出的流变速率计算式理论上不严谨。     

北京市通州区工程建设层三维地质建模应用

在对工程地质钻孔、地层分层、剖面等数据分析研究的基础上,进行数据量化、筛选、标准化后,采用Dream Rocks软件创建完成了通州区(906 km2)地下60 m工程建设层的三维地质结构与属性模型.模型可以达到的效果:1)通过三维方式展示砂土液化在空间上的分布;2)通过层间拉伸的方式,展示上下层或相邻各层之间的三维空间关系;3)模型成果形式能转换成标准的obj格式,能较好地融入其他相关三维系统中,开展深层次的计算研究.     

基于Matlab平台实现电法数据的三维可视化

电法三维数据采集和三维正反演获得的信息是三维分布的。对这些三维数据体进行快速有效的立体显示是展示电法成果的最好方式。结合电法数据的特点,以Matlab2010b为平台实现了电法数据的三维可视化。该程序可方便地用于研究电法成果的三维展布特征,也可为其他地球物理数据的三维可视化所参考。     

重磁三维自动反演软件系统的分析与设计

由于三维反演计算非常耗时,导致目前的重磁三维自动反演系统的工作方式效率低。为了改善工作效率和提高反演结果的质量,提出实时可视化自动反演方式,设计并开发了一个重磁三维实时可视化反演系统。该系统在三维反演计算的过程中,将中间反演结果同时进行成图可视化,使得工作人员能及时分析和评价中间反演结果并能修改参数,以此来介入和引导复杂的反演过程,快速有效地得到比较理想的反演结果。该系统具有实时性、交互性和引导性特点。对该系统进行了分析和设计,并给出了其中的关键技术与设计方案。     

A statistical assessment of the uncertainty in a 3-D geological framework model

Three-dimensional framework models are the state of the art to present geologists’ understanding of a region in a form that can be used to support planning and decision making. However, there is little information on the uncertainty of such framework models. This paper reports an experiment in which five geologists each produced a framework model of a single region in the east of England. Each modeller was provided with a unique set of borehole observations from which to make their model. Each set was made by withholding five unique validation boreholes from the set of all available boreholes. The models could then be compared with the validation observations. There was no significant between-modeller source of variation in framework model error. There was no evidence of systematic bias in the modelled depth for any unit, and a statistically significant but small tendency for the mean error to increase with depth below the surface. The confidence interval for the predicted height of a surface at a point ranged from ±5.6 m to ±6.4 m. There was some evidence that the variance of the model error increased with depth, but no evidence that it differed between modellers or varied with the number of close-neighbouring boreholes or distance to the outcrop. These results are specific to the area that has been modelled, with relatively simple geology, and reflect the relatively dense set of boreholes available for modelling. The method should be applied under a range of conditions to derive more general conclusions.     

An index to represent lateral variation of the confidence of experts in a 3-D geological model

A Confidence Index is proposed that expresses the confidence of experts in the quality of a 3-D model as a representation of the subsurface at particular locations. The Confidence Index is based on the notion that the variation of the height of a particular geological surface represents general geological variability and local variability. The general variability comprises simple trends which allow the modeller to project surface structure at locations remote from direct observations. The local variability limits the extent to which borehole observations constrain inferences which the modeller can make concerning local fluctuations around the broad trends. The general and local geological variability of particular contacts are modelled in terms of simple trend surfaces and variogram models. These are then used to extend measures of confidence that reflect expert opinion so as to assign a confidence value to any location where a particular contact is represented in a model. The index is illustrated with an example from the East Midlands region of the United Kingdom.     

Introducing a new aspect in marble quarry rehabilitation in Greece

For many years the marble extraction sector of the Greek mining industry has been in conflict with the public, especially in terms of rehabilitation of marble quarry sites. One of the main reasons for that is that the marble extraction sector has been unable to adjust to the existing legislative guidelines for the rehabilitation, such as extensive backfilling and re-vegetation. In the majority of cases these methods fail due to erosion of the backfill soil and adverse climatic conditions. As a result the number of abandoned marble quarry sites is continuously increasing. The present paper suggests a different approach regarding the rehabilitation of marble quarries. More specifically, the paper questions the applicability, the effectiveness, and the social usefulness of the above-mentioned guidelines and suggests the establishment of new land-uses, which are based on an in-depth analysis of the area’s special features, by taking full advantage of its potentials. What is more, the rehabilitation scheme proposes that the new land-uses and the quarrying activity may co-exist and operate simultaneously for a long period of time.     

