相位数据在分布式被动源电磁法中的应用

根据二维电阻率模型断面的正演计算,获得视电阻率及阻抗相位的数据,采用归一化相位异常方法,获得阻抗相位在二维断面上的归一化异常分布图,与传统的定性解释图件对比,归一化异常断面图较好地反应出模型中的电阻率异常.最后对分布式被动源电磁法在某多金属矿区获得的实际数据开展了归一化相位异常的提取,获得了有意义的圈闭异常.     

圆形断面管道非满流水动力特性

为探究边壁双曲率对其水动力特性的影响，应用RNG k-ε紊流模型和部分面积体积障碍模拟技术（FAVOR），针对圆管非满流建立三维数值模型，通过物理模型试验结果验证该数值模型的可行性。针对底坡和充满度不同组合条件进行数值试验，分析断面流速、壁面切应力和雷诺切应力分布规律等。研究结果表明：圆管非满流断面上不同垂线的流速分布具有较好的相似性，据此提出了垂线流速分布的抛物线公式；针对不同充满度条件提出了壁面切应力沿湿周分布的统一表达式；雷诺切应力沿垂线服从线性分布规律，充满度越大且距中垂线越远，沿垂线的变化梯度越小；当充满度大于0.5时，由于受二次流影响断面中垂线上雷诺切应力出现负值。     

青藏铁路昆仑山隧道稳定性分析

在地质构造分析，地应力测量，地应力场的反演和岩石力学实验的基础上，对昆仑山隧道多种断面的应力分布进行了有限元计算，给出了不同断面的应力分布图象，指出了不同断面应力分布的特点以及断面形状对应力分布的影响，同时计算了围岩的强度与应力比，对围岩稳定性进行了分析对比，优选了隧道断面形状。     

圆形断面管道非满流水动力特性

为探究边壁双曲率对其水动力特性的影响，应用RNG k-ε紊流模型和部分面积体积障碍模拟技术（FAVOR），针对圆管非满流建立三维数值模型，通过物理模型试验结果验证该数值模型的可行性。针对底坡和充满度不同组合条件进行数值试验，分析断面流速、壁面切应力和雷诺切应力分布规律等。研究结果表明:圆管非满流断面上不同垂线的流速分布具有较好的相似性，据此提出了垂线流速分布的抛物线公式；针对不同充满度条件提出了壁面切应力沿湿周分布的统一表达式；雷诺切应力沿垂线服从线性分布规律，充满度越大且距中垂线越远，沿垂线的变化梯度越小；当充满度大于0.5时，由于受二次流影响断面中垂线上雷诺切应力出现负值。     

典型隧道断面形态对拟建滇西大理至瑞丽铁路 高黎贡山隧道稳定性影响的数值模拟分析

拟建的大理—瑞丽铁路穿越横断山区南段的滇西南地区,地形、地貌和地质条件都极为复杂,其中高黎贡山深埋超长隧道的工程稳定性问题一直是困扰铁路选线、设计和施工的重大工程难点。针对不同形态隧道断面可能对高黎贡山超长隧道工程稳定性产生的影响问题,在充分综合该区野外地质调查、地应力测量、岩石力学实验等成果与资料的基础上,利用ANSYS有限元应力分析软件对不同形态隧道断面的应力分布进行了有限元计算,给出了应力分布图像,分析了断面应力分布的特点和断面形状对应力分布的影响。同时,计算了围岩的应力与强度比,对2种不同断面的围岩稳定性进行了分析对比,最后根据分析结果对不同隧道断面形态下的隧道稳定性进行了综合评价,并据此提出了铁路隧道断面设计与施工中应重点关注的问题。     

