海洋环境要素计算不确定性分析

海洋环境要素(如风、浪、流、周期等)极值参数的准确推算在海洋工程设计中具有重要意义。由于极值计算时存在的不确定性因素,导致不同模式、样本的组合会导致极值计算结果产生明显差异。使用南海长期波浪资料,对环境要素计算时存在的统计模型不确定性、取样不确定性和参数求解方法的不确定性等进行了系统的研究和比较,最终对极值理论总体不确定性进行了分析。结果表明,采用复合极值分布并扩大样本数量的方法,可有效减小极值预测的不确定性及海洋结构物设计阶段的风险。     

中国制造业省区分布及其影响因素

改革开放以来,中国制造业空间格局发生了显著变化,多数产业在20世纪80年代趋于空间分散而在90年代趋于地理集中;大部分省区的制造业结构逐渐多元化,90年代后期以来趋于专业化。中国制造业的地理格局存在显著的产业间差异,出口加工型产业越来越向沿海省区集中,原材料指向型更加接近资源地而比较分散,消费市场导向型产业需要就近市场也趋于分散,各地区竞相发展的高利润、高税收产业也更趋于分散。本文系统考察了影响各制造业省区地理分布的区位因素,发现影响我国制造业省区分布的重要因素依次为政策和制度因素、劳动力素质和成本、规模经济、自然资源和区位通达性,但不同类型产业的地理分布影响因素差异较大。     

爆炸应力波作用下分支裂纹动态力学特性试验

应用爆炸加载的透射式动焦散线测试系统,分析了平板中预制贯通裂纹在爆炸应力波作用下端部衍生分支裂纹及爆炸主裂纹的扩展规律。预制贯通裂纹面在压缩应力波及反射拉伸波作用下表现出明显的张开和闭合交替变化,预制贯通裂纹减弱了爆炸主裂纹的动态扩展行为,爆炸主裂纹难以穿过预制贯通裂纹继续扩展。分支裂纹是爆炸应力波在预制贯通裂纹端部衍射效应形成应力集中而衍生、起裂、扩展,其开裂角与预制贯通裂纹、爆炸应力波入射角密切相关,分支裂纹尖端沿着最大能量释放率方向起裂,逐渐平行于最大主应力的方向稳定扩展,中后期扩展多表现为复合型断裂。爆炸分支裂纹的动态应力强度因子、扩展速度低于爆炸主裂纹,获得了分支裂纹起裂韧度为0.50～0.65 MN/m3/2、止裂韧度为0.25～0.35 MN/m3/2。     

狭窄基坑平动模式刚性挡墙被动土压力分析

对于地铁车站、地下管道沟槽等狭窄基坑,其被动区土体宽度有限,不满足半无限体的假定,采用经典的库仑、朗肯土压力理论计算挡墙被动土压力是不合适的。首先建立了无黏性土中狭窄基坑刚性挡墙的有限元分析模型,研究了挡墙相对平移时不同宽度土体的被动滑裂面的分布规律;借鉴库仑平面土楔假定,建立了狭窄基坑刚性平动挡墙被动土压力的理论计算模型,推导了被动极限状态下滑裂面倾角及被动土压力系数的解析公式;再采用水平薄层单元法,得到了被动土压力分布、土压力合力作用点高度的理论公式。结合算例,深入研究了这种工程背景下挡墙被动滑裂面倾角的影响因素,以及被动土压力合力、土压力分布及合力作用点位置与经典库仑土压力理论的差别,与数值计算结果的对比验证了该理论方法的合理性。研究发现,当被动区土体宽度小于满足半无限体的临界值、且墙土摩擦角大于0时,被动滑裂面倾角大于传统库仑被动滑裂面倾角,被动土压力大于经典库仑解,合力作用点高度则小于库仑解,且基坑越窄,墙土摩擦角越大,其差别越大。     

桑托斯盆地西南陆架区盐上地层异常压力与油气运移成藏

桑托斯盆地盐上发育巨厚的前三角洲亚相塞诺曼阶—土伦阶Itajai-Acu组海相泥页岩,该套泥页岩处在未熟—成熟阶段,泥页岩及上下围岩存在超压系统。为研究盐上油气富集规律,利用钻井测试压力、测井等资料,分析异常压力形成原因,并研究异常压力与油气运移成藏的规律。研究认为:桑托斯盆地西南陆架区北部超压为成岩作用所致,中部—南部为生烃作用所致;超压层段的上、下超压波及范围内油气运移方式为超压运移,可以形成常规及非常规油气藏;超压运移中,横向运移距离短,垂向运移距离与压差、储层物性以及埋深等因素相关;超压层上部超压波及范围外以浮力运移为主,沟通烃源岩内部的断裂是油气运移通道,在超压层超压波及范围外上部构造高部位形成常规油气藏。超压运移可形成上生下储常规、非常规油气藏,这一认识拓展了勘探空间,为凹陷及斜坡区勘探实践提供了理论指导。     

