智能化地震会商系统设计、原理及在地震分析预报中的应用

为适应地震会商业务信息化需求,支撑地震业务数据加工、处理、统计分析和模型计算等工作,设计地震会商技术系统软件平台。该系统以自定义流程为驱动,灵活适应需求变更,引入低代码开发技术策略,通过开放平台,提供专业用户参与开发和自定义云端部署的全套技术解决方案。为适应地震分析预报的科研型业务特点,在系统构建过程中引入敏捷式开发理念,有效填补了科研成果到业务应用转化的鸿沟。经3年建设实践,该系统于2019年在地震系统业务单位试点应用,试用结果证明,系统设计模式和使用方法符合地震会商业务特点,行业内现有用户已突破2000人。     

A discontinuous Galerkin method for seismic wave propagation in coupled elastic and poroelastic media

Numerical simulation in coupled elastic and poroelastic media is important in oil and gas exploration. However, the interface between elastic and poroelastic media is a challenge to handle. In order to deal with the coupled model, the first-order velocity–stress wave equations are used to unify the elastic and poroelastic wave equations. In addition, an arbitrary high-order discontinuous Galerkin method is used to simulate the wave propagation in coupled elastic–poroelastic media, which achieves same order accuracy in time and space domain simultaneously. The interfaces between the two media are explicitly tackled by the Godunov numerical flux. The proposed forms of numerical flux can be used efficiently and conveniently to simulate the wave propagation at the interfaces of the coupled model and handle the absorbing boundary conditions properly. Numerical results on coupled elastic–poroelastic media with straight and curved interfaces are compared with those from a software that is based on finite element method and the interfaces are handled by boundary conditions, demonstrating the feasibility of the proposed scheme in dealing with coupled elastic–poroelastic media. In addition, the proposed method is used to simulate a more complex coupled model. The numerical results show that the proposed method is feasible to simulate the wave propagation in such a media and is easy to implement.     

黄土高原大理河流域水沙耦合模型应用研究

水沙模型是定量描述水沙关系及水沙规律的重要工具,现阶段国内外对于水沙模型的研究大都为基于某个典型流域的经验统计模型或基于流域大量基础资料的物理模型,极大限制了其使用范围及模拟精度.本文建立了结构与参数均具有物理意义的流域水沙耦合物理概念模型,其优点是物理概念清楚,模拟精度高,实用性强,易于深入研究泥沙基本规律.该模型将概念性水文模型和泥沙模型耦合,提出水流挟沙能力和土壤抗侵蚀能力概念,用对数曲线近似描述流域土壤抗侵蚀能力的空间变异性,在拜格诺河道水流悬移质泥沙公式基础上建立概念性沟蚀产沙公式,参照水流汇集相似性建立泥沙汇集演算公式.选取黄河中游大理河流域4个不同流域尺度的实际流域对模型进行应用检验,模拟结果表明,该模型的水流泥沙两部分均有很高的模拟精度,可以很好地模拟黄河中游地区不同流域尺度和年际尺度上的洪水过程和泥沙产生及输移过程,充分证明了该模型结构、参数和计算方法的合理性,可用于定量分析流域内各项水保措施的减水减沙效益及水沙关系变化趋势,对该模型的推广应用可做进一步分析研究.     

智能化地震会商系统设计、原理及在地震分析预报中的应用

为适应地震会商业务信息化需求,支撑地震业务数据加工、处理、统计分析和模型计算等工作,设计地震会商技术系统软件平台。该系统以自定义流程为驱动,灵活适应需求变更,引入低代码开发技术策略,通过开放平台,提供专业用户参与开发和自定义云端部署的全套技术解决方案。为适应地震分析预报的科研型业务特点,在系统构建过程中引入敏捷式开发理念,有效填补了科研成果到业务应用转化的鸿沟。经3年建设实践,该系统于2019年在地震系统业务单位试点应用,试用结果证明,系统设计模式和使用方法符合地震会商业务特点,行业内现有用户已突破2 000人。     

新型节能复合混凝土空心砌块砌体抗震性能的试验研究

本文通过2片开窗洞加窗台梁节能复合混凝土小型空心砌块墙体和2片不开窗洞墙体的水平低周反复荷载试验,研究了节能复合混凝土小型空心砌块砌体墙的受力全过程、开裂部位、裂缝发展情况以及破坏形态,分析了墙体的滞回特性、延性、耗能能力,刚度退化曲线等抗震性能,同时,考察了墙体外叶保护层的受力性能、破坏程度以及与墙体的共同工作机理,探讨了不同构造措施以及开窗洞对墙体抗震性能的影响。研究结果表明:复合混凝土小型砌块砌体从开始加载到最终破坏,砌块保护层都没有明显的鼓凸和脱落现象,说明聚苯层及横向拉结筋能够提供可靠的连接,保证外叶保护层在水平剪力和竖向荷载共同作用下和墙体整体工作,此外,开窗洞对墙体的抗震性能削弱较大。     

