任意直角坐标系下潜水面边界条件的表达式

渗流理论中现有的潜水面边界条件表达式是针对特定方向的一类潜水渗流问题而给出的。随着与地下水有关的工程活动的逐步复杂化，任意直角坐标系下潜水渗流问题日渐多见。因此给出描述这类渗流问题潜水面边界条件的最一般表达式，将使建立任意座标方向下的潜水三维流或倾斜平面二维流问题的数学模型成为可能，这是对渗流基本理论的一种完善。     

压裂水平井渗流理论研究进展

系统地回顾了压裂水平井渗流理论发展历程,国外对压裂水平井的研究趋向于建立数学模型,利用源函数、三线性流模型及数值方法进行求解;国内对压裂水平井的研究重点在于分析压裂水平井产能特征。同时,还对国内压裂水平井产能分析方法,包括裂缝势函数分布法、保角变换法、裂缝离散法、当量(等效)井径法、源函数及格林函数法进行了分类总结,简要评述了各种方法的优缺点。最后分析了压裂水平井渗流理论研究中存在的各种问题,并在此基础上指出了压裂水平渗流理论的发展趋势。      

倾斜平面二维渗流与隧道涌水量计算基本理论

倾斜平面内的渗流问题在倾斜岩层与裂隙岩层地区,特别是在这类岩层地区开凿隧道、巷道等地下工程时是常见的。但是,这类问题的系统基本理论则很少见到,特别是将这类问题与隧道涌水量计算相联系的理论则更罕见。就此问题,给出了这类渗流问题的坐标系的选取与各种基本方程、定解条件、数学模型、隧道在倾斜剖面中的形体变态理论和两类隧道单宽涌水量的转化等较系统、较完整的一套基本理论。这些理论对实际工程和理论发展都有重要意义。     

裂缝-孔隙模型中气水两相分形渗流实验和数学模型建立

大量的理论和实验研究证明,油气藏渗流力学中渗透率的分布、孔隙度的分布、裂缝性油气藏中裂缝网络的分布等许多
现象都具有标度不变性。对气水两相在裂缝-孔隙模型和平面径向流模型中进行了微观渗流实验,对实验结果进行了黑白二值
化处理,得到了其分形维数。在分形理论的基础上,建立了裂缝-孔隙介质中气水两相分形渗流的数学模型及差分模型。      

聚合物溶液在渗流过程中机械降解数学模型

针对在渗流过程中聚合物溶液机械降解问题,提出计算聚驱过程中聚合物相对分子质量模型,引入降解因子概念,给出计算渗流过程中聚合物相对分子质量数学模型及其模型验证.结果表明,新模型的计算结果与实验数据的计算结果吻合程度很高;共选取9组实验数据进行对比计算,其中7组实验数据所计算的结果与用新模型计算的结果之间的误差小于5%.聚合物分子的降解程度与降解因子之间有密切联系,即随降解因子的增加,聚合物分子降解程度也不断增加;降解程度呈现先迅速增加后趋于平缓的现象,渗流过程中相对分子质量呈现前期迅速下降后期趋于稳定的规律.新模型可准确描述渗流过程中聚合物相对分子质量变化过程.     

含优势渗流层边坡降雨入渗下的可靠度分析

含优势渗流层边坡在降雨入渗的作用下其渗流场往往具有较高的不确定性,这给边坡的稳定性评价带来困难,通常采用概率的方法解决此类问题。针对含优势渗流层边坡降雨入渗下的可靠度问题,通过将应力分析中的点估计-有限元法引入到边坡渗流-稳定性分析,提出了考虑优势渗流层渗透特性不确定性的渗流概率分析和边坡可靠度分析方法;其次以广西某含碎石夹层土坡为例,分析了降雨入渗下碎石夹层的优势渗流效应及渗流概率,并基于此开展了该边坡降雨入渗下的可靠度分析。结果表明:①含优势渗流层边坡雨水沿优势渗流层渗入坡体内部的深度显著高于沿坡面渗入的深度;优势渗流层渗透特性的不确定性对渗流结果的影响较大,使得边坡稳定性分析具有较强的不确定性;②随着雨水入渗持时的增加,含优势渗流层边坡不同滑动面的失效概率总体呈现增加趋势,最危险滑动面的位置不断向边坡下部演化;依托工程滑动面位置的预测结果与工程实际吻合;③提出的概率分析方法适用于分析含优势渗流层边坡降雨入渗影响下的稳定性问题,而且具有计算量小的优势,可作这类边坡可靠度分析的一种新方法。      

