高密度电阻率法在海堤检测中的应用

滩海油田的开发建设有大量滩海海堤等护岸工程,由于滩海油田所处的海洋环境十分复杂、恶劣,海堤不仅常年受风、浪、流等作用,还时常受到风暴潮、海冰等自然灾害的威胁。长期服役后,海堤等结构出现不同程度的工程质量和结构隐患问题。因此,有必要开展海堤结构隐患检测技术研究,为海堤的安全运行和维修加固提供科学依据。本文基于高密度电阻率法在工程勘察等方面的应用经验,从装置类型的选择等方面入手,通过模型分析和现场验证相结合的方式,开展高密度电阻率法在海堤隐患检测中的应用研究,确定了适用于油田海堤工程结构检测的高密度电阻率法观测装置及检测参数,为海堤工程结构检测提供了技术支撑。     

云南测震台有线信道与无线信道互为备份传输方案设计

针对云南省测震台网对连续率提升的需求,结合现行网络框架以及已有网络接入条件,通过路由器及服务器配置,设计并实现以有线信道为主,无线信道为辅的传输方案,为提升云南测震台网运行率提供一种选择。     

考虑采砂影响的鄱阳湖丰水期悬浮泥沙浓度模拟

针对受采砂活动影响显著的鄱阳湖高浑浊水体,结合数值模拟和遥感技术,利用已有的鄱阳湖采砂区遥感监测结果,在构建的鄱阳湖水动力-悬浮泥沙输移模型中添加泥沙点源,对2011年7月1-31日采砂影响下的鄱阳湖丰水期悬浮泥沙浓度进行数值模拟.利用悬浮泥沙浓度实测数据和MODIS影像反演结果对模拟结果的有效验证表明,考虑采砂影响后,悬浮泥沙浓度模拟值与实测值具有强相关关系,确定性系数为0.831,均方根误差为15.5 mg/L,悬浮泥沙浓度空间分布趋势与遥感反演结果基本一致.模拟结果显示,采砂活动对鄱阳湖南部主湖区、河流入湖口影响较小,其主要影响由南向北,经棠荫以西和松门山岛以北航道、入江水道延伸到湖口区域,是鄱阳湖北湖区高浑浊水体形成的重要原因.     

基于瞬时电流脉冲的三维时间域航空电磁全波形正演模拟

传统时间域航空电磁全波形正演模拟主要采用间接法(褶积算法)和直接法(时域有限差分方法等),然而褶积算法需要获得精确的电流二阶导数,这给发射电流数据采集工作带来极大挑战;时域有限差分方法受到网格和时间步长的严格限制,缺乏灵活性.为解决这些问题,本文采用时域有限元方法,通过直接改变每个时间道上的瞬时电流强度模拟任意发射波形的电磁响应.由于无需计算电流二阶导数,大大提高了正演结果的精度.利用基于非结构四面体网格的矢量有限元方法和后推欧拉技术对时间域电场扩散方程进行空间和时间离散,实现三维航空电磁时间域全波形的直接正演模拟.由此不仅可以模拟复杂的地电结构,而且基于后推欧拉法的无条件稳定性,可以更加灵活地选取时间步长,提高计算效率.通过与1D数值模拟结果进行对比验证了该方法的准确性.本文对三维柱状体模型上HELITEM MULTIPULSE和VTEM系统实际发射波形电磁响应进行模拟,并与褶积算法的结果进行比较,验证了本文算法模拟实际发射波形电磁响应的优越性.对复杂三维地质体模型上不同发射波形电磁响应进行模拟,验证了时间域有限元算法可有效处理复杂地下地质结构.     

