超高密度电法在上覆型岩溶勘察中的应用

南京地铁4号线桦墅站—仙林东站区间现场钻探时在部分钻孔中发现规模较大的溶洞,为探明区内溶洞的大小和分布情况,结合区域工程地质与水文地质条件,分析岩土介质的地球物理特征,采用超高密度电法对研究区进行地电测量,经反演分析获取地电阻率图像,结合岩溶的电阻率异常响应特征,在隧道纵横方向上分别采用地面方式和井井方式相互验证,判别岩溶的分布范围、走向、大小及埋藏深度。研究结果表明,超高密度电法在上覆型岩溶勘察中具高精度、高效率、直观性等特点,解释成果与钻探揭示验证一致,为土-岩-空洞三元结构的探测提供了一种新方法。     

大相似比模型试验用超高强相似材料配比试验研究

物理材料相似模拟试验是岩土工程领域中一种常用的研究手段,选择合适的相似材料并确定其配比是成功模拟原型工程的关键。现有相似材料多是针对几何相似比较小(1∶250～1∶25)的相似模拟试验研制,其强度普遍较小(0.2～7.6 MPa),难以满足较大相似比模型试验的需求。因此,为配制出强度在10 MPa以上的适合较大相似比模型试验的超高强相似材料,选择河砂、重晶石、石膏及不同强度等级的水泥作为模型试验的相似材料原料,以骨胶比、水泥石膏比、重晶石含量及水泥强度等级为正交试验的4个因素,共设计25组不同材料配比方案。根据试验要求制备各类相似模拟试件并开展相应的岩石力学试验,获得不同配比相似材料的基本物理力学参数。结果表明：试验所得相似材料力学参数变化区间较大,抗压强度为3.017～48.179 MPa,能满足较大相似比下超高强度相似模拟试验的需求;通过直观分析法分析各因素对相似材料物理力学参数的敏感性和影响规律,发现重晶石含量对相似材料密度起主要控制作用,骨胶比对相似材料抗压强度、抗拉强度、弹性模量、内摩擦角起主要控制作用,水泥石膏比对相似材料黏聚力起主要控制作用;运用SPSS软件对相似材料配比...     

河南西峡晚白垩世恐龙蛋化石壳微量元素组成及其对恐龙灭绝的指示意义

恐龙蛋化石是探索恐龙生存和灭绝的重要研究材料,目前对恐龙蛋化石的研究集中在生物学和埋藏特征方面。本文利用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)对采自河南西峡晚白垩世的12枚恐龙蛋化石壳及部分围岩进行分析测试,研究其生命微量元素组成及其与恐龙灭绝的关系。结果表明,恐龙蛋壳中缺乏碳氮磷硫等有机质元素,而主要由钙铝镁铁钾等生命必需元素和锶锰钡镧锌硼钒钴铱等微量元素组成,其中锶和铱均具有明显的超高异常,这可能与地外撞击事件引起生态环境的急剧变化有关。元素的组合规律表明西峡盆地晚白垩世应为干旱、半干旱的气候环境,来自于环境中异常含量的锶和铱共同作用使这一时期该地区大量的恐龙蛋在恐龙体内遭受污染,发育孵化机能受到影响,成为导致盆地内恐龙灭亡的主要原因之一。这一发现为探讨恐龙生活环境变化、灭绝原因以及揭示晚白垩纪古气候提供了重要依据。     

空间数据处理模型误差和不确定性分析

在GIS应用中,涉及到大量的模型应用,这些模型包括了利用GIS进行空间信息处理的大部分阶段中所用到的模型.模型处理以及分析结果往往是进行下一步应用的基础,因此模型处理结果的误差和不确定性制约了实际的GIS应用.影响空间数据处理模型的误差和不确定性的因素主要包括:定位和特征信息,制图,空间分析,空间数据库以及空间数据处理模型等所具有的误差和不确定性.主要分析了空间数据处理模型误差和不确定性的表达、来源以及分析方法.     

地下水源热泵抽灌井优化布置及参数灵敏度

为了确定地下水源热泵的最佳布井方式,探明含水层温度场变化特征以及水文地质参数灵敏性,以石家庄地下水源热泵适宜区肖家营—东兆通为研究区,基于热储层的地热地质条件和热物性参数,利用FEFLOW软件构建了三维水-热耦合数值模拟模型。在2 000 m³/d的抽灌量下对不同井间距、不同布井模式-含水层温度场变化进行模拟,探讨发生热突破的可能性,并探讨温度场关于热导率、渗透系数、孔隙率等参数的灵敏度。研究结果表明：1)在单抽双灌模式下,方案C(两眼回灌井连线与地下水流向垂直,一眼回灌井位于抽水井正下游,另一眼回灌井位于沿地下水流向45°方向,即两回灌井与抽水井组成等腰直角三角形,抽水井正下游的回灌井为直角顶点)的布井方案对含水层温度场影响最小,为最优方案;2)单抽双灌模式下,抽灌量为2 000 m³/d时,方案C抽灌井间距设置在40～50 m较为合理;3)抽灌过程中,温度场对于渗透系数的改变灵敏度较高,而对孔隙率以及热导率的改变灵敏度较低。     

