爆破振动对任意形状地下洞室的影响研究

根据应力波理论和复变函数方法,建立了求解爆破地震波作用下任意形状洞室动态响应的解析方法。即通过保角变换的方法,将物理平面上任意形状的洞室映射到像平面的单位圆,将问题转化为应力波与单位圆形洞室的相互作用问题。以爆破地震波与一半圆直墙拱形洞室相互作用为例,求解了不同频率的爆破地震波以不同方向作用于地下洞室时围岩的应力和振速分布,结合围岩的抗拉强度,求解了各种工况下围岩的临界破坏振速。     

风力作用下沙粒蠕移概率的转化特征

建立了沙粒从蠕移状态向静止、跳跃转化以及继续滚动的概率模型.根据滚动沙粒简化的运动方程,结合两个关键随机变量-沙床表面风速和床面位置参数,求出了静止概率、滚动概率、跳跃概率随时间变化的表达式.在此基础上通过对时间求极限得到稳定情况下沙粒处于三种运动状态的概率.利用沙粒蠕移概率除蠕移概率和跃移概率之和,得到沙粒相对蠕移概率,并以此反映蠕移输沙量占总输沙量的比例.计算结果表明,三种转移概率是时间、沙床表面风速和沙粒直径的函数.静止概率随时间增大而增大,但随粒径增大而减小;滚动概率随时间的变化根据粒径的不同表现出不同的特点.粒径较小,滚动概率随时间的增大先增大后减小,存在极大值;粒径较大时,滚动概率随时间的增大逐渐增大,不存在峰值.跳跃概率随时间的增大而增大.三种概率达到稳定状态所需要的时间随粒径的增大而减少.同粒径的沙粒在相同的时间内,三种转移概率会趋于定值.稳定概率和相对蠕移概率由沙床表面风速分布和粒径大小来确定,具有很大的取值范围;静止稳定概率和跳跃稳定概率随粒径的增大分别增大和减小;而滚动稳定概率随粒径的增大逐步先增大后减小.在一定风速条件下,相对蠕移概率随风速和方差的变化都不大,沙粒粒径是最主要的影响因素.     

卵砾石沙波临界水流条件的水槽试验

以往对沙波的研究多针对河流中下游、河口海岸段的细沙(粒径D<1 mm),而长江上游等卵砾石输移河段(D>2 mm)是否会出现沙波以及卵砾石沙波的临界条件,尚需开展进一步研究。通过长江上游九堆子、筲箕背等卵石滩的现场踏勘,观察到明显的天然沙波形态。采用中值粒径D₅₀=1.8 mm和5.3 mm的天然沙和D₅₀=4.8 mm的轻质沙进行水槽试验,成功模拟出砾石沙波。根据恒定均匀流条件下,产生沙波的比降、水位、流量等水流条件及试验沙的粒径、比重,提出卵砾石沙波的临界条件公式。结果表明,卵砾石沙波的临界条件可以用量纲起动功率w_* 、R／D及比降S表达,并据此提出判别系数G_Dcr。当研究河段的卵砾石输移带上的水流条件满足判别系数G_Dcr,则可以判断能够产生沙波现象。     

基于AR2U-Net的双相移谐波压制滤波法（英文）

双相移谐波压制滤波方法是在传统相移法滤波的基础上加以改进,能够应用于噪声、滑动扫描信号等复杂信号的一种新型谐波去除方法,但该方法在应用于实际资料时由于需要基波的时段信息和频段信息,而人工处理不仅耗费大量精力、效率低下,且精度不高。因此,本文将深度学习和谐波压制相结合,提出基于AR2U-Net的双相移谐波压制滤波方法,其中AR2U-Net神经网络是在传统U-Net神经网络中加入了注意门结构与递归残差块,使得网络在节省参数数量、简化计算复杂度的同时,提高了预测精度并强化了网络性能。本文AR2U-Net神经网络结构的输入为可控震源滑动扫描地震数据,输出为双相移法进行谐波压制所需要的基波信号的频率随时间的变化图,通过该图得到其相移曲线并使用双相移法还原基波信号。使用正演模拟构建了网络的训练集和测试集,训练过程中使用更平滑的Log-Cosh损失函数监控网络性能,并在训练集和测试集中分别与传统U-Net神经网络进行对比,验证了AR2U-Net的优良性能。将AR2U-Net与双相移法相结合应用于实际数据中,表明该方法滤除效果可以得到保证,具有一定的推广价值。     