土质边坡微型桩组合结构大型振动台试验研究

我国是一个地震多发国家。微型桩组合结构作为一种新型柔性支护结构,研究其在地震作用下对土质边坡的支护作用成为了一个意义重大的问题。为此,通过大型振动台试验,以混合加载的方式,研究了微型桩组合结构在加固土质边坡中的动力学特性。试验结果表明：微型桩组合结构在地震作用下对土质边坡的加固达到了理想的结果;加载时随着El波加速度峰值的不断增大,前、后排微型桩桩身加速度峰值及桩身动土压力随之不断增大;随着输入的El-Centro波动峰值加速度的增大,测点动土压力响应效应也越显著;微型桩滑面上、下1/3位置、悬臂端顶部及锚固段底部处,动土压力及加速度常常达到最大值,在实际工程设计及应用中应重点关注这些位置。该研究结果可以为同类地区治理类似滑坡提供抗震设计支撑。     

安徽宣城茶亭铜金矿床地质和地球化学特征及成因

安徽宣城茶亭铜金矿床是长江中下游成矿带浅覆盖区新发现的一个大型矿床,产于南陵-宣城中-新生代火山-沉积盆地中。矿床地质研究表明:矿体赋存于早白垩世石英闪长玢岩侵入体中,矿化强烈部位与隐爆角砾岩筒发育部位明显重叠而且范围略大;矿床围岩蚀变发育,以硅化、钾长石化、黑云母化、绢(白)云母化、黄铁矿化为主,分带性较为明显,矽卡岩化、绿泥石化、硬石膏化、碳酸盐化和高岭石化等蚀变仅在局部呈条带状、团块状分布;矿石具角砾状、脉状、细脉-网脉状、细粒浸染状构造和交代残余结构、固溶体分离结构等,其中,角砾状和脉状矿石中常常发育磁铁矿-赤铁矿和矽卡岩矿物石榴子石、透辉石等,硬石膏尤其发育,甚至形成硬石膏岩;矿石中金属矿物有黄铁矿和黄铜矿及少量斑铜矿、黝铜矿、砷黝铜矿等;隐爆角砾岩的角砾成分以石英闪长玢岩为主,胶结物主要为岩屑或岩粉及热液矿物两类。矿床流体包裹体研究表明:矿石石英中发育液相、气液相和含子晶气液相包裹体,气相成分以水为主;含子晶气液相包裹体主要见于成矿较早阶段与具有裂纹的黄铁矿共生的石英中,均一温度为360～420℃,流体盐度较高,而铜金主成矿阶段发育气液相和液相包裹体,均一温度介于270～300℃和190～220℃区间,相应的成矿流体的盐度和密度较低。矿床H-O、C-O和S、Pb同位素组成特征指示成矿流体、成矿金属元素及其化合元素主要来自于岩浆或岩浆岩,沉积地层和大气降水对成矿亦有一定的贡献,但所起作用相对较小。黄铁矿Re-Os同位素年龄与赋矿石英闪长玢岩锆石U-Pb年龄在误差范围内一致。综合矿床地质和地球化学特征,认为宣城茶亭铜金矿床与斑岩型和火山-次火山岩型(浅成低温热液型)矿床既有相似之处,也有明显的差异,因而确定为一个与早白垩世石英闪长玢岩浅成侵入体有关的隐爆角砾岩型矿床,该矿床是长江中下游成矿带中的一个新类型矿床。     

3701铀矿床成矿伴生元素与铀的相关性特征

3701铀矿床位于钦杭成矿带六陈花岗岩体外带的泥盆系应堂组灰岩中。文章通过简要介绍矿区地质概况,从矿体产出及微量元素富集特征入手,重点分析了铀及成矿伴生元素的相关关系。研究发现,主要的成矿伴生元素铜、铅、锌、银等含量与铀具有显著的正相关性;矿石矿物组合及铅、硫、碳同位素特征显示,成矿物质均来源于六陈花岗岩体和地层。由此推断,该矿床成因上应属于多源、多期、多阶段复成因热液型矿床。铜、铅、锌、银等可作为区域内化探找铀矿的指示性元素。     

基于电缆地层测试资料储层有效渗透率计算方法研究

电缆地层测试资料能够提供地层冲洗带单点的流度,流度是DST测试外最优的储层渗流特征参数。然而测压流度与DST测试渗透率往往不匹配,影响储层产能评价和下一步作业的决策。为此,在电缆地层测试资料流型判断及流度计算的基础上,选取同时存在球形流流动及径向流流动的样本点,利用球形流流度分别建立了油气在2种模式下的视径向流计算方法,实现了对于径向流流型不存在的测压点视径向流流度的求取。最后将求取的径向流流度经过区域相渗资料以及流体黏度处理,得到有效渗透率计算公式,实现了由测压流度到地层有效渗透率的转化。实际应用结果表明利用测压资料换算得到的气相有效渗透率与试井渗透率符合良好,在不同渗透性地层均取得了较好的应用效果。     

频率域激电信号采集平台研究

为提高传统频率域激电信号接收机的通用性,设计了一种可采集和处理变频信号、双频信号和伪随机多频信号等多种频率域激电信号的采集平台。该平台以STM32微控制器为核心设计硬件电路,实现低通滤波、程控放大、模数转换以及数据通信等功能;在LabVIEW中设计上位机,进行参数设置、数字滤波、频谱分析、幅值测量、求值计算等处理,得到幅频率等目标参数,并具有波形显示与回放、数据存储与查看等功能;设计了阻容网络模拟实验,3种激电法幅频率实测值与理论值绝对误差均小于0.5%。实验表明,平台能够灵活选取不同方法进行采集和处理,测量精度较高,在资源勘查以及煤矿水害探测等方面具有良好的应用前景。