基于地质强度指标与区间理论的岩体抗剪强度确定方法

针对采用结构面表面特征与岩体结构的定性描述确定岩体地质强度指标（GSI）时存在主观性较强的特点,首先,以结构面表面等级（SCR）、节理特征系数（Jc）、岩体结构等级（SR）与岩块体积（Vb）分别对其进行取值量化,并根据量化指标取值过程中所具有的不确定性,采用区间数表示参数取值,在探讨各量化指标取值方法基础上建立岩体GSI区间数确定方法;其次,根据Hoek-Brown准则等效岩体抗剪强度参数转换关系,采用区间组合法进行求解,进而建立出基于区间理论与GSI的岩体抗剪强度确定方法;最后,将其用于湖南省某水电站进水口隧道岩体抗剪强度确定,与现有分析方法对比表明,该方法具有一定的合理性与可行性。在试验资料不足的情况下,该方法为岩体抗剪强度参数确定提供了一条新途径     

湖南省热液硅化成矿作用与找矿

根据成矿作用与热液硅化极为密切的锡矿山锑矿床、康家湾铅锌金矿床、磺厂雄磺矿床和320铀矿床的地质特征,对热液硅化、角砾化、矿质沉淀和矿床剖面结构的形成机理进行了讨论,认为这类矿床属于浅成热液类型矿床或热泉型矿床,进而认为对司空见惯的硅化带的找矿意义要重新认识,由此提出了寻找这种类型矿床的地质、地球化学、地球物理的找矿标志。     

基于ABAQUS的边坡稳定性强度折减有限元分析

以大型通用有限元分析软件ABAQUS作为平台,以迭代不收敛作为边坡失稳判据,通过二次开发建立了能够自动搜索安全系数与相应失稳机构的边坡稳定性强度折减弹塑性有限元计算模型,针对成层黏性土边坡、多级边坡等复杂情况进行了稳定性分析。并论证ABAQUS中所采用的Mohr-Coulomb破坏准则与传统的Mohr-Coulomb破坏准则的一致性。     

土的三维破坏准则在颗粒流模型中的应用

Savage-Hutter(S-H)颗粒流模型用一个只与材料参数相关的土压力系数来描述颗粒流内部的应力状态,不能很好地反映颗粒体在运动时的本构关系。通过引入颗粒体应力与速度梯度之间的关系,得到了一个能够反映颗粒流本构模型的崩塌动力学模型。另外,为解除S-H模型中对横向应力大小的假定,通过引入Von Mises、Drucker-Prager、Mohr-Coulomb和Matsuoka-Nakai等土的三维破坏准则,得到了广义摩擦系数的4种表达形式。该模型的主要优势是通过引入颗粒流的本构关系,能较好地体现颗粒流体在运动中的内在机制,并且材料强度参数简单易知。分析了由Drucker-Prager准则和Mohr-Coulomb准则所得到的材料强度参数,并探讨了广义摩擦系数与应力洛德角等物理量之间的关系。用所建议的模型来模拟颗粒流的运动过程,并将数值计算与试验结果进行对比,发现两者能够较好吻合。     

河道洪水预报的可靠性研究

把河道洪水预报方案与可靠性分析方法结合起来,对预报可靠性作了分析。分析了预报中的不确定性来源以及在率定模型中对它们的处理,应用可靠性分析方法评价了各种不确定性对预报结果的影响,估算了超过目标洪峰流量的概率,对预报结果作了定量的可靠性分析。     

Flood Forecasting and Warning at the River Basin and at the European Scale

Application of recent advances in numerical weather prediction (NWP) has the potential of allowing delivery of flood warning to extend well beyond the typical lead times of operational flood warning at the river basin scale. A prototype system, a European Flood Forecasting System (EFFS) developed to deliver such pre-warnings, aiming at providing a pre-warning at lead times of between 5 and 10 days is described. Considerable uncertainty in the weather forecast at these lead times, however, means that resulting forecasts must be treated probabilistically, and although probabilistic forecasts may be easy to disseminate, these are difficult to understand. This paper explores the structure of operational flood warning, and shows that integration in the flood warning process is required if the pre-warning is to fulfil its potential. A simple method of summarising the information in the pre-warning is presented, and the system in hindcast mode is shown to give clear indication of an upcoming major event in the Rhine basin up to 10 days before the actual event. Finally recommendations on the use of data assimilation to embed the EFFS system within an operational environment are given.     

