裂隙岩体的多孔介质水力等效性研究

工程岩体中数量众多的裂隙面限制了离散裂隙网络模型在岩体渗流中的应用,迫使人们寻找能够用理论上成熟的等效连续介质模型替代,这就要求进行岩体多孔介质的水力等效性研究。在野外大量实测裂隙的基础上,进行裂隙密度、方位、大小、延续性、开度等几何参数的统计分析,以Enhanced Baecher模型建立离散裂隙网络随机模型,采用Monte-Carlo随机模拟方法进行三维裂隙网络随机模拟。在所生成的一定尺度的三维裂隙网络图基础上,给出计算研究域REV的方法,通过判断REV是否存在,确定能否用等效连续介质模型分析岩体渗流。     

层序地层学模拟研究进展及趋势

模拟层序地层学是层序地层学理论重要的研究手段之一,在国外该项技术较为成熟.层序地层计算机模拟软件采用的算法主要有扩散算法、流体流动算法、几何控制沉积算法、经验数值逼近算法、沉积物搬运的构造校正算法.目前,国外学者对以海平面升降、构造沉降和沉积物供应为主控因素的层序地层概念模拟的适用性提出了质疑,并对层序控制因素的多样性和不确定性进行了深入的研究.结合当前的研究进展,提出了层序控制因素的"多变量系统"观点,将层序的控制因素分为综合变量和独立变量,进一步指出如果假设综合变量为独立变量,则可以简化层序模拟,假设越多,模拟越简单,但模拟结果越粗略;要使模拟结果真实地反映实际地层特征,就要尽可能采用独立变量.     

鄂尔多斯盆地侏罗纪煤田典型顶板水害防控技术与应用

黄陇侏罗纪煤田厚煤层开采导水裂隙带发育高度大,易导通上覆白垩系洛河组巨厚砂岩含水层,区内青岗坪煤矿回采期间出现典型的“脉冲式”涌水特征,给矿井的安全回采造成严重影响。以青岗坪煤矿42105综放工作面为研究对象,采用3DEC离散元模拟、钻孔冲洗液漏失量、综合物探以及钻孔电视相结合的实测方法,对工作面回采过程中覆岩导水裂隙带和离层发育规律进行研究,探究该典型地质条件下矿井的涌水机制与导水裂隙带发育特征。结果表明：42105工作面导水裂隙带受覆岩周期性垮落影响不断向上发育,洛河组孔裂隙砂岩静储水不断释放,间歇性涌入工作面,形成幅值稍低的“脉冲式”涌水;在采动影响下巨厚砂岩含水层内不断出现离层,导水裂隙带导通砂岩含水层离层积水区,致使涌入工作面的瞬时涌水量突增,形成幅值较高的“脉冲式”涌水。结合现场钻孔冲洗液漏失量实测、综合物探以及钻孔电视结果,揭示了青岗坪煤矿洛河组孔裂隙砂岩静储水与离层水叠加影响的“脉冲式”涌水机理,确定导水裂隙带的最大发育高度为316.83~333.00 m,裂采比为30.17~31.71。研究结果对于类似地层条件下矿井涌水的防治和安全高效回采具有指导意义。

     

中国煤层气资源控制程度及可靠性分析

准确认识深部条件下气体和水分的赋存状态、相对含量及分布特征,对煤层气高效勘探开发具有重要指导意义。基于理论模型、分子模拟和气水演变分析,明确了煤层中气、水的赋存状态,揭示了气、水动态运聚界限和动态演化过程。考虑煤−水界面作用、水的可动性及赋存状态,煤中水可分为可动水(重力水和毛细水)、束缚水(吸附水、沸石水、结晶水和层间水)、结构水,其中毛细水、重力水和吸附水由孔隙主导,沸石水、结构水、结晶水和层间水由矿物主导。分子模拟结果显示,水分子在0.7 nm孔隙中可以饱和充填,吸附和解吸路径一致,在更大孔隙中出现弱吸附层和自由态。水分子吸附过程表现为单分子含氧基团吸附、单层强吸附、多层弱吸附、水团簇形成和充填孔隙等阶段。甲烷分子在1.5 nm孔隙可存在3层稳定充填吸附,在较大孔隙中(>1.5 nm)即以单层吸附和游离态共存,游离态在介孔及更大孔隙中普遍存在。结合上述吸附−游离气存在界限,改进了游离气和吸附气理论计算公式,为含气量计算提供新思路。深部热成因煤层气是煤大规模生排烃之后的残余气,在排烃过程中发生气驱水和水分蒸发扩散,残余水分为束缚水和结构水,后期无法改变。假定静水压力20 MPa,在0、5、10、15和20 MPa储层压力下,外来水分可入侵最大孔径为7、9、13、27 nm和不侵入。受差异保存条件控制,煤成气除了形成超压和欠压等差异含气系统外,还可能在煤系形成多类型含气模式。上述研究明确了煤层气、水微观赋存机制及形成演化模式,对深部煤层气富集特征及高效开发设计具有指导意义。

