边坡稳定有限元分析中的三个问题

对大型有限元软件ABAQUS进行二次开发,提出了自动搜索安全系数的边坡稳定有限元分析模型。在此基础上进行大量变动参数研究,探讨了迭代不收敛、塑性区贯通及等效塑性应变贯通等3种边坡失稳判据的内在联系与适用性,其中迭代不收敛判据易于自动搜索的编程实现,且较少依赖研究者的经验。大多数情况下单元阶次不影响安全系数的确定,但一阶单元有时可能高估安全系数,建议采用二阶单元。基于更新拉格朗日格式实施边坡稳定大变形有限元分析,结果表明迭代不收敛准则不适用于大变形分析。     

长江水下三角洲沉积物磁性特征空间差异及其冲淤指示意义

三角洲冲淤具有空间异质性,而沉积物的磁性特征可灵敏地反映物源、沉积动力特征以及早期成岩作用影响,是揭示空间异质性的有效方法。选取长江水下三角洲20~35 m水深的四个约2 m长的柱样进行磁学和碳、硫地球化学分析,结合粒度及年代资料,探讨了长江水下三角洲沉积物柱样磁性特征空间差异及其冲淤指示意义。研究结果显示,粒度表征的动力分选影响沉积物的磁性特征,这在年代较新（<350 a）的柱样中表现尤为明显,即细颗粒沉积物中富集亚铁磁性矿物,从而具有较高的磁化率。铁、碳、硫及硫同位素特征揭示了长江水下三角洲沉积物较弱的硫酸盐还原特征。沉积物年龄及沉积速率影响沉积物成岩改造强度,进而导致了磁性特征垂向变化的空间差异,整体上看,远离现代沉积中心的柱样,成岩改造特征更为明显。磁化率值的大小、成岩分带的完整性及其反映的铁还原带和硫酸盐还原带转换深度,一定程度上可以揭示三角洲的淤积和侵蚀特征。     

青海湖人湖沙质物的计算与水下沙堤的形成

青海湖流域沙漠以环湖分布为特点,又以ENE为集中。这一状态使多方向的风沙流入湖,而实际上入湖沙量是以W、N、E三个方向的流沙为主。根据入湖风沙公式计算,入湖风沙量为887.08×10⁴t/a。并推算出河流泥沙入湖为35.77×10⁴t/a,空中降尘为30.36×10⁴t/a。入湖后的沙质物在湖流、波浪的作用下,由西向东运移,堆积成水下沙堤,逐渐增高加宽露出水面,分隔成子湖。同时在干燥的气候作用下,导致湖面收缩,生态环境恶化。     

基于广义S变换研究地震地层特征

将S变换引入到地震地层研究中,用广义S变换代替短时Fourier变换或连续小波变换,用于地震数据频谱分解和提取地震旋回特征.为此,首先研究了S变换的性质及其与短时Fourier变换、连续小波变换的比较,进一步给出广义S变换的特点,说明其如何获得更高分辨率.同时,对前述方法进行数值实现,模型数据试算结果表明算法的正确和有效性.在上述工作基础上,本文首次提出用广义S变换进行地震频谱分解和研究地震旋回,给出实现策略及2D实际地震数据试算结果,证明方法的有效性,为进一步实用化奠定理论和方法基础.     

一种油气圈闭组合勘探优化计算方法

油气圈闭勘探以追求最小投入和最大利润为目的。针对在油气圈闭进行组合优化决策时缺少严格风险分析和经济效益评价问题,根据运筹学中最优化理论,在对圈闭进行合理地质储量计算和严格风险分析的基础上,建立了油气圈闭勘探风险与获取地质储量的组合优化模型,实现在满足特定约束条件达到效用最高,使整个圈闭勘探在风险与收益间达到平衡。即在一定风险范围内,获得圈闭组合的地质储量最大;在地质储量一定时,圈闭组合的风险最小。对东营凹陷等地区储备圈闭中的检测结果表明,该方法算法可靠,操作性较强,能为油气圈闭勘探决策提供科学的依据。     

