煤层气产出过程中气—水两相流与煤岩变形耦合数学模型研究

气－水二相流和煤岩变形耦合作用是煤层气产出过程中一种复杂的物理现象，为准确描述这一现象，本文建立了气－水二相流和煤岩变形的微分方程，并用有限元分别将它们进行离散化，然后讨论了煤岩变形模型和气－水二相流模型进行耦合数值求解的方法。     

天津市地面沉降数值模拟研究

地面沉降是天津市的主要环境地质问题。造成天津市地面沉降的原因很多,但主要原因是大量开采地下水。本文重点研究开采地下水条件下的地面沉降数学模型及模拟,为控制地面沉降提供科学依据。通过对第四系的水文地质条件分析,建立第四系的水文地质概念模型和地层压缩概念模型,并建立相应的准三维水流数学模型和一维地层压缩数学模型,两者通过含水层水头和弱透水层粘性土中孔隙水头的内在联系耦合在一起。利用以往系列水位数据和沉降数据对模型进行标定,模型基本上反映了天津市地面沉降的实际情况。     

缝洞型油藏大尺度可视化水驱油物理模拟实验及机理

缝洞型碳酸盐岩油藏由于其缝洞组合关系的复杂性,使得储层流体的渗流规律有别于常规油藏。根据某油田奥陶系缝洞型碳酸盐岩的实际情况设计制作了大尺度可视化物理模型,并按照现场实际设计了二注三采的实验井网及注采方案,以应用物理模拟实验来研究缝洞型碳酸盐岩油藏的开发特征及油井生产规律。结合实验结果,利用J.Cruz-Hernández建立的数学模型对生产数据进行拟合,以研究缝洞型碳酸盐岩油藏中流体的渗流机理,J.Cruz-Hernández数学模型中的空间系数和流动速度对采收率影响较大,提出模型的改进应考虑重力分异作用、溶洞比例等影响因素。     

重金属随泥沙迁移过程的数学模型

为更加准确地模拟重金属随泥沙迁移的过程,避免传统模型在描述重金属的吸附解吸时只能片面地考虑简单物理过程的不足,在水沙输移模拟的基础上,同时考虑了重金属随泥沙迁移的物理和化学过程,建立了完整的水动力-泥沙-重金属迁移数学模型。模型利用泥沙颗粒表面复杂形貌与电荷的关系来修正表面络合模型并以此分析了水体中的重金属与泥沙颗粒表面基团间的化学成键作用,同时根据化学反应的不同条件,并结合床面冲淤,将床面泥沙分为有氧层和无氧层分别考虑重金属的沉积与再释放。模型模拟了水槽试验中重金属Ni随泥沙迁移的情况,计算结果与实测数据的对比表明了建立的模型可以合理地反映重金属随泥沙的迁移过程。     

地下水水源地集中开采对咸淡水界面变化的影响研究

地下水水源地集中开采过程中可能会引起水源地周边水文-生态环境变化,导致例如地下水泄出带下移,湿地退缩,天然植破坏、地表沙化、地面沉降等环境问题,因此,在地下水集中水源地建设前应对其影响进行分析。本文通过应用地下水解析法中的地下水井流数学模型对集中水源地在不同开采强度下引起的地下水咸水倒灌问题进行分析,确定不同开采强度下咸淡水分界面的变化情况,最终测算出在高强度的集中开采过程中咸水倒灌问题影响较小,对后期水源地建设可能引起的环境问题提供设计依据,也为今后地下水集中水源地引起的水文-生态环境等问题的分析提供参考及实用方法。     

抽水地面沉降数学模型的研究现状与展望

在综合已有文献的基础上，分析了最近几十年来用于模拟抽取地下水引起地面沉降的数学模型，按照水流模型和土体变形模型的结合方法将地面沉降模型归纳为三种类型，即由水流模型获得各土层的水头变化、再根据水头变化计算土层变形的两步模型；仅考虑垂直方向变形与孔隙水压力变化的相互作用，而水平方向只考虑渗流、不考虑变形的部分耦合模型；考虑孔隙水压力变化和土体变形的相互影响和作用的完全耦合模型。论述了每种类型模型的主要特点、代表性模型及其不足之处，并指出三维渗流和变形的耦合分析是地面沉降模型进一步研究的方向，同时作为检验模型合理性和适用性的手段，还应加强地面沉降的室内模型试验。     

波流共存场中多向随机波浪传播变形数学模型

基于波作用量守恒方程建立了波流共存场中多向随机波浪传播变形数学模型,模型中考虑了波浪绕射的影响和水流引起的波浪弥散多普勒效应,应用包含水流和地形影响的激破波模式计算波浪破碎的能量耗散,采用一阶上迎风有限差分格式离散控制方程。分别计算了有无近岸流情况下单向和多向随机波浪的波高分布,考虑水流影响的数值计算结果与物理模型实验数据吻合良好,比较分析表明,所建立的数学模型能够复演由于离岸流引起的波高增大,可用于波流共存场多向随机波浪传播变形的模拟和预报。     

中、低空机载成像光谱图像的几何校正研究

本文针对我国上海技术物理所研制的OMIS机载128道成像光谱系统试飞所获取的图像、定位和飞行姿态等数据，进行了图像几何修正处理和衫软件开发研究。详细分析了该系统所获取的定位与飞行姿态数据及存在的问题，并制定了相应的处理方案。根据该系统提供的各种参数，建立了航空高光谱图像单因素几何校正模型和几何畸变综合校正方法。对该系统在辽东湾地区试验飞行获取的10条航带图像进行几何校正和多航带镶嵌处理，效果理想。     

安全生产投入产出理论及模型研究

系统地阐述了安全生产投入产出理论，并借助经济学知识建立了全国安全生产投入产出表，求出了一系列的方程和系数，这对于政府和企业制定其合理、科学的安全生产政策具有一定的指导意义。