土壤水分特性曲线的分形模拟

应用Menger海绵结构模型,推导出包含有分形维数的土壤水分特征曲线的解析模型,该模型与Brook Corey (1964)及Campbell (1974)经验模型的结构相似。通过对不同地区所采集的10种土壤样本利用压力薄膜仪实测得到水分特性曲线资料反求得到相应的分形维数,分析了分形维数与土壤质地、结构之间的关系,结果表明分形维数随土壤粘粒含量的增大而增大,随砂粒含量的增大而减小。同时对土壤水分特性曲线模型的分形维数与基于质量的土壤颗粒分布分形维数进行了比较,结果表明,两者十分接近,而且具有良好的线性相关关系。根据上述关系,利用易测得的土壤粒径分形维数结合所推导的解析模型,对土壤水分特性曲线进行了预测,预测值与实测值具有良好的一致性。     

Modeling the potential distribution of shallow-seated landslides using the weights of evidence method and a logistic regression model： a case study of the Sabae Area, Japan

A number of statistical methods are typically used to effectively predict potential landslide distributions. In this study two multivariate statistical analysis methods were used （weights of evidence and logistic regression） to predict the potential distribution of shallow-seated landslides in the Kamikawachi area of Sabae City, Fukui Prefecture, Japan. First, the dependent variable （shallow-seated landslides） was divided into presence and absence, and the independent variables （environmental factors such as slope and altitude） were categorized according to their characteristics. Then, using the weights of evidence （WE） method, the weights of pairs comprising presence （w^＋（i）） or absence （w^-（i））, and the contrast values for each category of independent variable （evidence）, were calculated, Using the method that integrated the weights of evidence method and a logistic regression model, score values were calculated for each category of independent variable. Based on these contrast values, three models were selected to sum the score values of every gird in the study area. According to a receiver operating characteristic curve analysis （ROC）, model 2 yielded the best fit for predicting the potential distribution of shallow-seated landslide hazards, with 89% correctness and a 54.5% hit ratio when the occurrence probability （OP） of landslides was 70%. The model was tested using data from an area close to the study region, and showed 94% correctness and a hit ratio of 45.7% when the OP of landslides was 70%. Finally, the potential distribution of shallow-seated landslides, based on the OP, was mapped using a geographical information system.     

波浪及波流边界层泥沙起动规律

基于波浪边界层理论及单向流泥沙起动Shields曲线,推证出波浪泥沙起动Shields曲线;基于波流边界层理论,提出表述波流边界层动力特征的波流比因子X及非线性作用因子Y,并建立了Y与X的相关关系;在此基础之上,结合单向流及波浪泥沙起动Shields曲线,推证出波流共同作用下泥沙起动Shields曲线。结果表明:波浪泥沙起动Shields曲线在层流区与单向流光滑紊流区曲线保持一致,粗糙紊流区与单向流粗糙紊流区曲线保持一致,过渡区线型为折线,由层流区及粗糙紊流区曲线延长交汇获得;X及Y能够合理地表征波流边界层动力对比特征及非线性作用特征;波流泥沙起动Shields曲线介于波浪及单向流泥沙起动Shields曲线之间,随着波流比因子X的不同,依据非线性作用因子Y,自动在波浪及单向流泥沙起动Shields曲线之间非线性过渡。建立的波流泥沙起动Shields曲线与试验结果吻合较好,且能够概括单向流、波浪及波流等不同动力及细沙、粗沙等不同粒径的泥沙起动条件。     

香溪河岩溶流域水系结构与洪峰特征关系

为研究香溪河岩溶流域地表水系结构特征与洪峰流量衰减过程规律,采用统计方法分析典型子流域的水系结构特征,采用流量衰减方程分析其典型退水过程。地表水流量衰减过程存在若干个亚动态,将各个亚动态的水量分配比例作为描述洪峰特征的特征值,将水系数目比例、水系长度比例作为描述水系结构的特征值,把两者作相关分析。结果表明:岩溶区水系长度比例与水量比例在第一和第三亚动态具有较高的相关性,相关性判定系数高达0.84,使用水系长度比例更能反映水系结构的特征。      

多孔介质中含均相/非均相反应传质过程数值模拟

结合化学反应方程式,并应用多孔多相介质溶混污染物输运过程的数值模型,对多孔多相介质中含均相/非均相化学反应传质过程进行了数值模拟。化学反应主要包含均相快速/慢速和非均相快速/慢速等5种化学反应过程,溶质输运行为的控制机制主要考虑对流、扩散及降解、吸附等。基于原有的隐式特征线Galerkin离散化的有限元方法,求解模型控制方程的边值初值问题,求解过程中把均相化学反应物质中按照反应物和生成物分开,非均相反应物质按照固相和液相分开,对均相反应物及非均相液相物质浓度耦合求解,而均相生成物和非均相固相物质独立求解。使方程组按照其不同类型进行分类,同时可减少未知数的个数。对于含有非线性内状态变量的右端项进行迭代求解。数值例题结果验证了所提出的数值方法的有效性、计算精度和稳定性。     