吹填粉砂土固结蠕变试验及模型

通过分析法向应力、干密度、土样尺寸对吹填粉砂土蠕变特性的影响,深入研究其固结蠕变特性。与Kelvin模型相比,采用Burgers体模型能够更合理地阐释吹填粉砂土的蠕变曲线;采用FLAC^3D方法可开展吹填土蠕变过程的三维数值模拟。结果表明：吹填粉砂具有一定的蠕变特性,并可用幂函数描述应力-应变、应变-时间的关系;干密度一定时,法向应力愈大,初始应变愈大,达到稳定的时间愈长;法向应力一定时,干密度越大,初始变形越小,最终稳定所需时间越短;大尺寸试样（Ф 200.0 mm× H200.0 mm）的瞬时变形与蠕变形率要比标准尺寸（Φ 61.8 mm×H 20.0 mm）大,稳定所需时间要长;此外,Burgers体模型模拟吹填粉砂土固结蠕变变形优于广义Kelvin模型并具有可行性。     

黑河流域水文信息系统设计与实现

水文数据建模和数据共享是流域科学研究的重点工作, 也是"数字流域"研究的基础.目前集成观测数据和环境信息的流域信息基础设施已经成为"数字地球"技术在流域科学方面的重要应用.以水文数据模型和"协同促进水文科学发展大学联盟"水文信息系统(CUAHSI-HIS)为原型, 设计一个适合于黑河流域的集流域地理数据库、 观测系统数据库和数据共享发布系统于一体的流域水文信息系统.系统实现集成各种观测数据类型、 数据来源及观测数据的流域观测数据库, 通过统一地表和地下水的通用数据模型实现流域地表水和地下水信息的一体化存储管理, 同时存储、 组织和在线共享发布流域相关的观测数据和空间数据, 为流域科学研究提供在线生态环境数据的网络服务以及相应的流域观测数据服务, 有效的推动流域科学计划的研究.     

流花深水区块典型滑坡特征的研究与认识

近几年在南海东部500～1400m水深范围的126km2深水区块勘探开发项目中,利用深拖工程物探新技术进行了荔湾、流花等深水场址共1800km测线的调查研究.本文研究的流花深水区位于单斜型陆坡带向断阶型陆坡带转折区域,工区内海底陡坡、陡坎、滑塌体、海底峡谷等非常发育,是南海东部深水区具有代表性的典型滑坡区.通过运用深拖新技术的作业方法来解释分析和研究该区的滑坡特征,有效提升资料研究评价的准确性和可靠性,同时提高对该区不稳定性海底的认识,为以后在类似区域进行深水海底灾害地质研究提供参考和借鉴.     

中国沙漠(地)深层渗漏量及动态特征

土壤水分深层渗漏是沙区水循环的重要环节,深层渗漏的定量测定对沙区水资源评估及水量平衡研究具有重要意义。本文采用YWB-01型土壤深层水量渗漏测试记录仪对中国毛乌素沙地等六大沙漠(地)降雨入渗到深层土壤的渗漏水量进行实时动态监测。结果表明:流动沙丘降雨渗漏补给量存在明显的时空差异,与降雨时空变化特征具有相对一致性,降雨格局是影响深层渗漏过程的主要因素,随降雨增大渗漏补给量增加,半干旱区降雨量与渗漏量显著正相关(p<0.05),干旱区相关性不显著(p>0.05);观测期内正镶白旗、伊金霍洛旗、阜康流动沙丘土壤200 cm以下渗漏量为48.5、146.8、1.0 mm,分别占同期降雨的21.4%、33.3%、1.3%;乌审旗、磴口150 cm以下渗漏量为1009.6、52.6mm,分别占同期降雨的55.7%、12.7%。不同气候区固定沙丘渗漏量基本没有差异,降雨格局不是影响水分深层渗漏的主导因素,而植被覆盖的影响占主要作用,且沙丘植被盖度>45%时深层渗漏量不超过同期降雨的2.0%。中国沙区深层土壤水分补给主要来自于强降雨或高频次小降雨事件,特别是干旱区降水少、频次低,其深层土壤水分补给更加依赖于强降水。     

一种适于数字灰度图像的分数维计算方法

分数维是分形分析的重要特征量。目前普遍采用的分数维计算方法是盒维数算法。但是对于数字灰度图像,该算法所得到的分数维非常粗糙,以至于难以作为图像分析特征。基于面积度量精确性和计算的相对简单性,提出1种利用面积覆盖的分数维计算方法。该方法的主要特点是对于灰度图像计算所得的分数维几乎是连续的,为分数维作为图像分析特征开拓了广泛的应用前景。