天然气水合物非干扰绳索式保温保压取样钻具的研究

由于天然气水合物存在环境和性质的特殊性,使保温保压取样技术成为获得原位天然气水合物最有效的方法之一。保温保压取样钻具是获得天然气水合物真正物化特性的主要器具。通过多年对天然气水合物保温保压取样钻具的试验研究,设计了专门用于取海底沉积物和未成岩地层中水合物的非干扰绳索式保温保压取样钻具。介绍了钻具的结构、特点,及其配套的保温保压系统关键机构的功能、特点。对取心工艺和进行的海上功能性试验进行了详细说明,试验结果达到了设计要求。     

基于PCA-GEP算法的边坡稳定性预测

提出一种基于主成分分析的基因表达式程序设计算法,并将其用于边坡稳定性预测。该算法先采用主成分分析法对样本数据进行预处理,有效地减少预测模型的输入量,消除输入数据间的相关性,再将得到的新样本数据输入基因表达式,构建边坡稳定性的预测模型。利用该预测模型对82个危险圆弧破坏边坡实例中的71个实例进行学习,对另外11个实例进行预测,取得了较好的效果。在保留传统的以误差值作为评判模型优劣标准的同时,引入AIC信息准则法,分别对v-SVR算法和GA-BP网络算法和PCA-GEP算法三种预测模型进行比较分析,结果表明,运用该算法可以获得更优的预测模型,其预测结果比v-SVR算法和GA-BP网络等其他算法得到的结果具有更高的预测精度。工程实例计算表明,该方法是合理、可行的。     

舟山港台风风暴潮的分析及预报

利用 1 956～ 2 0 0 0年舟山市定海验潮站潮位观测资料 ,对历年影响舟山的台风风暴潮灾进行了全面的统计分析。将台风按路径分型 ,分析了不同路径台风风暴潮的特点 ,并用基于PRESS准则的逐步回归方法 ,建立了不同路径风暴潮的预报模型。     

火山岩型金矿的地质特征及勘查准则

通过对全球典型的巨型火山岩型金矿的研究分析,总结了火山岩型金矿的地质特征:这类金矿产出的大的构造背景多为活动的大陆边缘和岛弧,其成矿时代主要集中在中生代—新生代,容矿岩石主要为第三纪钙碱性喷出岩和浅成侵入岩,容矿构造主要为火山中心、破火山口、火山颈、角砾岩筒、火山穹窿、火山背斜、破碎带、张性裂隙带等各种构造,矿化特点为金和银共生在同一矿床,往往呈自然金或银金矿出现,有些矿床中含碲较多,矿化深度浅,上部为金和银,下部往往变成锌和铅。火山岩型金矿床与地热和温泉的活动密切相关,其围岩蚀变为绢云母化、硅化、碳酸岩化、泥化、黄铁矿化和钾化发育,原生晕分带总的趋势为Hg Sb As Ag Au(Mo、Pb、W)。提出了勘查火山岩型金矿床的选靶准则,指出中国东部地区基底具有前寒武纪矿源层的火山岩断陷盆地周边、深大断裂带上的幔源火山岩区或某些洋壳重熔形成的火山岩区找金潜力较大,尤其是中国西部的东、西准噶尔、西天山、东天山、北天山、新疆南天山、松潘—甘孜和"三江"构造 成矿带的东缘是找金最有潜力的地区。     

基于GSI值量化和修正方法的岩体力学参数确定

为了准确确定岩体力学参数,通过综合分析多种地质强度指标(GSI)量化方法,提出了一种改进的GSI值量化和修正方法。首先,利用测线法估算结构面平均间距(d)和岩体块度指数(RBI)的改进型岩体块度率(RBR),根据岩体三维结构面网络,获得岩体体积节理数(Jv)和岩体结构等级(SR),然后采用上述参数和结构表面条件(SCR)及结构表面特性参数(Jc)进行了GSI值的定量化处理。为了克服GSI体系的缺点,考虑结构面产状和地下水对岩体力学性质的影响,提出了GSI值的修正方法和公式。以某铅锌矿体的矿岩体为例,根据改进的GSI值量化和修正方法及Hoek-Brown强度准则来确定矿岩体力学参数,通过与原位变形试验的对比分析,验证了该方法的精确性和可行性。该方法为从室内岩石力学试验合理地获取节理岩体力学参数提供了理论及实现的依据。     

