自然电位测井数值计算中的激励源分布

为实现自然电位测井的高效正演计算,以定量研究各种因素影响,针对自然电位的激励源-偶电层的分布进行了研究。通过对自然电位产生原因及偶电层对自然电位贡献的分析,认为只有泥岩井壁、侵入带中砂泥岩界面和侵入带与原状地层分界面处的偶电层对自然电位测井值有贡献,而研究砂岩层处的自然电位异常,则仅考虑由侵入带与原状地层界面处的偶电层即可。通过直流电场与静电场的类比,推出了偶极源的面电流密度表达式,并通过计算研究了均匀介质中侵入深度的影响。结果显示,自然电位曲线形状随侵入深度增加而变得平缓,异常幅度减小。     

不同方位甚低频电磁波衰减的初步研究*

利用2005—2010年DEMETER卫星记录NWC发射站的19.8kHz电场功率谱数据,采用统计和线性拟合等方法,研究了NWC站发射的电磁波在顶部电离层及磁共轭区激发的电场效应及其在不同方位的衰减特性。结果发现:(1)在NWC发射站上空,卫星记录电场呈椭圆状扩散分布,电场最强中心点位置相对地面人工源位置有一定偏移;(2)研究区上空电场北部衰减梯度最小,东部衰减梯度最大;(3)在其磁共轭区,南部电场衰减梯度最小,北部衰减梯度最大。综合分析认为人工源(NWC)发射的VLF电磁波传播到电离层高度后,受地磁场影响,电磁波主要沿磁力线方向传播,空间电场最强中心点位置相对发射站的位置发生偏移,向磁赤道方向倾斜,而且偏于磁赤道方向的电场衰减梯度最小。     

数值流形法在处理强奇异性问题时的网格无关性

数值流形方法（NMM）的最大优势在于可以统一地处理岩土力学中的连续和非连续变形问题。它在求解断裂力学问题时无需强制裂纹与数学网格保持一致,非常适合应用于岩土工程中由连续到非连续的破坏过程模拟。在裂纹扩展过程中,裂纹与数学网格的相对位置将会是任意的,如裂纹尖端可能落在网格内部、网格节点上或网格边上等。因此,对同一条裂纹,通过旋转和移动数学网格构造了它们之间的这种相对位置关系以及一些可能对计算结果产生影响的极端情况,并以应力强度因子作为衡量标准,研究了NMM在处理线弹性断裂力学问题时的网格依赖性。研究表明,NMM即使在处理强奇异性问题时依然有着很好的网格无关性,进一步证实了它在模拟裂纹扩展问题时的鲁棒性。     

高精度地震时深转换方法研究及应用

地震体的时深转换是利用地震资料进行构造及储层解释的一个非常关键的环节,而常规时深转换方法精度较低,一定程度上影响了勘探井位布置及开发方案的制定。采用时深一体化网格方法,即顶底界面以多井合成记录标定求取的平面时深关系为准,顶底之间利用时间域和深度域网格一一对应关系进行“物理”搬运的方法,从而减小转换前后的累计误差,使地震体及地震反演体时深转换前后的波形与砂体形态保持一致。利用该方法将喇嘛甸油田北部区块反演结果转换到深度域,精细刻画了断层附近砂体的分布特征,指导了L213等3口水平井的部署,砂体预测准确率达到98%以上,年增油17 000 t,展现了新的时深转换方法的精度及可靠性。     

基于地理加权回归的漫湾库区景观破碎化及影响因子分析

应用地理加权回归模型分析漫湾库区景观破碎化指数——有效筛网大小与相关因子之间的空间关系。选取的解释变量分别是距道路的距离、距乡村的距离、距河流的距离、坡度。结果表明：大坝修建后4种解释变量与有效筛网大小呈现较显著的正相关性。与线性回归模型相比,地理加权回归模型的拟合效果显著提高。1974~1988年,有效筛网大小对各影响因子最敏感的区域面积呈现显著的时空变化这为确定水电站建设及其他因素对景观破碎化影响的大小,并进一步改善库区景观破碎化的现状提供了依据。     

尼泊尔用于缓解人与野生动物冲突之电篱笆经济效用分析

人与野生动物冲突是全世界自然保护工作所面临的最大挑战之一。为降低这些冲突的影响,各国采取了各种保护策略,但这些策略常常得不到足够的监测,其效力也得不到充分的评估。近年来,作为降低人与野生动物冲突的一项措施,尼泊尔各保护区周围建起了电篱笆。到目前为止,未见有其他针对保护工作中采用电篱笆的成本效率及其功效开展分析的研究。本研究的目的是检验尼泊尔近年来设立于旺国家公园东区的电篱笆的成本效率。印度犀牛（Rhinoceros unicornis）、野猪（Sus scrofa）、亚洲象（Elephas maximus）、老虎（Panthera tigris）是该国家公园周边缓冲区涉及人与野生动物冲突的主要物种,这里建有电篱笆。电篱笆使庄稼受损减少78%,家畜损失减少30%-60%。研究区的人类死亡数未表现出显著下降,而是继续维持较低数值。我们的分析表明,至2009/2010财政年度,电篱笆成本的总净现值,卡根社区（KMUC）为1 517 959尼泊尔卢比（21 685美元）,姆瑞加社区（MKUC）为3 530 075卢比（50 429美元）;而净现收益,卡根社区为16 301 105卢比（232 872美元）,姆瑞加社区为38 304 602卢比（547 208美元）。至2009/2010基准财政年度,电篱笆的成本-效益比率,卡根社区为10.73,姆瑞加社区为10.85。这些结果表明,在大型哺乳动物出没的保护区周围,电篱笆计划在降低人与野生动物冲突方面,既有经济效益,又有很好的社会效益。     

