孔隙环境特征对高岭土超声波波速影响机理研究

高岭土是工程中常见的黏性土体,其微观结构对孔隙环境的变化十分敏感。目前针对高岭土孔隙环境特征与声波波速关系的研究还有待深入。基于超声波测试理论,采用RSM-SY6超声波检测仪,研究了不同孔隙环境条件下,高岭土超声波波速的变化规律,并从黏土颗粒的排列方式及其与孔隙溶液的相互作用等微观角度,分析了孔隙环境特征对高岭土超声波波速的影响机理,为超声波检测技术在土体中的应用提供了一定的理论依据。结果表明：（1）孔隙比越大,高岭土超声波波速越低;（2）随着含水率的增加,高岭土超声波波速先小幅度降低,后大幅度升高;（3）孔隙溶液酸碱度对高岭土超声波波速的影响与边缘等电pH值有关,当孔隙溶液p H值等于边缘等电pH值时,超声波波速最大;（4）盐分的加入使高岭土超声波波速降低,当盐溶液浓度在0～0.5 mol/L时,波速下降最快。相同阴离子条件下,高价阳离子对超声波波速的降低作用更明显。研究结果可为黏性土体声学特性研究提供参考,同时也为超声波检测技术在土体中的应用提供了一定的理论依据。     

非承压含水层定水头抽水两区井流数值模型研究

为了揭示在非承压含水层中定水头抽水试验引起的达西-非达西两区流动机理,提出基于有限差分法的地下水定水头抽水井流数值模型。该模型根据抽水的流态特征将含水层分为2个区域：靠近抽水井的有限非达西渗流区域和远离抽水井的半无限达西渗流区域,其中非达西流区域流态的模拟基于Izbash方程实现。通过与COMSOL Multiphysics的有限元数值解进行比较,验证了所提出数值解的可靠性。最后,研究有限非达西流效应对水头和抽水井抽水速率的影响以及井内水头对抽水井抽水速率的影响。研究表明：在抽水试验中非达西区域的影响不可忽略,湍流会分别导致两区流中水头较纯非达西流和纯达西流的水头偏大和偏小,且随抽水时间的增加逐渐变大;通过减小抽水井井内水头或增大非达西系数可提高抽水速率,但该影响会随抽水时间的增加而逐渐减弱;断面流量随径向距离的增大而不断减小,断面流量与径向距离曲线下降速率不断减小,且在转换界面处会出现转折点。该模型为定量研究在非达西流和达西流耦合作用下抽水井附近的井流水头特征提供了一种简洁的方法,并为调查定水头抽水测试期间的抽水速率提供理论依据。     

沉水植被斑块尾流多尺度紊流结构研究

探究斑块尾流中多尺度紊流结构对理解植被群落影响下的泥沙输移规律和河床演化过程有着重要意义。通过室内水槽试验,分析不同高径比及植被体积分数影响下的斑块后水流特性,得到时均流速及雷诺应力分布规律;通过谱本征正交分解对其脉动场进行分析,探究不同尺度涡的空间模态及能量分布规律。研究结果表明：(1)冠层垂向剪切层内剪切强度及其最大量纲一剪切层垂向厚度随着植被体积分数增大而增大,随着高径比增大而减小。(2)斑块尾流中,大尺度涡旋对应频率集中在0.15～0.29 Hz,对应斯特劳哈尔数为0.16～0.32,垂向分布介于0.2～1.3倍植被高度,纵向分布介于2～6倍斑块直径,横向关于植被中心线呈现出非对称分布。(3)纵向出流流速及剪切层内紊动强度是影响稳定尾流区长度的重要因素。剪切层纵向输运速度随着纵向出流流速增大而增大,剪切层垂向扩散速度随着紊动强度的增大而增大。     

北美东部被动大陆边缘盆地的分段性与油气勘探

北美东部被动大陆边缘是世界上最古老的完整被动大陆边缘之一,是研究被动大陆边缘发育演化的天然实验室。本文在大量国外研究成果的基础上,应用盆地构造解析方法,深入研究了北美东部被动大陆边缘盆地群的地质结构和构造演化特征,并揭示了盆地群的油气地质规律。研究认为,北美东部盆地群沉积充填和不整合面发育具有明显的分段性和差异性。以区域不整合面为界,不同段盆地可划分为不同的构造层:南段盆地可划分为两套构造层;中段南部盆地可划分为3套构造层;中段北部盆地可划分为4套构造层;而北段盆地可划分为5套构造层。盆地群整体经历了陆内裂谷—陆间裂谷—被动大陆边缘的演化过程,但不同段盆地的构造演化具有明显的分段性和迁移性:晚三叠世沉降中心位于南段盆地;早侏罗世初期迁移至中段盆地,南段大陆开始裂解;中侏罗世逐渐迁移至北段盆地,中段大陆开始裂解;早白垩世晚期,北段大陆开始裂解。受持续的抬升剥蚀及大西洋岩浆活动省的联合作用,南段盆地和中段大多数盆地缺乏油气保存条件;斯科舍盆地和大浅滩盆地是主要的含油气盆地,以上侏罗统烃源岩为主,主要发育断层—背斜圈闭和盐体刺穿圈闭,整体表现为“自生自储”和“下生上储”的特征。     

