基于局部加密非结构网格的海洋可控源电磁法三维有限元正演

本文基于非结构网格实现了海洋可控源电磁法三维有限元正演模拟.该算法采用完全非结构网格剖分,可以模拟任意起伏地形和复杂地电模型.为了避免场源的奇异性,采用一次场/二次场分解算法,一次场由基于Schelkunoff势函数的一维解析公式得到.为了提高算法的精度和效率,采用对测点附近单元和异常体区域进行体积约束加密的方法,实现了非结构网格的局部加密.一、二维模型计算和分析表明,本文采用的局部加密方法能够明显地改善算法的精度,最大相对误差基本在1%以内.对三维模型计算及对比分析,说明了该算法对三维可控源电磁正演的实用性.复杂海底地形模型的正演模拟表明,海底地形对电磁场的影响很大,在进行海洋可控源电磁资料解释时,地形的影响有必要考虑在内.     

镍添加对水鳖(Hydrocharis dubia)叶片镍和营养元素含量以及氧化胁迫和抗氧化系统的影响

采用营养液水培的方法,研究不同镍(Ni)添加浓度(0、0.05、0.10、0.15、0.20 mmol/L)对水鳖(Hydrocharis dubia)叶片中Ni元素积累、营养元素(Ca、Mg、K、Fe和Mn)含量、氧化胁迫和抗氧化系统的影响.结果显示:(1)叶片中Ni含量以浓度依赖的方式增加;(2)叶片中营养元素含量(Ca、Mg、K、Fe、Mn)也受影响,其中Ca、Mg含量随Ni浓度增加而显著上升;K含量随Ni浓度增加有所升高,但不显著;Mn含量虽在较大Ni浓度时有所下降,但处理组始终高于对照组;而Fe含量则随Ni浓度增加而下降;(3)Ni胁迫诱导了明显的氧化胁迫,主要表现为:O·-2产生速率以及过氧化氢和丙二醛含量显著升高,可溶性蛋白以及光合色素含量明显下降;(4)随着Ni浓度的升高,过氧化物酶活性逐渐升高,过氧化氢酶活性呈下降趋势,超氧化物歧化酶活性在Ni添加浓度为0.05 mmol/L时出现短暂升高随后下降;维生素E和黄酮含量随Ni浓度增加呈缓慢上升趋势;还原型谷胱甘肽未发生明显变化,非蛋白巯基和植物络合素含量均表现为先升后降的趋势;总抗氧化能力随Ni浓度升高先增强后减弱.由此可见,Ni添加引起水鳖叶片中Ni元素的累积和营养元素含量变化,同时产生明显的氧化胁迫,打破了抗氧化系统的平衡.     

威海市雷暴特征分析

利用1971-2007年威海市气象观测月报表和1998-2007年山东省闪电定位监测网提供的闪电资料,对威海市雷暴分布特征及成因进行了分析。结果表明:威海市雷暴天气空间分布特征为雷暴的多发区集中在西部,并由中间的内陆地区向两侧的沿海地区减少;威海雷暴季节性变化明显,一年四季均有雷暴发生,但主要集中分布在5-9月,其中7月最严重;威海雷暴发生在午后至傍晚的最多,早上相对较少,雷电活动的峰值发生在14-20时,雷电的强盛期都出现在下午。     

山东半岛冷流降雪中心位置对比分析

山东半岛的冷流降雪一般出现在烟台、威海地区,且同一次过程两地区降雪量往往有较大的差别.通过对几次强降雪过程的对比发现:低层风场的辐合是冷流降雪的主要触发机制,低层环境风场对辐合带的引导作用对降雪的中心位置起到了关键性的作用.辐合线移动方向取决于环境风场.在纬线方向上,西北风偏北分量多的时候烟台地区往往是降雪中心,西北风偏西分量多的时候降雪中心一般东移到威海地区;在经线方向上,风速偏小的时候北部沿海地区是降雪中心,风速相对较大时风场辐合线南伸到内陆地区,加上山脉迎风坡的气流抬升作用,内陆的牟平和文登地区成为冷流降雪的中心位置.     

矿井电法勘探研究现状与发展趋势

隐蔽地质因素透明化是煤炭智能精准开采和煤矿重大事故防治的关键。煤岩体结构和流体赋存等因素变化均可引起显著的电性变化,奠定了矿井电法勘探的物性基础。30多年来矿井电法勘探在我国煤矿防治水中发挥了关键作用,经过采煤工作面顶底板探测、掘进工作面超前探测、采煤工作面内小构造探测以及矿井电法动态监测几个阶段的发展,产生了一大批标志性的理论、技术与应用成果,并在超前探测理论、方法、技术研究方面均居于国际领先水平。在归纳1980年初以来我国煤炭生产面临的主要水文地质问题的基础上,系统总结了在煤矿生产安全突出问题所处的不同阶段矿井电法勘探技术的发展历程和国内相关单位所做出的重要贡献,聚焦矿井电法勘探研究与应用现状,着重从多源信息融合、工作面透明化与矿井智慧化角度出发分析了矿井电法勘探的发展趋势。认为在实现煤炭智能化精准开采、深地探测以及地下空间开发利用过程中,矿井电法动态监测将成为电法勘探的未来发展方向,矿井电法勘探的应用领域将得到大幅度延伸,其发展前景也会更为广阔。      