     

Original technologies for proven performances for the new LCPC earthquake simulator

The European Quaker project has been a powerful opportunity to accelerate the development of the ability to carry out earthquake simulations at reduced scale in the centrifuge in LCPC—France. This paper summarizes the main original technologies of this simulator. The quality of the checked performances is demonstrated in terms of ability to perform since earthquakes as well as to simulate scaled records of real earthquakes. The consistancy of the results is presented in the time and in the frequency domains.     

太湖流域南区湿地磷状况及其滞留能力

选取太湖流域南区29个典型湿地采样点进行土-水磷素状况调查,并采集杭州西湖茅家埠、湖州德清下渚湖、湖州长兴包漾河等泥样进行静态柱和稳流水槽模拟实验,研究区域湿地底泥含TP 0.169-1.200g/kg,Olsen-P 7.08-67.08mg/kg,最大吸附量为269.5-824.5mg/kg,NaOH+EDTA-P占底泥TP的52.O%±11.6%,且伴随其积累会提高Olsen-P含量,相应上覆水含TP 0.036-0.944mg/L,总颗粒态磷占TP含量的70.9%±13.2%,DRP相对较低,静态柱实验中的DRP初始阶段缓慢下降,之后快速下降并维持在稳定水平,稳流水槽实验的DRP动态表现出准U型曲线特征,经验证,底泥的磷素吸附能力在Langmuir吸附实验及室内模拟实验中表现一致.     

Source models for the 1993 Hokkaido Nansei-Oki earthquake tsunami

A source model for the 1993 Hokkaido Nansei-Oki tsunami must satisfy certain conditions. Such conditions are presented in this paper, and two methods are used to determine the best source model for this event. A trial-and-error method selects DCRC-17a as the best among 24 different models. This model has three fault planes dipping westward. To reproduce well the tide gauge records at two locations, an inversion analysis is used to modify the dislocation of DCRC-17a.     

局部和全局边界条件的组合

时域局部人工边界是以行波概念为基础的,原则上不能用于模拟零频分量（消减运动）。Ｗｏｌｆ提出了能同时模拟零频分量和行波的双渐近－多向透射边界。本文指出,在这一组合中的双渐近边界的高频渐近项是不合理的,还查能降低模拟精度。据此,本文提出一种概念清楚、简便实用的组合方案－多次射透－静力边界,并通过数值试验对此方案进行检验。     

深井水位降水效率随测层深度的变化规律模拟

统计鲁北平原４井降水效率表明，地质类型相同的深井水位降水效率主要受控于测层埋深；规律性级强，笔者在统计基础上建立了模拟公式，并计算了不同深度测层的降水效率，与实际统计弥合度极好，笔者认为“对类型相同不同深度测层水位降水干扰排除过程中即可利用该式对其效率直接计算，免去了统计，修定的麻烦。     

复波场的实部和虚部对同时源波形反演的影响

高精度的成像需要准确的速度场信息,波形反演被认为是目前具有最高分辨率的速度反演方法之一.计算效率是目前全波形反演需要考虑的一个主要问题.为了很好地解决计算效率的问题,本文引入了一种高效的无串扰同时源反演方法,并详细介绍了其原理与计算流程.同时,基于此多震源同时反演方法,本文拓展出实波场反演、虚波场反演及复波场反演的三种反演策略,进而分析复波场的实部和虚部对全波形反演的影响.实验表明,相比于复波场全波形反演,无论是实波场反演还是虚波场反演,反演分辨率有所降低;相比于实波场反演,虚波场反演对初始模型的依赖性较小,目标函数的非线性较弱;最后,通过使用组合反演策略,即初始阶段采用虚波场反演,中后期阶段采用复波场反演,不仅可以降低反演的非线性,而且能够保证高精度建模.