磁法三维建模在陕西省龙王沟磁铁矿勘探中的应用

以陕西省龙王沟磁铁矿高精度磁测数据为基础,采用小波多尺度分解方法,对化极后的磁法数据进行多尺度分解,通过功率谱法计算小波多尺度分解后的各阶细节异常的场源深度。结合地形、地质及钻孔资料,采用2.5D人机交互反演对磁测剖面上的磁铁矿体进行拟合,利用Golden Software公司开发的Voxler软件,在虚拟三维环境下实现二维小波多尺度分解数据的可视化,建立三维地质体模型,直观预测磁铁矿体的空间范围和分布形态,实现地质、物探和地上、地下信息一体化集成展示,进行专业分析评价和辅助决策,可以有效提高地质找矿效果。     

钦杭结合带中段龙头寨群黄竹洞组地质时代的新证据:流纹岩夹层的SHRIMP锆石U-Pb年龄及地质意义

为进一步查明钦(州湾)-杭(州湾)结合带中段龙头寨群的地质时代及龙头寨群黄竹洞组与上覆南迳组的接触关系,在野外考察、代表性剖面测制的基础上,对粤北始兴司前龙头寨群黄竹洞组变质岩系顶部首次发现的火山岩夹层的2个弱变质流纹岩样品进行了SHRIMP锆石U-Pb年龄测定,获得~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄分别为436.2±2.1Ma (n=15,MSWD=1.60)和438.7±2.1Ma(n=16,MSWD=1.17),指示黄竹洞组的地质时代属晚奥陶世-早志留世,为黄竹洞组的地质时代归属提供了证据。结合上覆南迳组碎斑熔岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为443.6±5.4Ma,说明黄竹洞组火山岩夹层与南迳组火山岩的锆石U-Pb年龄在误差范围内一致,属同期火山活动的产物,为黄竹洞组与南迳组的接触关系属整合接触提供了时代约束。粤北龙头寨群黄竹洞组顶部火山岩及南迳组火山岩系的发现和地质时代的厘定,为钦-杭结合带中段晚奥陶世-早志留世龙头寨群属活动大陆边缘沉积提供了依据,暗示钦-杭结合带中段加里东造山带属俯冲-碰撞造山带。     

基于广播RTK边缘计算的北斗高精度地质灾害监测系统及应用分析

为提供全天候、全自动化、高精度变形监测服务,并最大限度降低空间环境因素对实时高精度定位的影响,基于数字调频广播（CDRadio）RTK（载波相位差分技术）边缘计算技术融合GNSS（全球卫星导航系统）核心解析算法,开发了具有自主知识产权、结构开放的“基于广播RTK边缘计算的北斗高精度地质灾害监测系统”,该系统能长时间稳定运行,并能满足功能性需求和非功能性需求在内的所有用户需要。以广西梧州市长洲区宝石园8号地块不稳定斜坡为例,通过分析2020年5—11月的监测数据表明:整个坡体处于蠕变阶段,坡顶前缘有向外侧蠕动且下沉的趋势,整个坡体有向东南方向倾斜发育的趋势。系统通过建立良好的系统信息交互平台,将系统形成的统计分析信息高速便捷地传递给用户,提高用户系统管理、决策、应用能力;充分挖掘系统数据资源,提供实时预报服务,提高信息采集、传输、处理、分析、预报的准确性、可靠性,全面提高地质灾害监测预警预报管理能力,更好地为各级管理部门的决策和指挥抢险救灾提供科学依据。     

线性参数系统的多新息辨识方法

系统有线性和非线性之分.线性系统有统一的描述形式,非线性系统因类别无数,不可能有统一描述.线性参数系统是一类特殊的非线性系统,它在参数空间上呈现线性特征,介于线性系统与非线性系统之间.针对伪线性参数系统,讨论了基于辅助模型的多新息辨识方法、基于滤波的辅助模型多新息辨识方法、基于模型分解的辅助模型多新息辨识方法、基于滤波的分解多新息辨识方法,并给出了几个典型辨识算法的计算量、计算步骤和流程图.     

三维顶板斜向驱动方腔流有限元并行计算

基于PETSc FEM开源代码,采用分步有限元算法和区域分解法,并行计算了不同雷诺数下的三维顶板斜向驱动方腔流问题。计算结果表明,当顶板沿其对角线方向运动时,流体与下游侧壁发生斜向碰撞后在下游对角处汇聚并形成射流,该射流在与底面、上游侧壁碰撞后形成较为复杂的涡流结构。雷诺数大小对三维顶板斜向驱动方腔流的涡流场结构形态具有重要影响。并行性能分析表明区域分解法能有效地提高三维粘性方腔流的计算速度。     

全极化SAR图像边缘检测的随机距离法

提出了一种基于复Wishart分布随机距离的PolSAR图像边缘检测方法,将统计学中的随机距离理论引入PolSAR图像边缘检测中,依据的主要原理是边缘两侧类别之间随机距离的大小与边缘的方向和两侧类别差异的高度相关性。通过模拟数据对随机距离检测边缘的性能进行了全面分析,表明随机距离具有准确的边缘定向和定位能力。并利用基于复Wishart分布随机数生成器模拟的PolSAR图像和一景机载全极化SAR图像进行了验证。试验结果证实了该方法检测边缘的效果。