毛细饱和带横向渗流数值模拟

自主编写计算机程序构建了分别基于达西定律和非线性渗流规律的渗流数值模拟技术,并开展了稳定毛细条件下多孔介质中的横向渗流实验,揭示了多孔介质毛细饱和带中渗流流场的分布特征及其变化规律:①在渗透性良好的多孔介质毛细饱和带中的渗流,当补排水水位差增大时,总水势等势线在各区域均增大,分布得更为密集;压力势水平向梯度在各区域亦均增大;压力势垂向梯度在上升流动区增大,在下降流动区减小,在中部近水平流动区变化不大;毛细饱和带厚度在上升流动区减小,在下降流动区增大,在中部近水平流动区变化很小,且仍近似等于水静止时的毛细饱和带厚度。②在低渗透性多孔介质毛细饱和带中的低速渗流,在整个渗流区域,按达西定律推算的相同总水势值的等势线比按非线性渗流规律推算的更靠近排泄区;在水势梯度较小的区域,按达西定律计算出的总水势等势线分布比按非线性渗流规律推算的更稀疏;反之,在水势梯度较大的区域,按达西定律计算出的总水势等势线分布比按非线性渗流规律推算的更稠密;结果表明,以非线性渗透规律为基础的数学模型对低渗透多孔介质毛细饱和带中低速渗流规律的刻画更为准确。      

考虑启动压力梯度的致密油藏不稳定试井解析方法

致密油藏不稳定渗流特征源函数方法常以达西渗流为主,忽略启动压力梯度影响.基于低速非达西渗流,考虑启动压力梯度,建立无限大地层点源数学模型;求解Laplace空间下的修正点源解,分解点源解为达西项和启动压力梯度修正项,运用镜像映射和叠加原理,附加启动压力梯度修正项;考虑井筒储集系数和表皮因数影响,得到井底压降解.应用模型...     

基于压裂液返排数据的页岩油气藏裂缝参数反演方法

为及时评价水平井压裂效果、准确反演裂缝参数,提出基于页岩油气藏压裂液返排数据的裂缝参数反演方法.以不稳定渗流理论为基础,考虑裂缝—基质间油水或气水两相复合流动,以及流体在储层中的复杂渗流机理,建立渗流数学模型并进行半解析求解,形成一套划分两相流动阶段的诊断曲线和反演裂缝参数的直线分析法,对半解析模型进行数值模拟验证.美...     

一维渗流引发介质颗粒位移维数的概念模型分析

从Helm的三维固结问题的质量连续性方程出发，通过对一维渗流概念模型分析，定性讨论了非固结含水层的一维储水渗流过程与释水渗流过程中的颗粒位移维数问题，指出颗粒位移的减维概化必须审慎从事，原因在于目前尚缺乏相应的理论支持。这对与抽注地下水有关的地层形变及地质灾害研究具指导意义。     

空间异质性定量研究方法

空间异质性是景观生态学定量化研究的核心,其定量研究方法包括景观综合图、数学模型和地学信息图谱.本文概括总结了景观综合图的内容和定量化指标,分析了这种定量化方法的优势和局限;对数学模型的复杂性、优点和与景观综合图的互补性作了简要分析,指出了数学模型研究需要进一步探讨和重视的问题;通过对地学信息图谱三个阶段(景观制图实验,图谱概念的提出和地学信息图谱理论的形成)的回顾和对其特点的分析,我们认为地学信息图谱综合了景观综合图和抽象的数学模型可以提供的互补信息,吸收了两者的优点,是空间异质性的综合定量研究方法.     

非饱和带轻非水相液体污染研究进展

通过对近年来轻非水相液体在非饱和带的污染机理、毛细压力-饱和度-相对渗透系数关系以及数学模拟的分析,总结了在三相流模拟过程中主要参数及物理过程的研究方法以及近年来研究非饱和带轻非水相液体污染的各种数学模型,论述了各种方法的优点和不足,提出需进一步研究解决滞后现象对油分布的影响;三相同时流动时气相对其他两相的影响;非等温条件下轻非水相液体进入包气带的污染迁移机理;开展原位实验研究复杂条件下的轻非水相液体污染迁移问题。     

利用GPS精化区域似大地水准面

基于原有似大地水准面,在区域设计一些具有高精度的GPS大地高和水准高的公共点,采用数学拟合方法可得该区域似大地水准面的精化模型。由精化后的似大地水准面可得到区域内任一GPS测点的水准高程,从而代替五等水准测量和三角高程测量。     

