饱水岩石超声振氡实验研究

本文以实验为基础,得出了如下几点结论:(1)经超声振动的岩石样品,其微结构有明显的变化;(2)超声振动不仅可以破坏吸附氡的束缚状态,还能释放封闭氡;(3)在超声振动下,氡析出量非常可观,有可能作为氡前兆信息的物质基础     

可控震源激发的高精度小排列地震探测城市地层结构及沉积意义

借助高精度地震勘探技术,查明地层结构、地层埋深,对区域构造、沉积环境研究有重要意义,指导城市开发及工程建设.本文利用小吨位可控震源激发,对原始炮集记录与扫描信号互相关处理,得到高品质的地震采集数据,并对激发因素中震动次数、震动台数、扫频范围、驱动电平,采集因素中偏移距进行了详细的试验分析,获得一组适合研究区探测地层结构的组合参数.文章基于试验组合参数,采用小排列观测系统采集了5条测线地震数据,分析了下伏地层结构特征.总结有:(1)对研究区地层反射特征,采用15～150 Hz扫频范围、65％驱动电平、1～2次震动次数可满足勘探需求;(2)选择48道接收、3 m道间距、36 m偏移距的小排列观测系统,能较好的突出反射波波组形态;(3)实测数据识别出3套地层,分别为湛江组Qz、南康组Nn、邕宁组Ey,地层反射波组特征明显,连续性好;(4)邕宁组老地层等T0图显示顶界面埋深240～320 ms之间,呈现近海埋深深,近陆埋深浅的空间特征;(5)提取邕宁组均方根振幅属性,反应出该套地层的空间沉积特征.本次工作取得了较好的勘探效果,为城市地层结构探测提供了参考.     

水位埋深对菖蒲萌发和幼苗生长的影响

在直径35.5cm、深100cm的试验桶内装填厚度80cm的江沙,选择形态和节数一致的菖蒲根状茎栽种到桶内江沙中,调节并控制试验桶水位埋深,模拟研究湿地水位埋深变化对菖蒲萌发和幼苗生长的影响.为湿地生态系统保育和受损区域植被恢复提供理论依据.试验结果表明:(1)水位埋深对菖蒲萌发和幼苗生长有不同程度的影响,水位埋深为-60cm至-20cm条件下菖蒲皆能萌发,且随着水位埋深减小,萌发率降低.试验70d,-20cm试验组菖蒲萌发率达到90%,分别为-50cm和-60cm试验组的2.25和3倍.而0cm水位埋深条件下,菖蒲不萌发;(2)菖蒲幼苗叶长、叶宽和叶面积随水位埋深减小而减小.各试验组间差异极显著(P<0.01),叶片数量也随水位埋深减小而减小,-20cm和-40cm试验组极显著高于-50cm和-60cm试验组(P<0.01),且-60cm水位埋深严重影响菖蒲幼苗的存活,试验70d后菖蒲幼苗相继死亡;(3)随水位埋深减小,菖蒲幼苗叶片Ch1.a和Ch1.b含量下降,Ch1.a/b升高,类胡萝卜素(Car)含量升高,植物通过形态调节和减少色素含量来减少叶片对光能的捕获;(4)水位埋深过小导致的低土壤水分含量还使菖蒲幼苗叶片细胞膜脂过氧化加剧,细胞质膜透性迅速增大;(5)水位埋深影响菖蒲幼苗叶片快速光响应曲线,水位埋深越小,ETRmax和最小饱和光照强度越低,光响应能力越弱,     

