超渗-超蓄产流模型在评价水保措施减水效益中的应用

根据治理与尺度对黄土区产流模式的影响,建立用地评价水土保持的措施减水效益的超蓄产流模型,并将径流成份直接区分为地表径流和地下径流。同时着重介绍所建模型参数的率定及其在减水效益中的应用。在3个典型流域（青阳岔、岔巴沟和小理河）的应用结果表明,该模型效果良好,具有较好的应用前景。     

深部岩体力学研究与探索

深部原位保压取心是深部流态资源(煤层气、页岩气等)储量评估的重要途径,其密封性能与承压能力受温压影响显著。然而目前研究鲜有考虑深部原位环境(温度、压力)对保压控制器极限耐压能力与保压效果的影响。围绕保压控制器在深部环境下承压性能关键问题开展研究,进行保压控制器运动分析,开展304钢高温拉伸实验,获取其材料力学特性。基于自主研发的保压取心实验室模拟测试平台与数值仿真研究手段,模拟深部原位环境下保压控制器结构变形与应力分布特征,提出保压控制器失效控制策略。结果表明：(1)随着温度增加,304钢的屈服强度呈降低趋势,25、50、100、150、200℃条件下,其平均屈服强度分别约为556.42、536.26、513.22、511.00、489.88 MPa;(2)其失效内因在于阀盖等效应力集中于底面中部,阀盖结构变形以短轴两翼向内部收缩为主,导致密封接触压强降低,无法形成有效密封;(3)为了提高保压控制器的承压性能,建议通过优化材料性能(选取弹性模量大的材料)来降低保压控制器的变形,或在阀座内置限位结构来控制阀盖弱侧变形,促使保压控制器处于“越压越紧”的良性状态。相关研究可为深部原位保压取心控制器结构优化与能力增强提供借鉴。

     

波浪作用下砂质海床瞬态液化判别准则分析探讨

波浪会引起松砂和中等密实度的砂质海床发生液化,海床液化直接影响着海洋构筑物的安全。目前文献中常用的液化判别公式主要基于有效应力和超孔压的概念提出。在对当前文献中的4种主要液化判别准则的物理意义进行分析的基础上,基于波浪作用下海床应力和孔压的解析解,对不同计算参数条件下4种液化判别准则得到的液化区分布特征进行了对比,分析了4种液化判别准则的适用性,主要结论为：基于海床平均有效应力的液化判别准则b,在海床饱和度不小于0.99,且海床计算厚度不大于0.4倍波长时不适用;基于海床竖向超孔隙水压力和海床平均上覆有效自重应力的液化准则d,其所得海床液化深度较多情况下超出海床的塑性区深度,且其物理意义不明确,因此不建议使用该液化判别准则;基于海床竖向有效应力的液化准则a,与基于海床竖向超孔隙水压力和海床上覆竖向有效自重应力的液化准则c,其适用性较好,推荐应用该2个液化准则。     

潜堤结构型式及其透射系数研究

针对胜利油田某保滩促淤工程，进行了多种方案不同潜堤结构型式的优选，比较了其中四种结构型式，并对这四种结构型式的潜堤分别进行了波浪水槽试验，测试其透射系数，在此基础上，给出了计算潜堤透射系数的经验公式，为工程设计提供依据。     

用于地震预警的P波震相到时自动拾取

P波震相的自动拾取可用于地震预警中地震事件判别和地震定位,是实现基于地震台网地震预警的首要条件.针对地震预警中P波震相拾取的特点,本文发展了一套基于长短时平均(STA/LTA)和池赤准则(AIC)算法的多步骤P波自动拾取技术,应用Delaunay三角剖分提出了一种非几何相关的干扰信号剔除方法,并应用福建省数字地震台网记录对方法进行了验证,目前方法已经用到了福建省地震预警试验系统中.     

