基于遗传算法的岩土力学参数反演及其在 ABAQUS中的实现

岩土工程优化反分析是一个典型的复杂非线性函数优化问题,采用全局优化算法是解决这个问题的理想途径。结合ABAQUS有限元软件,提出遗传算法与有限元联合反演法,将有限元程序作为一个单独模块嵌入到遗传算法程序中,以测点的实测值与计算值建立误差函数,编制了遗传算法反演分析程序。并给出应用实例验证了该法的有效性,表明该方法可应用于岩土工程中的反演分析工作。     

辽东半岛大金山花岗岩体SHRIMP U-Pb年龄、元素地球化学和Hf同位素特征及地质意义

辽东半岛早白垩世时期受到强烈的构造—岩浆作用使岩石圈构造环境由挤压造山向伸展减薄转变,前人对其成因有所争议。本文通过锆石SHRIMP U- Pb测年、原位Lu- Hf同位素和主量、微量、稀土元素测试对辽东半岛大金山花岗岩体进行了系统研究,结果显示：大金山花岗岩体结晶年龄为~ 124Ma,侵位于早白垩世岩浆活动的高峰期。岩石地球化学特征显示大金山花岗岩属弱过铝质~过铝质岩石,经历了高程度的结晶分异过程,富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素（LILE）,亏损P、Ti等高场强元素（HFSE）,中等Eu负异常,为I型花岗岩。TW003样品εHf(t)值为-25.8~ -14.2,tDM2为2093~2805Ma,岩浆物质来源于新太古代—古元古代下地壳火成岩的部分熔融。根据年代学和岩石地球化学研究认为大金山花岗岩是古太平洋板块向欧亚大陆板块俯冲所形成的活动大陆边缘弧花岗岩,辽东半岛早白垩世的伸展环境是受板块俯冲造山后伸展作用和下地壳拆沉作用的联合制约。     

页岩油的储层特征及其影响因素分析——以沾化凹陷罗家地区为例

为查明沾化凹陷罗家地区古近系沙河街组三段下亚段页岩油的储层特征及其影响要素,通过岩心、薄片、扫描电镜等多种资料综合分析,开展页岩油储层岩性、储层空间类型、影响因素及页岩油储层评价参数的研究。结果表明: 综合矿物成分和沉积构造2个因素,可将研究区页岩油储层岩性划分为7种类型; 不同岩性储集空间发育有较大差异,纹层状泥质灰岩和纹层状灰岩储集空间最为发育,纹层状灰质泥岩储集空间较发育,块状泥岩储集空间发育一般,块状泥质灰岩、块状灰质泥岩及纹层状粉砂岩储集空间发育较差; 研究区页岩油储层储集空间的发育主要受矿物成分、沉积构造、有机质含量和赋存方式以及成岩作用的影响。以此为基础,选取方解石含量、纹层状构造、总有机碳(Total Organic Carbon,TOC)含量、镜质体反射率(R_o)及孔隙度作为页岩油储层评价参数,将沾化凹陷罗家地区页岩油储层分为优质储层、有利储层和不利储层3类。     

鄂西北构家河金矿床成矿流体特征

构家河金矿床位于南秦岭武当山西缘,产于绢云绿泥石英片岩和变石英砂岩之中,受韧性滑脱剪切构造带控制。矿化类型主要有破碎带蚀变岩型和石英脉型,其中前者形成了破碎带蚀变岩型主矿体,呈似层状或透镜状分布于近南北向断裂中,次矿体分布在北西和北东向次级断裂中,为石英脉型矿体。成矿作用包括3个阶段:石英-硫化物阶段、石英-硫化物-金银矿化阶段和石英-碳酸盐阶段。对主矿体石英-硫化物-金银矿化阶段和石英-碳酸盐阶段的流体包裹体进行了显微观察和测温,同时对不同阶段的石英和方解石、白云石等进行了D、O、C同位素测试。结果显示,包裹体以原生气液两相包裹体为主,且主要为富液相包裹体;石英-硫化物-金银矿化阶段包裹体均一温度集中于180~270℃,峰值为220℃,盐度和密度分别为1.40%~14.46%和0.60~0.97g/cm~3;石英-碳酸盐阶段均一温度峰值为170℃,盐度和密度分别为1.34%~7.31%和0.86~0.96g/cm~3;石英-硫化物-金银矿化阶段和石英-碳酸盐阶段石英的δD_(v-SMOW)值分别为-93.3%~70.9‰和-91.6%‰~-67.2‰,δ~(18)O_(v-SMOW)值为12.9‰~14.5‰和11.9‰~13.8‰;方解石和白云石的δ~(13)C_(V.PDB)值为-12.4‰~-12.0‰,δ~(18)O_(v-PDB)值为-18.4‰~-18.1‰。成矿流体特征显示该矿床初始成矿流体为中温、低盐度的变质热液,再结合区域成矿地质与成矿构造背景,认为构家河金矿为造山型金矿床。     

