基于聚类算法的钻孔瞬变电磁视电阻率立体成像方法

煤矿井下地球物理水害超前探测要求探测点20 m范围内不得有积水和金属物体,传统电磁法超前探测技术已不能满足要求,钻孔瞬变电磁法通过将收发装置送入掘进工作面前方的钻孔中进行探测,既远离了巷道中的各种干扰,又提高了隐蔽致灾水体的探测精度。为解决该方法对钻孔径向异常体的准确定位解释难题,通过三维正演总结了其水平分量异常响应特征,提出了异常体象限确定准则,研究了根据水平分量幅值和异常象限综合求取异常体工具面角的计算方法。将由垂直分量计算得到的每一个视电阻率视为独立异常体,基于K-means聚类算法对相应的水平分量异常曲线特征值进行二分类,实现了全数据集的视电阻率象限自动划分,结合异常工具面角算法研究得出钻孔瞬变电磁视电阻率立体成像方法。最后计算了三维数值模型的立体成像结果,对钻孔径向的小规模低阻异常体取得了良好效果。结果表明:基于K-means聚类算法的钻孔瞬变电磁视电阻率立体成像方法是地球物理与机器学习的有机结合,该方法能够为井下掘进工作面隐伏水害超前探测精细解释提供技术支撑。     

远源细粒辫状河心滩坝演化与河流分叉的交互沉积过程:现代沉积启示与数值模拟分析

远源细粒辫状河广泛发育于河流的中下游，其形成的致密储层是深入挖潜油气面临的挑战。结合现代远源细粒辫状河演变的遥感记录影像，运用基于泥沙水动力学的沉积过程数值模拟软件Delft3D正演远源细粒辫状河的生长演化过程，并探讨物源供给对远源细粒辫状河形态的影响，深入剖析和解释远源细粒辫状河心滩坝演化与河流分叉的交互作用和沉积过程，并进行了现代沉积验证。研究表明:①河道沿下游方向由窄变宽是触发远源细粒辫状河形成的主要地形条件。河流流速和河岸牢固程度是决定河流宽度的重要因素。②远源细粒辫状河心滩坝演化与河流分叉的交互沉积过程是心滩坝泥沙与河流流水交互作用的沉积演化过程。心滩坝泥沙与河流流水交互作用具体包括泥沙在河流中的沉积作用和河流对泥沙的侵蚀作用。③远源细粒辫状河心滩坝演化与河流分叉的交互沉积过程包括3种:河道内心滩坝加积导致河流分叉、心滩坝与河岸分离导致河流分叉、心滩坝的局部冲裂分解导致河流分叉。该研究丰富了远源细粒辫状河沉积理论，并且有助于分析远源细粒辫状河沉积相的储层空间展布规律并应用于油气的深入勘探开发。      

沿山脊走向长输油气管道强震动力响应特征

沿山脊走向的长输油气管道在我国西部山区常有分布,强震作用下其动力响应直接关系到管道的安全运营,实际管道工程建设中亟需相关研究结果提供指导。依托云南玉溪龙马槽村段此类输油管道工程,考虑山坡的工程地质特征,对管道与坡体进行整体三维数值建模,采用有限差分方法FLAC3D进行数值模拟,基于汶川地震波,计算得到了水平地震加速度峰值、震后等典型时刻的管道位移、轴力、剪力和弯矩及坡体稳定性等地震动力响应特征。结果表明,管道内力最大值出现于震后时刻,地震作用使管道轴力达到较高水平,而剪力与弯矩值的量级仅占最大轴力的约1%;竖向地震波对管道内力影响较小,管道受力的不利部位出现在其与断层交界附近。地震过程中管道水平方向存在较多的弹性变形,竖向则存在较多的塑性变形,管道累计变形是影响其内力的主要因素,管道内力最大值出现于震后时刻。      

热-力耦合作用下能源群桩工作特性的数值模拟

为研究能源群桩工作特性,基于Abaqus有限元模拟,将换热稳定阶段的平均温度赋予桩体进行稳态热-力耦合计算,提出了能源群桩承载特性的简化分析方法,并通过与现场数据的对比分析,验证了该研究方法的可行性。结合算例,进一步利用该方法对纯力学荷载和热-力耦合作用下的能源群桩的承载特性进行了分析。结果表明:①群桩基础中能源桩分散对称分布的不均匀沉降要明显小于集中分布,而且分布形式对桩基结构响应特征影响较大;②桩基等刚度下,增大桩径和减小桩间距,群桩倾斜控制效果较好。研究成果可以为能源群桩的工程应用提供一定的参考。      

