西南区域气象中心IBM 高性能计算机管理及应用

为了满足西南区域气象中心数值模式对高性能计算资源的需求,四川省气象局建设了IBM Flex P460高性能计算机系统,该系统为西南区域气象中心数值预报系统的业务运行和研发提供了稳定可靠的高性能计算和存储资源,同时带动区域中心其他省份的计算能力和资料共享质的飞跃。本文首先介绍了系统架构和管理方法,然后将系统扩容过程进行了详细分析,最后介绍了业务模式应用情况。      

不同围压下煤岩变形与剪胀扩容模型

在RMT-150B岩石力学试验系统上进行了煤岩的变形和剪胀特性研究,获得如下结论:随着围压增加煤岩均质性明显提高,峰值前变形特性基本趋于一致,屈服阶段逐渐增长;煤岩体变扩容初始点发生在应变硬化阶段,最大扩容率在应变软化阶段,且随着围压增加体变对围压的敏感性减小;为了准确表达煤岩在破坏过程中的非线性体积变化行为,建立了同时考虑塑性剪切应变和围压影响的煤岩剪胀角模型,该模型表明在较小塑性剪切应变下剪胀角即达到峰值,之后不断缓慢回落,围压越小对应的剪胀角峰值越大,小围压下峰值剪胀角对应的塑性剪切应变也较小。     

脆－韧性变形时空转换区段的岩石构造破裂、流体流动和矿质聚集机制综述

在概述脆－韧性变形时空转换的过程、成生机制、影响因素和时空结构基础上，着重论述了变形转换过程中岩石构造破裂的形成机理、水动力学条件，以及构造破裂与流体流动、矿质聚集间关系，总结了与变形转换有关的两类成因不同的剪切带型金矿床的产出特征和形成条件。     

关于地壳中存在大规模虚空区的问题

地壳中存在大规模的虚空区。几乎所有破坏性的大地震都造成了大规模的地面下沉,正是因为虚空区的存在才使这种下沉成为可能;震碛岩的C单元则是这种地面沉陷现象的地质记录。虚空区的基本特点是其内部的实际垂向压力小于静压力。构造运动导致的这种垂向压力与周围压力之差,将使虚空区的岩石发生扩容。科拉半岛上超深钻探发现大量含自由水的裂隙带,证实了地壳中虚空区的存在。一般地说,可以通过探查地壳中的低速层来发现和研究虚空区。     

高应力卸荷条件下砂岩扩容特征及其剪胀角函数

为研究高应力水平条件下岩石卸荷扩容特性及其剪胀角变化规律,开展了若干不同初始围压水平的三轴峰前卸围压试验,同时进行了相应围压水平的常规三轴压缩试验。基于试验成果分析了卸荷应力路径对砂岩扩容的影响效应,总结了卸荷应力路径下剪胀角变化规律,进而提出了基于卸荷应力路径的剪胀角函数,并给出了其数值实现方法,最后通过对三轴峰前卸围压试验的数值模拟,验证了所提出的剪涨角函数的可行性与合理性。研究表明：（1）加载路径时,不同围压水平下峰前扩容体积应变值相差不大,而卸荷应力路径时,随着围压水平的增加,峰前扩容体积应变从最小值3.15×10?3增加到最大值9.65×10?3,卸荷路径下的峰前扩容体积应变约为加载路径的1.1～4.0倍;（2）卸荷应力路径下偏应力峰值对应的体积应变基本为0或接近于0,而加载应力路径下偏应力峰值对应的体积应变均为负值;（3）卸荷应力路径条件下峰前扩容体积应变在总扩容体积应变中所占比例显著大于加载路径;（4）两种应力路径下,剪胀角随塑性剪切应变增加均经历了先增加后减小的过程,并且低围压工况下偏应力峰值对应的剪胀角和最大剪胀角均大于高围压工况;（5）与加载路径相比,卸荷路径下的剪胀角更快达到剪胀角最大值,并且其偏应力峰值对应的剪胀角和最大剪胀角更大;（6）基于砂岩三轴卸荷试验成果,采用线性拟合方法得出了以围压和峰后塑性剪切应变增量为自变量的剪胀角函数,基于该函数与应变软化本构模型的砂岩三轴峰前卸围压试验的数值模拟结果与试验结果吻合较好,表明该函数能较好地描述三轴峰前卸围压条件下砂岩的扩容特性。以上结论可为深部地下工程变形预测、稳定性分析与支护设计提供理论基础。     