天山中东段地震层析成像的初步研究

以中国境内天山中东段为研究区域,选定新疆地震台网自2001年以来近10年的P波和S波震相,对研究区域网格化,反演了地壳P波速度结构。结果表明：地壳中成像分辨率较高,高低速分布明显,天山中东段莫霍面埋深在48～60 km内变化,其中,中天山莫霍面最深,北天山莫霍面最浅;莫霍面起伏最大的地方往往位于盆山交汇处。     

面向GTP的三维地质模型空间剖切方法与应用

广义三棱柱（GTP）是近年来提出并被广泛应用于三维地质建模领域的一种较为成熟的空间数据模型,可满足大多数地质钻孔数据的三维地质建模的要求。然而,现有针对GTP模型的三维空间剖切分析方法,仍无法适用于偏斜钻孔数据所建三维地质模型高效多次任意剖切、不能支持较为复杂的地质模型空间分析的问题。本文通过对GTP剖切算法改进研究,提出了采用动态四面体剖分法减小数据冗余;鉴于GTP形态较为复杂,可对剖切后保留多面体进行拓扑关系的重组,解决任意多次剖切问题;将多次“面-体”形式的单剖切运算组合为一次“体-体”形式的复合剖切运算的方法,可高效实现对三维地质模型空间分析。本文着重面向GTP体元的多重任意切剖平面的剖切问题,在分析了GTP体元特征的基础上,弥补了三维地质建模领域中对GTP体元任意、多重剖切方法研究的不足。应用实例表明,上述改进算法可以提高GTP剖切计算速度,并能够快速实现巷道掘进模拟,以及空间开挖模拟等复杂的空间分析功能。     

西秦岭与南北地震构造带交汇区深部电性结构特征

西秦岭造山带与南北地震构造带接触区是中国大陆最重要的南北向和东西向构造转化的接合部位之一.本文介绍了分别位于该区106°E东、西两侧的LMS-L3和DBS-L1两条大地电磁剖面的探测结果,两条剖面分别跨过了龙门山构造带东北段的青川段和宁强段.采用大地电磁相位张量分解技术对两条剖面上各测点的电性走向、二维偏离度等进行了计算和分析,采用NLCG二维反演方法对TE+TM模式的视电阻率和阻抗相位数据进行了二维联合反演.反演得到二维电性结构,在经度106°西侧LMS-L3剖面的深部电性结构自北向南揭示出,西秦岭北缘、成县盆地北缘、康县（即勉略构造带）和平武-青川断裂带都表现为明显的电性梯度带,深部延伸可达几十公里;西秦岭造山带、碧口地块与龙门山构造带东北段3个构造单元整体表现为高电阻体、呈现往南叠合且角度逐渐变陡的趋势.在106°E西侧西秦岭造山带区域的深部存在壳内低阻层,而东侧区域表现为高电阻体,深部电性结构在106°E东、西两侧的差异与该区深部速度结构特征一致,东、西两侧深部结构差异可能是该区中强地震分布差异的深层原因.LMS-L3和DBS-L1两条剖面南段的深部电性结构图像揭示出龙门山构造带东北部的青川段和宁强段内的平武-青川断裂带具有明显不同的深部结构特征,平武-青川断裂带在青川段为明显的电性梯度带,在宁强段不再表现为电性梯度带,而是完整的高电阻块体.汶川强余震向东北发展止于青川青木川附近,与平武-青川断裂带延伸深度和向北东方向的延伸长度密切相关,同时高电阻块体的宁强段对汶川强余震东北发展起到了阻挡作用.     

三角谱元法及其在地震正演模拟中的应用

谱元法（SEM）是基于有限元（FEM）的一种算法,在地震正演模拟中应用广泛,但是大部分研究都是基于四边形网格下的谱元法.本文给出了2阶谱元法在三角网格中（TSEM）的基本原理,包括Lagrange形函数的构建,数值积分公式的选取.在此基础上,分析了2阶TSEM方法的数值频散特性以及稳定性条件,并引入三角网格下3阶有限元方法进行分析对比,数值算例的结果证明2阶TSEM相比于3阶FEM具有更高的计算精度,以及更宽松的稳定条件.最后,本文将TSEM方法应用于中国西部地区的两个含溶洞介质的地质模型中,数值模拟结果表明TSEM方法能够有效地模拟复杂结构的介质,有助于对地震波场传播特性的认识.