节理粗糙度对岩块体积的影响规律研究

岩体结构直接控制着岩体力学、水力学特性,岩块体积分布规律可直接反映岩体结构特征。目前研究多将节理面简化为平面,忽略了粗糙度对岩块体积的影响。利用Hurst指数H和高度均方根R_q表征节理粗糙度,研究了节理粗糙度对岩块数量和体积分布规律的影响。结果表明：(1)H、R_q控制节理的粗糙起伏形态,粗糙度随着R_q的增大而增大、随着H的增大而减小;(2)块体的数量总体上与节理粗糙度正相关,即随着粗糙度的增大而增加;(3)R_q和H对岩块体积分布的影响,主要通过改变小体积块体所占比例实现,块体的平均体积和中位体积随着粗糙度的增大而减小;(4)当节理正交且间距相近时,块体数量随粗糙度的变化可以分为3个阶段,即稳定阶段、初始增长阶段和快速增长阶段,R_q和H共同控制着各区间的相对分布范围。最后,基于摄影测量采集的数据建立了岩体节理模型,对大连某公路边坡的岩块体积分布进行了研究,验证了上述结论的准确性。     

湖南钨矿成矿密度、成矿强度规律及定量分析

在整理湖南73处钨矿床资料的基础上,通过成矿区带划分、控矿因素归纳、重要钨矿成矿区带的成矿密度和成矿强度的定量分析,将湖南钨矿区带划分为5个Ⅲ级成矿区（带）、12个Ⅳ级成矿亚带（区）、20个矿集区。梳理Ⅳ级各成矿亚带（区）的矿床分布特征可知,万洋山—诸广山成矿区（Ⅲ-83-5）钨矿床数量最多,资兴—宜章成矿区（Ⅲ-83-4）的成矿强度最强,达212.74 t/km2。各矿集区矿床分布特征显示,千里山—骑田岭钨矿集区（Ⅲ-83-4-a）有9处钨矿床,矿床数量最多;瑶岗仙钨矿集区（Ⅲ-83-5-c）成矿密度、成矿强度均位居矿集区首位。燕山期为钨矿成矿的高峰期,该期形成的WO3累计查明资源量占全省累计查明资源量的78.78%。     

高密度电法在特大型滑坡应急勘查中的应用

为了快速、有效地评价滑坡滑动面埋深、下伏地层的起伏状况,本文以舟曲县果耶镇磨里滑坡为实例,在以地面调查和钻探等勘查手段深入了解磨里滑坡特征以及滑坡所在地形地貌和地层岩性的基础上,利用高密度电法对地下介质的敏感性特点对滑坡进行勘查,通过剖面解译推断了滑坡岩性、断裂破碎带、地下水等特征,为划定滑坡影响范围及估算滑坡体积提供数据支撑。研究结果表明：（1）在勘查区内灰岩、千枚岩是形成相对高阻的主要岩性,碎石土是形成相对低阻的主要岩性;（2）舟曲县果耶镇磨里滑坡平均深度40 m,总体积2 120 × 104 m3,属特大型深层滑坡;（3）高密度电法在特大型滑坡应急勘查中可发挥重要的作用。可为复杂性应急滑坡勘查提供一定的借鉴意义。     

不同天气类型短时强降水与地闪特征分析

选取2006—2013年山东8次典型短时强降水（降水强度>20 mm·h-1）个例,并根据降水的天气尺度影响系统分为4种类型,利用山东区域ADTD型闪电定位仪资料,统计各类短时强降水与地闪相关性;结合地闪频数、密度分析地闪与短时强降水的雨强、出现时间、空间分布等特征的相关性。结果表明：1）各类强降水与不同范围地闪的相关性不同,与固定范围内地闪的时间、空间分布特征不同;其中负地闪占绝大多数,正闪比例小,负闪占比越大降水越强;站点周边30 km范围内地闪频数与降水相关性较好,低槽冷锋型强降水与地闪频数相关性最好,其次是低涡切变线型,黄淮气旋型短时强降水与地闪频数相关性差,热带气旋型强降水则与正闪相关性更好。2）地闪频数只对单次过程降水量变化有所指示,不能直接用来判别短时强降水,而地闪频数峰值对于短时强降水预报有一定指示意义;其中后倾型低槽冷锋、西北涡、西南涡型短时强降水地闪频数峰值对于预报短时强降水指示意义较强,冷切变和暖切变型指示意义较小,前倾型低槽冷锋、黄淮气旋、热带气旋型无明显指示意义。3）高地闪密度与短时强降水落区对应较好,但短时强降水并不一定会出现在高地闪密度中心区域;大部分短时强降水极值站高地闪密度中心对应;对于后倾型低槽冷锋、暖切变、西南涡型短时强降水,5次·（10 km）-2·h-1可作为预报参考阈值。     

EFFECTS OF SST, VWS, AND DCC UPON RAPID INTENSIFICATION OF OFF-SHORE TYPHOONS IN CHINA SEAS

In this study, we employed National Centers for Environmental Prediction(NCEP)/National Center for Atmospheric Research(NCAR) reanalysis data and records from the China Meteorological Administration(CMA)Yearbook of Tropical Cyclones to investigate three factors: sea-surface temperature(SST), vertical wind shear(VWS),and the density of the core convection(DCC), which are responsible for the rapid intensification(RI) of 1949-2013 offshore typhoons. Our analysis results of these composite factors show that in the environmental wind field the typhoons are far away from the outer strong VWS; in the SST field they are in the high SST area; and the core convective activity is robust and takes a bimodal pattern. The difference in RI between typhoons over the East China Sea(ECS) and the South China Sea(SCS) is a smaller VWS for the ECS typhoons, which may be one of the reasons why typhoons in the ECS are more intense than those in the SCS. Our study results indicate that SST, VWS, and DCC can result in an RI after a certain time interval of 36 h, 24 h to 30 h, and 24 h, respectively. The RI indicates a lag in the atmospheric response to oceanic conditions. This lag characteristic makes it possible to predict RI events. In summary, where the SST is high(≥28 ℃), the VWS is small, and the DCC is high, an RI will occur. Where mid-range SSTs occur(26 ℃≤SST≤28 ℃), with small VWS, and high DCC, the RI of typhoons is also likely to occur.     

