垂直重力梯度反演Moho面的频谱域公式及其应用

通过求解引力相等原则下的Fredholm积分方程,可以得到不规则单一密度界面(Moho面)的起伏.本文充分参考了前人的理论研究,推导出扰动垂直重力梯度确定Moho面深度的频谱域表达式,该式具有二次项迭代精度.运用此公式进行了全球Moho面的恢复计算,并将该结果与CRUST1.0模型和GEMMA Moho模型进行了对比和验证.     

Seismic safety of high concrete dams

Peak ground acceleration(PGA) estimation is an important task in earthquake engineering practice.One of the most well-known models is the Boore-Joyner-Fumal formula,which estimates the PGA using the moment magnitude,the site-to-fault distance and the site foundation properties.In the present study,the complexity for this formula and the homogeneity assumption for the prediction-error variance are investigated and an effi ciency-robustness balanced formula is proposed.For this purpose,a reduced-order Monte Carlo simulation algorithm for Bayesian model class selection is presented to obtain the most suitable predictive formula and prediction-error model for the seismic attenuation relationship.In this approach,each model class(a predictive formula with a prediction-error model) is evaluated according to its plausibility given the data.The one with the highest plausibility is robust since it possesses the optimal balance between the data fi tting capability and the sensitivity to noise.A database of strong ground motion records in the Tangshan region of China is obtained from the China Earthquake Data Center for the analysis.The optimal predictive formula is proposed based on this database.It is shown that the proposed formula with heterogeneous prediction-error variance is much simpler than the attenuation model suggested by Boore,Joyner and Fumal(1993).     

结构性黄土的双曲线强度公式及其破坏应力修正

抗剪和抗拉强度是结构性土体力学特性的两个方面。通过试验研究了结构性黄土原状土和重塑土的抗拉和抗剪强度。结合抗拉和抗剪强度的试验结果,建立了适用于结构性黄土的双曲线强度公式,进一步研究了相应的破坏应力的修正算法,并将应力比结构性参数引入到结构性黄土的双曲线强度公式中。研究结果表明,建立的结构性黄土双曲线强度可以克服在Mohr-Coulomb强度理论中夸大了的土体抗拉强度缺陷,可为结构性黄土地区的工程灾害评价提供更加切合实际的强度理论。     

高桥公式在拉萨地区的适用性及其修正

选用1993—1999年拉萨站资料,通过比较多种计算方法得到的潜在蒸散量、高桥浩一郎在1979年提出的基于温度和降水量计算蒸发量的公式所得到的蒸发量以及中日季风试验资料的观测值可知:受温度、水分及相对湿度的影响,潜在蒸散量在5月达到最大值,而蒸发量的最大值则出现在7月。由于青藏高原存在冻土及融冰化雪的特殊现象,水分来源并不完全依靠于降水,所以由高桥浩一郎公式的计算值与观测值之间存在较大差距,温度越高,差值越大;鉴于温度与该差值呈正比关系,可将温度划分为小于0℃,0~5℃,5~10℃,10~15℃,大于15℃共5个等级,在不改变高桥浩一郎公式原有系数的基础上,同时考虑不同的系数对降水量进行修正,修正后的结果明显好于修正前,与观测值更接近。     

结合高温高压物性实验确定致密油储层充注物性下限新方法

致密油储层的开采物性下限变得越来越低,并且逐渐接近成藏充注物性下限,因此对于致密油储层物性下限的精确确定变得极为重要.束缚水水膜厚度在确定储层物性下限中起到关键作用,其中束缚水表面积通过氮气吸附实验可以精确得到.束缚水水膜体积的得出方法很多,但也存在很多缺陷.通过对多种方法的调研,最后确定采用模拟地层压力和温度的岩电实验,结合阿尔奇公式得到束缚水饱和度,计算出束缚水水膜体积的方法,最后得出的束缚水膜厚度.此法可以很好地模拟地层环境,所得结果更加接近地层真实值,最后得出的束缚水水膜厚度更加准确.束缚水水膜得出以后,与孔喉半径平均值建立关系图确定孔喉半径平均值下限,然后运用统计学原理建立孔喉半径平均值与孔渗的关系图,最终确定致密油储层的孔隙度充注下限值和渗透率下限值.根据压汞曲线图确认此种测试方法所得物性下限结果准确.     

