相变修正方案在GRAPES模式标量平流中的应用

如何更好地模拟水物质的空间分布和小尺度变化,对于数值天气预报效果的改进,特别是对于更好地模拟降水过程,具有重要的意义.计算机的飞速发展使数值模式的分辨率不断提高,云的显式计算成为可能,这样就要求水物质在平流的过程中必须要做到高精度、守恒、保形.水物质场是正定标量的场,具有空间和时间变化幅度大、存在强梯度甚至不连续的特点,水物质场的合理模拟一直是数值预报中的一个难题.GRAPES模式中的标量平流方案采用PRM分段有理函数方法,比较好地解决了该半拉格朗日模式中水物质平流的高精度、守恒、保形问题,但是当有凝结潜热发生时,由于半拉格朗日平流方案求解上游点时的插值,在云边缘区域会造成虚假的云水,进而导致不合理的相变过程.为了解决以上问题,本研究在GRAPES模式中PRM平流方案的案础上,加入了非线性半拉格朗日相变潜热的修正方案,旨在改进GRAPES模式对水物质平流问题的模拟,提高降水的预报效果.该研究通过理想试验,验证了非线性半拉格朗口相变修正方案可以有效地限制云边缘由于半拉格朗日平流方案插值产生的虚假柑变;然后将该方案加入GRAPES模式的PRM水物质平流方案中,通过实际个例模拟验证了加入非线性半拉格朗日方案以后,模式可以更好地模拟水物质的平流过程,且对云中热力场及水物质分布地模拟更加合理,同时预报出的雨带中心区与实况更加符合.     

天津地区用电量与气温的非线性响应关系研究

利用门限回归模型和非线性滑动回归模型,分析天津市2014—2019年日用电量和气温之间的非线性关系,并计算得到不同响应关系下的阈值气温.结果表明:天津地区的阈值气温在不同响应关系下存在明显差异,在"V"型非线性响应关系下,阈值气温为18.8℃,在"U"型响应关系下,线性不对称模型的舒适区范围为12.3—23.4℃,非线...     

库车前陆褶皱-冲断带盐构造差异变形和分段性特征探讨

通过野外地质调查、GIS分析、三维可视化分析、盐相关构造变形样式的探讨、平衡剖面分析以及缩短量和缩短率的估算,表明库车前陆褶皱—冲断带盐构造具有明显的差异变形和分段性特征。差异变形主要表现为纵向上不同层次变形的差异性以及平面上构造变形的分带性与分段性。段与段的分界一般为走滑断层,在野外可见大量断层三角面、擦痕、阶步、错断的山脊和河谷等现象,地貌GIS分析可以揭示一些构造分段的细节特征,三维可视化反映了隐伏的残留盐枕的分段性。不同的段具有迥然不同的构造变形样式,平衡剖面分析可以估算出不同段落缩短量和缩短率的明显差异。盐构造差异变形和分段性的形成一方面受控于天山造山带的分段性活动过程,还和盐岩层本身的沉积学特征及盐体展布格局有关,同时还明显受到基底构造的控制,与基底古隆起、基底断裂及古构造断坡的发育密切相关。     

博格达南、北缘成盆过程演化及其对油气形成影响

以博格达地史演化为主线,探讨博格达构造域成盆—成烃—成藏的演化过程。研究认为,博格达构造域时空演化具有明显的分期性、分段性,其演化历程大体经历三个阶段:①泥盆纪—早二叠世西博格达为陆内裂谷阶段,东博格达经历泥盆纪—石炭纪裂谷演化阶段后于石炭纪末期裂谷回返形成褶隆;②晚二叠世—侏罗纪西博格达为裂谷后坳陷阶段,东博格达褶隆进一步隆升形成界山雏形,南缘进入弱压陷—挠曲沉降阶段;③侏罗纪末期—第四纪西博格达裂谷开始回返隆升成山,北缘形成阜康前陆,东博格达界山雏形再度隆起,南缘形成前陆。成盆—成烃—成藏演化史表明,西博格达经历裂谷后期坳陷阶段湖相烃源岩发育（P2）,后期（T-J）深埋,晚期（J末-Q）裂谷回返隆升造山致使油气破坏阶段,造山前期远源运聚成藏较为有利;东博格达南缘经历多期压陷-挠曲沉降,发育湖-沼相多套泥质、煤系烃源岩（P2-J2）互层,前侏罗纪构造格局控制上二叠统油气系统远源运聚成藏,侏罗纪末期以来造山运动所形成的构造格局控制中、下侏罗统油气系统源内（或近源）垂向运聚成藏。     

