树网格离散优化三维瞬变电磁有限体积正演算法

三维瞬变电磁正演算法作为研究处理与解释方法的重要基础,如何加速计算过程,减少计算机内存消耗尤为重要.为此,本文采用有限体积算法在八叉树(octree)网格上对时间域Maxwell方程组进行空间离散,相比于交错六面体网格,octree网格在局部区域网格细度相同的条件下可以显著减少细化区域外的网格数量,对复杂几何体边界的模拟更加灵活,而相比于非结构四面体网格,octree网格单元位置排列更加规律.通过octree网格离散三维正演模型使计算网格规模显著降低,减少了待求解方程的未知数,降低了物理内存消耗.空间离散后,瞬变电磁正演响应可以表示为关于初始磁场的矩阵指数函数,采用位移逆Krylov子空间模型降阶算法实现瞬变电磁场的求解,只需对系数矩阵进行一次矩阵分解和多次回代即可获得一系列时间序列的瞬变电磁场正演结果.本文算法在空间离散和方程求解两方面优化三维瞬变电磁正演过程,数值算例结果验证了本文算法的精度和高效性.     

庆阳北石窟寺濒危岩体变形特征分析

危岩体发育会对石窟寺的稳定和游客安全造成威胁,利用变形监测分析石窟濒危岩体变形特征对岩体稳定性评估起重要作用。文章以甘肃庆阳北石窟寺为例,采用全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)变形监测、测缝计和非接触式裂隙监测等技术,从北石窟寺分布区域地质体、石窟赋存崖体和洞窟关键块体三个尺度研究濒危岩体的变形特征。监测周期内,区域地质体上部位移呈突发性变化,连续降雨后产生5.2 mm的沉降,中部基岩出露部位位移遵循先缓慢增长后逐渐恢复的变化规律,变形量维持在±1 mm以内。崖体内构造裂隙底部变形量呈波动式上升,于次年1—2月达到全年最高值,且随着温度降低,裂隙中部变形速率大于底部。32窟内浅表性裂隙变形量在0 mm附近±2 mm范围内持续波动,无进一步扩张或闭合趋势。区域地质体变形与降雨有高度相关性,崖体变形与温度呈强烈负相关,洞窟关键块体变形也易受温湿度和人为扰动影响。目前三个尺度的岩体变形量均在小范围内变化,相互之间影响较小,无协同性。对濒危岩体变形特征的分析可为北石窟寺稳定性评估和预测分析工作提供数据参考。     

Several characteristics of water exchange in the Luzon Strait

1IntroductionTheLuzonChannelissituatedonthewest-ernsideofthenorthernPacificandbetweenTaiwanandLuzonIslands.ItisthemainpassageofthePacificwaterenteringtheSCS.Therearenumerousdifferent-sizedislandsformingmanynarrowwaterpassagesinthischannel,sotheLuzonChannelisthegeneralnameofthesepas-sages(includingBabuyan,BalintangandBashiChannels,etc.).Customarily,theLuzonStraitiscalledtheBashiChannel.Itswidthis386kmandhasameandepthof1400m. Toagreatextent,thehydro-meteorologi-calconditionso…     

波-流作用下悬沙体积比垂向分布研究

在悬沙体积比垂向分布的研究中往往只研究悬沙体积比时均浓度分布,忽略悬沙体积比随时间的变化。而Wikramanayake悬沙模型采用时不变的紊动黏滞系数,利用奇异摄动理论中的多重尺度法分离波流作用下悬沙运动的对流扩散方程,将悬沙体积比按照时均值和周期分量进行了分析。作者在Wikramanayake悬沙模型中的周期浓度的基础上考虑了对流项的影响,从而使描述瞬时悬沙体积比的数学模型更加合理。     

