非饱和土中水平入渗方程显式求解

在求解非饱和态土中水分入渗问题时,水力函数是体积含水率或者吸力的函数,致使其控制方程呈现出强非线性的特征,进而使得其求解变得十分困难。基于水分在土体介质中流动耗时取极值路径的选择这一假定,引入时间泛函,基于变分法原理将水平入渗问题转化为泛函极值问题。通过求解Euler–Lagrange方程,结合边界条件,得到非线性瞬态水平入渗问题的显式解析解。结合Brooks-Corey型水力函数,显式地求解出该类型非饱和态土的体积含水率发展分布规律。通过计算4种不同类型土体的水平入渗规律,将求解结果与已有结果以及数值结果进行对比,验证了该方法的有效性。结果表明:体积含水率分布与位置距离和湿润峰距离比值呈幂函数关系,指数取决于土-水特征曲线的形状参数;初始条件与边界条件会对体积含水率分布造成不同程度的影响。     

建立涌水量曲线方程的最小残差法

本文在综述了目前稳定流涌水量经验方程建立方法的基础上,根据最小二乘法原理,提出了一种新的方法—最小残差法,并给出了计算实例。计算表明,最小残差法是建立稳定法涌水量经验方程的一种较好方法,计算过程在微机上易于实现。     

航磁ΔT解析信号确定线性构造隐伏形态的算法及阿尔金的应用

本文研究了模拟线性地质构造具有普遍意义的有限延深薄板状体ΔＴ的解析信号强度与其几何参数之间的超定方程关系,运用奇异值分解和广义逆技术求解超定方程,获得了高精度的理论反演方法,同时给出了定性解释板状体产状的辅助方法。对阿尔金地区隐伏断裂形态的反演结果,为西藏地体的“北推东移”提供了定量化的地球物理解释证据。文章还勾画了阿尔金与塔里木的深部界线。     

随钻测量、随钻测井与录井工具

摆动阀泥浆脉冲器本身可以产生较高频率的载波,成为高速泥浆脉冲传输的较好选择。由于工作时负载力矩复杂,影响因素众多,为电机输出特性研究带来较大困难。利用在井下工作时的动力学平衡方程,通过水循环实验方式测量得到摆动阀电机在最大转矩比电流控制方式下的位置角度和输出电流数据,进而计算井下工作时电机输出转矩和输出功率,并对其影响因素进行综合分析。结果表明,受惯性转矩、弹性转矩和动态水力转矩的影响,电机输出转矩在不同工作频段表现为不同特征;低频段时,电机输出转矩的变化幅度随载波频率的增大而减小,输出功率随载波频率的增大而缓慢增大;中低频段时,电机输出转矩和输出功率在该频段幅度变化较小,相对比较稳定;高频段时,电机输出转矩和输出功率均随频率的增大而快速增大。可以通过增大扭杆刚度系数和降低摆动阀转子轴系转动惯量的方式降低电机在高频段的输出,以保证电机在额定转矩和额定功率下可以控制摆动阀在井下实现高频快速的摆动,产生稳定高载波频率下的泥浆脉冲压力波形,实现高频载波的目的,为随钻测井数据的高速传输提供了保障。

     

土的连续级配方程在粗粒料中的应用

粗粒料的级配对其物理力学性质具有重要影响。土体的级配通常用级配曲线来表示,级配方程则是对土体级配曲线的定量描述。利用土的连续级配方程,对各种粗粒料级配的适用性进行了验证,进一步总结了土石坝工程中粗粒料级配参数的常用取值范围;同时,分析了利用该方程进行粗粒料配料计算的实用性。主要结论如下：粗粒料的级配参数常用取值范围集中在-2相似文献   

陡倾层状斜向岩层视向溃屈机制力学分析——以陕西山阳滑坡为例

以陕西山阳滑坡为例,分析了陡倾层状斜向岩层岩质滑坡的视向滑动特征、滑移-溃屈破坏模式与机制。基于梁板理论、层状板裂结构岩体弯曲-溃屈破坏的力学模型在考虑自重、地下水静水压力作用及斜倾层状山体视向滑动侧向摩阻力作用的影响下,采用岩体结构力学分析的方法建立了相应的力学模型;经过力学分析,推导出基于斜坡自重、地下水静水压力与侧向摩阻力作用下的陡倾层状斜向岩层斜坡溃屈段长度条件方程。为验证条件方程的正确性,以山阳滑坡为例进行了验算,最后得出与实际调查较一致的结果,为防御陡倾层状斜向岩层斜坡产生视向溃屈破坏提供依据。      

TTI介质拟声波方程数值模拟

TTI介质qP波数值模拟方法因为考虑了倾角因素,可以比VTI介质qP波数值模拟方法更加准确地描述各向异性介质中地震波场的传播规律。文中用拟声波方程对TTI介质中的地震波场进行了高阶有限差分数值模拟,在改进衰减函数分布方式后,通过坐标变换,利用改进的完全匹配层(perfectly matched layer,PML)边界控制方程对波场边界进行吸收处理,取得了良好的效果;然后分析了拟声波方程数值模拟中的稳定性问题,并对波场中的伪横波进行压制。通过对不同模型的数值模拟,验证了文中使用的TTI介质拟声波波动方程的稳定性以及所采用的PML边界控制方程的可靠性和适用性。     

锚固系统质量检测的小波分析法

波动方程的有限元数值解表明,对锚杆灌浆体内部缺陷的探测,可用声速、幅值、波形等声参数作为判断的依据。基于小波包分析得到的能量特征向量,可以作为缺陷特征向量进行无损检测。人工神经网络这类非线性动力学系统运用于该灰色系统的质量预测,可取得良好的效果。     

Evaluation of distributed recharge in an upland semi-arid karst system: the West Bank Mountain Aquifer,Middle East

Assessment of recharge in a structurally complex upland karst limestone aquifer situated in a semi-arid environment is difficult. Resort to surrogate indicators such as measurement of spring outflow and borehole discharge, is a common alternative, and attempts to apply conventional soil moisture deficit analysis may not adequately account for the intermittent spate conditions that arise in such environments. A modelling approach has been made using the West Bank Mountain Aquifer system in the Middle East as a trial. The model uses object oriented software which allows various objects to be switched on and off. Each of the main recharge processes identified in the West Bank is incorporated. The model allows either conventional soil moisture deficit analysis calculations or wetting threshold calculations to be made as appropriate, and accommodates both direct recharge and secondary recharge. Daily time steps enable recharge and runoff routing to be calculated for each node. Model runs have enabled a series of simulations for each of the three aquifer basins in the West Bank and for the whole of the West Bank. These provide recharge estimates comparable to those prepared by earlier workers by conventional means. The model is adaptable and has been successfully used in other environments.