全球高程基准研究进展

建立统一的全球高程基准是国际大地测量科学界的核心目标之一,也是全球尺度地球科学研究、跨境工程应用等的必要基础设施。国际大地测量协会（international geodesy association,IAG）2015年发布了国际高程参考系统的定义,并于2019年提出了建立国际高程参考框架的目标。从全球高程参考系统的理论基础和定义出发,对国际高程参考系统与框架的理论、方法和实际问题开展论述与研究,主要包括全球大地水准面重力位$W_{\mathrm{0}}$的确定、基于高阶重力场模型的重力位确定、基于区域重力场建模的重力位确定,并重点论述和分析了IAG组织的科罗拉多大地水准面建模试验和中国2020珠峰高程测量实现国际高程参考系统2项典型案例研究。结果表明,在平坦地区和一般山区,重力大地水准面模型精度能达到1 cm（重力位0.1 m2/s2）,即使在珠穆朗玛峰这样的特大山区,也有望达到2~3 cm精度（重力位0.2~0.3 m2/s2）。综合典型案例研究结果、观测技术、数据资源和区域分布等因素,提出了建立国际高程参考框架的初步策略,包括IHRF参考站布设、重力位确定方法、数据要求、应遵循的标准/约定和预期精度指标等,展望了光学原子钟与相对论大地测量对于全球高程基准统一的潜在贡献。     

山东省曹县城区地热资源地质条件综合研究

曹县城区地处鲁西南黄泛平原地区,该区地表被巨厚的第四系和新近系松散层覆盖,区域断裂构造十分发育,地热成矿地质条件有利。可被利用的热储层主要有2个,分别为新近纪明华镇组热储和奥陶纪热储,二个热储层地热资源各具特点。对该区可利用热储层地热资源地质条件进行了分析研究,为下一步曹县城区地热资源的开发利用提供参考性地质依据。     

储层分布特征的时频分析及其在吉林某油田中的应用

时频分析是地震数据处理与解释中的一种重要的技术手段。笔者把该技术应用于吉林某油田中,得知研究区内储层主要由两个朵叶构成,分别位于该油田的西北部和西南部。地震反射波的85%能量位置对应的频率、65%能量位置对应的的频率和45 Hz位置的能量百分比,三个时频属性可确定砂岩的分布范围,有利储层发育程度和分布范围,并给出了有力井位,和钻井情况一致。     

SBPM试验不同长径比颗粒流细观模拟

自钻式旁压试验(Self-boring pressure-meter)具有对原位土体扰动小,测试深度大,能够得到不同深度处土体的应力-变形曲线,在测定地基土性参数和地基承载力上具有广阔的应用前景。然而受分析手段和研究水平限制,目前对SBPM试验不同长径比(length-to-diameter ratio)测定器加载过程中周围土体的细观变形响应研究较少,而土体参数的确定与其变形机制是密切相关的,基于此,应用PFC3D(Particle Flow Code in Three Dimensions)颗粒流程序对不同长径比L/D(6、10、15、20)下自钻式旁压试验进行了数值模拟,对测定器孔应变一定时,周围土体的位移场和应力场分布变化进行了分析研究。试验结果表明:根据长径比的大小,位移场和径向应力场分布可分为两种形式:当长径比L/D=6时,位移场和应力场分布呈"弧形壁灯笼状",测定器周围土体变形在其高度上不符合平面应变轴对称条件,且L/D=6时的土体应力小于后3值(L/D=10、15、20时);当L/D=10、15、20时,则呈"直壁灯笼状",此时在测定器高度上应力分布比前者均匀,其变形基本符合平面应变轴对称条件。径向应力在测定器附近两侧形成近似成对称分布的数个应力集中区。当测定器径向应变一定时,随着L/D的增大孔壁处土体径向应力逐渐呈负指数减小并趋于稳定。     

安徽池州杨北寨铜矿与铜山铜矿等矿床的比较研究

杨北寨铜矿、施村金矿位于湖区,可利用的工作方法手段有限,找矿难度大。通过将以往所取得的两矿区片段地质资料的结合,在区域地质背景分析和与相邻的铜山铜矿成矿地质条件对比研究的基础上,明确找矿思路,进行预测定位,并经有效可行的物探方法再对比论证,优化设计方案。施工首孔于相应的设计部位打穿五通组顶板,各预测主要见矿部位均见矿体;其后的验证又获得很多重要发现:深部发现花岗闪长斑岩岩体、斑岩型钼矿化及赋存于不同部位的铜多金属矿化。经再次与相邻矿集区铜陵狮子山等矿田对比研究,认为杨北寨矿区具"多位一体"矿化特征,找矿潜力大,提出新的找矿思路,进行了新的预测定位;同时对池州其他地区的找矿也提出设想。     

基于τ-p变换的地震道重构

基于τ-p变换原理,研究一种基于τ-p变换的地震数据重构方法,运用该方法对待重构道用零道替代,通过τ-p正反变换及一定的迭代处理实现地震道数据重构。理论模型与实际资料应用表明,基于τ-p变换的地震道重构方法效果明显,重构数据稳健。     

三维数值模拟在地下工程围岩二次应力-形变场研究中的应用

地下工程开挖时常出现围岩稳定性问题[1],而研究围岩稳定性问题的关键之一是围岩开挖后的二次应力-形变场研究.由于受诸多不确定因素的影响,对此问题的认识和研究面临一定难题.工程实践证明,借助三维数值模拟方法来研究这一问题具有较好效果.     

地下水源热泵系统热平衡预测三维数值模拟

为了准确模拟预测地下水源热泵系统运行期间的地下水渗流场与温度场的变化规律,避免未来地下水源热泵系统运行期间出现的冷热贯通现象与堆积问题,科学合理地设计地下水源热泵系统。以江苏南通益兴集团地下水源热泵示范工程为例,建立了地下水渗流与热量运移三维耦合数值模型,并结合地下水源热泵系统的设计运行方案,预测分析了未来地下水源热泵系统的热平衡发展趋势。结果表明,该工程按设计方案运行,整个区域地下水温度逐渐升高,出现热堆积问题。采用春秋季与冬季多加热生活用水增加制热负荷量的方法,可有效缓解热堆积问题。     

云南省江城地区盐盆地重力勘探与深部找钾启示

云南省江城勐野井钾盐矿是目前我国发现的唯一固体钾盐矿。该地区地质构造复杂,近几年通过野外地质、地球物理及钻井勘探 ,认为钾盐来自深部侏罗系,并沿断裂构造带挤压塑流到表层,可能在深部还存在大面积的“盐源”。为实现找矿突破,亟须了解控制盐矿形成的构造及围岩的三维结构特征。通过对江城地区高精度重力数据位场分离、边缘检测、3D物性反演的地球物理处理与解释,获得了勐野井地区江城湖盆的基底变化、断裂展布等地质信息,确定了研究区构造格架、地下密度体的三维分布与岩盐矿的关系,推断在勐野井矿区西北深部可能还有侏罗系盐岩甚至钾盐的存在,该地区将是未来找矿工作的重点。研究成果为江城地区下一步钾盐矿勘查提供了线索和依据。