海拉尔盆地乌尔逊凹陷古流体动力场数值模拟

首先对地下水动力场进行数学描述,以水动力为主线,建立适合该地区的数学模型,选择正确的地质模型参数,主要采用数值计算和模拟等手段,在恢复出乌尔逊凹陷主要目的层在不同地质历史时期古水动力的基础上又恢复出古流体势的演化历史。整体上,在乌尔逊凹陷,各主要地质时期的油势演化特征为西部地区大于东部地区,乌南大于乌北,且低势区的发育有较好的继承性。最后,依据油气聚集理论,进行油气运移聚集系统的划分、油气运移方向的分析,从而得出有关研究区油气运移聚集条件的认识,主要从流体动力的角度考虑,指出有利聚集区,认为在乌尔逊凹陷苏4～苏18井区、苏132～苏17～铜2井区及巴1～巴2～巴4井区为有利油气运移聚集区。     

利用GPS观测结果研究华北地区现今构造应力场

根据１９９２年和１９９５年两期ＧＰＳ测量结果所获得的位移场和应变场,结合丰富的地质资料,利用有限元方法对华北地区现今构造应力场进行了数值模拟。计算结果表明：华北地区现今构造应力场主压应力方向为ＮＥＥ,其边界力除受ＮＥ５５°～ＳＷ２３５°方向的压应力作用外,同时还受到ＳＥ１２０°～ＮＷ３００°方向的拉张力作用,其中ＮＥ－ＳＷ的压应力量值较大,约为ＳＥ－ＮＷ向拉应力的两倍,这个结果与震源机制解所获得的应力场方向基本一致。这一应力场状态是两种动力学过程的叠加：一是印度板块和太平洋板块的挤压,其中来自印度板块的作用力最大,约为太平洋板块作用力的１．５倍;另一个是因地幔隆起而产生的ＮＷ－ＳＥ向的水平拉张力。     

非球形轴对称粒子光散射的散射矩阵元素展开系数的数值计算

扼要地介绍了非球形粒子光散射的散射矩阵元素按广义球函数展开的基本理论,以及球形粒子散射矩阵元素间的关系。在此基础上较详细地阐述了计算展开系数的方法以及在程序研制中所遇到的一些问题。最后,对非球形的Ｃｈｅｂｙｓｈｅｖ粒子光散射的散射矩阵元素的展开系数进行了计算,结果表明数值技术和计算的正确性。     

一类多物种生态模型的稳定性

应用李雅普诺夫直接法研究了一类多物种生态模型的稳定性，给出了系统的局部和全局稳定性的充分条件。     

关于非球形粒子光散射的T-矩阵数值计算方法的研究

首先介绍了无规取向轴对称非球形粒子光散射的T－矩阵数值方法。然后，进一步研究了T－矩阵计算的收敛问题，提出了一种新的关于无规取向无吸收非线形散射物体的物理收敛方法，我们研究了椭球粒子的收敛问题，结果表明我们的数值方法和T－矩阵计算程序是有效的， 收敛精度与粒子的尺度和形状有很强的依赖性，在一定的条件下，我们的物理收敛速度优于NASA Mishchenko的数学收敛速序。     

运用AMMI模型分析水稻区域试验（Ⅰ）.参试组合的产量稳定性评价

运用ＡＭＭＩ模型对１９９６年全国灿型杂交稻区域试验中稻两系组资料进行分析,结果表明,组合稳定性评价很重要,基因型与环境的互作达极显著水平,互作效应（平方和）几乎为基因型效应（平方和）的２倍,ＡＭＭＩ模型的前三个主成分共解释了８０．４１％的交互作用信息,为线性回归模型的３．１倍。安湘Ｓ／８７１３、两优Ｔ６３表现出较高产且稳产,培矮６４Ｓ／山青１１、培矮６４Ｓ／２４１０、培矮６３Ｓ／Ｒ３１８表现较稳产而不高产,两优７９、培矮６４Ｓ／ＪＲ１０６８既不高产也不稳产。