复式断陷边界控陷断层生长特征及油气地质意义——以松辽盆地长岭早白垩世复式断陷群东部为例

在陆内裂陷盆地中,复式断陷的边界控陷断层具有分段生长的特征,通过古断距回剥技术利用最大断距相减法,对松辽盆地长岭早白垩世复式断陷群东部的5个断陷边界控陷断层形成演化历史进行恢复。得到各边界控陷断层形成均经历"孤立分段"—"软连接"—"硬连接"3个演化阶段,最终形成一条统一的边界控陷断层,即沿边界控陷断层走向多个次级断陷复合最终形成统一的断陷特点。但各个边界控陷断层分段生长演化历史具有差异性。这对复式断陷内油气聚集成藏具有十分重要的地质意义:边界控陷断层的分段生长控制复式断陷的复合时期,进而控制着不同时期有效烃源岩的分布范围;边界控陷断层分段生长的连接部位对火山岩与碎屑岩储层发育均有控制作用;各个次级断陷在复合过程中形成的古隆起往往是油气聚集的有利部位。     

高层分段隔震结构的动力响应分析

本文提出了一种基于叠层橡胶支座的大高宽比高层建筑分段隔震结构形式,并对同一高层建筑结构分别采用基础隔震、层间隔震和分段隔震三种不同形式时进行了数值模拟对比分析。结果表明,采用分段隔震形式可明显减小高层建筑结构的顶层侧向位移、中间隔震层的相对位移和下支柱端应力,使结构的侧向位移集中于两个隔震层上,耗散了大部分地震输入能量,保障了与隔震层相连的构件的安全性,防止了由于支座受拉或剪压破坏导致上部结构倾覆倒塌现象的发生。     

三肇凹陷断层垂向分段生长与扶杨油层油源断层的厘定

野外观察、典型地震解剖和物理模拟证实, 只要岩石存在能干性差, 断层具有典型垂向分段生长特征.岩石能干性差异决定断层演化历经3个阶段: 下部断层形成、断裂上下分段和贯通性断裂形成.以三肇凹陷为例, 应用岩石力学特征和断层相关褶皱理论, 证实扶杨油层砂岩层段普遍形成断裂, 青一段泥岩阻止下部断层向上传播, 从而形成断层垂向分段生长现象.结合油藏精细解剖表明, 三肇凹陷扶杨油层"倒灌"运移的主要油源断层是成藏期活动、沟通源储且垂向分段生长的断裂.      

断陷盆地边界断层分段的层序地层响应特征——以南堡凹陷西南庄断层上盘陡坡带东营组为例

通过综合3D地震数据及钻井资料,以三级层序为时间单元制作了不同时期断层位移曲线和断面倾角分布图,对西南庄断层分段的断面几何学与东营组时期运动学特征进行分析。结果表明西南庄断层分段控制了其上盘褶皱几何形态。其中,向斜(半地堑)位于断层位移极大段,背斜位于断层位移极小处即断层段连接处;断层分段的几何学与运动学特征具有明显对应关系,在位移极大段,断层面较陡,而断层段连接处,断层位移较小,对应的断层倾角也较小。边界断层分段活动控制了盆地内可容纳空间、物源供应和古地貌。在断层段中央附近断层活动速率最大,物源供应速率最低,可容纳空间一直是增长的,层序内部准层序以退积和加积式叠置方式为主。而断层段连接处,断层活动速率最小,物源供应速率最高,可容纳空间以下降为主,层序内部准层序以进积式叠置方式为主。因此,沿边界断层走向断层活动性差异控制了层序内部构成样式,是控制断陷盆地陡坡带储层和烃源岩发育的主要因素。     

高坝明流泄洪洞掺气减蚀三维数值模拟分析

高坝明流泄洪洞的掺气减蚀问题倍受关注。以溪洛渡水电站3#泄洪洞为研究对象,结合大比尺单体模型试验成果,应用分段计算方法对泄洪洞掺气减蚀问题进行了三维紊流数值模拟分析。结果表明:泄洪洞各道掺气坎布置合理且有稳定掺气空腔,掺气坎体型基本合理,明流段洞顶余幅足够。泄洪洞反弧段及末端一段区域水力特性复杂,应重点关注此部位的设计及施工问题。对于高流速、大梯度泄洪洞水力学问题,采用分段计算能提高计算速度。     

基于分段二次样条函数的水位流量关系曲线拟合方法研究

提出了分段二次样条函数拟合水位流量关系曲线的数学模型.用非线性规划方法求解可以根据具体情况选择目标函数类型和添加约束条件,也便于进行人工干预.通过调整分段位置与数目可以控制拟合精度.适合以此为基础开发相关计算机软件.