万能体积公式

证明并验证了由数值积分的辛普松（Ｓｉｍｐｓｏｎ） 公式直接导出的公式（２） 可以求柱、锥、台球等基本几何体积公式,所以将其称作万能体积公式     

利用地震P波确定煤层瓦斯富集带的分布

查明煤层瓦斯富集区域,对可能的瓦斯突出点进行预报,是当前煤矿生产中亟待解决的重要课题。利用地震P波对裂缝性地层所表现出的方位各向异性特征,根据地震属性随方位角变化可以预测裂隙发育方向和密度的基本原理,应用多种地震P波方位属性预测裂隙发育带。通过对淮南张集煤矿西三采区三维地震P波资料的处理,获得6个方位地震数据体,从中提取多种与煤层和围岩裂隙相关的地震属性,并计算出裂隙的发育方向和密度,为确定瓦斯富集带的分布提供了一种新的途径。      

印尼贯穿流与南海贯穿流的年代际变化特征及机制

通过绕岛环流理论和SODA(Simple Ocean Data Assimilation)数据对印尼贯穿流(ITF)和南海贯穿流(即吕宋海峡水交换,LST)在1976年气候突变前后的特征进行分析。结果表明,1976年后吕宋海峡水交换体积输送(LSTT)异常增大,而印尼贯穿流体积输送(ITFT)异常减少。吕宋海峡东部东风分量和南海内部的北风分量的局地驱动是导致LSTT在1976年后增加的主要因素,南海内部异常北风分量对LSTT增加的贡献能够达到53%;而赤道太平洋的西风分量则是导致ITFT在1976年后减少的主要因素,其贡献大约为61%。1976年后15°N左右的NEC(North Equatorial Current)体积输送异常增强,但总NEC体积输送异常减弱。KC(Kuroshio Current)体积输送异常增强,而MC(Mindanao Current)、NECC(North Equatorial Countercurrent)、SEC(South EquatorialCurrent)体积输送异常减弱。赤道西太平洋由风场变化通过Sverdrup动力过程产生的异常气旋性环流阻碍了太平洋水体向印度洋的输入。     

岩石扩容与超声波横波速率

通过超声波对单轴压缩试验中岩石扩容现象的测试,分析了超声横波在不同岩石压缩过程中的传播情况。利用超声横波的特性测出岩石在压缩的不同阶段的微裂纹发展情况和体积变化情况,进一步证明了不同岩石在单轴压缩过程中扩容的时间和程度是有所差异的。     

钱营孜煤矿E3213里段工作面“两带”高度探测与分析

为了指导钱营孜煤矿防治水工作,实现顶板富水区下工作面安全回采,该矿在E3₂13里段布置施工了两个“两带”观测孔,通过利用钻井液消耗量和孔内电视成像联合分析的方法,测出了实际地质数据,将实测结果与经验公式计算、数值模拟结果对比分析,表明应用经验公式计算、数值模拟得出的钱营孜煤矿E3₂13里段工作面“两带”高度,实测获得的数据更可靠。本文通过对钱营孜煤矿E3₂13里段工作面“两带”高度探测分析,以便正确指导开采上限的合理确定和保证矿井的安全合理开采,为其提高回采上限提供可靠技术依据。     

三亚大茅应急地下水源地的保障程度分析

在三亚地区环境地质综合调查的基础上,从水质评价、天然补给资源量和可采资源量等方面开展大茅地下水源地应急保障程度分析。论证结果表明,水源地内覆盖型碳酸盐岩类裂隙溶洞水水质质量等级达Ⅲ-Ⅴ级,超标组分为铁、锰。在考虑隔水边界及群井抽水干扰影响的条件下,大茅应急地下水源地的应急供水量为49 534 m³/d。3个月的应急期内可提供的总地下水资源开采量为4.46×10⁶ m³,水源地停采后一个雨季期地下水位可恢复至开采前。大茅应急地下水源地能保证周边城镇近66万人3个月的应急供水需要,对于保障区内应急供水和三亚中部水厂供水具有重大的意义。