鄂尔多斯高原景观格局变化分析--以伊金霍洛旗为例

以位于内蒙古鄂尔多斯高原上的伊金霍洛旗为研究区域，以景观生态学的数量分析方法为基本手段，在土地利用现状分类体系下，以其1984、1991和1998年3个年度的土地利用图为基础。从区域和斑块类型两个尺度上，对其景观格局进行了数量分析。结果表明，在三个典型年度。天然草地为伊金霍洛旗的景观基质，景观格局指数的所有变化均是在此基础上发生和演变的。从整个景观尺度的格局指数变化情况显示，伊金霍洛旗景观的破碎化程度在增加；同时景观的异质性程度在下降，景观愈来愈有少数景观斑块类型所控制。而在斑块类型这一尺度上的格局指数变化说明，不同类型斑块的复杂性的变化趋势基本相同，即均有不同程度的增长，但增加幅度有限；同时还说明，不同类型斑块内部其大小差异的幅度在不断缩小。但从不同年度的变化情况来看，无论是区域还是不同的斑块类型，其格局指数的变化并不与总体的变化趋势同步。     

糯扎渡电站溢洪道边坡稳定分析及系统锚固方法

糯扎渡水电站位于云南省思茅市境内,是澜沧江流域开发中具有十分重要意义的工程。设计土石坝方案的溢洪道开挖边坡的稳定性关系到该方案的合理选择。通过对溢洪道附近的平硐与露头的野外调查,获得了1 400余条结构面的详细信息,在岩体结构面统计基础上,运用随机网络模拟的方法得到了溢洪道开挖边坡的裂隙网络图像,分析了岩体结构面的连通率,采用Hoek和Brown提出的GSI体系,对岩体质量进行综合定量评价,在此基础上,提出各高边坡岩体力学参数的综合指标。应用模拟退火算法,搜索出边坡潜在的最危险滑裂面的位置,并运用Sarma法分析了开挖边坡的稳定性,提出各个边坡稳定性的分析评价成果以及建议的边坡系统锚固措施。     

连续弯道水流模拟中二次流修正效果评价

为了选择适用于复杂连续弯道的二次流修正方法,选取了线性方法中两种典型的计算模式,通过在正交曲线坐标系二维浅水动量方程中增加扩散应力项开发了考虑二次流影响的平面二维水流模型。基于不同复杂度的4个连续弯道试验的水位和流速分布资料,通过理论分析和数值试验对比定量评估了传统二维模型和两种二次流修正方法在连续弯道水流模拟中的效果。测试结果表明,Delft3D模型的二次流修正方法自由度较高,适用于不同复杂度的连续弯道水流模拟,而Lien模型二次流修正方法适用于微弯或中弯,应用于中弯时需要慎重选用,不适用于急弯连续弯道模拟。两种方法比较,建议连续弯道水流模拟中优选Delft3D模型的二次流修正方法。     

致密砂岩气藏储渗单元研究方法与应用:以鄂尔多斯盆地二叠系下石盒子组为例

精细表征储层特征和储层结构是致密砂岩气藏开发中后期的主要技术需求。基于不同类型砂体的相似孔渗特征将辫状河沉积体系中河道充填和心滩砂体聚类为储渗单元,提出了储渗单元研究概念和研究思路,开展了辫状河沉积体系储渗单元发育模式研究。通过露头观测和测井相标志,识别出辫状河沉积体系中储渗单元发育四种叠置模式,即心滩叠置型、河道充填叠置型、心滩和河道充填叠置型、心滩或河道充填孤立型;基于储渗单元发育模式,提出了河流相致密砂岩气藏开发井型的适应性,指出辫状河沉积体系中河道叠置带是叠置型储渗单元发育的有利部位,是水平井开发的有利目标,辫状河沉积体系中的过渡带和洼地主要发育孤立型储渗单元,适合直井或丛式井组开发。鄂尔多斯盆地二叠系下石盒子组野外露头研究和苏里格气田加密井区井间干扰试验表明,辫状河沉积体系中储渗单元发育规模为顺古水流方向长600 m和垂直水流方向宽400 m左右,证实苏里格气田具备进一步加密到400×600 m的条件,预计可提高采收率15%～20%。     

鄂尔多斯盆地南部含铀砂岩岩石学特征研究

文章在对鄂尔多斯盆地南部砂岩岩石学特研究的基础上，重点探讨了砂岩赋铀性与岩石结构组分的关系和粘土矿物演化、压实与胶结、溶蚀与次生孔隙形成等主要成岩作用对岩石渗透性与铀的运移聚集的影响。将研究区含铀砂岩划分成4种赋铀砂岩类型，讨论了不同岩石类型的成矿性特征。综合分析了铀成矿条件，建立了砂岩型铀矿成矿模式，为研究区铀成矿有利区段预测提供了岩石学证据。     

连续流态下好氧颗粒污泥的培养及处理制药废水的性能

在上流式好氧颗粒污泥床反应器中, 以厌氧颗粒污泥和好氧絮状活性污泥为接种泥, 采用人工配制的模拟废水, 成功培养出性能优异的好氧颗粒污泥.反应器内污泥浓度稳定在5g/L左右, 颗粒污泥粒径为0.5~2.0mm, 当进水COD为2000mg/L, 容积负荷为4.8kg/(m3·d)时, 系统对COD的去除率稳定在96%以上.通过扫描电镜观察, 好氧颗粒污泥是层状结构, 表面有大量丝状菌缠绕, 内部有短杆菌和空穴存在.逐步提高制药废水在进水中的比例, 经过47d的培养, 生物制药废水完全取代模拟废水, 系统对COD、NH₃-N、TP的去除率分别稳定在90%、90%和70%以上.