降雨过程中边坡临界滑动场

降雨入渗过程中孔隙水压力的升高与基质吸力的降低引起边坡稳定性的下降,是导致边坡滑塌的主要诱导因素。利用饱和-非饱和渗流有限元计算得到的孔隙水压力场,基于Fredlund提出的非饱和土抗剪强度理论,对边坡临界滑动场进行改进,提出可以考虑降雨过程的边坡临界滑动场数值模拟方法,能够方便、快速地计算出边坡局部、整体安全系数和相对应的临界滑动面在降雨过程中的变化历程。将该法用于一个典型均质边坡和一个非均质边坡在降雨过程中的稳定性计算,分析降雨持续时间、降雨强度和非饱和强度参数取值等因素对边坡稳定性的影响,并将计算结果与其他方法进行比较,结果表明临界滑动场方法能搜索任意形状最危险滑面,计算的安全系数合理。     

大型地下水封石油洞库渗流场时空演化特征研究

地下水封石油洞库是利用饱水岩体密封性进行石油储存的方式。在地下水封石油洞库的建设中,由于工程体的出现,改变了区域地下水的补给、径流和排泄条件,干扰了原来平衡的地下水渗流场,为保证地下石油洞库的水封效果,需进行裂隙岩体渗透特性及地下水渗流场时空演化研究。以国内首个在建的大型地下水封石油储库为工程背景,结合现场试验数据分析,运用等效连续介质的方法,采用裂隙岩体各向异性渗透张量,建立三维地下水数值模拟模型,预测不同施工进程时地下水位的变化。分析预测结果表明：在地下洞室开挖过程中,无水幕条件下地下水位逐渐降低,主洞室部分区域出现零水头压力区,无法保证水封性;模拟运营期水幕巷道施加定水压力,地下水位上升至设计高度35 m且趋于稳定,可以满足水封效果要求。研究结果对地下石油洞库的水封性评价具有一定的工程意义和理论价值。     

基于COMSOL的地下水封油库围岩流固耦合特征模拟研究

地下水封油库通常建造于完整性好的结晶岩体内部,利用隙存水封的原理将油气封闭于地下洞室内部,洞库围岩在施工及运营期间具有典型的流固耦合特征。论文基于裂隙岩体流固耦合理论,采用COMSOL Multiphysics 软件对洞库围岩不同工况下流固耦合特征进行了模拟研究。研究结果表明:地下洞库在不设置人工水幕情况下,开挖后洞室顶部地下水位明显下降,并形成降落漏斗,可能导致洞室油气外溢; 设置人工水幕后,洞室顶部地下水位下降趋势得到明显控制,有效确保了水封的可靠性; 在设置水幕的情况下,洞室直墙及洞室拱顶与底板角点处出现明显的应力集中,但围岩仍未出现连贯塑性区,洞室最大位移不超过5mm,洞室围岩稳定性良好。分析成果对于指导洞库优化设计及施工具有一定的参考价值。     

北京某垃圾处置场对地下水的污染

通过对北京某垃圾场所处的环境地质条件、地层对垃圾污染物的防护能力的调查及对地下水连续1个水文年的污染监测,用单因子和多因子(综合污染指数和内梅罗污染指数)2种方法,评价了该垃圾场对地下水的污染情况。结果表明,该垃圾场对地下水的污染极其严重：综合污染指数可达到59;单项污染组分如NO2^-、NH4^ 、COD等普遍比参照值高出几十倍,致癌物质NO2^-则高出340多倍。从水质的角度看,地下水中有的污染物(NO2^-、NH4^ 、COD)已经超出地下水Ⅲ类水质标准数十倍甚至100多倍,到了不能饮用的程度。这表明地质环境对地下水资源的防护能力直接关系到国土资源的合理利用及城市管理,若垃圾处置场选址不当,将污染地下水资源,影响城市可持续发展。     

前期500hPa高度场变化对贵州降水可预报性的影响

通过对北半球近50年各月500hPa高度场格点资料和贵州15个站近50年各月降水资料的分析,得出前期500hPa高度场变化对贵州降水可预报性及降水分布都有重要影响.     