光电液位传感器及其在桥梁挠度自动测量中的应用

挠度是反映桥梁线性变化的重要参数,光电液位传感器是一种新型的连通管液位检测传感器,它的测量精度能达到0.1mm。将光电液位传感器、连通管、485总线、RS485/232转换卡、计算机等组成桥梁挠度自动测量系统,能够对大型桥梁挠度进行多点、长期、在线、远程、自动监测且不受桥梁现场高尘、高湿和浓雾的影响。目前,该系统已经成功应用到重庆大佛寺长江大桥上,测量结果表明可以准确获取桥梁的挠度信息,测量的挠度值能够真实反映桥梁的挠度变化,是一种有效的桥梁挠度自动测量方法。     

页岩气地质调查井浙桐地1井钻探施工技术

浙桐地1井是部署在浙江省桐庐县百江镇境内的一口页岩气地质调查井。该井旨在通过钻取地层岩心及测录井等工作方法探索下扬子地区页岩气新层系奥陶系胡乐组、宁国组泥页岩含气性。文章详细介绍了该井基本情况、钻探施工工艺以及孔斜超标处理方法。在孔深140 m时孔斜严重超标达9.3°,水泥封孔重钻。项目组通过钻压、转速、泵量等钻进参数优化组合并采用底喷同心圆尖齿组合型钻头,克服了地层强造斜性引起的易井斜问题,完钻后测得最大井斜5.5°,符合设计要求。     

膨润土颗粒混合物的堆积性质与水-力特性研究进展

膨润土颗粒混合物是高放废物深地质处置库中的一种缓冲/回填材料,掌握其堆积性质与水-力特性是开展处置库安全性能评估的关键基础。本文全面回顾和总结了近年来国内外学者对膨润土颗粒混合物的堆积性质、持水特性、结构特征、渗透特性、胀缩特性及本构模型等方面的研究进展与取得的成果,展望了几个值得进一步研究的问题。结果表明,颗粒混合物的堆积性质与粒径级配密切相关;湿化过程中,颗粒混合物由初始松散结构逐渐转变为胶结融合结构,孔隙结构逐渐趋于均一化,并伴随着颗粒破碎和错动,进而影响其水-力特性。考虑到处置库实际运营环境的复杂性,颗粒混合物的原位填充技术以及多场(热-水-力-化)耦合条件下颗粒混合物的水-力特性是今后值得深入研究的方向。     

基于拉格朗日分析法的中尺度涡精细三维结构研究及其误差估计

在前人的工作中,拉格朗日分析法被用来演示大尺度环流,同时拉格朗日拟序结构可以较好的演示中尺度涡两维结构的发展过程。然而,很少研究关注怎么利用拉格朗日分析法针对中尺度涡三维结构进行演示。与以往利用欧拉方法研究中尺度涡三维结构的工作不同,我们利用拉格朗日分析法,从另一个视角来研究涡旋结构。我们在海山上方模拟出一个理想的气旋涡,涡旋内的下沉流和涡旋旁的上升流形成一个闭合的环流。这种结构很难从欧拉角度来演示。然而,粒子的运动轨迹很好地展示了整个循环:流体在涡旋中旋转下沉,汇聚到底层的上升流区,并通过上升流返回到海表面。我们也将拉格朗日分析法应用于真实的模拟结果中。作为中国南海的一个重要现象,靠近越南中部的海域中的偶极子（反气旋涡/气旋涡）,关于其结构的研究已经比较成熟了,但这些研究主要关注的是海面过程。通过拉格朗日分析,我们很好的演示了偶极子的三维结构:流体在反气旋涡(气旋涡)内部旋转上升(下沉)。更重要的是,粒子的轨迹表明,这两个涡旋之间不存在水团交换,因为强边界急流将它们彼此分开。以上结论均得到了计算误差估计的可信度支持。尽管在强辐散流和强垂直扩散流中,计算误差逐渐增大,但是在一定的时间步长和积分周期内,计算误差始终保持在一个较小的值。     

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