生态地理建模中的多尺度问题

本文在分析生态地理建模内涵的基础上,讨论了生态地理建模中的尺度转换问题、跨尺度相互作用问题、空间尺度与时间尺度的关联问题和多尺度数据处理问题.由于生态地理问题的非线性、生态环境的异质性和随机事件,简单的线性尺度转换方法远不能满足生态地理建模的要求.为了从根本上解决生态地理建模中的时空尺度问题,除需要运用微分几何学和等级理论等经典方法外,还需要引入格点生成法和网格计算等现代理论和技术手段.     

石香肠构造研究综述

石香肠构造是一种传统的线状构造,由于其在区域构造应力场方面的研究意义及其所包含的流变学信息和控矿意义等一直吸引着研究者的关注.简述了近几十年来石香肠构造在形态学研究上的进展,分析了其在理论研究上的成果,概括了其在应用研究方面的现状,并对当前及今后石香肠构造的研究方向提出了建议.     

3D裂隙网络随机模拟及其工程应用研究

岩体中存在的大量随机分布的裂隙对岩体的工程性质及稳定性有着极其重要的影响。传统的工程地质研究方法难以客观地描述其空间分布特征。应用概率与统计学的理论 ,通过统计分析得到裂隙的分布规律性 ,采用随机模拟的方法实现与统计分布相适应的裂隙网络是研究随机裂隙宏观特征的有效途径。通过模拟所得的 3D裂隙网络 ,进一步研究了裂隙的连通特征及工程开挖面上的稳定分析与加固措施优化的方法     

惠民凹陷南坡煤型气有效供气中心分析

惠民凹陷南坡石炭－二叠系煤层分布广泛,厚度较大,为一套以潮坪－泻湖沉积为主的海陆交互相地层,其有机质属浅沼森林有机相和深沼芦苇有机相。生气模拟实验表明,太原组和山西组煤岩生气潜力分别达150mL/g有机碳和110mL/g有机碳,煤型气源岩经历了复杂的热演化过程,其有效二次生气时期为早第三纪至今,门限温度135℃,对应的埋深入4000m,有效供气中心位于济阳地堑东部和曲堤地垒东段, 生气强度一般达到（20－40）×10^8m^3/km^2。位于主导运聚方向上的曲堤地垒东段是今后勘探的重点目标。     

孔隙水压力静力触探动态贯入过程的有限元模拟

孔隙水压力静力触探作为一种新型的土体勘测技术已被广泛应用,但是,其机理的研究尚存在很大的不足。笔者系统分析了孔压触探的贯入特征,提出了“孔隙水压力体积基准值”的概念,借此推导出用土体体积变形量计算超孔隙水压力的公式。在此基础上,用轴对称有限单元法模拟探头的动态贯入过程,揭示应力－应变的变化特征,寻找超孔隙水压力生成与消散的规律,对孔压触探的机理进行了研究。     

鄂尔多斯盆地奥陶系海相碳酸盐岩生烃性能与中部长庆气田气源成因研究

用激光 -荧光显微镜等有机岩石学方法 ,挑选样品中有明显生、排烃现象的碳酸盐岩 ,再以测定的这类碳酸盐岩的有机碳含量为依据 ,确定本区高成熟碳酸盐气源岩残余有机碳的下限指标用 0 .13%～ 0 .14 %比较合理。根据碳酸盐岩储层孔隙中充填沥青和皮膜状残余沥青的分布和含量 ,论证了陕参 1井等奥陶系碳酸盐岩地层在地质历史中 ,存在若干油气有效储层。采用连续升温 ,步进取样的热模拟实验方法 ,揭示了本区煤与碳酸盐岩干酪根随热演化作用增强 ,烃类气体产物的干燥系数增大 ,δ1 3C1 、δ1 3C2 明显变重的规律 ,并根据样品实验结果推算 ,本区石炭系—二叠系煤最大生气阶段的δ1 3C1 应为 - 2 7‰～ - 2 8‰ ,碳酸盐岩最大生气阶段的δ1 3C1 应为- 31.7‰～ - 33‰。在气源成因判识中 ,根据主生气期阶段对天然气成藏储聚的贡献最大、甲烷碳同位素较重以及长庆气田风化壳气藏天然气δ1 3C1 重值区并不与石炭系—二叠系煤的镜质组反射率高值区匹配的现象等进行气源判识 ,认为长庆奥陶系风化壳气藏 ,具有下古生界海相碳酸盐岩气与上古生界石炭系—二叠系煤成气的混源成因     

