基于流固耦合的围岩后注浆对大型水封石油洞库水封性影响分析

基于多孔弹性连续介质流固耦合理论,通过合理选取围岩主要物理力学参数,建立了大型石油储备地下水封洞库全断面开挖后洞室涌水量计算模型,利用大型商业软件Comsol对黄岛国家石油储备地下水封洞库地下水渗流场和位移场进行数值模拟分析。通过不同注浆方案及不同注浆厚度情况下地下水渗流量的比较分析发现,并不是注浆圈的厚度越大对洞室渗水量的控制效果越好,而是存在相对经济合理的阈值。研究表明,最佳的注浆方式是形成全断面闭合注浆圈,最佳注浆厚度为5 m。     

基于GIS的土地潜力评价方法研究

开展合理有效的土地潜力评价,缓解有限土地供给的矛盾,是目前迫切需要解决的问题。传统的土地潜力评价由于存在许多不足,需要探索新的土地潜力评价方法,以满足实时快速土地决策的需要。在地理信息系统(GIS)技术的支持下,根据土地评价的目的,选择恰当的评价指标体系和评价影响因子,确定合适的指标因子权重,利用GIS强大的空间分析和栅格叠加能力进行土地潜力评价是又一新的发展方向。     

西藏多龙矿集区拿若铜（金）矿床成矿元素空间分布规律及地球化学勘查模型

拿若铜(金)矿床是多龙矿集区内继多不杂斑岩铜(金)矿、波龙斑岩铜(金)矿之后又一取得重大找矿突破的大型斑岩型矿床。作者以矿区探矿工程分析数据为基础,研究各成矿元素空间分布规律。成矿元素在垂向上的分带特征不明显,在平面上分带特征较显著,表现为自矿区中心ZK0001,向南西方向具有Cu+Au-Cu(Au、Ag)→Cu(Ag、Au)-Cu(Ag)的分带特征。同时,矿区土壤地球化学测量显示,从0线开始至31线(北东→南西)具有Mo、Cu→Mo(Cu、Au)→Cu、Au(Ag、Mo、Pb)→Pb→Pb、Zn分带特征,显示物质来源和热源位于0线附近,成矿流体是以0线、7线一带向四周运移,并具有从北东向南西方向运移的特点。通过矿床地质特征、元素分带特征研究,建立了矿区地球化学勘查模型。     

基于遥感数据的灾后滑坡信息快速提取方法

灾后滑坡的快速识别提取是目前遥感技术在地质灾害领域的重要应用之一。本文采用Landsat系列遥感数据,对西南地区"6·24"四川茂县滑坡,"8·28"贵州纳雍等六处滑体及周边地物的光谱特征进行研究,在综合地物光谱特征和空间位置信息后提出一种滑坡快速提取方法,并使用C#语言完成了软件开发。在提取试验中实现了对滑体的完整提取,与以往研究资料中的滑坡面积对比,本模型的平均提取率达109%。研究表明利用中等分辨率多光谱遥感数据丰富的光谱信息,可以实现对灾后滑体的快速提取,为应急救援工作的开展与区域滑坡灾害调查提供支持。     

西藏北冈底斯扎独顶A型花岗岩锆石U-Pb年代学、地球化学及其地质意义

西藏北冈底斯早白垩世花岗岩分布广泛;扎独顶岩体作为其中的一个典型代表,其分布广泛,呈岩基型式产出,在岩性上属二长花岗岩。在岩石化学上扎独顶岩体具有富Si O2(70.05%~74.97%)和K2O(4.09%~5.35%),贫Ca O(0.93%~2.19%)、Ti O2(0.22%~0.52%)和Al2O3(12.81%~14.24%)的特征;属于准铝质-弱过铝质(A/CNK=0.99~1.0)高钾钙碱性系列。岩体稀土元素总量偏高(∑REE=199.36×10-6~247.91×10-6),相对富集轻稀土元素(LREE/HREE=5.82~6.88),Eu负异常明显(δEu=0.30~0.45),球粒陨石标准化分布模式呈向右缓倾的V型。微量元素显示其富集Rb、Th、K、Zr和Hf,亏损Nb、Ta、Sr、Ba、P和Ti,(Zr+Nb+Ce+Y)平均值为427.63。全岩锆石饱和温度(828~838°C)表明岩浆形成温度高。上述岩石地球化学特征表明扎独顶岩体为A型花岗岩。扎独顶岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(103.8±1.0)Ma,表明其形成于早白垩世晚期;在构造判别图解上位于碰撞后的A2型花岗岩区,是在碰撞后岩石圈伸展背景下,由于软流圈物质上涌导致岩石圈地幔与壳源熔体部分熔融并经历过一定程度的混合作用而形成的。     