基于Weibull分布的冻结砂岩损伤本构模型研究

冻结岩石的变形破坏特性是冻结法施工过程中的基础力学问题,在荷载作用下不同冻结温度岩石的力学特性和变形特征差异性较大,严重影响冻结壁的安全与稳定。因此,研究冻结岩石的损伤本构关系,对指导冻结法设计与施工具有重要意义。为分析荷载作用下冻结岩石变形破坏的全过程,采用Weibull分布描述岩石材料的非均质性,基于Drucker-Prager破坏准则,建立三轴应力状态下岩石损伤本构模型,结合冻结砂岩三轴压缩试验,重点分析本构关系中均质度系数m、平均强度F₀与冻结温度和围压的变化关系,对损伤本构方程进行修正,并基于此模型研究冻结砂岩的损伤演化规律。结果表明:在相同围压下,随着冻结温度的降低,砂岩峰值强度显著增大,峰值应变减小,压密阶段逐渐减弱,弹性变形阶段斜率增加,岩石脆性破坏特征明显。在相同冻结温度下,均质度系数m和平均强度F₀随围压升高无显著变化,而随着冻结温度的降低,m和F₀分别呈现指数增长和线性增长,说明随着冻结温度的降低,砂岩冻结越充分,内部自由水冻结成冰占比及冰体强度增长幅度越大,尤其在0~–10℃内提升效果显著,冻结作用提高了砂岩的均质性和平均强度。基于不同冻结温度砂岩的力学特性和变形规律,对不同冻结温度砂岩的损伤本构方程进行了修正。依据修正本构模型研究发现,损伤演化曲线能够很好地反映冻结砂岩压缩试验的压密、线弹性、屈服变形及应变软化各阶段的变形特征,验证了模型的合理性。研究结果为低温环境下岩石力学特性研究及地下冻结工程设计施工提供有益的参考。      

基于改进经验模态分解的地震弱信号增强处理方法

针对地震反射信号经验模态(EMD)分解过程中出现的混叠及分解重建失真等问题,本文提出一种改进的EMD分解方法.首先对地震信号进行小波转换,对转换分解得到的信号高频部分进行噪声压制处理,然后将转换后的结果再进行EMD分解;针对频带宽度、振幅大小变换,提出了地震信号EMD分解的分段控制停止准则,根据主频带宽,确定相应的时窗长度,并采用各个时窗段部分叠置衔接的方法,最后对每段结果再利用单调函数停止准则进行变换,该方法有效避免了计算结果的时窗效应.通过实际资料处理对比分析,改进的EMD分解方法较以往常规EMD分解方法,在分解结果的可靠性、分解精度及非线性弱信号时频分析能力等方面都具有显著的改善,为提高薄层地质体识别能力提供了有力的技术手段.     

L_n范数准则和地学模型误差及模型参数估计

本文论述了模型误差及模型参数估计的有关问题,具体包括:1)L_n范数准则;2)模型误差的一般表达式;3)线性化模型及模型含误差时的模型参数估计;4)模型的改善与优化;5)计算方案;6)模型误差与L_n范数准则。本文的论述为建立和分析各种具体的地学模型提供了必要的理论和方法。     

选择性效应的数值模型及△V／L准则

具有合理的传导通道的地球模型的麦克期韦议程组数值解表明，电场值仅在某个特定的区域（即在通道端部的上方）内增加，因而解释了观测到的选择性效应。在这个范围内，虽然电场值可能达到仪器能够探测到的值（5－10mV/km),但是磁场值仍保持低值（10^-2nT)。这些结果和最近由解析解所获结果是吻合的（Varotsos,et al,1998)。用数值解和解析解都很自然地解释△V/L≈常数这个准则。但是这个准则不应当应用于电性结构极不均匀的地区。