捷克地下储存系统基岩的不稳定性问题（英文）

地下储存系统在全球范围内在地热能、或放射性废物处置方面正用于天然气(CH_4)地质储存、CO_2地质处置。我们引入一个复杂的方法检测在深地质地下储存库基岩不稳定性所带来的风险。有关地下空洞引起的基岩不稳定性的研究和讨论了许多年。在捷克的波希米亚地块(中欧)在地质和构造上均很复杂。长期的地质和采矿研究,自然和诱发地震、氡的放射,和花岗岩的性质为在捷克放射性废物处置的潜在存储地提供了有用的信息。另外,捷克,140 Bq m~(-3)平均浓度氡是世界上平均氡浓度最高的。基岩不稳定性可能从微观特征的出现,如粒度、矿物的取向,和微裂缝。任何地下储存设施的建设必须考虑储存的物质和地质背景。在捷克,花岗岩和花岗岩是最好的地下储存地。微裂缝网络与及其迁移是岩石特殊情况,其变化甚大。此外,基质的孔隙度也影响岩石的机理。任何地下存储网络位置的选择必须十分仔细。作者认为,一个特定地点研究一组复杂的参数要从微观到宏观,岩石类型以确保在施工、操作过程中以及封闭后存储仍然是安全的,稳定的。     

下辽河平原区剪切波速与土层埋深关系分析

土体剪切波速是岩土工程勘察和地震安全性评价应用最广的参量之一。依据下辽河平原区大量的钻孔实测剪切波速数据,探讨了不同土类剪切波速与埋深间的关系:通过最小二乘法分别采用线性模型、指数模型和一元二次多项式模型建立了按土性分类的土体剪切波速与埋深间的统计公式,以拟合优度为评价指标进行对比选择,并与《构筑物抗震设计规范》的经验公式及工程场地实测结果进行了对比。结果表明:所推荐的剪切波速与埋深间的统计公式优于规范的经验公式;采用推荐公式与实测结果进行了土层地震反应分析对比,结果表明,两者计算结果差别不大,均可用于下辽河平原区一般建筑的工程勘察与地震安全评价。     

场地沉陷作用下埋地管道屈曲反应分析

土体沉陷是引起埋地管道破坏的重要原因之一,它会引起穿越该沉陷区域的大口径地下管道屈曲失稳,使管道在没有达到拉伸或剪切强度前便退出工作.将管道与周围土体从半无限土体介质中共同取出,建立沉陷作用下的管土相互作用模型.管道以薄壳单元模拟,土体采用实体单元进行离散,采用特征值屈曲分析方法对沉陷区域埋地管道的屈曲稳定性进行了分析,给出了管道发生屈曲时的屈曲模态及对应的沉降量.研究沉陷区长度、管道埋深、管径、壁厚及场地条件等对管道屈曲反应的影响.在文中所用模型与假设条件下发现地下管线埋深较浅时更易发生屈曲失稳,管道径厚比越大管道越易发生屈曲,场地土体越硬管道越易发生屈曲失稳等结论.     

东昆仑活动断裂带西大滩段断层气(Rn,CO_2)的释放特征

通过在东昆仑活动断裂带西大滩段进行断层气测试,首次获取了该断裂带中Rn和CO2的释放量。在2004年开挖的2～3m深的探槽内,氡浓度可达20732Bq.m-3,氡发射率可达433mBq.m-2.s-1,远高于在地表的氡浓度505～2380Bq.m-3与氡发射率7～28.19mBq.m-2.s-1(地表氡发射率均值为14.7mBq.m-2.s-1,与世界平均值相当)。从而我们推断该断裂具有从上部第四系覆盖物到深部花岗岩之间的良好连通性。在地表CO2的析出率平均值为18.9g.m-2.d-1,与通常的背景值相当,在探槽中和距离断层1km的地方没有明显的空间变化,但是在断层北侧3km处的一个近乎直立的千枚岩小山上,CO2的析出率却很高,为421g.m-2.d-1,同时该处氡的发射率也高,达503mBq.m-2.s-1,因此,有必要在该断裂附近进行长期监测     

IP-1型离子泵测氦仪在地震监测工作中的应用

利用地下水中氦气的含量变化捕捉地震前兆信息,近年来已越来越引起人们的重视。氦是一种轻元素,它具有化学惰性和强扩散能力(是氡的7.4倍)。在通道良好的条件下,可迁移至更远处,氦可与流体一起沿构造带渗透,由深部向地表垂直迁移。当地震发生时,来自地下的氦气流随着岩石的动力负荷增加而增长。氦自身的这些性质决定了它可以作为反映地震前兆指标的灵敏组分之一。     