西南区域中心模式SWC-WARMS降水偏差分析

本文利用2014—2015年5—10月12(24)h累积降水资料和西南区域模式(SouthWest Center WRF ADAS Real-time Modeling System,SWC-WARMS)36(72 h)预报时效内降水预报资料,从概率和频次角度分析不同海拔高度地区观测和模式降水在量级及空间分布上的特征差异。结果表明,SWC-WARMS模式各预报时效各量级降水的概率密度均比观测偏大,并向10 mm以下雨量集中,且随预报时效延长偏大更显著;模式与观测降水的概率密度曲线差异在盆地小于高原,地形差异小的区域小于地形差异大的区域。SWC-WARMS模式对四川地区降水预报存在雨日较观测明显偏多,量级偏大,降水频次高值区范围偏大、出现虚假高值区等系统性偏差。此外,模式预报在20—08时比08—20时优,24 h累积降水预报优于12 h降水预报,尤以中雨及以上量级降水落区预报为甚。最后,模式极端强降水预报在20—08、20—20时较实况偏大,08—20时,模式预报在盆地较实况偏小,川西高原和攀西地区偏大。     

钻井液连续循环钻井技术及自动化装备设计

钻井施工中,拆装钻杆需中止钻井液循环,但钻井液循环中止会导致孔内岩屑下沉、钻井液当量循环密度浮动变化,进而影响孔内安全。为避免上述情况的发生,钻井液不间断循环钻井技术的构想被提出。通过连续循环系统或连续循环接头进行钻井液分流,避开钻杆拆装部分,维持井内的钻井液循环,稳定钻井液当量循环密度。针对该技术原理,提出了一种自动化的钻井液不间断循环井口设备,通过背钳、自动钻井液切换系统和传扭动力卡瓦的配合,可实现钻井中拆卸、接装单根时钻井液不间断循环,有效避免因钻井液静置、沉砂过多导致的钻孔安全问题。     

高密度抑制防塌冲洗液体系在四川营山SY-1地热井中的应用

四川营山地下热矿水探采井SY-1井是一口地热资源重点勘查井,实际完钻深度2758 m,揭露三叠系上统须家河组热储层岩性以长石砂岩、粉砂岩为主,埋藏深度2220~2758 m,厚度538 m。下沙溪庙组岩性为灰绿色页岩、暗紫红色粉砂质泥岩夹黄褐色中厚层状粉砂岩及块状细粒长石砂岩,含高压气、卤水混合物,施工过程中需解决坍塌掉块、井涌、井漏、卤水污染、缩径等复杂难题。室内通过开展高密度抑制防塌钻井液流变性、防塌性、稳定性等控制方面的技术攻关,在优选钠基膨润土的基础上,通过对包被剂、降滤失剂（抗盐）、防塌剂等材料的筛选及优化,形成了高密度抑制防塌冲洗液的最终配方：清水+4%膨润土+0.1%纯碱+0.1%烧碱+1%~2%增粘剂HN-1+0.2%~0.5%环保大分子包被剂+1%~3%环保降滤失剂HJ-1+1%~3%抗盐滤失剂HLY+1%~2%环保防塌剂HFJ+重晶石。该配方密度1.50~1.80 g/cm³可调,滤失量4.0 mL,流变性能好,抑制防塌效果显著,在现场取得了成功应用,保证了该项目的顺利实施。     

Research and application of mud proportioning optimization of slurry balance shield in mudstone and gravel composite stratum

Slurry performance is one of the key factors to maintain the stability of excavation face when slurry balance shield is tunneling in complex strata. Based on the engineering background of slurry shield tunneling in mudstone and gravel composite stratum of Nanning Metro Line 5, the control variable method and the self-made slurry shield tunneling system are adopted to compare and select the mud admixture and to analyze the influence of the admixture amount and the formation composite ratio on the slurry relative density. Then, the mud permeability law and the dynamic and static mud film forming law under different formation composite ratios, swelling water ratios and slag dosages are analyzed comprehensively by factorial design. The results show that different admixtures have significant influence on the properties of bentonite slurry. Specifically, potassium methyl silicate and potassium chloride can effectively reduce the relative density of slurry, while sodium chloride and sodium silicate can promote the disintegration of mudstone in water. In addition, the slag admixture can effectively reduce the water filtration, improving the film quality and reducing the consumption of bentonite. When the cutter head speed is less than or equal to 2.5 r/min, the formation rate of mud film is greater than or equal to the failure rate so as to ensure the stability of driving face. The mud swelling water ratio suitable for mudstone and gravel composite stratum (composite ratio: 0?1) is 0.1?0.20, the residue content is 100?200 g/kg, and the potassium methyl silicate is 3.75%?7.50%.     

联合反演模型中相对权比的约束反演

为确定联合反演模型中的相对权比,提出根据数据先验信息对相对权比进行一定约束,并将相对权比同其他模型参数一并作为未知参数参与反演的方法。数值实验表明,当先验信息可靠时,运用该方法可以获得较好的结果。