脉冲内拉曼散射所致啁啾的研究

探究孤子自频移现象,从啁啾的角度来解释其产生的原因。运用数学求解及数值模拟方法,通过MATLAB编程画出了啁啾演变图,据此来研究自频移现象。研究结果表明,在高阶非线性效应中,脉冲内拉曼散射、色散和自相位调制共同所致的啁啾,与无拉曼散射效应时产生的啁啾相比,发生一系列新的变化:啁啾的中心发生漂移且图形的前后沿不对称,即负啁啾的峰值的绝对值大于正啁啾的峰值,这说明了脉冲频谱“红移”的谱峰变宽,或者说频谱移向了长波长方向—即人们所说的孤子自频移现象。     

四川紫色土区强降雨情况下泥沙输移突增的临界条件

探明强降雨下泥沙输移突增的关键特征因子及其临界条件对预防泥沙灾害及减少水土流失将起到至关重要的作用。选取典型的四川紫色土试验区鹤鸣观小流域为研究对象,采用数据分类统计对比分析方法,对试验站近10年降雨径流输沙资料进行分析,研究强降雨情况下次降雨量、降雨强度和降雨历时等对泥沙输移突增的影响,找出导致泥沙输移突增的关键特征因子及其临界条件。研究结果表明:四川紫色土区强降雨情况下泥沙输移突增的关键特征因子为次降雨量、降雨强度以及最大径流模数;同时各关键因子的临界值分别为降雨强度5.3 mm/h,次降雨量130 mm,以耕作方式为主的坡地最大径流模数临界值为6 000 dm3/（km2·s）,以种植林草为主的坡地最大径流模数临界值为3 000 dm3/（km2·s）。     

基于PHT3D的地下水中六价铀吸附反应运移数值模拟

在铀尾矿地区溶解态U(Ⅵ)渗漏到含水层中对周围环境造成严重的威胁。本研究利用反应运移软件PHT3D对U(Ⅵ)吸附实验进行模拟,并与传统Kd吸附经验模型进行对比。模拟结果表明:传统Kd吸附经验模型在地球化学条件发生变化时无法刻画表面吸附的动态变化;由表面络合模型计算的Kd值在时空是不断变化的,其更接近实际中多变水化学条件下的吸附;应用PHT3D进行反应模拟能够在复杂地下水流条件中获得较好的效果。     

基于地层成分和钻进参数的钻速预测模型

钻速预测是优化钻进施工过程中的重点难点。本文以实际采集的数据资料（包含4大类共28种不同的数据类型）出发,建立了以地层成分和钻进参数相结合为基本的钻速预测模型。为了提高模型的预测精度,将原始数据首先进行了标准化处理,消除了其量纲和数量级对模型预测可能产生的影响。由于原始数据种类过多,将原始数据先后进行了聚类分析和因子分析,提取其中有效信息最终将其缩减为11个输入参数和1个输出参数的预测模型。利用人工神经网络技术对这个模型进行了非线性拟合,结果显示本预测模型能够将误差控制在10%以内,具有一定的指导生产实践的能力。     

类星体色指数随红移的变化

本文讨论了类星体各光谱特征对其色指数的影响以及色指数随红移的变化，随着红移的增加，位于Ｌｙａ发射线短波方向的各种吸收特征进入了可见光区，内禀的禀的幂律谱和发射线强度的分布对类星体色指数及其弥散的影响将是次要的，各种吸收系统的作用将改变类星体色指数随红移变化的趋势，其中，Ｌｙｍａｎ系限吸收系统的影响最大，利用ＩＵＥ观测的类星体光谱求得色指数随红移的变化，对上述结果进行了验证。     

类星体红移分布的高频周期

本文对Ｖｅｒｏｎ－Ｃｅｔｔｙ和Ｖｅｒｏｎ类星体表中３１９７颗红移精度为０．００１的类星体做了红移分布的周期性分析。结果表明：类星体红移值在几个方向上存在高频波动的周期性分布，且置信度水平较高。根据我们的分析，这种周期性不可能完全是由于选择效应引起的。因此，类星体在大尺度上的分布很可能具有大约５０Ｍｐｃ的周期涨落。