宁波站DDL-2与FD-105K测氡仪对比观测研究

测氡仪对比观测研究是探索仪器运行规律和提供可靠地震研究数据的支撑。文章基于使用AlphaGUARD P2000测氡仪作为无源标定仪器对DDL-2测氡仪进行溶解氡的校准实验,开展DDL-2测氡仪氡浓度响应研究以及DDL-2测氡仪和FD-105K测氡仪对比观测研究。结果表明：(1)校准K值的偏差值都在4.827 6%以内,满足目前地震监测观测技术要求和仪器标定要求;(2)DDL-2测氡仪可描述动态的水氡浓度,使用Origin 2018数据分析软件对氡浓度绘制拟合曲线,为氡值变化过程提供数学模型,鼓泡过程中水氡浓度经历迅速上升期、平缓期和稳定期,稳定后氡浓度变化幅度约为5.0 Bq/L,并且变化形态不尽相同;(3)使用Origin 2018对比分析数据,发现DDL-2测氡仪与AlphaGUARD P2000测氡仪较FD-105K测氡仪氡浓度日变化响应更灵敏且氡测值曲线吻合度更高。     

滑坡滑带土探查、强度参数反演及敏感性分析

滑带土由于成因和结构的特殊性,在实际工程中,采用钻探无法准确的揭露其埋深、分布情况和获得良好的试样,为了查明某滑坡滑体的岩土层分布情况、裂缝发育情况及滑带的埋深,并得到滑带土的抗剪强度参数,结合钻孔、探槽和探井三种方式对某滑坡进行地层结构研究,并对滑带土进行土工试验、强度参数反演计算和敏感性分析,通过研究发现:(1)钻孔、探槽和探井都可以很好的揭露滑体岩土层分布情况,此外,探槽能够揭露滑体裂缝的发展和分布情况,探井可以到达滑带,有助于滑带土的观察和取样;(2)采用规范法反演计算出来的强度参数与试验结果接近,证明了该方法具有较高的准确性,适用于工程实践;(3)强度参数C和φ值的增大都会引起滑坡稳定性系数的增大,其中稳定性系数对φ值的敏感性强于C值。     

孔隙砂岩力学性质随埋深变化的三轴试验研究

针对取自吐-哈盆地中侏罗统油储地层砂岩(J_(2s))进行了三轴压缩试验,设计了不同的温度、压力及含水组台条件来模拟地层埋深对岩石力学性质的影响.初步结果表明,J_(2s)砂岩的主要静态岩石力学参数(杨氏模量、抗压强度、抗剪强度、弹性极限应力.残余强度及最大轴向承载应变量等)都呈明显的“组合”变化.随着埋深增大(0-5000m),杨氏模量总体呈下降趋势,其余各量皆有不同程度的增加,还对温压组合条件下砂岩断面上的摩擦滑动性能进行了分析讨论.结果对油储工程稳定性研究及油储地层地球物理反演时地层弹性参数的选取皆具有一定的参考意义.     

柳州官塘片区红粘土剪切波速与埋深的相关性分析

根据广西柳州市官塘片区地震小区划45个钻孔的红粘土土层剪切波速实测数据,对其剪切波速与埋深的相关性进行了研究,结果表明:(1)红粘土的剪切波速随埋深增加的变化规律符合幂函数规律,经验公式为VS=200.4H0.143(R2=0.756);(2)与其它地区粘性土的剪切波速分布规律相比,官塘片区红粘土在埋深较浅时具有较高的剪切波速,随埋深增加其剪切波速递增率减小;(3)所建立的经验公式用于该地区实际工程预测红粘土的剪切波速效果好于《构筑物抗震设计规范》推荐的经验公式,可供当地实际工程估算研究红粘土的剪切波速借鉴使用。     

冷凝浓缩法测氡实验

一、实验原理与步骤 超低温冷凝浓缩法则氡(图1)是将水样中的氡气在负压下被载气(空气)携带通过系统到达浸于液氮中的U形玻璃管内。由于液氮的温度为—196℃,氡的冰点为—71℃,故氡气将在此冷凝成固态被滞留下来。为使氡气更充分地冷凝,在长50厘米,内径5毫米的U形玻璃管中装填直径4毫米的钢珠以加大接触面积     