Mises屈服准则及其在钻探工具强度设计中的应用

在地质钻探工具设计和使用过程中,需要用到强度理论或屈服准则对遇到的钻采设备、工具失效等问题进行分析。为帮助人们对Mises屈服准则（应力）的理解,从理论上阐述了Mises屈服准则与畸变能密度理论的关系,其实质就是第四强度理论。在弹塑性范围内,Mises屈服准则统一了单向拉压状态的第一强度理论、复杂应力状态的第三强度理论和第四强度理论。Mises屈服准则在有限元数值分析中获得了更为广泛的应用。     

基于正交设计的地下水封洞库群优化

大型地下水封石洞油库是目前国内外石油战略储备的重要方式,为保证该类大断面不支护地下洞室群的稳定,需优化洞室群的布置。在分析山东某地下水封洞库群工程地质条件的基础上,建立洞室群数值模型。根据三轴试验、围岩RMR（rock mass rating）分类和广义Heok-Brown准则估计了II、III和IV类围岩的岩体力学参数。以洞室埋深、轴向和间距为因素,采用正交设计的方法进行数值试验,以关键点位移和塑性区面积作为评价指标对试验结果进行直观分析,得到对洞室围岩变形和塑性区面积影响最显著的为洞室轴向,并研究了轴向对围岩变形和塑性区面积的影响,得到该水封洞库洞室群的最优布置方案为埋深-60.0 m,轴向N30°W,间距为25 m。其研究结果对地下水封洞库洞室群的布置具有一定工程意义和理论价值。     

三峡库区堆积体复活失稳的宏观判据初探

在三峡水库蓄水20 年且正常蓄水位运行10 余年之际,有必要回顾与审视以堆积体复活为主要对象的三峡库区地质灾害监测预警体系的成效,探讨面向未来的监测体系优化和策略调整。本文在前人科研、监测与统计分析成果的基础上,结合笔者在三峡和清江地区的勘查经验,通过对三峡库区影响较大、经过勘查且非工程因素直接诱发的堆积体复活实例的研究,从极端降雨与排水、河流地貌部位、堆积底面形态和地表形态、堆积体地质成因和结构及稳定性、堆积体剩余势能和透水性等方面,初步梳理和归纳堆积体复活失稳的宏观判据体系,并与峡江地质背景相似的清江库区实例判据进行对比,为三峡库区后续地质灾害监测预警体系优化调整提供参考。     

基于恒等式原理的中国钢铁工业铌资源需求预测研究

铌主要应用于钢铁的生产,含铌钢材广泛应用于航空航天、海洋工程、汽车与交通、能源化工及工程机械等高端制造领域。中国是当前世界第一大铌资源消费国,供需矛盾极为突出,严重依赖国外资源。为保障中国铌资源供应安全与钢铁产业结构调整提供依据,本文基于恒等式原理构建了钢铁工业铌资源需求预测模型,参考发达国家钢铁工业铌资源消费经验,对中国钢铁工业铌需求进行了定量预测。研究结果表明:(1)中国铌工业和钢铁工业现代化程度明显落后于发达国家;(2)典型发达国家含铌钢产量占粗钢产量比例从最低值增长至最高值呈现出一定的规律性;(3)到2030年,中国钢铁工业铌资源需求将持续增长,2025年钢铁工业铌资源需求为3.3～5.2万t、2030年为4.0～7.1万t,中国铌资源供应安全面临严峻挑战。为此,本文建议持续扩大中国铌资源海外权益产量、提高国内储量、加强铌资源提取和二次资源回收技术研发来保障国内外铌资源稳定的供应,同时推进国内铌相关产业建设。