花岗岩裂隙岩体油水两相渗流可视化试验及数值模拟研究

地下水封油库利用“隙存水封”的原理通过地下洞室进行石油地下存储,并多建于结晶岩体中,岩体裂隙渗流特性直接影响地下油库储油安全。地下洞库水封机理可简化为围岩裂隙中的油水两相渗流问题,需同时考虑油驱水和水驱油过程。基于分形理论定量刻画了天然花岗岩裂隙面的粗糙度,通过3D打印技术制备了不同粗糙度的透明裂隙,利用研制的单裂隙多相渗流可视化试验装置开展了模型试验,并结合数值模拟对花岗岩粗糙裂隙中的油-水驱替规律进行了研究。研究表明：水油流度比的差异导致花岗岩裂隙两相驱替呈现出不同效果,油驱水前缘呈活塞式整体推进,而水驱油前缘呈指进式推进;压力差或隙宽的增加更加显著地提升油驱水效果,但裂隙粗糙度的增加则对裂隙中流体的流动起到了阻碍作用,使得驱替难以进行;在考虑裂隙粗糙度和油相黏度的情况下,仅通过围岩裂隙水压力大于洞库内部油压来判别水封性能的“水封准则”存在缺陷;由于“贾敏效应”的作用,水驱油时裂隙中的油将难以被完全驱替,当油库发生油品泄漏时,难以将油品完全驱回洞库内部。研究成果可为粗糙裂隙岩体两相渗流规律及地下洞库水封机理的研究提供参考依据。     

基于不同装置的高密度电法对低阻填充溶洞探测的对比

高密度电法勘探中,不同条件下的溶洞起反演电阻率特征有差异,溶洞为空洞时反演电阻率表现为高阻,充满低阻物质时表现为低阻,而当低阻物质含量不同时各个装置的探测效果会有不同。为了比较高密度电法不同装置对低阻填充溶洞的探测效果,构建低阻物质含量不同的低阻溶洞,正演计算了不同装置下的视电阻率,利用最小二乘法对模型的地电断面进行反演。     

高密度电法在川东南地区乌木勘查中的应用

乌木又称阴沉木,多出现在古代河滩等沉积层中,由地震、洪水、泥石流将地上植物生物等全部埋入古河床等低洼处,埋入淤泥中的部分树木,在缺氧、高压状态下,细菌等微生物的作用下,经长达上千万年炭化过程形成,又称"炭化木"。乌木作为一种稀缺的不可再生资源,近年来对其的勘查开发力度逐渐加大,乌木勘查方法的科学研究逐渐加强。其中,地球物理勘查作为一种科学的勘查方法在此邻域的应用效果也引起业内专家的讨论和重视。高密度电法作为一种电阻率勘探方法由于其具有分辨率高、数据量大、有效信息多等特点在本次工作中首次被提出并应用,通过偶极装置和温纳装置两种测量方式对一定勘探深度的横纵方向上的视电阻率差异的分辨来圈定乌木异常。最终在设计的剖面上发现一处相对高阻异常体,推断为乌木异常。     

机载水质定点分层采样装置设计与实现*

为了提高水质采样的自动化、精准化以及信息化水平,针对传统水质采样（人工采样和无人船采样）的低效率、高成本、周期长以及难以到达采样地点等问题,提出了利用无人机技术取代传统的水质采样方式,该装置由旋翼无人机、采样装置以及标准取水容器组成,其采样过程首先是通过拨动无人机遥控器上的开关按钮预先设置好采样深度,然后在无人机地面站输入经纬度信息使得无人机能够飞行到指定的采样地点,进而拨动遥控器上的一键采样按钮自动完成取水操作,最后再一次拨动遥控器上的返航按钮使得无人机自动返航回到初始位置。该方法相比于传统方式具有安全性高、成本低等优势,有利于推动水文仪器现代化发展。     

岩溶作用过程试验方法研究——以岩溶作用仪研制为例

通过对前人试验装置的分析,以岩溶作用原理及其影响因素为基础,结合仪器使用单位的试验需求,研制岩溶作用仪。通过分析不同的CO₂起源、岩溶发育深度、不同pH条件以及地下水循环深度的地质环境条件,提出了仪器的基本功能和适用条件,进行岩溶作用仪功能模块的论证设计和研制,并进行了验证性试验,且达到预期目标。得到如下成果:提出了四种岩溶作用模式,研制了五个岩溶作用功能模块,总结分析了功能模块与岩溶作用内在关系以及功能模块组合原则,提供不同地质环境条件下的岩溶作用试验。仪器可以实现:模拟地下水循环深度0～200 m,环境温度0～70℃,CO₂起源:表生、内生起源Pco₂=0.0～2.0 MPa,不同酸度背景条件:pH可控,不同水流速度条件下的沉积作用可控,岩溶裂隙张开度的沉积作用(可组合)。     

中梯装置相位激电电磁耦合研究

相位激电法由于具有设备轻便和探测效率高等特点,被越来越多地应用于矿产资源勘查中。相位激电是频率域激电一种,工作中无论采用何种观测装置,都存在着电磁耦合的影响。这里在对中梯装置相位激电电磁耦合影响因素和电磁耦合频率特征研究的基础上,给出一种去除电磁耦合影响的两频校正方法,该方法可基本消除电磁耦合影响,还原激电异常的真实形态。     

新型自动气象站故障智能诊断系统设计

为提高台站人员对新型自动气象站的运行保障能力,基于2017—2020年江西省93个台站新型自动站设备的省级维修保障档案,将新型自动站仪器系统故障设备进行归纳分类,分析了故障诊断的逻辑方法,厘清故障现象与故障设备的关联性,归纳"现象—故障件—处理方法"的映射关系,在此基础上设计新型自动站故障智能诊断系统.系统包括硬件模块和短距离无线通讯模块,硬件模块实时检测自动站采集器的运行状态参数;无线通讯模块实现硬件与软件之间的短距离远程通讯.软件程序安装在值班机房,实现远程控制、故障状态显示、智能诊断、记录存档等功能.     

地震序列下落梁震害的防灾设计分析

地震的发生具有丛集的特征,主震发生之后通常伴随余震,主震震级越高其余震震级亦越高,对结构的破坏越大.桥梁结构作为重要交通枢纽工程,其在整个地震序列发生时应能确保通行.为得到桥梁结构在地震系列作用下的响应,选用集集地震序列对桥梁进行地震响应分析,结果显示结构在主震作用下发生落座,余震时有发生落梁的可能,对结构设置连梁装置,验证其在地震序列中的防落梁效果.结果显示连梁装置可有效减小桥梁上、下部结构相对位移,同时可提高结构整体性,使各桥墩平均分配地震力,并能在地震序列中有效防止落梁震害的发生.     

A new isolation device using shape memory alloy and its application for long-span structures

The key points to consider in determining the effectiveness of using structural isolation with shape memory alloys (SMA) are the constitutive model, the SMA isolation device and the analysis method. In this paper, a simplifi ed constitutive model based on the classic theory of plasticity is proposed to simulate the behavior of the superelasticity of the SMA, in which the martensite volume fraction is considered as one of the state variables. Comparisons between simulation results and experimental results ar...