奥里诺科重油带MPE-3区块Oficina组辫状河三角洲沉积相定量刻画

委内瑞拉盆地奥里诺科重油带MPE-3区块Oficina组辫状河三角洲沉积相定量刻画难度大,是制约该区块水平井高效开发的关键地质因素。在区域沉积背景研究的基础上,利用岩芯描述和分析化验资料,确定该地区为辫状河三角洲沉积,区内主要发育辫状河三角洲平原和三角洲前缘亚相,心滩、复合心滩坝、辫状河道、决口扇/溢岸、泛滥平原、水下分流河道、分流间湾、席状砂和潮汐砂坝等微相。综合利用地震和测井资料、现代沉积测量类比和经验公式等三种方法,实现了研究区主要沉积微相的定量刻画,认为辫状河河道带宽度介于1~5 km,水下分流河道宽度在1 km左右,建立了心滩宽与心滩长、心滩宽与辫状河道宽度、水下分流河道单河道宽度与深度之间关系的经验公式,进一步阐明了Oficina组沉积时期辫状河三角洲沉积演化规律,为提高研究区超重油油藏采出程度提供了重要地质依据。     

渗流作用下北京砂卵石地层多排管局部水平冻结体温度场试验

为研究渗流作用下多排管局部水平冻结体温度场扩展规律,基于相似准则,设计北京砂卵石地层冻结模型试验,从迎水面长度、顺水流长度、厚度3个维度研究渗流作用下多排管局部水平冻结体温度场扩展规律。研究表明:(1)水平冻结体中部发展速度最快,且温度最低;下部次之;上部最慢,且温度最高;(2)渗流作用使冻土柱由背水面向迎水面朝上游方向逐步交圈,且上、下游温度场不对称,冻结后期背水面呈坡屋顶形。(3)渗流作用对水平冻结体的影响随着渗流速度的增大而逐渐增大,积极冻结期末列冻土柱冻结锋面扩展速度、水平冻结体朝上游方向的平均发展速度均与渗流速度呈平方、负相关关系,渗流速度超过14.1 m/d时,冻土柱不交圈,为该模型试验的极限流速。基于等效梯形算法理论,给出的渗流作用下多排管局部水平冻结体的平均温度计算式,以便于评估水平冻结体发展状态。研究成果可为大流速地层盆形冻结施工提供依据。     

卷破波作用下沙质岸滩剖面形态判别式初探

通过波浪水槽实验,开展不同类型波浪作用下的沙质岸滩演化规律研究工作。本次实验研究不考虑比尺,采用1:10与1:20组成的复合沙质斜坡对岸滩进行概化,选取规则波和椭圆余弦波两种典型波浪作用,对波浪的传播、变形和破碎、上爬、回落过程以及波浪作用前后沙质岸滩床面地形进行了观测,探讨波浪作用下沙质岸滩剖面演化规律。本文实验工况中,规则波作用下,岸滩剖面呈现出沙坝剖面和滩肩剖面,椭圆余弦波作用下的岸滩剖面均呈滩肩形态,发现岸滩剖面形态不仅与波浪作用类型、强度、周期等因素相关,还与波浪破碎的强度等因素有关。通过对实验过程中现象的进行观察和分析,引入了卷破波水舌冲击角的概念。对波浪卷破破碎后形成的水流挟沙运动与岸滩剖面形态的关系进行定性分析,对水舌冲击角与Irribarren参数之间的关系进行定量分析,基于Irribarren参数与岸滩剖面形态的关系初步建立了波浪作用下沙质岸滩剖面形态判别关系式。通过本文实验结果和前人实验结果对趋势线进行拟合,求得其判别系数,判别式能够较好地划分淤积型岸滩、侵蚀型岸滩及过渡型岸滩三种岸滩形态。     

基于质量守恒的示踪测速模型及实证

示踪测井技术能准确测定地下水渗透流速,传统方法适用于没有垂向流的测井。总结了前人的研究,结合工程实际引入函数vv(z)和vh(z),并根据示踪剂质量守恒的原理建立了基于质量守恒的示踪测速模型,考虑了测井中水流垂向运动的影响。最后利用模型计算了存在较强垂向流的小浪底反调节水库6#井的渗透流速,计算结果与水库渗漏勘探结果一致,说明模型的计算结果是正确的,能排除垂向流的干扰,模型有较强的实际应用价值。     

基于组合指数型流变模型的堆石坝流变分析

由于3参数、6参数、7参数指数流变模型以及Merchant模型和H-K模型均仅有一个指数式进行堆石坝流变收敛率调节,难以同时合理地反映蓄水初期和蓄水后期的堆石坝沉降变化规律;而9参数幂函数流变模型虽然可以较好地反映堆石坝的沉降变化规律,但数学运算较复杂。类比混凝土热学力学性能变化规律的组合指数式,从唯象角度建议了一种既能较好地反映堆石坝流变变形规律,又便于数学运算的组合指数型流变模型,并推导了组合指数型流变模型有限元计算公式。实例分析表明,组合指数式只需取2项,由于具有2个指数式协调调整,可较好地反映堆石坝流变变形规律且数学运算方便;而一个指数式流变模型是组合指数式流变模型的特例,难以合理反映蓄水后期堆石坝的沉降变化规律。