高密度电法勘探数据三维处理技术及城市勘察中的应用

在以往的高密度数据反演解释过程中,将地质结构简化成二维,通过地电断面图、切片图进行分析.实际上,地质体具有三维地电结构,二维反演难免会受到旁侧效应的影响,二维图件也不能清晰直观地反映地质体的空间分布情况.本文以某陶瓷厂空洞探测为例,利用实测资料构建三维数据场,在反演参数优化的基础上,选择基于最小二乘法的三维反演技术对数据场进行处理,将反演结果利用三维可视化技术显示出来,对采空区位置及空间形态给出结论.研究结果显示,三维处理技术能够从空间上,多手段、多视角分析物探数据,有效地消除了旁侧效应的影响; 物探结果直观清晰地呈现出空洞的分布位置、范围以及空间特征,与钻探结果吻合较好.     

空间三维滑坡敏感性分区工具及其应用

对于滑坡敏感性分区目前有三种方法:定性法、统计法和基于岩土定量模型的确定性方法。定性法基于对滑坡敏感性或灾害评估的人为判断;统计法用一个来源于结合了权重因子的预测函数或指标;而确定性法,或者说是物理定量模型法以质量、能量和动量守恒定律为基础。二维确定性模型广泛用于土木工程设计,而无限边坡模型(一维)也用于滑坡灾害分区的确定性模型。文中提出了一个新的基于GIS(地理信息系统)的滑坡敏感性分区系统,这个系统可用于从复杂地形中确认可能的危险三维(3-D)滑坡体。所有与滑坡相关的空间数据(矢量或栅格数据)都被集成到这个系统中。通过把研究区域划分为边坡单元并假定初始滑动面是椭球的下半部分,并使用Monte Carlo随机搜索法,三维滑坡稳定性分析中的三维最危险滑面是三维安全系数最小的地方。使用近似方法假定有效凝聚力、有效摩擦角和三维安全系数服从正态分布,可以计算出滑坡失稳概率。3DSlopeGIS是一个计算机程序,它内嵌了GIS Developer kit(ArcObjects of ESRI)来实现GIS空间分析功能和有效的数据管理。应用此工具可以解决所有的三维边坡空间数据解问题。通过使用空间分析、数据管理和GIS的可视化功能来处理复杂的边坡数据,三维边坡稳定性问题很容易用一个友好的可视化图形界面来解决。将3DSlopeGIS系统应用到3个滑坡敏感性分区的实例中:第一个是一个城市规划项目,第二个是预测以往滑坡灾害对临近区域可能的影响,第三个则是沿着国家主干道的滑坡分区。基于足够次数的Monte Carlo模拟法,可以确认可能的最危险滑坡体。这在以往的传统边坡稳定性分析中是不可能的。     

西安地热田地热弃水回灌数值模拟研究

本文在分析研究西安地热田西南地热开发区的地质构造、热储特征的基础上，首次建立了回灌区地热系统三维数值模型，完成了地热弃水回灌的数值模拟研究，提出地热弃水回灌层位及回灌水量、回灌对热储层渗流场及温度场的影响等。     

地下水在岩体结构面系统中运移的三维数值模拟

本文从描述流体流动的基本方程出发,推导了地下水在岩体结构面系统中运移的有限元方程,并基于这一方程编制了地下水在岩体中流动的三维数值模拟程序。     

工程建设行业全流程再造及信息化架构

本文从分析工程建设行业存在的主要瓶颈入手,描述了工程建设行业全流程一体化架构,并详细介绍了工程建设行业全流程一体化的核心特征,最后从协同设计平台的发展阶段和计算机三维智能设计平台的主要特点两方面着重介绍了工程建设行业全流程一体化核心构件——协同设计平台。     

三维直流电法勘探在地下人防工程勘察中的应用

以徐州市某废弃人防工程勘察项目为例,介绍了3D直流电法勘探的施工技术极其在工程勘察领域的良好应用效果。