基于古地磁与~(230)Th定年的西沙西科1井乐东组生物礁沉积年代的初步研究

生物礁是重要的自然资源,在全球气候变化与碳循环中扮演了重要角色.磁性地层学是建立年代框架的有效手段,但是,由于生物礁沉积物中天然剩磁强度弱,南海地区生物礁的磁性地层学研究尚未很好展开.为此,本文利用西沙群岛西科1井乐东组生物礁沉积样品进行了详细的岩石磁学和磁性地层学研究.结果显示,西沙群岛乐东组记录了布容正极性时、奥杜维尔正极性时和松山负极性时.通过对比已有的钻孔资料,本文认为应基于岩石地层特征这一标准将西沙地区的乐东组埋深予以统一.在此基础上,综合磁性地层与~(230)Th定年结果,本文将乐东组的底界限定在~2.0 Ma.     

管线模型的探地雷达物理模拟实验

地下管线是保障城市运行的重要基础设施与生命线,开展管线探测是城市地下工程建设中必不可少的环节.探地雷达正演有助于掌握雷达波在地下的传播规律、加深对管线回波的认识.由于真实的地下介质分布不均匀、测区环境充斥着多种干扰,导致实际的探地雷达剖面中回波信号成分复杂、目标双曲线形态不完整,难以直接进行地质解释,而数值模拟常不考虑杂波干扰,模拟结果相对理想化.因此,本文聚焦于管线模型的物理模拟实验,在室内实验室和野外现场构建了一系列不同材质、不同埋深、不同管径的管线模型,利用不同中心频率的天线开展探测实验;分析了地下管线的雷达波传播规律及特征;结合管线材质、大小和埋深等信息,进一步验证雷达资料解释的准确度.结果表明：在背景介质均匀的沙池实验中,原始雷达剖面中背景噪声较小、目标双曲线形态完整,金属管线的反射波能量最强,含水管线会引起明显的多次波.而在野外现场采集到的雷达数据中存在较多的噪声干扰,不同管线引起的雷达回波呈双曲线或“类双曲线”;与背景介电常数的差异越大,反射波能量越强;相较于深埋管线,浅埋管线的双曲线特征更明显、振幅能量更强.由此可见,不同管线具有不同的双曲线特征、相位和振幅特征,可为地...     

面波全波形反演在地下浅埋障碍物探查中的应用研究

在岩土和隧道工程中,及时准确地确定地下障碍物的位置和范围可以有效避免经济损失和人员伤亡,因此,岩土工程领域越来越重视场地前期调查中的浅埋障碍物探测工作.面波法由于其高效性和高信噪比,被广泛应用于场地调查中.然而,传统的面波方法如多道面波分析法的应用理论假设为地下模型须为水平层状介质.这限制了多道面波分析法在地下障碍物探测中的分辨率.而通过直接对波动方程进行求解及利用地震波的全部振幅和相位信息,面波的全波形反演结果可以有效地反映地震波速在水平方向和垂直方向的变化情况,从而为判断地下障碍物范围提供了可能.目前,全波形方法大多应用于大尺寸的地球物理勘探中,在小尺度地球物理领域如岩土工程中的应用较少.本文在新加坡樟宜机场扩建工程中分别使用多道面波分析法,全波形反演,跨孔波速测试,贯入试验和岩心取样确定回填土中一块大型岩石的具体位置和范围.试验结果表明:多道面波分析法仅可反映出岩石的上界面深度,但是无法反映出岩石的下界面和侧边位置.而面波全波形反演可以准确反映出回填土中岩石的具体位置和大致形状.另外,本文分析总结了贯入试验,岩心取样,多道面波分析法和面波全波形反演的优缺点,提出了一种经济高效的工作流程,可为岩土工程中的地下障碍物探测提供一种新的解决方案.     