倾斜摄影三维模型数字水印算法

倾斜摄影三维模型作为一种地理数据,其数据安全问题不容忽视,数字水印技术可以为其版权保护提供有效的解决方案。本文基于倾斜摄影三维模型数据特征,根据其垂直方向上的稳定性,提出了一种基于距离映射机制的三维点云数据盲水印算法。首先,提取倾斜摄影三维模型中的点云并对其按照高度值排序;其次,将点云间相邻点的高度差作为信息载体,利用映射思想建立水印信息与水印嵌入位置的对应;最后,通过修改坐标值的奇偶性完成水印信息的嵌入。检测水印时通过顶点提取、排序、水平距离与水印位的映射和统计相邻点水印嵌入位置的奇偶性实现水印信息的提取。实验表明,该算法具有良好的不可感知性,并对平移、裁剪和旋转等常见攻击具有较强的鲁棒性。     

数值模拟在沂水铁矿区地下水环境影响评价中的应用

地下水数值模拟在矿区地下水环境评价中应用较少,通过对山东沂水铁矿矿区进行水文地质详细勘察,建立了尾矿库及矿区地下水水流及水质数学模型,预测和评价了该矿建设实施过程中对地下水环境可能造成的直接影响和间接危害。结论为矿山建设阶段和运行阶段正常情况下,尾矿区水位水质变化对地下水环境没有明显的影响,非正常情况或者事故状态下,预测污染因子在泄漏点附近一定范围出现超标现象;采矿区矿井排水对当地浅层地下水位影响较大。针对这种影响和危害提出防治措施,为沂水铁矿建设项目选址决策、工程设计和环境管理提供科学依据。     

基于DEM的5节点二阶差分坡度算法模型与实验分析

 坡度作为最基本的地形因子,是构建地学分析模型的基础数据,基于格网DEM的坡度计算模型的精度分析一直是地学分析的重要研究内容。本文通过分析计算坡度的 差分模型误差来源及特征,提出了一种新的模型——5节点二阶差分模型。其基本思想是顾及多距离邻近点高程信息,采用5×5分析窗口,建立单倍格网和两倍格网的差分计算线性组合模型。并通过数学分析的理论推导证明该模型可以显著提高计算精度。实验选取典型数学曲面并对其采用不同的分辨率(1m和5m)进行离散化精度验证。计算结果表明,与现有的差分模型相比,5节点二阶差分模型可以显著提高坡度的精度,对应于两种分辨率的DEM,该模型计算坡度的精度可以分别提高7×10⁴倍、3×10³倍以上,表明该模型对于高分辨率DEM数据更为适用。本研究不仅丰富了数字地形分析的方法体系,为相关地学模型分析提供更精确的坡度数据,而且为将来改进地形曲率因子等计算模型提供了一定的参 考和借鉴。     

基于主成分分析的库存管理神经网络模型研究

从影响合理库存的诸多因素中,利用数理统计的思想,找出若干主要指标,通过建立神经网络模型,进行模拟仿真,寻求一种解决问题的有效方法,把库存调整到理想的状态。     

汶川台站地倾斜变化特征提取与分析

通过多项式内插、趋势项拟合、快速傅里叶变换以及稳健最小二乘估计,计算观测值对应数学模型的相关参数,利用求解出的数学模型分析地倾斜值的趋势性、周期性以及异常残差。分析认为,地倾斜值呈现趋势性变化的主要原因是内部应力的积累和释放,周期性变化的主要来源是周期性引力和外界的环境条件;连续的倾斜残差异常值出现后,有可能发生地震,且异常值持续时间愈长,地震发生的几率愈高;随着连续异常值的增大,地震的震级会相应提高。     

空调安装位置对复式住宅室内流场的影响

建立复式住宅的三维数理模型,利用CFD软件对复式住宅室内气流组织进行数值模拟,探讨室内温度场和速度场的变化关系,分析2种客厅内不同空调安装位置对复式住宅室内气流组织和热舒适性的影响.结果表明:客厅内空调送风只能同时保证客厅内主要活动区域,以及与其直接连接的相邻且无遮挡空间的空气温度满足要求;在送风时,位于客厅内上层卧室外墙上方空调比位于客厅内西墙墙壁上方的空调对室内气流的扰动作用更大,对室内风速及温度的影响也更大.这对于复式住宅内空调优化设计和节能具有指导意义.