典型隧道断面形态对拟建滇西大理至瑞丽铁路高黎贡山隧道稳定性影响的数值模拟分析

拟建的大理—瑞丽铁路穿越横断山区南段的滇西南地区,地形、地貌和地质条件都极为复杂,其中高黎贡山深埋超长隧道的工程稳定性问题一直是困扰铁路选线、设计和施工的重大工程难点。针对不同形态隧道断面可能对高黎贡山超长隧道工程稳定性产生的影响问题,在充分综合该区野外地质调查、地应力测量、岩石力学实验等成果与资料的基础上,利用ANSYS有限元应力分析软件对不同形态隧道断面的应力分布进行了有限元计算,给出了应力分布图像,分析了断面应力分布的特点和断面形状对应力分布的影响。同时,计算了围岩的应力与强度比,对2种不同断面的围岩稳定性进行了分析对比,最后根据分析结果对不同隧道断面形态下的隧道稳定性进行了综合评价,并据此提出了铁路隧道断面设计与施工中应重点关注的问题。     

矿井排水沟流量测量数值模拟

为实现矿井排水沟测流便捷,基于某矿排水沟实测数据与水流数学模型,通过对其三种宽深比不同的矩形断面所在沟段流场进行数值模拟,获得了各断面流速分布,并利用流速实测值对其进行了验证。结果表明:各断面流速均呈对称分布,且离壁面越近,流速值越小;流量相同时,不同宽深比断面其流速大小及分布形态均有所不同,但断面平均流速基本均在中垂线上水面以下0.8倍相对水深处,可作为单点法测流位置。     

采用DPIV技术研究浅水平板岛屿尾流

人们对于尾流的研究大都针对绕流体在展向非常长的情形,但是在天然环境和水利工程中出现的多为水深相对很浅的流动。由于槽底和自由水面的限制,浅水域中的尾流有着与深水尾流不同的流动规律。采用数字粒子图像测速(DPIV)技术,在长30m、宽3.5m、高1m的水槽中比较系统地量测了浅水中绕平板岛屿的尾流区流场。分析了大尺度旋涡的运动规律,得到了尾流流动形式随尾流稳定性参数的变化规律。目前如此大尺度浅水岛屿尾流的定量实验研究并不多见。     

高精度重力资料在胜利油区油气藏探测中的应用

摘要：应用改进的重力归一化总梯度法（ＧＨ法）对胜利油田ＤＢ区的高精度重力测量资料进行了处理。计算了ＧＨ值在地下的三维分布。某一深度ＧＨ平面等值线图中的闭合极小值（ＧＨ低）反映了低密度体的存在及其水平位置,而不同深度等值线图中ＧＨ低的数目的变化可以近似表示低密度体集中的深度范围。ＧＨ平面等值线图还可以为选择ＧＨ铅垂断面图的方向提供依据。ＧＨ铅垂断面等值线图中的闭合极小值更清楚地显示出低密度体的形态及其近似深度。计算出的ＧＨ值的三维分布与钻井资料的比较表明,ＧＨ的闭合极小值与已知油气藏在位置上有较明显的相关关系。     

沉水植被斑块尾流多尺度紊流结构研究

探究斑块尾流中多尺度紊流结构对理解植被群落影响下的泥沙输移规律和河床演化过程有着重要意义。通过室内水槽试验,分析不同高径比及植被体积分数影响下的斑块后水流特性,得到时均流速及雷诺应力分布规律;通过谱本征正交分解对其脉动场进行分析,探究不同尺度涡的空间模态及能量分布规律。研究结果表明：(1)冠层垂向剪切层内剪切强度及其最大量纲一剪切层垂向厚度随着植被体积分数增大而增大,随着高径比增大而减小。(2)斑块尾流中,大尺度涡旋对应频率集中在0.15～0.29 Hz,对应斯特劳哈尔数为0.16～0.32,垂向分布介于0.2～1.3倍植被高度,纵向分布介于2～6倍斑块直径,横向关于植被中心线呈现出非对称分布。(3)纵向出流流速及剪切层内紊动强度是影响稳定尾流区长度的重要因素。剪切层纵向输运速度随着纵向出流流速增大而增大,剪切层垂向扩散速度随着紊动强度的增大而增大。     

