基于敏感性分析的裂隙岩体渗流与应力静态全耦合参数反演

基于求解稳定渗流场与弹性位移场耦合问题的全耦合分析方法,应用提出的混合遗传算法作为优化算法,同时利用水头、位移等多类型量测资料,提出了裂隙岩体渗流与应力静态全耦合的参数反演方法。在目标函数建立中考虑了实测水头对渗流参数的敏感性,在待反演力学未知参数的选取中,依据提出的相对灵敏度概念,考虑了实测位移对力学参数的敏感性。针对某裂隙岸坡算例,研究了水库蓄水过程中位移场对力学参数敏感性,据此实现位移测点的优化布置,并以渗流场与位移场全耦合正分析计算结果作为假想实测值,进行该岩坡的全耦合参数反演分析,从而验证了所提出理论与研制程序的正确性和可行性。     

黏土岩温度-渗流-应力耦合特性试验与本构模型研究进展

高放废物处置库、垃圾填埋场等工程中常常涉及到温度场（T）、渗流场（H）和应力场（M）的耦合作用的问题。从试验和理论模型两个角度综述国内外黏土岩温度-渗流-应力耦合特性的研究进展,主要包括其传热特性、温度影响下的渗流特性、变形、强度、蠕变特性。在此基础上,重点分析了黏土岩水-热迁移模型以及热-力耦合本构模型的适应性。基于上述认识,通过试验研究了比利时Boom clay在温度作用下的强度、渗透性、蠕变性等特征。结果表明：随着温度升高,Boom clay的强度有所降低,渗透性显著增强,蠕变速率明显加快。提出了适用于Boom clay的THM耦合弹塑性损伤模型,计算结果验证了模型能合理反映温度的影响。最后,探讨了黏土岩THM耦合机理研究的不足和今后的研究方向。     

流-固耦合模型试验用的新型相似材料研制及应用

为研究隧道突水、突泥过程中断层及围岩各物理场变化规律,根据地质力学模型试验相似原理,通过大量多组别配比试验,研制出适用于流-固耦合模型试验的新型断层及围岩相似材料。其中,断层相似材料以砂为粗骨料,滑石粉为细骨料,石膏、膨润土作为胶结剂,液态石蜡作为调节剂;围岩相似材料以砂为粗骨料,重晶石粉、滑石粉为细骨料,白水泥及乳胶作为胶结剂。通过大量室内试验,对比分析原岩及相似材料变形特征及强度破坏特性,重点对单轴抗压强度、渗透系数、重度、泊松比、弹性模量等重要变形及水理特性参量进行调控,系统研究不同配比对材料参数的影响规律。试验结果表明：该材料力学参数变化范围广、性能稳定、操作工艺简单,可用来模拟不同渗透系数的低、中等强度岩体材料。将该相似材料应用于吉莲高速公路永莲隧道断层突水、突泥三维地质力学模型试验中,力学性能及水理特性均达到试验要求,能够有效地模拟突水、突泥的发展演变过程,真实反映断层灾变过程中各物理场响应规律。     

岩体水力学基础（三）：岩体渗流场与应力场耦合的集中参数模型及连续介…

本文在分析了岩体系统的结构性和水力学特征后，提出了岩体渗流场与应力场耦合数学模型的机理分析，混合分析及系统辨识建模方法，运用系统辨识方法建立了岩体渗流场与应力场耦合集中参数模型，并应用于解决实际问题，运用机理分析和混合分析方法建立了岩体渗流场与应力场双场耦合及与温度场三场耦合的连续介质分布参数模型。     

电感耦合等离子体质谱法同时测定地下水中硼溴碘

建立了电感耦合等离子体质谱法同时测定地下水中B、Br、I的方法。选定φ=2%(体积分数)的稀NH3.H2O介质消除碘的记忆效应。采用干扰较少的10B和79Br同位素。B、Br、I在0~10 000 ng/mL呈良好的线性关系。方法的检出限为10B 0.176 ng/mL,79Br 0.876ng/mL,127I 0.132 ng/mL;精密度(RSD,n=12)为10B 2.86%,79Br 3.36%,127I 2.69%;10B的阶梯加标回收率为94.6%~101.5%,79Br为98.3%~104.9%,127I为96.5%~102.0%。     

地下深层岩石微纳米孔隙内气体渗流的多尺度模拟与分析

页岩气是未来中国能源结构中的重要组成部分,但中国页岩气埋藏深度大,不能直接照搬美国对浅层页岩气的开采经验,需要对其输运机理有更清晰的认识.介绍了跨尺度混合模拟算法,分析了基于孔隙尺度模拟来研究场尺度的气井衰减曲线分析等问题,揭示了高努森数效应与非理想气体效应之间的耦合机理;介绍了考虑多孔介质弹性形变对渗流影响时计算表观渗透率的特征压力模型,为页岩气勘探开发提供了相关理论支持.      