顾及次优噪声模型的GNSS坐标时间序列噪声模型选择

在全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System,GNSS）坐标时间序列噪声建模领域,选择合适的噪声模型对GNSS坐标时间序列的速度信号提取具有重要价值.长期以来,研究者专注于建立最优噪声模型来描述GNSS坐标时间序列中的噪声成分,却往往直接忽略与最优噪声模型性能接近的次优噪声模型.本文选用8种常见的噪声模型,使用极大似然估计法（Maximum Likelihood Estimate,MLE）估计模型参数,以赤池信息量准则（Akaike information criterion,AIC）作为评价准则来选取噪声模型.实验数据采用中国区域12个国际GNSS服务（International GNSS Service,IGS）基准站36个坐标分量及全球范围内50个IGS基准站150个坐标分量的坐标时间序列.结果表明,超过半数的测站坐标分量上存在与最优噪声模型性能接近的次优噪声模型.在此基础上中国区域的IGS站,在东方向有14%的次优噪声模型拥有比最优噪声模型数值更大的速度不确定度,在北方向和垂直方向,这一值分别为33%和63%.而对于全球范围的IGS站,这一值分别为31%、39%和48%.因此在GNSS坐标时间序列噪声模型选择过程中,充分考虑与最优噪声模型性能接近的次优噪声模型有助于获得到更保守的估计结果.

     

斜坡浅埋水平条形锚板抗拔承载力的极限分析

针对山区和丘陵等复杂地形下浅埋锚板抗拔承载力计算问题,基于极限分析上限定理、非线性Mohr-Coulomb强度准则及其关联流动法则,构造了斜坡浅埋水平条形锚板的曲线型破裂机制和机动许可速度场,采用变分极值原理获得了其上方土体破裂面方程和抗拔承载力的上限解,分析了斜坡倾角和锚板埋深对锚板抗拔承载力的影响。结果表明:随着斜坡倾角的增大,锚板抗拔承载力逐渐减小,此时其上方两侧土体破裂面不再对称且整体向下坡侧偏移;锚板抗拔承载力及其上方两侧土体破裂面宽度均随着埋深增大而增加;锚板埋深越小,斜坡倾角对其抗拔承载力的影响越大,应在计算中予以考虑,以更合理地反映斜坡浅埋水平条形锚板的抗拔承载特性。     

基于Drucker-Prager准则的岩石弹塑性损伤本构模型研究

大多数岩石材料软化本构模型在硬化函数中引入塑性内变量来表示材料的硬化/软化性质,但并不能反映岩石微裂隙损伤对材料力学性能的影响及单轴拉伸和压缩所表现的初始屈服强度f0与屈服极限fu的差异。基于D-P准则同时考虑塑性软化及损伤软化,建立岩石类材料的弹塑性本构关系及其数值算法。塑性屈服函数采用Borja等的应力张量的硬化/软化函数,反映塑性内变量及应力状态对硬化函数的影响;由于岩石损伤软化是微裂隙扩展所导致的体积膨胀引起的,因此,提出用体积应变表征岩石损伤变量的演化,并用回映隐式积分算法编制了岩石的弹塑性损伤本构程序。对单轴压缩及拉伸荷载作用下的岩石材料试验进行数值模拟,结果表明,所提出的岩石弹塑性损伤本构模型可以较好地符合岩石材料的力学特性。     

广东核电站地应力测量及其应用

基于广东省3个核电站厂址区的水压致裂地应力测量结果,获得了各核电站厂址区现今地应力场分布特征,结果表明,各核电站厂址区以水平应力为主导;大亚湾、阳江核电站水平应力值随深度增加而呈线性增大,台山核电站水平应力随深度线性增加不明显;大亚湾、阳江核电站厂址区最大水平主应力方向为NW-NWW,台山核电站为NNW。根据地应力测量结果、相关理论及判据分析认为,大亚湾核电站拟建隧洞长轴方向较不利于隧洞围岩的稳定,台山和阳江核电站拟建隧洞长轴方向利于围岩的稳定和维护;各核电站拟建隧洞横截面形状以水平长轴、垂向短轴且长、短轴比近似于各隧洞截面上侧压力系数的椭圆形为宜;各隧洞在埋深范围内开挖时均没有发生岩爆的可能性。最后,依据Byerlee滑动摩擦准则,探讨了核电站外围现今活动断层的稳定性。