采用土工合成材料的新型护岸结构的动态数值模拟

固化土和土工格栅护岸工法（SG-WALL工法）是一种采用固化土和土工格栅加固港口护岸结构的新型工法。它的抗震性能已经通过一系列振动台试验得到了确认。为了能够数值再现SG-WALL结构在地震荷载作用下的动力反应,对SG-WALL结构的振动台试验进行了动态数值模拟研究。试验和模拟结果的对比表明,数值模拟方法能够再现SG-WALL结构在振动荷载作用下的主要动力特征。模拟结果还表明：固化土的长度对SG-WALL抗震性能起到重要的影响;土工格栅的最大拉应变发生在与排桩的连接处,并且沿着远离排桩的方向逐渐减小。     

单一松软煤层瓦斯抽采工艺数值模拟

借鉴油气藏数值模拟理论、技术和方法,对单一松软煤层的瓦斯抽采工艺进行了研究分析。根据单一松软煤层特点,提出了单一松软煤层的几何模型技术——单直径球型孔隙模型,在此基础上建立了煤层瓦斯抽采的地质和数理模型,并根据网格差分方法推导出数值解。以实际生产数据对新模型及其数值解进行验证,结果表明该模型可以用于指导单一松软煤层瓦斯抽采工艺的确定。     

不同模式模拟的降水稳定同位素效应的比较和评估

利用引入水稳定同位素循环的ECHAM4、GISS E、HadCM3、MUGCM以及iAWBM的模拟数据,分析了全球降水中稳定同位素效应的空间分布特征,对不同模式的模拟结果之间以及模拟结果与GNIP（Global Network of Isotopes in Precipitation）的实际监测结果之间进行了比较,旨在对稳定同位素大气环流模式的模拟有效性进行评价,改善对水循环中水稳定同位素效应的理解和认识。结果显示,5个模式均很好地再现了全球降水中平均δ18O和平均δ18O季节差的空间分布特征,降水中稳定同位素的温度效应、降水量效应的分布特点以及全球大气水线GMWL（Global Meteoric Water Line）均被很好地模拟出。比较而言,ECHAM4模拟的降水中的平均δ18O以及δ18O平均季节差的空间分布与GNIP的实际分布最接近,拟合水平也最高;ECHAM4、GISS E、MUGCM和iAWBM再现全球温度效应空间分布的能力较强,拟合水平大致相当;由iAWBM模拟的降水量效应空间分布与实际分布之间的相关性最强,5个模式模拟的与实测的δ18O/P相关系数符号相同的站点数大致位于同一水平;GISS E和iAWBM模拟的全球大气水线与实测的GMWL最接近。     

淤泥质地基海塘与水闸不均匀沉降控制措施优化研究

多年的调查与研究表明,建于淤泥质地基上的水闸与海塘等水工建筑物常常因海塘与水闸连接部位产生过大的差异沉降,影响水闸的正常使用,甚至造成连接部位完全破环。在海塘与水闸之间构建连接段则可以有效减小两者过大的差异沉降,进而减小差异沉降对建筑物的不利影响,但单纯设置连接段对于控制过大差异沉降效果极其有限。论文以浙东沿海某海堤围垦工程为背景,基于有限差分数值模拟软件（FLAC3D）,模拟了海塘堆载及流固耦合过程,并考虑通过调节连接段水泥搅拌桩的桩径、桩长及桩间距的连续变化对地基处理措施进行优化,计算出了不同优化措施下水闸与海塘的差异沉降。计算结果表明：基于连接段地基桩桩长的连续变化,再通过调节桩间距的大小可以很大程度控制海塘与水闸之间的差异沉降。