中国冶金地质总局山东局测试中心简介

中国冶金地质总局山东局测试中心成立于1952年,是一所集科研、生产于一体的综合性分析测试机构。中心现有各类检测人员26名,其中教授级高工1名,高级工程师6名,工程师10名;博士1名,硕士3名,本科以上学历占80％。拥有电子探针射线显微分析仪、193nm ArF准分子气体激光剥蚀器系统、电感耦合等离子体质谱仪（ICP—MS）、全谱直读等离子体发射光谱仪（ICP—OES）、X射线荧光光谱仪、石墨炉一原子吸收光谱仪、原子荧光光谱仪、双光束紫外-可见分光光度计、红外高频碳硫仪、傅里叶变换红外光谱仪、高效液相色谱仪、气质联用仪、偏反光显微镜、体视显微镜、珠宝鉴定仪、样品加工、制片及其他各类仪器设备90余台套。     

高温密闭溶样电感耦合等离子体质谱准确测定辉钼矿铼-锇地质年龄

采用Carius管高温密闭溶样,电感耦合等离子体质谱(ICP MS)法对采自两个不同金属矿床的辉钼矿样品的Re Os同位素地质年龄进行了准确测定。所得出的Re Os年龄的平均值分别为14.26±0.19Ma和34.39±0.81Ma,相对标准偏差分别为1.3%(以2s计算,n=6)和2.4%(以2s计算,n=7)。采用国际通用的ISOPLOT软件按Model1模式对这两组样品分别进行处理,所得Re Os等时线年龄分别为14.32±0.46Ma和34.52±0.38Ma(均为95%置信水平)。同批次样品中所带的内部管理样JDC的Re Os年龄与国际先进实验室采用负离子热表面电离质谱测量所得的结果吻合也较好。说明在严格的质量体系保证及有效地降低实验室空白水平的前提下,ICP MS完全可以准确地测定辉钼矿的Re Os年龄。     

中国区域信息空间和人口空间的耦合关联分析

从流动空间角度出发,建立基于关系测度的空间耦合模型,采用复杂网络分析方法和灰色关联分析方法深入探讨区域信息空间和人口空间的耦合格局。研究发现信息空间和人口空间的耦合网络呈现“核心-边缘”模式,北京、上海、广东、天津、新疆和甘肃等耦合核心省市在整个省市内占据主导地位,是其他省市耦合发展所依附的核心。全国省市信息空间和人口空间耦合分布的总体布局呈现“川”型特征,分为高耦合协调型、中耦合磨合型以及低耦合发展型。信息空间和人口空间的耦合主要分为高耦合协调型、中耦合磨合型以及低耦合发展型3种,其中空间的高耦合程度一方面响应了国家加快推进互联互通建设的发展战略,另一方面也是京津冀一体化以及建设丝绸之路经济带的必然结果。     

中国县域耕地与农业劳动力变化的时空耦合关系

利用1996 年、2000 年和2005 年中国县域耕地与农业劳动力数据,基于GIS 技术和模型方法,分析了县域耕地面积与农业劳动力变化态势及其时空耦合特征。研究表明：① 县域耕地面积和农业劳动力变化均呈先增后减态势。1996-2000 年,耕地总量、劳动力数量分别增长2.70%和1.40%;2000-2005 年,耕地总量、劳动力数量分别减少1.51%和8.18%。②“胡焕庸线”是刻画中国耕地和劳动力变化格局的重要分界线。沿此线带状区域内因退耕还林造成耕地快速减少,而农业劳动力转移滞后;其西北部区域耕地快速增加,农业劳动力也在增长;其东南部区域耕地明显减少,而农业劳动力减少速度更快,二者呈现协调态势。③ 耕地非农化进程中县域劳动力转移效率呈下降趋势。1996-2000 年和2000-2005 年,全国分别有447 个和505 个县域的耕地减少和劳动力转移呈良性变化,90%的县域劳耕弹性系数(LFEC) 的中位数分别为4.58 和2.97。④ 基于SOM自组织特征映射神经网络聚类方法,可将1996-2005 年中国县域耕地与劳动力变化的耦合特征划分为9大类型区。多情景模拟分析表明,2005-2015年的LFEC趋势值为2.55。