弯道出流横向流速的衰减长度

为研究弯道出流横向流速的衰减规律,通过量纲分析建立了量纲一衰减长度的经验公式,采用系列数值试验的结果率定了该经验公式,分析了各因素影响程度以及衰减长度分布规律,并与理论公式进行了对比。试验发现雷诺数Re和弗劳德数Fr对衰减长度影响极小;衰减长度,横向上凹岸区最大,中间次之,凸岸区最小;垂向上近底区最大,近水面区次之,最小值位于中间。典型理论公式计算的衰减长度的垂向分布,与试验结果定性一致,但由于忽略横比降的影响,导致其在近底区偏小。结果表明:该经验公式考虑因素较理论公式更为全面;衰减长度在不同区域不同;采用相似模型研究弯道出流的环流衰减长度时,需要保证阻力相似,但一定条件下,可以放弃Fr和Re相似。     

东西构造带形成机制和有关问题的讨论

<正> 早在二十年代初期,李四光教授在研究中国和东亚各种类型构造体系的时候,就明确指出地壳表面存在着沿一定纬度分布的东西向构造带。以后又进一步讨论了它们长期发展的历史和它们在全球的规模。他从不同类型构造体系在地壳上分布和排列的规律,探索构造运动的起源,认为这些构造体系所表现的方向性显然与地球的旋转轴有一定的联系,它们的成生与地球自转角速度的变化密切相关,当地球自转角速度发生变化时,它的离心惯性力也随着发生变化,离心惯性力的水平分力推动着地壳的定向水平运动——经向和纬向水平运动。     

Spatial distribution of soil shear-wave velocity and the fundamental period of vibration – a case study of the Saguenay region,Canada

The spatial distribution of soil shear-wave velocity and the fundamental period of vibration were selected as input parameters for the determination of potential seismic site effects in the Saguenay region, Canada. The methodology used in this study involved three clear steps. First, a 3D geological model of the surficial deposits was built taking into consideration the type, spatial distribution and thickness of the deposits. Second, representative average V_s values were determined for each of the major soil units. Finally, the average shear-wave velocity from the ground surface to bedrock (V_sav), the shear-wave velocity of the upper 30 m (V_s30) and the fundamental site resonance period (T₀) were calculated over a regular grid for the study area. The results include the spatial distribution of the fundamental site resonance period, the average shear-wave velocity in the first 30 m of the ground and the spatial distribution of National Building Code of Canada seismic soil classes for the Saguenay region.     

Radio pulsars in close binaries with neutron stars

The initial distribution of young radio pulsars, reconstructed from the observed distribution of their spatial velocities distorted by observational selection effects, taking into account the age and spatial distribution of radio pulsars with measured spatial velocities, appears to be bimodal. Most young pulsars are formed with velocities of ～100 km/s. Some fraction of young radio pulsars display an almost flat velocity distribution (dv/dv ≈ const) from 150 to 1000 km/s. Scenario modeling in the absence of an additional (kick) velocity acquired by the young neutron star during its formation in a supernova explosion can reproduce the initial velocity distribution of radio pulsars, but results in a higher fraction of radio pulsars in binaries than is observed. Assuming a random initial Maxwellian kick velocity of ～100 km/s makes it possible to reduce the fraction of radio pulsars in binaries to the observed value (<1%), while leaving the velocity distribution for radio pulsars close to the observed bimodal initial distribution. Such kick velocities are also able to explain the observed distribution of radio pulsars in close binaries in the eccentricity—orbital period plane.     

