SPATIALLY DISTRIBUTED WATER SURFACE TEMPERATURE MODELING FOR THE GREAT LAKES

1　INTRODUCTIONA Growing concern over the potential effects of a possible change in the future climatecontinues to motivate research into cycles,variability,and trends in the temperatures of theGreat L akes.These temperatures have a major influence on the water balance of the GreatL akes watershed through evaporation and the forcing of atmospheric effects.Before a futuretemperature structure and cycle can be estimated,the present water temperature climatologymust be sucessfully simulated…     

Analysis of rock drainage and cooling experiments for underground cryogenic LNG storage

Hydrogeological monitoring was conducted around a pilot cavern for underground cryogenic LNG (Liquefied Natural Gas) storage. The monitoring was mainly focused on the operation of a drainage and recharge system. After the operation of the drainage system commenced, the drainage rate decreased rapidly in the initial stages and then decreased gradually. Hydrogeological monitoring revealed that the rock drainage system operated effectively. During drainage, the water table was maintained below the cavern roof. The recharge for ice-ring formation was performed in two phases. The first phase involved the cessation of pumping in downward-drainage holes and the second involved the closure of upward boreholes. Since the water table was maintained below the cavern roof, artificial recharge was planned at first. However, it was not implemented due to heavy rainfall in the recharge stage. On the basis of hydrogeological monitoring and hydraulic tests, it was found that the fractures above the roof and on the right wall of the pilot cavern mainly affected seepage into the cavern and thermal variation due to the storage of liquid nitrogen. Thermal variation was examined by the thermometers installed around the pilot cavern. The cooling and thawing processes reveal the characteristics of thermal distribution in the rock and the 0 °C isotherm. The cooling phase lasted for six months, and the 0 °C isotherm progressed in time after the injection of liquid nitrogen into the cavern. The isotherm propagated up to about 4 m from the floor and the sidewall of the cavern and about 3 m from the cavern roof. The cooling rate of the rock mass above the cavern roof was lower than that of the other cavern sides due to the gaseous space in the upper part of the containment. The fractures were analyzed and considered for thermal modeling. A two-dimensional finite element analysis was performed to compare the field monitoring at the pilot cavern. The numerical modeling shows the distance between the ice ring and heat transfer pattern of the fractures around the pilot cavern. The propagation of the measured and calculated 0 °C isotherm reveals that the water-conveying joint on the right wall might affect thermal propagation through a thermal pipe.     

参数优化LSSVM的巷道围岩松动圈预测研究

最小二乘支持向量机方法(LSSVM)在处理小样本、高维数、非线性的问题时,具有求解速度快、易于描述非线性关系的优良特性。但是,该方法得到的模型拟合精度和泛化能力依赖于其相关参数,因此,提出基于粒子群优化算法(PSO)的LSSVM参数优选方法。最后,用该模型对巷道围岩松动圈进行了预测研究。结果表明,PSO优化的LSSVM模型具有收敛速度快、计算精度高的特点,说明该模型是合理、有效的。     

内蒙古中西部宝音图群石榴角闪岩的地球化学、变质作用及年代学特征

宝音图群分布于内蒙古中西部狼山、图古日格和达茂旗一带,主要由云母片岩、石英片岩、石英岩、角闪岩和大理岩组成。在狼山格尔敖包沟和图古日格西南地区发育十分典型的石榴角闪岩,均以似层状或透镜状产自云母片岩中,但两地具有不同的矿物组合,前者主要以石榴石+角闪石+斜长石+含钛矿物（金红石和钛铁矿）为特征,后者主要以石榴石+角闪石+绿帘石+含钛矿物（金红石和钛铁矿）为特征。地球化学研究显示两个地区的石榴角闪岩原岩具有相似的化学组成,均为亚碱性玄武岩的拉斑系列。宝音图群的石榴角闪岩具有右倾的稀土配分模式,REE总量为83.31×10^-6~125.9×10^-6,（La/Yb）_N比值为2.17~6.48,δEu=0.87~0.98。Ta、Nb、Ti没有明显的负异常,其配分型式类似E-MORB特点。微量元素构造判别图解表明这些石榴角闪岩的原岩产于板内拉张环境中。本文通过模拟格尔敖包沟样品LS01和图古日格西南地区样品LS35的P-T视剖面图研究其变质作用及矿物演化过程,结果显示这两个样品均经历了早期进变质,峰期以及峰后近等温减压的顺时针型P-T轨迹。样品LS01的峰期温压条件为~11kbar/~735℃,模拟得到的峰期矿物组合可能为石榴石+角闪石+斜长石+黑云母+透辉石+金红石+熔体,P-M（H₂O）视剖面图显示,由于峰后演化过程中存在饱和流体渗透,导致峰期透辉石无法保留。样品LS35的峰期温度压力条件为~8kbar/675℃,其峰期组合为石榴石+角闪石+绿帘石+金红石。两个地区的石榴角闪岩的温度压力条件明显不同,推测宝音图群中呈透镜体或似层状产出的变质基性岩,存在着递增型的变质作用。锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学的研究结果显示石榴角闪岩样品LS01的变质锆石年龄为394±8Ma。由此推测这些石榴角闪岩的原岩可能形成于华北北缘在新元古代发育的裂陷盆地,在泥盆纪中期,宝音图群作为华北克拉通的一部分,被卷入到与古亚洲洋闭合有关的造山过程,发育中压型递增变质作用。