边坡变形及失稳的变权重组合预测模型

边坡变形和失稳受本身地质条件和外部环境等多方面因素的影响,由于这些因素的复杂性、多样性及其变化的随机性导致不同的边坡的位移和变形趋势有可能存在较大的差异。在分析总结边坡变形规律的基础上,针对边坡的典型位移-历时曲线需经历初始变形、稳定变形和加速变形3个阶段,呈反“S”型的特点,根据边坡位移的实测时间序列资料建立边坡变形的成长曲线反函数变权重组合的时变预测模型。通过与工程实例的对比分析表明,各单项预测方法是基于已知样本的固定模型,能大致反映边坡变形的发展趋势,但仍存在较大误差,而所提出的方法能充分考虑不同模型的优点,有较高的精度,适用于实际工程中边坡的变形预测及失稳的预警。     

吉林夹皮沟金矿带黄铁矿热电性及热爆裂特征

通过对夹皮沟金矿带主要载金矿物黄铁矿的热电性和热爆裂特征分析,确定了主成矿世代及各世代矿化类型,预测了深部探矿的可能性。黄铁矿以电子型(N型)为主,极少有空穴型(P型),N型热电系数分布于-347.3～-6.2 μV·℃-1,P型热电系数介于17.4～193.5 μV·℃-1, 成矿温度集中于258.8～319.2 ℃, 剥蚀率为50.260%～50.485%。爆裂曲线反映中低温(＜280 ℃)矿化没有高温(＞290 ℃)矿化好。综合分析认为,夹皮沟金矿带矿化分早期高温世代(热电系数峰值为-120 μV·℃-1,成矿温度峰值为320 ℃)和晚期中低温世代(热电系数值峰值为-210 μV·℃-1,成矿温度峰值为270 ℃)。前者包括石英脉型与蚀变岩型,在矿体走向与夹皮沟主断裂一致及相交的矿区中均有发育;后者属石英脉型,主要在矿体走向与夹皮沟主断裂相交的矿区发育,叠加于高温世代热液矿化之上。高温热液矿化世代是主成矿世代,但有叠加的部位矿化增强。     

吉林杨金沟白钨矿床地质特征及成因探讨

杨金沟白钨矿床赋存于下古生界五道沟群中上段,矿化类型主要为石英脉型。根据该矿床含矿石英脉流体包裹体均一温度,H、O、C同位素组成及白钨矿床中硫化物单矿物的硫同位素组成的研究与分析,进而认为,该矿床成因类型为中高温岩浆-热液叠加改造型。     

火山岩型金矿的地质特征及勘查准则

通过对全球典型的巨型火山岩型金矿的研究分析,总结了火山岩型金矿的地质特征:这类金矿产出的大的构造背景多为活动的大陆边缘和岛弧,其成矿时代主要集中在中生代—新生代,容矿岩石主要为第三纪钙碱性喷出岩和浅成侵入岩,容矿构造主要为火山中心、破火山口、火山颈、角砾岩筒、火山穹窿、火山背斜、破碎带、张性裂隙带等各种构造,矿化特点为金和银共生在同一矿床,往往呈自然金或银金矿出现,有些矿床中含碲较多,矿化深度浅,上部为金和银,下部往往变成锌和铅。火山岩型金矿床与地热和温泉的活动密切相关,其围岩蚀变为绢云母化、硅化、碳酸岩化、泥化、黄铁矿化和钾化发育,原生晕分带总的趋势为Hg Sb As Ag Au(Mo、Pb、W)。提出了勘查火山岩型金矿床的选靶准则,指出中国东部地区基底具有前寒武纪矿源层的火山岩断陷盆地周边、深大断裂带上的幔源火山岩区或某些洋壳重熔形成的火山岩区找金潜力较大,尤其是中国西部的东、西准噶尔、西天山、东天山、北天山、新疆南天山、松潘—甘孜和"三江"构造 成矿带的东缘是找金最有潜力的地区。     

致密砂岩储层含气测井特征及定量评价

致密砂岩储层孔隙度低、渗透率低、非均质性强,气层所对应的测井响应特征较为复杂,气层识别和评价难度较大、多解性突出。传统上,利用常规测井曲线进行含气性评价多是定性评价,在利用智能识别法评价含气性时,也是利用分类模型进行定性评价;而利用常规测井资料定量评价含气性比较困难。本文首先以岩心、地质、试气资料和常规测井曲线为基础,利用交会图法进行致密砂岩含气特征分析,建立含气性定性评价指标;然后,利用广义回归神经网络（GRNN）预测含气量和含水量,构造含气性和含水性指示曲线,定量评价致密砂岩的含气性;最后,定性评价和定量评价综合使用,以评价致密砂岩含气性,并在苏里格地区盒₈段进行应用,取得了较好的应用效果。