大到暴雪预报方法

对１９７５年１１月－１９９４年３月商丘地区出现的１５次大－暴雪过程进行个例分析，根据５００ｈＰａ环流形势归纳出三种类型，并确定了分型预报指标。     

1996-2011 年南非人口空间分布格局与演变特征

南非是中国在非洲的最大投资目的地与经贸合作伙伴, 特别在基础设施建设方面发展迅速。南非人口空间分布研究对开展中南合作具有重要意义。本文通过收集整理南非历年来的全国人口普查资料统计数据, 运用空间自相关模型、不均衡指数、人口重心模型和偏移—分享模型, 分析了南非人口的空间分布格局和演变特征。研究结果表明, 南非人口分布具有显著的“东高西低”的空间格局, 呈现出以工业化程度较高的大都市区和港口城市为中心的“多核心”集聚的分布特征;空间自相关分析得出人口高集聚区主要分布在大都市区和沿海港口城市, 低密度集聚区主要集中分布在中西部地区;从变化趋势上来看, 1996-2011 年间人口分布不平衡趋势不断加强, 人口重心向西北方向移动;偏移—分享分析表明, 南非人口增长速度先后经历了从1996-2001 年快速增长到2001-2007 年缓慢增长, 再到2007-2011 年高速增长的“高—低—高”增长阶段;省域层面上看, 豪登省和西开普省一直是南非人口集聚较强地区。     

大型地下水封石油洞库渗流场时空演化特征研究

地下水封石油洞库是利用饱水岩体密封性进行石油储存的方式。在地下水封石油洞库的建设中,由于工程体的出现,改变了区域地下水的补给、径流和排泄条件,干扰了原来平衡的地下水渗流场,为保证地下石油洞库的水封效果,需进行裂隙岩体渗透特性及地下水渗流场时空演化研究。以国内首个在建的大型地下水封石油储库为工程背景,结合现场试验数据分析,运用等效连续介质的方法,采用裂隙岩体各向异性渗透张量,建立三维地下水数值模拟模型,预测不同施工进程时地下水位的变化。分析预测结果表明：在地下洞室开挖过程中,无水幕条件下地下水位逐渐降低,主洞室部分区域出现零水头压力区,无法保证水封性;模拟运营期水幕巷道施加定水压力,地下水位上升至设计高度35 m且趋于稳定,可以满足水封效果要求。研究结果对地下石油洞库的水封性评价具有一定的工程意义和理论价值。     

管道水平定向钻穿越扩孔孔洞形成机理及孔壁稳定性分析

孔壁失稳是水平定向钻扩孔工程中的瓶颈性问题,扩孔器下沉形成的葫芦形孔洞是孔壁失稳的主要原因。目前,扩孔孔洞孔壁稳定性问题的研究对象多为圆形孔洞而非葫芦形孔洞。基于有限元法建立扩孔器-岩土相互作用的动力学模型,研究了扩孔器下沉形成葫芦形孔洞的机理;此外,开展了葫芦形孔洞的孔壁稳定性研究,并与圆形孔孔壁稳定性进行了对比。研究表明:扩孔器下沉存在极限下沉量,且每级下沉量等于前级扩孔器半径与当前级钻杆半径之差,则实际的孔眼形状为葫芦形;计算值与印度Purna河和渭河穿越工程实际孔高值相对误差值分别为7.39%和9.8%,说明了葫芦形孔洞形成机理具有一定的可靠性;葫芦形孔洞的孔顶坍塌的可能性较圆形孔提高了138%;且孔型对孔腰稳定性的影响小于孔顶稳定性。      

岩石内变量蠕变模型研究

通过一系列砂岩、页岩和辉绿岩室内蠕变试验,获得了不同应力和初始应变状态下岩石蠕变特性。通过误差分析讨论了计算蠕变速率时如何选择时间增量。讨论了复杂加、卸载条件下时间相关蠕变模型的局限性,提出采用不可恢复应变作为内变量来描述复杂条件下岩石蠕变性质,并据此提出了岩石的内变量蠕变模型。试验数据与模型拟合结果对比表明,内变量蠕变模型较好地反映了3种岩石的蠕变行为。此外,还初步讨论了模型在岩石率相关性质研究中的适用性,并利用相关试验数据进行了验证。