基于最小支持的2.5维直流电阻率正则化反演研究

地球物理反问题存在多解性和不稳定性,正则化是得到稳定解的重要手段之一,正则化方法中稳定因子的设计与正则化因子的选择是两项重要研究内容。稳定因子的主要功能是对模型的解空间进行限制,以减少多解性,求得稳定解;为更好的定位地下目标体,研究工作采用了最小支持稳定因子,并给出了统一表达形式。正则化因子在模型误差与数据误差之间起到平衡作用,研究工作在＂L曲线法＂自动选取正则化因子的基础上,提出一种修正的计算正则化因子算法。以2.5维直流电阻率为例,运用非线性共轭梯度法,进行了试算研究,结果表明了修正的＂L曲线法＂算法快速、稳定,最小支持稳定因子具有较好的聚焦特性,有利于实现陡变边界反演。     

测井曲线特征在贵州省兴达井田煤岩层对比中的应用

贵州兴达井田含煤9-17层,其中K1、K2、K3、K4四层煤较稳定,为主要可采煤层。依据钻孔资料,分析测井曲线形态与煤层顶底板以及上下标志层间的组合关系,对井田的煤岩层进行了对比。该井田K1煤层常分叉为K1上、K1下两个分层,其直接顶板高视电阻率异常,三叠系至K1煤层组间自上而下的缓坡状视电阻率曲线形态与自然伽马幅值相对较高的组合特征可作为二叠系含煤地层与三叠系地层划分依据;K2煤层位于龙潭组顶部,下距长兴组灰岩标志层10m左右,煤层本身高伽马异常;K3、K4煤层及其底板具较高的自然伽马特征。     

贵州刘家田井田测井曲线特征及在煤岩层对比中的应用

刘家田井田含煤地层龙潭组为海陆交互相沉积,含煤23~33层,可采煤层11层。含煤地层分上、中、下三段,上、中段视电阻率、自然伽马及伽马伽马曲线除了在煤层上呈异常反映外,其余地层测井曲线特征不明显;12、17号煤层视电阻率和伽马伽马曲线呈高幅值箱状反映,自然伽马曲线呈低幅值反映;视电阻率曲线在17号至24号煤层之间存在厚层高异常反映。下段自然伽马曲线有4~7处高幅值异常反映特征。在上、中、下段测井曲线特征对比基础上,利用标志层、煤组特征等对比法进行了煤层对比,大大提高了对比的可靠性。     

基于混合遗传算法估计van Genuchten方程参数

van Genuchten(VG)方程是最常用的土壤水分特征曲线方程,其参数取值的精度直接影响到土壤水分运动方程计算的精度.该文建立了VG方程参数的优化模型,构建遗传算法与Levenberg-Marquardt算法相结合的混合遗传算法对其进行求解,并进行了数值试验.结果表明采用混合遗传算法比普通遗传算法不但提高了收敛效率,而且收敛迭代次数也大大减少;采用混合遗传算法估计参数的精度比非线性单纯形法和阻尼最小二乘法要高一些,而且不需要给参数初值.因此,混合遗传算法可以作为估计VG方程参数的一种新方法.     

电法在非洲找水中的应用

介绍了利用电法在非洲尼日利亚火成岩地区勘察地下水的应用实例,总结出该地区地下水赋存的电测深曲线特征:电阻率曲线尾支呈45°上升,转折点对应的AB/2≥38 m;电阻率曲线转折点＜38 m,但有极化率异常.     

地下采矿引起的地表下沉的动态过程模型

分析了由地下采矿引起地表下沉的动态过程的Knothe时间函数模型的不足,在原Knothe时间函数中增加了一个以常数k为参数的幂指数,增加参数后的时间函数模型经理论分析符合地表点下沉的动态过程、速度变化过程和加速度变化过程;改进后的时间函数模型中参数c决定地表点下沉过程时间的长短,参数k决定地表点在时间轴上的下沉路径及达到最大速度所需的时间;用改进后的时间函数模型对某矿沉陷盆地倾向主断面上下沉量最大点的下沉过程的观测资料进行了拟合,即用经验方法确定参数c后,再用最小二乘法确定参数k。研究结果表明,该模型可较准确地拟合实测曲线。用改进后的时间函数模型结合沉陷盆地主断面的剖面函数模型,建立了主断面地表下沉曲线变化的动态过程模型,该模型可求出沉陷主断面或沉陷盆地某一点在某一时刻的下沉量、下沉速度和加速度。     