地下水温度示踪理论与方法研究进展

对地下水温度示踪理论与方法的相关研究做了评述,介绍了当前地质体中温度场与渗流场耦合作用模型、数值模拟技术和渗流参数反演方法,并从温度示踪方法的两个主要应用领域:地表水与地下水交换和工程地下水渗漏探测(以堤坝为例),说明地下水温度示踪的应用研究.在地质体中温度场与渗流场耦合模型方面,裂隙介质、非饱和带、复杂边界条件和非D...     

复波场的实部和虚部对同时源波形反演的影响

高精度的成像需要准确的速度场信息,波形反演被认为是目前具有最高分辨率的速度反演方法之一.计算效率是目前全波形反演需要考虑的一个主要问题.为了很好地解决计算效率的问题,本文引入了一种高效的无串扰同时源反演方法,并详细介绍了其原理与计算流程.同时,基于此多震源同时反演方法,本文拓展出实波场反演、虚波场反演及复波场反演的三种反演策略,进而分析复波场的实部和虚部对全波形反演的影响.实验表明,相比于复波场全波形反演,无论是实波场反演还是虚波场反演,反演分辨率有所降低;相比于实波场反演,虚波场反演对初始模型的依赖性较小,目标函数的非线性较弱;最后,通过使用组合反演策略,即初始阶段采用虚波场反演,中后期阶段采用复波场反演,不仅可以降低反演的非线性,而且能够保证高精度建模.

     

工程地质界面: 从多元表征到演化机理

工程地质界面是地层中两种或多种介质间的接触面, 以及对三相介质迁移、物态变化和岩土体稳定性起控制作用的转换面, 它们受自然营力和工程活动的共同作用, 在地质灾害的孕育、发展和发生过程中具有控制性作用。如何准确获取界面的多场演化信息, 厘清界面的灾变动力学机制和相互作用, 是工程地质防灾减灾领域的核心科学技术问题。在回顾工程地质界面研究领域发展历程的基础上, 梳理和归纳了工程地质界面的基本概念、分类体系和主要特征, 并以长江三峡库区典型滑坡为例, 结合本团队的研究工作对界面多元表征与演化机理方面的最新研究进展进行了详细的阐述, 最后对该领域未来的发展趋势进行了展望。上述综述表明, 工程地质界面是诱发地质灾害的关键带, 可分为物质界面、状态界面和运动界面3类。通过引入光纤传感等尖端感测技术, 初步实现了工程地质界面多元信息的智能表征。在对库岸滑坡长期原位监测的基础上, 系统总结了滑坡灾变的演化机理和界面控制模式。根据新时代学科发展趋势和国家重大需求, 今后应进一步关注如何结合工程地质界面的特征, 研发并构建空-天-地-内立体化监测网络, 实现关键界面热-水-力多场耦合信息的实时获取和表征, 并结合大数据及人工智能等技术研发相应的预警预报系统, 以提升对各类重大地质灾害的防范水平和应对能力。      

基于MRAS证据权重模型的河南老湾地区金矿成矿预测

河南省老湾地区是桐柏—大别有色贵金属成矿带上重要的金成矿区。在综合分析该区成矿因素的基础上,提取构置了地层、韧性剪切域、脆性断束、岩浆岩、与Au有关的蚀变带和Au、As、Sb、Ag水系沉积物单元素异常等9个预测变量,基于MRAS软件,采用证据权重模型对该区金矿进行了成矿远景预测工作。本次采用0.10 kmx0.10 km的网格单元进行预测,经过各预测变量的先验概率计算、权重值统计、独立性检验和后验概率的计算等过程,划分出A、B、C三个级别的成矿远景区块,根据预测网格分布特点及该区金矿地质特征,圈出了Ⅰ级找矿远景区4处,Ⅱ级找矿远景区4处。综合分析认为:已知金矿床或矿点多数落入A级或B级成矿远景区块,C级成矿远景区块主要是在A级或B级成矿远景区块的周边,与成矿区带从中心向边缘渐变的特征相符合;圈出的Ⅰ级找矿远景区内均已发现金矿床(点),并且后验概率平均值较高,具有较好的金矿找矿潜力。