鲤鱼潭大坝在集集地震中的变形分析

鲤鱼潭黏土心墙堆石坝在台湾“9•21”集集地震中有一定的变形损伤。为了研究大坝的地震破坏机制,分析了大坝的永久位移分布规律,同时采用有限元数据平滑方法,对大坝位移监测数据进行处理,得到了大坝的永久应变场。结果表明,大坝在强震作用下永久变形指向坝内,坝体体积整体收缩;由于反滤料孔隙水压力上升,有效应力降低,在上游坝体在反滤层附近出现拉应变;在两岸坝肩与基岩交界部位存在拉应变,易造成拉伸裂缝。     

大直径反循环钻头流道结构的设计

基于反循环钻头孔底流动模拟实验器,对比研究了两种典型的底喷孔布置方式所对应的反循环形成效果,并通过流场数值模拟揭示了不同底喷孔布置方式对反循环形成效果的影响机理,确定了大直径反循环钻头底喷孔的合理布置方式;基于该实验器研究了内喷孔与底喷孔流道截面积分配比例,得到了流道截面积不同分配比例对反循环形成效果的影响规律;此外,提出了一种中心孔底面入口新的结构设计形式。结果表明,流道设计研究对改善和提高大直径反循环钻头的性能具有重要意义。      

河口底边界层湍流观测后处理技术方法分析

河口底边界层过程是河口海岸研究与工程应用中的重要内容。三维点式高频流速仪(ADV)已经成为湍流现场观测的最有效的工具之一,然而受测量状态、复杂的波流环境、底床几何结构等因素的影响,湍流观测的后处理目前还不成熟。在前人工作的基础上,提出了河口底边界层湍流观测后处理的综合技术方法,包括测量状态判断、数据质量检测、坐标系旋转、去除毛刺及滤波,探讨了这些处理方法中的某些步骤及处理顺序对湍流参数估算可能产生的影响,提出了综合后处理技术的准确性评估方法。该研究对于近岸海洋湍流混合、泥沙输运等重要问题的解决可以提供较为扎实的技术支持。     

粗糙海底波导中信号的时间反转时空聚焦

对粗糙海底波导中信号的时间反转时空聚焦进行仿真研究。利用数值计算分析不同海底粗糙度RMS(平均起伏高度)下的聚焦效果,并与平整海底时作比较。研究结果表明:在本研究计算参数范围内,粗糙海底的RMS越大散射强度越大,信号在声源处的时间反转时空聚焦效果比平整海底时稍有减弱,但随着RMS增大无明显减弱。因此,时间反转技术适用于粗糙海底波导中的目标探测。     

机电液一体化集土式扩底钻机具的研制与试验

针对机械式扩底钻具存在扩孔与取土、清孔分离,工序复杂,孔内沉渣难以清理干净,施工效率低,扩孔质量、精度无法保证等问题,研制了机电液一体化集土式扩底钻机具。重点研究集土式扩底钻进施工工艺,集土式扩底钻具的机械结构设计、液压系统和电气控制系统设计,并进行机电液一体化集成试验。结果表明机电液一体化集土式扩底钻机具集扩孔、集土功能于一体,扩底直径准确、扩孔精度高,减少工艺步骤,提高工作效率,满足旋挖钻进扩底桩的施工需求,实现智能化扩底钻进。     

波流边界层水沙运动数值模拟——II.泥沙运动模拟

为解析波流边界层内泥沙运动,建立了基于水动力-泥沙-床面互馈过程的波流边界层1DV泥沙数学模型,可用于模拟不同床面形态下粉沙-沙的含沙量过程。床面形态模块提供床面形态类型和相应参数;给出了平底和沙波床面粗糙高度和泥沙扩散系数的确定方法;采用了适宜粉沙及沙的制约沉速、底部参考浓度和起动剪切应力等公式;引入含沙量层化效应和制约沉降反映水动力与泥沙之间的相互影响。水槽试验资料验证表明,建立的模型较好地模拟了不同床面不同波流组合条件下的含沙量剖面。在此基础上,讨论了不同床面含沙量剖面模拟方法的差异,指出床面形态是决定含沙量变化的重要因素之一,仅通过改变床面粗糙高度不足以反映漩涡沙波床面的含沙量剖面特征。该模型可为研究波流边界层内泥沙运动和物质输运提供工具。     

珠江口盆地荔湾凹陷北部早中新世沟槽特征及其成因

沟槽及其成因是近年来沉积学和古海洋学的研究热点。本研究基于珠江口盆地荔湾凹陷内的高精度三维地震资料,在研究区早中新世地层中首次识别出延伸千米的沟槽。这些沟槽形成时研究区位于远离陆架坡折的深水盆地,其走向大致平行于早中新世南海北部陆架坡折走向,可细分为4个亚区,形态呈直线形、拱形或似波痕状,几何学参数在不同分区各有特点。另外,在部分沟槽底部具有规模较大的条带状高振幅异常,可能对应粗粒沉积或富含天然气。根据沟槽特征推测其成因可能与盆内广布的中层水环流影响下的底流活动有关。古地貌控制下的早中新世古底流,通过其水体对海底产生侵蚀进而形成侵蚀沟槽。此研究不仅有助于南海北部超深水区的油气勘探,同时可为南海早中新世古海洋学研究提供新证据。     

介质随机扰动条件下的层析反演算法

在层析成像中,介质的随机扰动将对反演精度有很大影响.本文在反演迭代过程中,通过自相关平滑算法,将先验约束由单纯的均值拓展为模型方差、相关系数等统计参数,实现了随机介质的分布特征对层析反演的先验约束,有利于压制高频干扰,提高层析成像的精度.岩溶区洞穴探测的工程实例表明,在传统层析反演算法无法获得合理解释的情况下,采用自相关平滑算法仍能获得合理的地质剖面.     

基于eCos的海底地震仪嵌入式软件系统

针对海底地震仪在文件存储,数据通信等方面的观测要求,在海底地震仪的研制中引入了eCos（Embedded Configurable Operating System）系统,开发了基于该系统的具有数据采集、文件存储、仪器状态控制、网络数据通信、无线通信等功能的海底地震仪控制软件.本文在对海底地震仪的系统结构和工作模式作简要说明的基础上,重点介绍了eCos系统构建过程,海底地震仪控制软件的结构,指出该软件系统可有效地提高海底地震仪观测系统运行的稳定性和可靠性.     

消除海底起伏影响的海洋地震波场正反向延拓

为了解决海底起伏变化对地震波场的影响问题,本文提出将（x-z）域中的曲网格映射成（ξ,η）域中的矩形网格,推导出（ξ,η）域中的二维标量声波方程,根据推导出来的波动方程采用逆时有限差分法将海面上采集到的地震波场在（ξ,η）域中向下延拓至海底面,延拓时采用海水的速度,然后采用顺时有限差分法将延拓后的地震波场再反延拓到海面上,延拓时采用海底面以下地层的速度,从而消除了海底起伏带来的负面影响。模型及实际地震资料的计算分析表明该方法不但能够校正由于海底起伏所引起的海底面下地层反射波场的不连续性还能够校正由于海底起伏所引起的地震波的动力学特征的变化。对延拓前后的地震波场进行速度反演,延拓后反演的地层速度比延拓前反演的地层速度的精度提高很多,延拓前后地震波场的叠加剖面对比表明该延拓方法能够明显提高地震波场的成像质量。