The vertical turbulence structure of experimental turbidity currents encountering basal obstructions: implications for vertical suspended sediment distribution in non‐equilibrium currents

Large roughness features, caused by erosion of the sea floor, are commonly observed on the modern sea floor and beneath turbidite sandstone beds in outcrop. This paper aims to investigate the effect of such roughness elements on the turbulent velocity field and its consequences for the sediment carrying capacity of the flows. Experimental turbidity currents were run through a rectangular channel, with a single roughness element fixed to the bottom in some runs. The effect of this roughness element on the turbulent velocity field was determined by measuring vertical profiles of the vertical velocity component in the region downstream of the basal obstruction with the Ultrasonic Doppler Velocity Profiling technique. The experiments were set up to answer two research questions. (i) How does a single roughness element alter the distribution of vertical turbulence intensity? (ii) How does the altered profile evolve in the downstream direction? The results for runs over a plane substrate are similar to data presented previously and show a lower turbulence maximum near the channel floor, a turbulence minimum associated with the velocity maximum, and a turbulence maximum associated with the upper flow interface. In the runs in which the flows were perturbed by the single roughness element, the intensity of the lower turbulence maximum was increased between 41% to 81%. This excess turbulence dissipated upwards in the flow while it travelled further downstream, but was still observable at the most distal measurement location (at a distance ca 39 times the roughness height downstream of the element). All results point towards a similarity between the near bed turbulence structure of turbidity currents and free surface shear flows that has been proposed by previous authors, and this proposition is supported further by the apparent success of a shear velocity estimation method that is based on this similarity. Theory of turbulent dispersal of suspended sediment is used to discuss how the observed turbulent effects of a single large roughness element may impact on the suspended sediment distribution in real world turbidity currents. It is concluded that this impact may consist of a non‐equilibrium net‐upwards transport of suspended sediment, counteracting density stratification. Thus, erosive substrate topography created by frontal parts of natural turbidity flows may super‐elevate sediment concentrations in upper regions above equilibrium values in following flow stages, delay depletion of the flow via sedimentation and increase their run‐out distance.     

中国大陆密度和地震波速扰动异常的年龄属性研究

大陆动力学研究需要物质随空间和时间的变化的信息.三维密度和地震波速度扰动图像反映岩石圈物质的空间分布,要和大地构造学中的时间尺度信息综合起来,才能恢复动力学作用的过程.本文通过对比不同构造期的构造图和地壳不同深度的地球物理性质图像,研究中国大陆密度以及地震波速度扰动和构造事件的相关度.研究表明,岩石圈地幔的密度和波速扰...     

永城煤田二叠纪网状河流沉积体系

永城煤田二叠系三、四煤组地层中,沉积相的空间配置、砂体特点等均显示出网状河流沉积体系的特征。这里的网状河流体系是在盆地整体沉降的背景中,在地形平坦、坡降低的三角洲平原上,受同沉积构造控制发育起来的。同沉积断裂和坳陷活动创造了长期相对低洼、可供河道发育的地形条件,加上繁茂的植被、沉降速度与补偿速度大体均衡、突发性海侵等因素的共同影响,网状水道得以较长时期地稳定发育     

浅水环境中垂向圆形纯射流的试验研究

对静止均匀浅水水域中的铅垂圆形单孔射流进行了试验研究,试验是在实验室的自制恒定水流循环系统中进行的。得到了水面的隆起高度与射流出口单位能量和相对水深的函数关系;验证了隆起高度分布具有自相似性,并给出其统一表达式;借助于三维测速仪,得到了射流流速的横断面分布、射流中线流速的衰减规律和流场的流函数等值线。     

地震初至波速度层析反演在多金属矿探测中的应用

多金属矿区由于含矿岩体结构与岩性的特殊性,地震反射波法一般应用效果较差。利用地面长排列接收到的初至波场信息建立初始速度模型,针对复杂地表和介质条件下,利用旅行时线性插值射线追踪方法(LTI方法)进行的初至波射线追踪正演模拟以及带松弛因子的联合迭代重建算法(SIRT)进行速度层析反演,获取与矿体或岩体的结构与岩性变化有关的速度场信息,以求解探测目标的分布范围和展布特征。结果表明,反演速度场中的异常变化带与地表地质调查结果中的矿体分布以及断裂构造吻合较好。因探测深度可达到数百米,可为浅层隐伏矿体和构造等的确定提供较可靠的依据,该方法技术可行。