三维高阶深度偏移方程及其数值求解方法

从三维非均匀介质中的波动方程出发,利用拟微分算子理论,Ｐａｄｅ逼近方法及因式分解技巧,获得了非均匀介质的三维高阶深度偏移方程,相应地提出了逐次低阶方程方法、低阶方程组方法及分裂方法等３种求解方法．与二维情形不同,以上每一种方法在数值求解时均存在由测线坐标ｙ的出现而带来的困难．为了克服这一困难,我们提出了差分算子分解方法,避免了近年来人们竞相研究的ｘ－ｙ方向微分算子分裂带来的分裂误差,保持了应有的相容性,解决了这一令人烦恼的问题．     

两个水平界面正交方向上的高频电磁波场曲线

本文采用求极点留数的方法,计算两个水平界面的三种不同岩性介质垂直电偶极子的场,导出了场量的严格解和计算公式,并结合地下实际条件,求得了垂直界面方向的场量曲线。     

一种适于近场理论地震图宽频域计算的矩阵分解算法

理论地震图方法在地震震源过程的研究中得到了广泛的应用。为了研究震源过程的细节,必须利用近场地震资料的高频信息,但是在应用Haskell矩阵法计算近场理论地震图时,格林函数的高频成分的数值不稳定性是计算宽频域理论地震图的一个基本困难。因此,目前仅有不超过10Hz的算例。本研究采用Haskell矩阵的一种新的分解组合形式,在数值计算时有效地避免了在计算过程中数值结果的溢出,实现了近场理论地震图的宽频域计算。同时,由于利用了矩阵运算中的解析关系,减少了运算的次数,从而提高了计算的速度。根据本算法建立的Fortran程序,在Univoc-1100计算机上进行了数值检验。结果表明,计算得到的格林函数至少在0—40Hz频率域范围内仍保持良好的数值稳定性。本文给出的这种Haskell矩阵分解组合形式的矩阵元素简单,且具有一定的对称性。对于这种分解所包含的物理意义,将有待进一步深入研究。     

气体、泡沫等欠平衡钻井条件下感应测井应用分析

对气体、泡沫等欠平衡钻井条件下测井方式进行阐述,通过不同钻井液电阻率下对感应测井进行数字模拟,发现气体、泡沫等介质对感应测井影响较小。天然气介质和原油介质条件下感应测井现场实验的资料分析说明,感应测井在气体、泡沫等欠平衡钻井条件下可行。     

声波在两种多孔介质界面上的反射和透射

本文导出了声波在两种多孔介质界面上反射、透射的一般计算公式.作为例子,数值计算了P₁波入射于界面时,P₁、P₂和S波的反射、透射系数与声波频率、入射角等量之间的关系.结果表明,各种模式波的反射、透射系数与入射角、多孔介质性质有关,在Biot特征频率附近与频率有关,并用界面两侧的法向能流相等验证了结果的正确性.若把多孔介质当作均匀固体处理,将会得到显著不同的结果.     

商业平板式超滤膜包完整性检验：对海洋胶体生物地球化学研究的启示

The performance and integrity of a cassette cross-flow ultrafilter(Pellicon 2, Millipore) are examined with a suite of macromolecules of different molecular masses. The retention coefficient during the cross-flow ultrafiltration experiments increases with increasing molecular mass and reaches 90% with 10 kDa dextran in both milli-Q water and ultrafiltered seawater media. Based on a 90% retention coefficient, the molecular mass cut-off for the ultrafiltration membrane is defined at 10 kDa, which is ten times(1 kDa) that rated by the manufacturer. To further validate the accuracy of the laboratory calibration, the samples from the lower Zhujiang River and the Jiulong River Estuary are ultrafiltered with the cassette ultrafiltration membrane and the colloidal organic carbon abundances in these samples are quantified with the ultrafiltration permeation model based on time series permeation subsamples. The colloidal organic carbon abundances are 5.8%–21.1% in the Jiulong River Estuary and 5.6%–11.0% in the lower Zhujiang River. These are consistent with the reported values for both estuaries as well as with the colloidal organic carbon abundances in marine environments over the coastal and open oceans with 10 kDa cut-off membranes. Therefore, these field data support the laboratory calibration result and indicate the validity of the experimental and quantification procedure adopted. The discrepancy between the nominal molecular mass cut-off and the actual pore size of the ultrafiltration membrane should be of great concern for research in colloidal and nanoparticle biogeochemistry. Careful examination of the membrane integrity should be taken during ultrafiltration experiments in order to avoid misleading molecular mass cut-off information.     

波速线性变化介质中地震波传播特征

根据变速介质中地震波传播所满足的变系数波动方程,推导出波速线性变化介质中一维波动方程的解析解,讨论了波速不均匀性对地震波传播的影响：地震波振幅衰减大小与介质速度梯度有关;频率转折点两侧地震波传播性质;频率与地震波波速关系。     

非线性波消波及波场分布研究

本文基于雷诺平均N-S方程,并结合RNG k-e方程建立了粘性数值波浪水槽,对不同波陡、不同相对水深、不同相对波高的非线性规则波的阻尼消波问题和波场分布进行研究。文中提出了两种描述消波区内部阻尼变化的阻尼函数,分别适用于小波陡情形和高波陡情形。研究结果表明,小波陡组消波区可设为一个波长,阻尼系数取10~4～10~5即可满足消波要求,计算结果与实验结果及造波理论吻合良好;高波陡组消波区可设为两个波长,阻尼系数取10~4～10~5亦可满足消波要求,计算结果与实验结果吻合良好。此外,当波陡较小时,波场内反射情况的小幅改变即可对整个波场造成影响,特别是当水深较浅时这种影响极为明显,需谨慎考虑。当波陡较大时,水波能量较高,整个波场沿水波传播方向可观测到明显的衰减现象,在具体试验中需进行考虑。     

波浪与多孔介质结构相互作用SPH模拟

应用经CSPM法和黎曼解修正后的光滑粒子流体动力学(SPH)方法,建立了主动吸收无反射数值波浪水槽,研究波浪作用下多孔介质结构的水动力特性。流体运动控制方程采用N-S方程,多孔渗水结构内流体的运动控制方程考虑渗流力的影响。数值计算结果给出了水槽内不同位置测点的波面历时曲线和越浪量随时间变化曲线,并同试验结果和Philip Liu的数值计算结果进行了比较。并对一个波浪周期内斜坡堤多孔介质结构内外的速度场和压力分布进行了讨论分析。计算分析表明,数值计算波面较Philip Liu的计算结果与试验结果吻合更好。说明应用SPH方法建立的二维数学模型能够较好地模拟破碎波在多孔渗水斜坡上的爬坡和越浪。