岩溶管道的迁移-弥散输运模式

污染物在岩溶管道中的输运可以用一个迁移–弥散方程结合初始条件和边界条件来描述。笔者首先分别介绍了无限空间中的初值问题和边值问题,然后推导了半无限空间中的初值问题的格林函数。数值示例表明了格林函数在所生成的穿透曲线上呈现有限的偏态性。最后用初值问题的格林函数模拟了Davies等在Florida西北部的Black Creek和Emerald Sink进行的示踪实验。结果表明迁移–弥散模型能模拟实测穿透曲线中的上升部分,但不适合模拟强偏态的下落部分。     

矿井瞬变电磁法全空间视电阻率解释方法研究

从全空间中心回线源响应公式出发,推导了全空间晚期和全区视电阻率公式;通过与半空间公式比较和对实测资料的分析,研究了全空间视电阻率公式的应用效果.结果显示,全空间视电阻率为半空间视电阻率的(5/2)2/3倍,其晚期视电阻率与真值的相对误差小于0.56%,而相应的半空间视电阻率与真值误差均大于42%.与常规解释方法相比,采用全空间全区视电阻率换算方法能更好地圈定低阻异常范围,且电阻率差异大.因此,该公式更适用于矿井瞬变电磁法资料处理与解释,并具有更好的效果.     

陕西关中地区水资源的可持续发展支持能力

在阐述水资源支持能力涵义的基础上,计算了关中地区生态需水量、75%保证率时可利用水量、75%保证率时总需水量以及水资源支持能力的供需平衡指数.结果表明:关中地区生态需水量2005年为43.699×108 m3,2010年为44.119×108 m,2015年为44.394×108 m3; 2005年75%保证率时可利用水量为49.885×108 m3,2010年为49.466×108 m3,2015年为49.190×108 m3;2005年75%保证率时总需水量为94.26×108 m3,2010年为86.63×108 m3,2015年为84.22×108 m3.最后计算水资源支持能力的供需平衡指数,2005、2010、2015年,供需平衡指数小于0,说明流域可供的水资源量不具备对这样规模的社会经济系统的支撑能力,流域水资源对应的人口及经济规模是不可承载的,供需平衡的差值主要靠侵占河道内的生态需水量来实现的,河道内的生态破坏就是很好的证据.     

海平面下降对日本海表层环流的影响

本文基于POM海洋模式,通过改变地形条件进行了不同海平面下的数值实验,探讨了日本海表层环流场对海平面变化的响应。研究表明：随着海平面的下降,日本海南部的对马暖流及其分支逐渐减弱,海平面降低至-90 m和-100 m时,对马暖流的东朝鲜暖流分支和日本近岸分支几乎消失;而日本海北部的寒流强度基本保持不变,仅寒流主轴位置逐渐向北移动。且海平面的下降使对马海峡流量逐渐减小,进而导致对马暖流的强度逐渐减弱,影响范围也不断缩小。研究结果对过去古海洋海平面变化过程中日本海表层环流的改变问题具有一定的参考和依据。     

层状全空间瞬变电磁响应理论研究

研究全空间效应的影响因素及变化规律,可以有效地丰富地下瞬变电磁法的正、反演理论体系.为此,首先建立层状全空间模型,推导了全空间的瞬变电磁响应公式,采用快速汉克尔变换和余弦变换求出了回线中心处的感应电动势,对比分析了叠加方法得到的全空间响应,并引入全区视电阻率来分析瞬变电磁场扩散规律和全空间效应影响因素,最后通过实测模型来验证模型的计算效果.结果表明,层状全空间模型计算出的响应值相对误差低于3％,精度较高;叠加方法计算的瞬变电磁响应不是真正的全空间,且全空间响应均大于半空间响应的值;在低阻层存在时,全空间响应早期受电阻率和厚度的影响较强烈,由此发现在全空间条件下减少巷道内低电阻率干扰体是减小盲区的重要手段;在超高阻层存在时,半空间响应仅仅是全空间条件下观测点以上的地层电阻率为无穷大的特殊情况;低阻目标层的视电阻率受目标层埋深与层厚差异的影响,若埋深与厚度相差小则分层效果越好;实测数据的建模结果显示计算方法有一定的正确性.本研究填补了矿井瞬变电磁一维全空间响应研究内容,为实际应用提供了验算基础.