THE COMPREHENSIVE ANALYSIS AND RESEARCH OF RECENT GRAVITY AND CRUSTAL DEFORMATION IN NORTHEASTERN EDGE OF THE TIBETAN PLATEAU

In this study, we systematically analyzed the relationship between regional gravity changes, 3D crustal deformation, regional tectonic environment and strong earthquakes based on the relative gravity measurements(2011-2014), GPS data and the background vertical deformation from the leveling measurements conducted from 1970 to 2011. Subsequently, we further characterized the temporal-spatial patterns and discussed the mechanism of regional gravity changes and the crustal deformation. The results can be summarized as follows:1)The regional gravity changes, the GPS-derived horizontal deformation and the vertical deformational obtained from leveling data showed a close spatial relationship:The gravity increased along with the direction of horizontal movement, and the gravity decreased with the crustal uplift and vice versa, which reflects the inherited characteristics of neotectonic activities. 2)The crustal deformation was closely related to the active faults. The contour lines of gravity changes and vertical deformation were generally along with the Qilian-Haiyuan Fault(the strike is NWW), and the crustal horizontal deformation showed left-lateral strike slip motion near the Qilian-Haiyuan Fault. 3)The strong earthquakes usually occur in the active faults where intensive gravity change and vertical and/or horizontal deformation occurred. The extrusion deformation, surface compression rate and gravity changes were obvious near the epicenter of 2016 Menyuan earthquake. The 2013 Minxian-Zhangxian M_S6.6 earthquake occurred in the direction-turning area of intense gravity gradient zone and the transitional area of surface compression and vertical deformation. The first author of this paper has made a medium-term forecast before the Minxian and Menyuan earthquakes, especially the location of the earthquake. Based on the above understandings, we emphasized that:there are still possibilities of strong or huge earthquakes within medium-long term in the areas of crustal deformation anomalies in the study region.     

双轴各向异性介质中回线源瞬变电磁三维拟态有限体积正演算法

采用模拟离散的有限体积法实现了双轴各向异性地层回线源瞬变电磁三维正演.首先引入内积定义,采用自然边界条件,将瞬变电磁法的控制方程转化为弱形式表示.将计算区域划分为一系列的控制体积单元,采用交错网格对控制方程进行模拟有限体积空间离散,包括旋度算子离散和空间内积离散.基于斯托克斯定理的旋度积分定义公式实现旋度算子离散.中点平均实现电导率双轴各向异性的空间内积离散,从而得到离散化的控制方程.时间步迭代采用无条件稳定的欧拉后向差分格式.并通过均匀全空间中稳定电流回线源的磁场解析表达式得到回线源初始时刻的电磁场分布.为了同时保证计算精度和效率,本文采用分段等间隔的时间步迭代,利用直接法求解器PARDISO实现其快速求解.最后通过对比层状模型和各向异性半空间模型的正演计算结果,验证了本文算法的计算精度和计算效率;计算三维双轴各向异性模型的正演响应可知,水平方向电导率变化对电磁响应产生显著影响,而垂直方向的电导率变化对电磁响应几乎没有影响.产生这一现象的主要原因是回线源产生的感应电流主要是水平方向的,因此响应主要受到水平方向电导率的影响,垂直方向的电导率影响很小.     

Loran-C信号中直达波与反射波的提取方法研究

Loran-C信号中直达波和反射波到时差的提取是利用其进行测距的关键所在。通过分析Loran-C信号实测波形与理论波形的特征,认为两者所包含的直达波信号一致。基于此特征,通过波形相减的方法从实测Loran-C信号中剔除理论直达波信号,并结合互相关方法求解出直达波和反射波的到时差。     

风力发电机对黄河三角洲水体蒸发的影响研究

蒸发是湿地水循环的重要组成部分和水分损失的重要途径,风力发电对水体蒸发的影响干扰湿地生态系统的水热平衡。利用SEBAL模型,采用风力发电机建设前2004年、2005年、2009年的Landsat 5数据,风力发电机建成后2013年、2015年的Landsat 8数据,以及MODIS数据和气象数据,通过对比风力发电机建设前后以风机点为中心200m缓冲区范围内水体蒸发的变化,研究风力发电机对黄河三角洲湿地水体蒸发的影响。结果表明:①与建成前相比,风力发电机建成后风机周围各风向水体的蒸发在空间特征上趋于均匀;②与其他风向相比,风力发电机对下风向的影响更大,使下风向水体的蒸发值的均匀程度远大于上风向和旁风向。