小流域水土资源优化配置线性规划数学模型的构建及求解——以陕南丹凤大南沟小流域为例

陕南地区位于秦岭山区,坡耕地面积大,降雨形成的坡面径流是当地水土流失的主导因子,通过合理配置当地土地资源,充分利用坡面径流资源,从而减少水土流失。以陕南大南沟小流域为研究对象,通过收集整理当地多年的降雨资料,借助GIS及Surfer等相关软件对不同坡度的坡地资源进行划分和统计,利用流域内水土资源之间的相互依存及彼此约束性,基于线性规划理论,通过构建、求解水土资源优化配置线性规划的数学模型,对小流域的水土资源进行优化配置,并用单纯形法对模型进行求解。通过对模型中相关参数的不断优化、调节,最终得出“以人定水田”“以水定田无旱无树”“以水定田无旱有树”3种水土资源的优化配置方案。通过优化配置即可达到水土保持的目的,同时也为后期土地规划等提     

基于非线性破坏准则的主动土压力上限计算

主要叙述了一种基于非线性破坏准则下的主动土压力计算分析方法。引入Power-Law非线性破坏准则,并根据切线法引入了变量 ,建立了一个统一的容许速度场,通过上限分析得出了主动土压力的计算表达式。由于主动土压力计算表达式中自变量个数繁多,为实现对上限解的最优化,应用了大型的数学规划软件,采用了目前广泛使用的SQP算法,得出了最优的上限解。通过与同样引入Power-Law非线性破坏准则后的朗肯土压力理论解的比较,发现所述的方法切实有效,并且适用范围更加广泛。     

径向双侧壁排水软土地基固结数学模型及解析解

在软土地基中设置成层的环状排水砂层,使饱和土中孔隙水沿径向具有两个相反方向的排水通道,超静孔压可以朝环状土层的两圆侧壁消散,通过径向排水通道的增加及排水路径的缩短,可以加快软土固结。基于这种思路,建立了相应的饱和软土固结数学模型,进行了求解,并通过实例对超静孔压分布和发展规律以及软土固结性状进行了分析。     

汶川强余震节律趋势简单分析

对汶川地震序列进行了分析,发现该序列中ML≥5．0余震活动有一定的可数节律,强余震发生在节律节点上且有重复特征。基于上述现象,对该节律建立了一个数学模型,为定量地预测震区发震性提供了一个简单依据。     

储层流固耦合的数学模型和非线性有限元方程

根据饱和多孔介质固体骨架的平衡方程和多孔介质中流体的连续性方程,建立了储层流固耦合数学模型。模型中引入了Jaumann应力速率公式描述多孔介质固体骨架的大变形效应,并考虑了地应力、初始孔隙压力、初始流体密度和初始孔隙度对耦合模型的影响。基于与微分方程等价的加权余量公式,在空间域采用有限元离散,对时间域进行隐式差分格式离散,导出了以单元节点位移和单元节点孔隙压力为未知量的储层流固耦合的非线性有限元增量方程。该模型在石油工程中有广泛的应用,为储层流固耦合的数值模拟奠定了理论基础。     

三维块体元塑性极限分析下限法

基于块体元离散思想,将三维边坡离散为块体-结构面组成的块体系统,假定块体为刚体,以结构面上的应力为未知量;从下限定理出发,构造满足平衡条件、边界条件和屈服条件的静力许可场,平衡方程严格满足3方向力平衡及绕3个主轴方向的力矩平衡条件,为避免非线性规划,对屈服条件进行线性化处理;最后,建立了下限法数学规划模型,通过线性及非线性规划获得边坡稳定严格的下限解。用几个典型算例验证了文中方法的正确性及可行性。     

河北省任丘市浅层地下水化学特征及形成机制

浅层地下水是任丘市重要的水资源之一,为研究其水化学特征及其形成机制,本文在实地调查取样分析化验的基础上,以水文地球化学理论为指导,借助多元数理统计的方法,从多个角度揭示了研究区浅层地下水的形成演化过程:①通过离散分析,认为研究区各主要离子变异系数较大,说明研究区浅层地下水受人为影响明显,水化学特征复杂.②通过相关分析,...     

道路综合特征下高分辨率遥感影像的提取

针对在高分辨率遥感影像中如何提高道路信息提取的准确度和信息量这一问题,通过对影像光谱和纹理特征的分析,将影像特征按照2种光谱特征和3种纹理特征进行分类,进而改善传统的图像分割方法,选择灰度级数和像素对的相对方向、距离和窗口大小作为参数,再通过灰度共生矩阵运算获取影像的纹理信息,通过对这些纹理特征的综合比较分析,最后确定角二阶矩、熵和对比度作为道路纹理特征统计量;再通过对图像像元分析比较,将图像像元标准差和灰度均值作为道路信息提取的光谱特征;在对道路综合特征分析基础上,再通过对遥感图像几何特征分析,最后利用数学形态学的开运算、闭运算、腐蚀、细化等模型算法对遥感图像进行精细化处理,得到道路提取较好的结果。该方法可用于复杂路况的道路信息提取。     

基于5P成矿预测与定量评价的系统勘查理论与实践

随着地球系统科学的提出, 人们越来越多地从系统的角度来理解和解决地学及其相关的问题, 系统勘查正是这种背景下的产物.系统勘查是对矿产勘查过程中涉及到的种类繁多的控矿因素和找矿标志综合考虑、合理选择、有序排列的过程; 同时, 构建系统勘查数学模型以满足矿产勘查信息化发展的需要.5P成矿预测体系是对这一要求的良好体现.本文在充分分析了以往矿产勘查定量评价模型的基础上, 指出了以往成矿预测与定量评价中对上级控矿因素的作用缺乏必要的考虑, 这有悖于系统勘查的完整性准则.事实上, 上级控矿因素不仅对下级控矿因素具有作用, 而且还会通过下级控矿因素对下级勘查目标具有作用或影响.针对这一问题, 本文对上级控矿因素对下级勘查目标的影响问题进行了探讨, 并给出了上级影响权重的计算公式.在此基础上, 对以往成矿有利度函数进行了改进, 并以滇西北三江南段与喜山期富碱斑岩有关矿产勘查为例, 构建了一个基于5P成矿预测体系的系统勘查数学模型, 利用本文提出的方法, 对铜-钼-金找矿有利地段进行了定量预测.结果表明, 所圈定的预测靶区与已知的铜钼金矿化地段有较高的符合程度, 从而证明了本文提出方法的可行性.      

江苏如东西太阳沙及烂沙洋海域潮流泥沙数值模拟

基于不规则三角形网格有限差分法并考虑波浪及其破碎作用,建立了平面二维潮流场和泥沙场数学模型.该模型对有望建设成深水码头和深水航道的江苏如东西太阳沙和烂沙洋海域的潮流场和泥沙场进行了细化数值模拟.数值模拟结果表明：（1）本海区潮流基本上是顺深槽流动的往复流,潮流流速大,烂沙洋北水道和西太阳沙附近大潮涨落潮最大流速分别在2 m/s和1 m/s以上;（2）本海区的潮平均水体含沙量在0.5 kg/m^3以下,落潮含沙量大于涨潮含沙量;（3）小浪对水体含沙量影响很小,大浪作用下水体含沙量明显增加.