数理统计方法在区域浅层地下水水文地球化学研究中的应用

通过对四川盆地大量浅层风化带裂隙水水化学数据的描述性分析、相关分析、因子分析,结合盆地地质-水文地质条件,分析和研究了浅层风化带裂隙水化学成分分布特征及形成作用。结果表明:区内浅层风化带裂隙水中主要阴阳离子为HCO₃^-和Ca²⁺,HCO₃^-、Ca²⁺、Mg²⁺在地下水中含量相对稳定,尤其是HCO₃^-绝对含量较大,相对含量差别不大;Na⁺+K⁺、SO₄^2-、Cl^-在地下水中含量变化较大,是随环境因素变化的敏感因子;水化学成分特征的形成受大气降水和含水系统中岩石矿物成分的影响;总溶解固体值TDS＜1 g/L的淡水在区内大面积分布,TDS值总体呈现出由盆地边缘向盆地中心的递增关系,表明溶滤作用由盆地周围向盆地中心的递增特点,但局部地区TDS值受大气降雨的影响。     

黄河下游断面形态与水沙输移关系及数学模拟方法

以前人对黄河下游的实测资料分析为基础,本文讨论断面形态与来水来沙关系、断面形态对输水输沙的影响,并根据实测资料,提出黄河下游弯段与直段断面冲淤变化的两种模式,建立了主流摆动及坍岸影响断面形态变化以及纵向冲淤量在断面的分布两种数学模拟方法。     

水库现代沉积过程沉积磷的早期成岩作用模型研究

在沉积磷形态分析、孔隙水化学、核素计年以及吸附解吸实验等的基础上,运用一维“反应-平流-扩散”模型,研究了红枫湖现代沉积过程中磷的沉积改造。结果表明:红枫湖现代沉积过程中,有机态磷的矿化分解和铁结合态磷的络合/溶解,是控制沉积物磷迁移转化动力学的主要机制。沉积物-水界面附近有机磷的快速降解,可能克服沉积界面上铁氧化物对溶解磷的吸附缓冲,而形成向水体的磷酸盐迁移通量;自生磷灰石的沉积改造相对不明显,沉积磷向稳定形态含磷矿物(钙氟磷灰石)的转化过程同样不能影响红枫湖现代沉积过程中磷转化的质量平衡。     

西藏“一江三河”地区地下水环境背景值初步研究

在分析对比国内外研究方法的基础上,选择数理统计方法,通过最广泛的数理统计法的应用原则、数据检验、背景值取值等问题的论述,对西藏"一江三河"地区地下水水质指标TDS,Ca2+,Mg2+,Na+环境背景值进行研究,并初步探讨了它们的空间分布规律及控制因素.结果表明,地形地貌、区域水动力条件等因素对研究区地下水指标的空间分布起主要控制作用.该结果为评价西藏"一江三河"地区地下水污染状况提供科学的依据.     

Optimization Mathematical Model of Pile Forces for Offshore Piled Breasting Dolphins

An optimization mathematical model of the pile forces for piled breasting dolphins in the open sea under various loading conditions is presented. The optimum layout with the well distributed pile forces and the least number of piles is achieved by the multiplier penalty function method. Several engineering cases have been calculated and compared with the result of the conventional design method. It is shown that the number of piles can be reduced at least by 10%—20% and the piles‘ bearing state is improved greatly.     

论CILa/CISm—CILa图解

通过对分离结晶作用和批式熔融作用C_l^y/C_l^x-C_l^y图解的数学分析,笔者认为,虽然C_l^La/C_l^sm-C_l^La图解在一定程度上能区分这两种不同岩浆作用过程,但是,Treuil等的解释是不完全的。直线的斜率和截距还极大地受参数C_o^x,C_o^y,D_x,D_y的影响。该图解并非总是有效。本文还给出了一般式C_l^y/C_l^x-C_l^y在其它方面的可能应用。     

沙三中亚期东营三角洲前缘滑塌浊积岩定量预测

东营凹陷沙三中亚段广泛发育三角洲-浊积体系沉积。根据砂层组沉积的垂向变化特征,将沙三中亚段沉积时期东营三角洲自上而下划分为1～9期次,自东向西向湖盆中心进积。与三角洲有关的前缘浊积体包括滑动浊积岩、滑塌浊积岩及远源浊积岩3种类型,其中滑塌浊积岩发育的规模、数目最为稳定,是前缘浊积体定量研究的重要类型。笔者采用控制变量的方法对单因素关系进行探讨,进而分析多因素综合关系,对沙三段中亚段沉积时期东营三角洲前缘浊积体进行定量研究,从而探讨三角洲沉积结构与前缘滑塌浊积体发育的定量关系。研究发现,三角洲沉积结构特征(三角洲前缘地层厚度H、砂岩百分含量x等)、浊积岩滑移距离s以及三角洲前缘斜坡坡角的大小α,可以定量地确定,并且三角洲前缘滑塌浊积体发育的厚度h与前缘厚度H、前缘砂岩百分含量x成正相关,与浊积体滑移距离s呈负相关,并且得到预测三角洲前缘浊积体厚度h的数学模型。     

Diffusive mass exchange of non‐reactive substances in dual‐porosity porous systems – column experiments under saturated conditions

Diffusive mass exchange into immobile water regions within heterogeneous porous aquifers influences the fate of solutes. The percentage of immobile water is often unidentified in natural aquifers though. Hence, the mathematical prediction of solute transport in such heterogeneous aquifers remains challenging. The objective of this study was to find a simple analytical model approach that allows quantifying properties of mobile and immobile water regions and the portion of immobile water in a porous system. Therefore, the Single Fissure Dispersion Model (SFDM), which takes into account diffusive mass exchange between mobile and immobile water zones, was applied to model transport in well‐defined saturated dual‐porosity column experiments. Direct and indirect model validation was performed by running experiments at different flow velocities and using conservative tracer with different molecular diffusion coefficients. In another column setup, immobile water regions were randomly distributed to test the model applicability and to determine the portion of immobile water. In all setups, the tracer concentration curves showed differences in normalized maximum peak concentration, tailing and mass recovery according to their diffusion coefficients. These findings were more pronounced at lower flow rates (larger flow times) indicating the dependency of diffusive mass exchange into immobile water regions on tracers' molecular diffusion coefficients. The SFDM simulated all data with high model efficiency. Successful model validation supported the physical meaning of fitted model parameters. This study showed that the SFDM, developed for fissured aquifers, is applicable in porous media and can be used to determine porosity and volume of regions with immobile water. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

考虑泥沙冲淤对水流控制方程的改进与模拟

以一维数学模型为例,通过数值实验及渭河实际资料的验证,发现在含沙量较大的情况下,水流连续方程里的浑水与床面的交换项对流量影响是明显的,计算中应予考虑.解释了在像黄河这样的多沙河流中存在的“水变沙”、“沙变水”的现象.由此可见,在模拟含沙量较大河流的水沙数学模型中,应完整考虑水流连续方程的微元河段的水量变化率、进出通量变化及浑水与床面的交换通量这三项.     

基于GIS城市洪水淹没模拟分析

城市洪水淹没范围动态模拟分析是城市防洪规划与防治决策的一个重要基础工作。本文主要研究洪水从翻堤口出发在地理空间蔓延、扩散、动态行进及确定淹没范围的数字模拟方法。为此,根据数学形态学及测地圆概念,研究设计了洪水扩散范围的“膨胀”模拟算法和淹没范围搜索算法,用于查询淹没通块中从翻堤处到任一点之间的淹没路径和ｔ时刻洪水扩散范围。