长江三角洲经济区扩容探析

经济区的建立有利于推动人流、物流、资金流和信息流在区域内的快速融合,而经济区的扩容是拓展区域经济活动空间的内在要求,探讨经济区扩容是经济区扩展必须解决的问题.通过文献调研涉及长三角范围界定的相关研究并对比范围划定的历史演变,得出以下结论:一是长三角范围界定的相关研究涉及的地域范围有14市、15市、16市、两省一市和三省一市,其是基于政府或市场行为的不同判断;二是长三角经济区扩容涉及经济区边界界定、扩容方向和扩容模式等议题,对之需要进行综合权衡;三是长三角经济区扩容本质上是科学界定经济区的边界,开展基于县级行政区划和微观层面联系的相关研究,是解决经济区扩容难题的有效手段.     

应变软化扩容对含随机缺陷岩石的渐进变形及破坏前兆特征的影响

在单轴平面应变压缩条件下, 采用FLAC模拟了剪切扩容对含随机缺陷岩石破坏前兆及变形特征的影响。密实的岩石服从莫尔库仑剪破坏与拉破坏复合的破坏准则, 破坏之后呈现应变软化-理想塑性行为。缺陷在破坏之后经历理想塑性行为。随着轴向应变的增加, 试样内部破坏的单元数目增加, 直到达到一个常数, 该常数随着扩容角的增加而增加。当扩容角较高时, 计算得到的泊松比在峰前就可以超过0.5;剪切扩容于峰前发生; 变形后试样的最终体积大于初始体积。剪切局部化(导致了毗邻块体之间的相对滑动)及剪切扩容(发生于剪切带内部)是非零扩容角试样峰后体积膨胀的原因。在峰前, 通过观察剪切应变增量、破坏的单元数目、侧向应变、计算得到的泊松比及体积应变可以发现, 扩容角越高, 试样破坏的前兆越明显。在低扩容角时, 由于弯曲的剪切带边界, 试样内部充分发展的剪切带的倾角比较分散, 剪切带的倾角更接近Arthur理论。      

深圳市扩库填海问题研究

填海造地对深圳市具有深远的可持续发展意义,而增加调蓄水库库容不仅具有现实的经济意义,而且具有巨大的环境和生态意义,扩库填海是满足此两个意义的最优选择。分别从生态、环境、景观、经济、社会、城市供水安全等角度论证了扩库填海的必要性和合理性。     

地下采掘环境效应的一个特殊实例——韩城电厂地基隆起机制及其控制措施

韩城电厂地基隆起变形 ,自 2 0世纪 80年代初发现以来 ,迄今已有近 2 0a的持续变形史 ,前后实施过两次工程整治。首次整治基于该变形为一滑坡的前缘隆起 ,采取了抗滑桩、削方减载等措施。但整治后多年监测资料表明 ,变形并未终止 ,且两度上隆速率剧增为整治前的两倍。 1995— 1996年实施了以排水为先导的应急整治 ,在此期间 ,进行了地质勘察、相似材料模型模拟、离散元数值模拟等多项研究工作 ,从而对变形机制获取如下新认识 :大面积采空区直接顶板坍落后 ,坍落带上覆砂泥岩层就成为一个承受巨大上覆荷载的复合板梁 ,板梁的下陷弯曲变形伴有向山前方向发展的砂泥岩层之间的层间错动、离层和岩体扩容 ,从而产生了对厂区下伏基岩的侧推效应 ,侧推力使厂房地基下伏近水平砂泥岩层产生向上弯曲隆起的蠕动变形。显然 ,这是地下采掘引起的表生时效变形。一些人为因素引起的孔隙水压力升高 ,加剧了变形。采取排水措施后已将变形速率降至低于历史最低且建筑能够承受的水平。     

南城子水库增效扩容改造工程综合效益分析

针对辽宁叶赫河流域的南城子水库电站运行现状,对该水库电站增效扩容的必要性进行分析可知,南城子水库电站由于建设年代较早,建设标准偏低,经过几十年的运行,设备老化,效率低下,可靠性降低,部分电站机电设备处于报废边缘,水工建筑物存在严重的安全隐患,配套电网损耗严重。通过对南城子水库电站进行增效扩容改造,实施后可显著提高农村水电站的现代化水平,提高安全生产技术保障,有效保障农村水电站的防洪安全,充分发挥防洪效益,提高该区域的经济效益。