地下核磁共振小尺寸线圈设计和实验

很多国家在进行隧道挖掘、地下矿体开采时,经常会遇到突水涌泥事故.核磁共振方法（Magnetic Resonance Sounding,MRS）作为目前唯一一种直接找水的地球物理技术,在探测诱发灾害的水体方面具有明显的优势.本文首先给出了多匝分离式线圈的MRS信号响应和核函数的计算公式,分析了线圈的匝数、边长和含水层位置对MRS信号响应的影响.分析表明,在限定空间内,利用多匝分离式线圈的设计方法可以提高小尺寸线圈的探测能力.同时,对高匝数线圈给探测系统带来的不利因素进行了分析和改进.最后,为了验证本研究所采用的方法,利用6 m边长的方形线圈和改进型MRS探测系统在中国温州一处在建隧道内的地下场地进行实地探测,探测结果与瞬变电磁方法结果对比表明,6 m边长的方形线圈可以对地下30 m内的含水层进行有效探测.

     

煤层气井井身结构的地质适应性与优化方法——以黔西地区为例

结合黔西地区煤层群赋存的地质特点和钻井难点,从工程实际和储层保护出发,分析了现有煤层气参数井、预探井井身结构的地质适应性,划分出4种地层(含煤体)结构条件;提出了不同条件下设计与施工优化的4类8种配套井身结构变化形式,并对其优缺点和适用范围进行了分析评价,以期为复杂地质条件下煤层气探井的井身结构设计提供新的思路。     

江西持续性强降雨的气候特征及其大尺度环流背景

利用常规气象站每6 h一次的降水资料和National Centers for Environmental Prediction (NCEP) Final operational analysis (FNL)资料,运用局地经向环流诊断方程对2010年6月17—20日江西的罕见持续性暴雨的两阶段降雨过程作了定量诊断分析,结果表明：潜热加热是造成两阶段暴雨最为重要的原因,且在第二阶段激发的上升运动明显强于第一阶段;经向温度平流、经向西风动量平流和边界条件对两阶段暴雨过程都有一定的正贡献;平均温度垂直输送和纬向西风动量平流在第一阶段为负贡献,在第二阶段转为正贡献。结合对应天气形势分析发现：500 hPa青藏高原东南侧浅槽的生成、东移、加深,与减弱东南移的切断低涡合并形成东北西南走向的深厚低压槽（暴雨区位于槽前）是第二阶段潜热加热激发的上升运动较第一阶段强的主要原因;高空西风急流出口区（入口）反气旋切变侧的辐合下沉（辐散抽吸）是平均西风动量纬向平流在第一（二）阶段中为（负）正贡献的主要原因;平均温度由低层向高层（高层向低层）输送是造成平均温度垂直输送在第一（二）阶段中为负（正）贡献的主要原因;中低层暖平流激发的上升运动是平均温度平流在两阶段降雨过程中起正贡献的主要原因。

     

多条件约束最大流分析的几何代数方法

针对多约束变容量条件下的应急物资调度问题,构建了基于几何代数的条件约束最大流分析模型。基于几何基编码法和几何积运算进行网络图表达、网络连通性判定与路径搜索,进而建立了基于贪心算法思想的几何代数最大流分析方法。利用几何代数运算的独立性及其与布尔逻辑运算间的内蕴联系,探讨了基于约束矩阵的多约束集成方法,实现了外部约束及权重变化条件下的网络最大流的快速计算与更新。污染物扩散条件下最大流分析的案例分析结果显示,基于几何代数的网络分析算法在网络表达、算法构造以及权重更新等方面表现出较好的优势,可有效支撑多约束下的物资调度分析。     

基于监测曲线特征点分析的阶跃型滑坡预警方法

在三峡库区专业监测滑坡中,部分滑坡受到库水或者降雨等外界因素影响,其累计位移-时间曲线表现出明显的“阶跃型”特征。直接使用改进切线角对阶跃型滑坡位移监测曲线进行预警分析,其改进切线角预警值可能在变形曲线陡增阶段高于实际预警级别,增加虚警率。为了准确判别阶跃型滑坡的变形阶段及发展趋势,本文以白家包滑坡和谭家湾滑坡为例,分析滑坡监测历史数据及其影响因素,采用斜率单变点分析法和AMPD法对“阶跃型”累计位移-时间曲线进行特征点提取,结合Hill 函数形成特征点拟合曲线,在此基础上利用改进切线角对拟合曲线进行滑坡变形阶段划分及预警分析。结果表明,当前白家包滑坡总体上处于蠕滑变形阶段,预警级别为无预警;谭家湾滑坡处于中加速变形阶段,预警级别为橙色预警。研究表明,本文方法可以很好抑制变形曲线的阶跃特征对预警级别判定带来的影响,更准确地判定滑坡变形阶段。     

