地下水开采与地面沉降控制三维全耦合模型研究

针对第四纪松散沉积层中地下水开采所引起的地面沉降问题,以比奥固结理论为基础,考虑到土体的非线性特征及土体的渗透性随应力状态的动态变化,引入邓肯-张非线性模型和渗透率动态模型,将地下水渗流场和土体应力场耦合起来,并以吴江市浅层地下水开采为例,建立了浅层地下水开采与地面沉降三维全耦合数值模型。在对模型进行校正、识别的基础上,以微承压含水层未来10 a内地下水位埋深不低于含水层顶板、地面沉降量不超过50 mm为约束条件,预测了吴江市各镇的地下水可采资源量合计为1 203.59×10⁴m³/a。     

基于多元Copula函数的引滦水库径流丰枯补偿特性研究

研究引滦水库的天然来水系列之间的丰枯补偿特性,以期优化滦河中下游水库群联合供水的调度及合理配置该区域水资源.通过运用三元Copula联结函数构造了潘家口水库、陡河水库和于桥水库年入库天然径流系列的三维联合分布,然后利用此联合分布计算了这3个水库年天然来水量丰枯遭遇的概率.结果表明,3个水库径流系列的丰枯同步概率高达46.96%,潘家口水库对陡河水库和于桥水库不具补偿能力的概率为30.2%;为保证天津、唐山等地的供水安全,必须加强引滦水库群的优化调度,充分发挥各个引滦水库的调蓄功能,以降低不利丰枯遭遇带来的影响.     

基于数字图像处理技术的冰川堆积物粒度分析——以川西贡嘎山冰川堆积物为例

冰川堆积物的粒度组成在很大程度上控制了其物理力学性质,但常规试验无法得到连续的冰川堆积物的粒度组成数据.应用数字图像处理技术和室内试验相结合的分析方法,首先借助图像处理技术,对冰川堆积物剖面的砾石形态进行分析.获取粗粒部分(>2cm)的粒度组成,然后采用室内颗分试验获得细粒(<2cm)部分的粒度组成,将2类粒度数据进行叠合即可获取连续的冰川堆积物的粒度组成.结果表明:研究区冰ill堆积物的粒度组成极不均匀且颗粒分析曲线呈现多峰性,具有良好的级配和工程性质;冰川堆积物的粒度组成、砾石形态和排列特征都有很好的分形特征.     

矿床空间分布的分形研究及其找矿意义——以三江南段银铅锌矿床分布为例

矿床的空间分布规律对地质勘查和找矿工作具有指导作用,三江南段地区是我国重要的多金属成矿区带,因此在该地区使用现代数学理论来研究矿床的空间分布规律具有重要意义. 本文在深入研究三江南段地区银铅锌成矿机理、成矿地质背景以及数盒子法(Box - counting method)的基础上采用近年来广泛使用的关联维数来研究该地区银铅锌矿床的空间分布规律.首先借助GIS技术量测了13个银铅锌矿床之间的距离,用不同的标度r及其对应的关联函数C(r)得到一点对序列( r,C(r)),然后通过在平面坐标下作出(lnr,lnC(r))的散点图,使用最小二乘法拟合直线来估算关联维数,整体拟合得到的关联维数D=0.875 ;分段拟合得到的关联维数D1=0.184、D2=1.00.研究结果表明三江南段地区的银铅锌矿床在空间上具有分形丛集分布的特征.依据本次研究,将该地区划分为三个银铅锌矿密集区,并就该地区找矿工作提出指导意见,同时也探讨了关联维数与盒子维数的差异.     

地震数据关联维的快速计算方法

用常规方法计算地震数据分形联维数需要花费很长的计算时间。作者在本文中提出了一种基于梯形法和常规的最小二乘拟合相结合的分形关联维数方法,将本文算法应用于实际地震资料处理,可以快速确定地震道时间序列的无标度区分与分维数。     

Interpretation of single-well tracer tests using fractional-flow dimensions. Part 1: Theory and mathematical models

Generalized equations using fractional-flow dimensions were derived to estimate the Darcy and seepage velocities obtained from the point-dilution and the single-well injection-withdrawal field tests conducted in fractured-rock aquifers. Seepage velocities can only be estimated from single-well tests if the hydraulic conductivity and the hydraulic gradient are known a priori. However, if a radial-convergent test is also performed between two boreholes, the kinematic porosity can be estimated and be used to estimate the seepage velocity from the single-well test results. To apply the generalized equations, the flow dimension and the extent of the flow region must be known. Therefore, the generalized radial flow (GRF) model of Barker (1988; a generalized radial flow model for hydraulic tests in fractured rock. Water Resour Res 24(10):1796–1804) is used to estimate the flow dimension because of its wide range of applications. A pumping test performed on the boreholes will yield an estimate of the fractional-flow dimension by applying the GRF model. Electronic Publication     

基于Mohr-Coulomb准则的喷粉桩静载实验与三维数值模拟

在土建、交通、水利等工程建设中利用喷粉桩来处理软弱地基,被称为是经济、快速、有效实用的方法。结合南京四桥桩基施工工程,对工程中所用到的喷粉桩进行静荷载试验,并采用三维有限元数值模拟的方法对单桩复合地基进行数值计算,所得计算结果与实验数据基本吻合。     

彰武工区快速钻井工艺技术

针对彰武工区部分断陷地层含砾,易斜、易塌、易漏,研磨性强等特点,通过建立地层可钻性及三压力剖面,推广试验高效钻头、单弯螺杆加PDC钻头复合钻具、新型堵漏材料及堵漏措施等,为快速钻井奠定了基础,并形成了彰武工区快速钻井工艺技术系列。