     

煤层底板水害防治智能决策支持系统框架构建

煤层底板突水是华北型煤田煤矿生产过程中一种常见的水害类型,为解决水害防治工程的科学决策问题,进一步提高防治水工程的可靠性,提出构建智能决策支持系统的技术思路。智能决策支持系统是传统决策支持系统与人工智能技术相互融合的产物,在分析底板水害防治决策支持功能需求的基础上,提出“数据-模型-方案”一体化设计流程,从数据导入、模型驱动、智能决策等3个层次构建底板水害防治智能决策支持系统的基本框架。将模型驱动层进一步细分为方法库、模型库、知识图谱构建3项专业化服务,模型库包括底板突水空间点预测模型、疏水降压数值模拟模型、注浆改造工程可靠性分析模型、隔离工程设计模型及底板水害监测预警模型。系统最终输出的决策方案包括底板突水危险性分区、疏水降压Q-t-s方案、区域注浆改造设计及工程可靠性评价、隔离工程设计、底板突水监测预警警情发布。系统通过注浆过程的反馈-控制、突水监测预警的深度学习、疏水降压方案的动态优化等实现其智能决策。智能决策支持系统将会在煤层底板水害防治可靠性保障方面提供新的技术支撑。     

结构方程模型及其在地学数据建模中的回顾与展望

结构方程模型是一种建立、 估计和检验因果关系的方法.它可以替代多重回归、 路径分析、 因子分析、 协方差分析等方法,清晰分析单项指标对总体的作用和单项指标间的相互关系,是一种主要应用于验证性模型分析的多元统计建模技术.由于能够通过可观测变量来度量潜变量得分以及分析不同子模型下潜变量之间的协同效应等优点,结构方程模型被广...     

页岩岩相分类表征及对建产区产能的影响

单井产气能力差异大,导致持续稳产困难是页岩气建产区面临的关键难题.围绕页岩气建产区特点,建立了考虑建产区产气能力影响的优质海相页岩岩相分类表征技术流程.首先,分析了建产区优质页岩产气能力差异主控因素,制定了建产区优质页岩岩相分类方案;然后,建立了TOC含量,孔隙度,泥质、硅质、钙质矿物含量等关键参数测井计算模型,结合页...     

基于无人机倾斜摄影的黄土滑坡信息多维提取与应用分析

本文针对黄土地区地质灾害调查与评估需求,探索了一种基于无人机倾斜摄影影像和飞控数据的滑坡单体信息多维提取的方法.通过影像处理获得的DEM、DOM和实景三维模型等多维数据,对贾家村滑坡坡形、坡度、相对高差、植被覆盖率、纵坡比降、表面积与物源体积进行定量提取,结合区域气象数据分析了贾家村滑坡年均降雨量时空分布规律,利用相关...     

基于优化经验模态分解和聚类分析的滑坡位移智能预测研究

针对三峡库区"阶跃式"滑坡的变形特征,提出了一种新的滑坡位移预测方法。以白水河滑坡ZG118和XD-01监测点位移数据为例,采用基于软筛分停止准则的经验模态分解(SSSC-EMD)将累计位移-时间曲线和影响因子时间序列自适应地分解为多个固有模态函数(IMF),并采用K均值(K-Means)聚类法对其进行聚类累加,得到有物理含义的位移分量(趋势性位移、周期性位移以及随机性位移)和影响因子分量(高频影响因子和低频影响因子)。使用最小二乘法对趋势性位移进行拟合预测;采用果蝇优化-最小二乘支持向量机(FOA-LSSVM)模型对周期性位移和随机性位移进行预测。将各位移分量预测值进行叠加处理,实现滑坡累计位移的预测。研究结果表明,所提出的(SSSC-EMD)-K-Means-(FOA-LSSVM)模型能够预测"阶跃式"滑坡的位移变化规律,且预测精度高于传统的支持向量机回归(SVR)、最小二乘支持向量机(LSSVM)模型;并通过改变训练集长度,进行单因素分析,发现其与预测精度之间呈正相关关系。     

护坡桩+微型钢管桩复合土钉墙联合支护体系研究应用

本文提出了一种新的联合支护体系——护坡桩+微型钢管桩复合土钉墙支护体系,成功解决了基坑周边无放坡空间需垂直开挖、基坑深度大、要求位移小、支护费用高等技术难题,做到了施工便利,对控制边坡位移变形、增强边坡整体稳定性、保证在基坑开挖工程中不发生对周围环境的影响具有良好的作用。采用这种支护方式对北京一工程进行设计施工探讨,经工后监测效果良好,大大地提高了边坡的安全稳定性,从而验证了这一支护形式的可行性,其在深基坑支护中具有常规土钉墙和护坡桩无法相比的技术与经济优势,可供其他类似工程参考,具有较高的适用推广价值。