大型海底、海岸和沙漠沙丘的形态和迁移特征

海底、海岸和沙漠沙丘的迁移与其波高、波长等形态参数有关。对一些代表性大型沙丘的分析表明,海底、海岸和沙漠沙丘的形态特征存在着较大的差异,在相同波长条件下,海底沙丘波高最小,海岸沙丘波高次之,沙漠沙丘波高最大。其原因主要是流体厚度的差异,其次是物质供给条件的不同:浅海地区的水深限制了沙丘向上生长,而陆地气流厚度较大,给沙丘的向上生长提供了较大的空间;沙漠环境的沉积物供给远大于海岸环境,因而导致沙丘高度的差异。沙丘形态参数经常偏离统计的波长 波高曲线,数值实验结果显示,这与推移质输运率有关。推移质输运率的沿程变化可以使形态参数系统性地偏离波长 波高曲线;推移质输运率的沿程突变可使沙丘迁移受阻,造成沉积物的垂向堆积,形成超高的沙丘。由于大型沙丘的迁移特征受控于推移质输运率和沙丘高度,因此可以通过波高设计来计算迁移距离 历时曲线,进而控制沙丘迁移动态。文中给出了一个获取迁移距离 历时曲线的算例。设计波高可通过人工篱笆、隔挡墙、沟渠、表面护层等措施而实现。     

黄土地基掏挖扩底基础抗拔试验研究

随着西部电网建设的发展,越来越多的架空输电线路需经过黄土地区。输电线路杆塔基础抗拔能力通常是其设计控制条件。掏挖扩底基础因具有较好的抗拔承载性能而在黄土地区输电线路工程中得到广泛应用。根据甘肃黄土地区2个试验场地12个掏挖扩底基础实测上拔荷载位-移曲线,分别采用Chin双曲线模型以及初始直线斜率法、双直线交点法和L1-L2方法确定了基础抗拔极限承载力及其对应位移,得到了抗拔基础归一化荷载-位移曲线,采用归一化荷载-位移双曲线模型对试验结果进行拟合,给出了不同保证概率下基础荷载-位移预测曲线。结果表明：初始直线斜率法得到的承载力最小,双直线交点法次之,Chin数学模型法最大,宜采用L1-L2方法确定黄土地基掏挖扩底基础抗拔承载性能;荷载-位移曲线归一化处理可显著减小实测荷载-位移曲线的离散性,按双曲线拟合参数a、b均值确定的归一化荷载-位移曲线代表了试验平均值,而试验荷载-位移曲线刚度远大于95％保证概率的预测曲线。     

多次干湿循环后土-水特征曲线的模拟

目前对于土体的干湿循环过程中变形、强度变化规律研究较多,而对经过多次干湿循环后土-水特征曲线的试验研究较少。由于吸力平衡需要时间太长,对干湿循环过程中土-水特征曲线的研究也多限于单次的干湿循环试验。但考虑到实际岩土工程中气候条件的多变性和自然环境的复杂性,一般土体均要经历多次干湿循环,因此,对多次干湿循环后的土-水特性曲线研究显得非常重要。结合已有的试验数据总结脱湿曲线与吸湿曲线随着干湿循环次数的变化规律,通过引入一个与干湿循环次数有关的函数,提出能预测多次干湿循环后土-水特征曲线的方法。本方法仅需土-水特征曲线的首次干湿循环脱湿与吸湿曲线和塑性指数,就可以预测多次干湿循环后的土-水特征曲线。     

金沙龙凤煤矿测井曲线特征及其在煤岩层对比中的应用

龙凤煤矿含煤地层为海陆交互相的上二叠统龙潭组,含4号、5号、9号和13号四层可采煤层,其中5号煤层和9号煤层间距较小,煤层特征差异不明显,部分钻孔5号煤层和9号煤层的对比难度较大。根据所掌握的地质资料,结合测井成果,总结出该矿区所特有的测井曲线特征：煤系地层龙潭组的上覆地层夜郎组和长兴组分界处自然伽马和视电阻率曲线界面陡直特征;5号煤层顶板的自然伽马高异常与9号煤层底板的自然伽马高异常特征;13号煤层顶板的自然伽马高异常与15号煤层相对高自然伽马异常特征;15号煤层下伏地层茅口灰岩陡直视电阻率与自然伽马曲线特征。依据其测井曲线,准确的划分出二较厚煤层（约4m）、而相距仅6m的5煤层与9煤层。