超高维缺失响应数据的特征筛选

本文提出了一种解决超高维缺失响应数据的特征筛选的新方法。首先,通过插补技术,补全缺失响应变量值,构造插补响应变量与协变量分布函数之间的距离相关系数,以此作为筛选指标进行特征筛选。所提出的筛选方法具有以下优势：第一,它是一个非参数无模型假设的方法,可以处理变量间的非线性关系;第二,对协变量异常值稳健;第三,可以直接处理多维响应变量情形。然后,通过数值模拟展示了所提方法的性能与表现,并与现有的筛选方法进行了比较。最后,将所提方法应用于弥漫性大B细胞淋巴瘤的数据分析,分析结果表明基于该方法拟合后的模型具有更好的风险分离效果。     

有限频率地震层析成像方法及研究进展

本文从基于射线理论的走时地震层析成像的发展引出有限频率地震层析成像, 说明两者最为本质的差别是有限频率灵敏度核函数。 概述了有限频率层析成像方法和基本原理, 详细阐述了国内外有关有限频率层析成像方法的研究进展和应用成果, 强调有限频率层析成像对全球地幔柱研究的重要意义, 最后指出有限频率层析成像方法在理论上的诸多优点目前还没有在实际应用中得到充分体现, 还存在一些问题需要解决。     

结合灵敏度修正的遗传算法的结构损伤诊断

提出了1种结合灵敏度修正的遗传算法进行结构损伤诊断。在遗传算法计算过程中加入灵敏度修正操作,使遗传过程得以快速收敛并增加了识别准确性。利用4层平面框架进行数值模拟,识别结果表明,本文所提出的结构损伤识别方法比常规遗传算法有效。     

横向各向同性弹性地层井孔中模式波的探测深度

研究了横向各向同性(TI)弹性地层充液井孔中模式波的频散曲线和灵敏度曲线。结果显示:弯曲波对地层中垂直向传播的横波速度比较敏感,而斯通利波对地层中水平向传播的横波速度较灵敏;在慢速地层中,从斯通利波(或弯曲波)对不同径向位置和不同波数下水平向 (或垂直向) 传播的横波速度的灵敏度曲线上可知,斯通利波的探测深度在整个计算频段约为1.5个井眼半径(距井壁距离),弯曲波的探测深度相对较深,但受波数影响大:在较低波数时,其探测深度约为4个井眼半径,较高波数时约为1.5个;在快速地层中,由于受井内流体的影响较大,弯曲波在较高波数时探测深度稍有下降,但斯通利波对地层性质的敏感程度明显降低甚至消失。     

福建省井水位与体应变观测一致性分析

本文从时域和频域分别对福州台和永安台的体应变和井水位资料观测的一致性进行了分析,并对其力学机制进行了深入探究,在此基础上阐明了二者观测一致性的物理含义.时域内的分析结果显示:福州台体应变与井水位的相关系数为0.7939,钻孔系统的灵敏度为0.0558 mm/10-9,井水位与体应变观测曲线十分相似;永安台体应变与井水位的相关系数为-0.7543,钻孔系统的灵敏度为-0.0005 mm/10-9,井水位与体应变曲线呈镜像对称,这表明两台站的井水位与体应变观测高度相关,且二者的相位滞后近似为零.在频域内,分别对福州台2012年3—5月及永安台2014年3—5月的井水位和体应变资料进行维尼迪柯夫调和分析,分别获取半日波、全日波数个波群的逐月潮汐因子和相位滞后,并计算得到了钻孔系统的灵敏度和井水位相对于体应变的相位滞后.结果表明,3个月中大多数波群的灵敏度十分相近,而且与时域内所得年周期低频分量的灵敏度较接近,但相位滞后误差较大,这可能与采用反正切公式计算相位滞后受计算误差影响有关,即非线性的反正切公式对计算误差具有放大累积效应,因此相位滞后应以时域分析所得接近于零的结果为准.综上,时域和频域的分析结果表明,福州台和永安台的井水位对体应变的响应基本上是线性时不变的,二者观测一致性的根本原因在于两台站的承压含水层井水位观测系统基本上是满足叠加性、齐次性和时不变的物理可实现因果系统.