砂-泥互层垂向分段断裂特征及解释方法

野外露头、国内外文献研究证实断层垂向分段生长具有普遍性.由于岩石存在能干性差异,断层在脆性层成核,而非脆性层或砂泥互层导致断层垂向分段扩展生长,两个断层之间形成叠覆区域,以此来适应随着砂泥岩地层的应变与位移.国内对于砂泥地层中断层结构样式、演化过程的研究偏重于理论研究阶段,本文旨在断层垂向分段模式指导下,讨论砂泥岩地层受力变形中断裂垂向分段地震识别方法,确定单一条断裂在不同位置处的空间组合形态.为了说明此问题,选取大庆油田某密井网高分辨率地震资料区,结合岩石力学层划分、断距-埋深曲线、断点空间归位等方法实现井震结合断面形态的准确刻画.     

一种波阻抗去压实校正反演方法在储层预测中的应用

研究区目的层埋深差异大,受差异压实影响,同一时期沉积的地层,深层砂岩波阻抗大于浅层波阻抗,导致反演结果难以识别砂泥岩,储层预测结果不可靠.针对这一问题,统计分析原始测井波阻抗数据,对波阻抗进行去压实校正,去除数据中代表地层压实趋势的低频能量,然后将去压实校正后的波阻抗数据应用于稀疏脉冲约束反演.通过处理前后波阻抗数据对比分析,去压实校正方法不仅去除了地层压实趋势,而且保留了波阻抗数据相对变化幅度的真实性.处理后波阻抗数据得到的反演结果更易于区分砂泥岩,与实钻井结果吻合度高,预测储层展布特征与研究区地质沉积认识相一致.实际数据处理结果表明:这种去压实校正方法简捷有效,提高了反演预测储层的精度,在埋深差异大地区具有很好的实用价值.     

基于小波熵的地下管线探地雷达频率波数偏移成像研究

地下管线实际形状与准确位置的确定是探地雷达图谱解释的主要内容之一.制约管线探地雷达反射归位精度最主要的因素是电磁波在地层中的传播速度,如何准确确定电磁波传播速度是探地雷达偏移处理能否成功的关键.为便于对探地雷达图谱特征进行定量解释,开展了不同大小、埋深与重叠等情况管线的正演模拟与模型实验.结合小波熵理论与频率波数偏移成像方法,提出了一种基于小波熵的探地雷达频率波数偏移成像方法,将其应用于地下管线正演模拟与模型实验探地雷达信号偏移处理.研究结果表明:探地雷达图像经基于小波熵的频率波数偏移处理后,电磁波速度的估计值与真实值误差可控制在2％以内;随着管线管径大小与埋置深度的增加,绕射双曲线的开口弧度不断增大,管与管之间绕射波交叉干扰越严重;探地雷达信号经基于小波熵的频率波数偏移处理后可大大提高图像的分辨率,压制了多次波的干扰,使绕射双曲线更收敛,能量更聚焦,从而有利于地下管线实际形状与具体位置的准确提取.研究结果对城市地下管线探地雷达图谱解译工作提供技术支持.     

地下管线探测雷达图特征分析

地下管线探测是测绘和物探专业相结合的一项工作,对地下非金属管线探测目前最适用的方法是探地雷达法.为提高探地雷达探测地下管线的效率和探测准确性,使管线探测专业人士可以更好的掌握探地雷达探测地下管线技术,本文通过理论分析探地雷达探测地下管线的工作原理及在北京市近45000 km地下管线基础信息普查工作中大量实验,对不同管径、不同埋深、不同材质的管线进行雷达探测,对比分析各种管线雷达图像的特征.文章分析出管线管径的不同表现在雷达图上是抛物线水平距离跨度的不同,管径越大,水平距离跨度越大.管线埋深的不同则表现在雷达图抛物线拖尾部分水平距离不同,埋深越深则拖尾部分跨度更长.不同管径和埋深的管线在探测的时候需要采用不同中心频率的雷达天线进行探测.管线材质的不同则特征更明显,直接表现在有无多次波出现和多次波的强弱、是否屏蔽深层有效信号、同相轴相位表现形式及波形特征等各个方面.该研究成果可指导今后城市地下管线普查和管线竣工验收时的管线探测工作.