青藏高原古近系牛堡组三段天文周期旋回分析及古湖平面演化研究：以尼玛盆地尼1井为例

青藏高原中部尼玛盆地是一个形成于班公湖-怒江缝合带之上的新生代陆相裂谷盆地。交通不便和勘探程度较低等因素导致其高精度沉积旋回特征和地层学一直鲜有研究。尼1井是盆地内第一口地质探井,通过对该井古近系牛堡组三段的自然伽马测井曲线进行频谱分析,证实了天文轨道周期对盆地内湖相地层的沉积具有显著影响。滤波分析显示牛堡组三段保存了41个短偏心率(～100 kyr)周期,76个斜率(～54 kyr)周期和178个岁差(～23 kyr)周期,平均沉积速率为92.03 m/Ma,沉积时限～4.1 Myr。此外,结合Fischer图解与总有机碳含量的变化趋势,确定牛堡组三段湖平面经历了1次长周期的升-降变化过程。综合分析,认为尼玛盆地优质烃源岩的形成主要受天文旋回周期影响下的湖平面变化所控制。

     

湖相致密储层有利层段的沉积与湖平面变化的耦合关系及其控制因素：以柴西尕斯地区上干柴沟组下段为例

探讨有利层段的沉积与湖平面变化之间的关系,可以对湖相致密储层的勘探开发部署提供一定参考。以柴达木盆地西部尕斯地区上干柴沟组下段为例,利用自然伽马（GR）曲线资料,进行Fischer图解和铀含量（U）－有机碳（TOC）回归拟合法,重建渐新世沉积时期湖平面变化过程,结合磁化率资料,讨论了湖平面变化的气候控制作用。结果表明：（1）尕斯地区上干柴沟组下段泥质含量和TOC含量变化趋势一致,均反映其在沉积过程中经历了两次湖退和湖进过程,有利于烃源岩和储层的形成;（2）湖平面上升期形成的高水位沉积体系,对应于致密砂岩类储层中优质烃源岩的富集层段,能有效形成源－储共生配置;（3）渐新世湖平面变化受西风条件下的气候的控制,西风带来的水汽,形成相对湿润的气候条件,引起湖平面的上升,有利于烃源岩的形成,且与有利层段的沉积呈现耦合关系。

     

柴西开特米里克地区干柴沟组米氏旋回及湖平面变化特征

目前,柴达木盆地米兰科维奇旋回研究普遍基于山前浅水沉积相地层进行讨论,而深水相地层中是否有记录米兰科维奇旋回特征有待探讨。本次研究通过对开2井上干柴沟组（N₁）和下干柴沟组上段（E₃²）自然伽马测井曲线进行频谱分析和滤波分析,探讨了盆地西部开特米里克地区深湖相地层的米兰科维奇沉积旋回特征。结果显示,该地区上干柴沟组（N₁）和下干柴沟组（E₃²）地层旋回周期与米兰科维奇地球轨道周期参数具有良好的对应性,说明天文轨道周期旋回对该地区地层沉积具有显著影响。在此基础上,结合Fischer图解及地层岩性特征,确定了干柴沟组上、下界线附近（约38.1~32.8 Ma）湖平面经历了一次相对长周期的升降变化。下干柴沟组上段处于湖平面上升阶段,主要受米氏旋回中的偏心率周期控制,气候相对温暖湿润,对应湖平面高位期。上干柴沟组处于湖平面下降阶段,主要受米氏旋回中的轴斜率周期控制,气候相对寒冷干旱,对应湖平面低位期。

     

存量批地空间数据清理、整合技术方法——以安仁县为例

为解决湖南省建设用地审批红线空间数据问题,保障新增建设项目顺利上报审批,并支撑湖南省建设用地批后监管业务,研究建设用地审批红线空间数据清理、核查、整合处理的技术方法,并以安仁县为例进行验证。经试验,结合研究的技术方法解决了安仁县2009—2019年形成的批地问题图斑的问题,在全省范围可推广。     

GPS网中已知点粗差探测时限差的研究

在利用附合导线法对GPS网中已知点的可靠性进行检核时,本文对如何合理地、客观地确定限差,以达到有效检核的目的进行了探讨,提出了检核限差标准。并结合实例进行计算和分析,成功地剔除了含有粗差的已知点。