明渠非恒定流流速分布及推移质运动研究进展

明渠非恒定流流速分布及非恒定流作用下推移质运动分别是水力学和泥沙运动力学研究中的重要问题之一。近几十年来,国内外许多学者在这些领域做过很多探索,取得了一定进展,也存在较多问题。在总结相关研究成果的基础上,简述了明渠非恒定流试验方法、流速分布、床面切应力、非恒定流输沙与水流运动不同步现象、产生原因、以及非恒定流推移质输沙公式等方面的成果,指出了现有研究中存在的不足,提出了需要进一步研究的关键问题:应用先进的量测仪器,研究非恒定流作用下非均匀沙运动输移规律。     

基于孔壁应变发展规律的压裂孔三阶段起裂特征试验研究

利用自行研制的煤岩体水力压裂试验系统,开展了配比型煤与原煤水力压裂试验,测试并分析了水力压裂过程中压裂孔孔壁应变-水压曲线,并基于孔壁应变的发展规律,分析了压裂孔的三阶段起裂特征。结果表明,在压裂孔起裂过程中,钻孔孔壁呈现拉伸与压缩应变两种类型,并呈现拉伸破裂区与压缩变形区,其中压缩型应变具有较好的可恢复性,其应变恢复比远大于拉伸型应变;钻孔起裂过程分为3个阶段,即水气作用诱导微损伤形成阶段,孔壁内形成气流通道并产生初始损伤;局部损伤带形成阶段,孔壁形成拉伸破裂区和压缩变形区;试件失稳破坏阶段,裂缝不断延伸直至试件破裂,拉伸破裂区依然保持拉伸变形并较好地保持残余变形,而压缩变形区则由于作用力转向而得到一定程度恢复。研究成果对于揭示钻孔起裂行为及能量的演化规律具有重要理论意义。     

西安地区地裂缝带Q3原状黄土流变特性试验研究

汾渭盆地是我国乃至世界上地裂缝最为发育、灾害最为严重的地区。考虑在漫长的地质历史过程中黄土的流变特性对地裂缝破裂扩展模式的影响,采用分级循环加卸载方式,对西安地区长安地裂缝（fc1）带Q3原状黄土进行了不同围压下的固结不排水三轴流变特性试验,得到了地裂缝带Q3原状黄土的蠕变加、卸载曲线和应变速率与时间关系曲线。试验结果表明,不同围压下地裂缝带Q3原状黄土表现为低应力下为减速蠕变,高应力下为减速蠕变和等速蠕变的特征。并基于统一流变力学模型理论,建立了适用于西安地区地裂缝带Q3原状黄土的三维蠕变本构模型,获得了相应的本构模型参数。该成果为研究隐伏地裂缝破裂扩展模式及其力学机制奠定了基础。     

甘肃大桥金矿地球化学异常特征对比

通过对大桥金矿成矿地质特征研究的基础上,对矿区1∶20万区域化探异常特征、1∶5万水系沉积物测量异常特征及1∶1万土壤测量异常特征进行了分析和对比,认为该区化探工作随着比例尺的增大,异常元素增多,异常强度增强,异常浓集中心更加明显,显示出主成矿元素异常和相关伴生元素的继承性和多样性。异常元素组合显示,矿区中、大比例尺化探工作圈定的异常中,金、汞、砷、锑、银等中、低温元素异常发育,成为大桥金矿重要的找矿指示元素和直接找矿指标。原生晕特征标明,金及伴生元素异常展布与矿体产状基本一致,而异常强度在顶、底板明显减弱,说明赋矿层位和岩性对矿体的分布控制作用明显。本文旨在探讨该矿床不同介质系列化探异常特征,为西秦岭区化探找金工作提供新的范例。     

豫西南湍源银多金属矿集区典型矿床（点）——来自地质、流体特征及锆石U-Pb年龄的证据

豫西南湍源银多金属矿集区位于秦岭造山带中部,分布有板厂铜多金属矿床、银洞沟银多金属矿床、许窑沟金矿床、银虎曼铅锌矿,以及万人洞沟、铁罗沟、万沟等金银矿点。流体包裹体研究表明,与含矿有关的石英脉流体包裹体组成复杂,特别是富气包裹体十分发育,而不含矿的石英包裹体类型简单,多为水盐包裹体。获得研究区内与成矿关系比较密切的卢家坪岩体和五龙潭岩体的锆石206Pb/238U年龄分别为446Ma±7Ma和424.6Ma±4.9Ma,据此认为该区成矿时间最早可延伸至加里东期。系统总结了矿集区矿床矿点的成矿作用过程,认为湍源银多金属异常区典型矿床可以分为以下几类：①与地层有关的火山喷流沉积及后期热液叠加改造的块状硫化物矿床（VMS-SEDEX）,火山作用提供成矿物质,后期热液改造形成矿床,代表性矿床为银虎曼铅-锌矿床;②与构造有关的蚀变岩-石英脉型金、银多金属矿床,成矿物质来源于深部和围岩,朱-夏断裂带次级构造提供容矿空间,代表性矿床为银洞沟银多金属矿床、许窑沟金矿;③与中酸性侵入岩有关的斑岩型-矽卡岩型矿床,成矿物质来源于深部和围岩,朱阳关-夏馆断裂带提供容矿空间,代表性矿床为板厂铜多金属矿床。     

考虑渗透率变化的煤层气储层数值模拟及参数敏感性研究

煤层气开采过程中储层渗透率的变化对产气量影响较大,通过引入S＆D渗透率变化模型,建立了考虑渗透率变化的煤储层三维气水两相渗流数学模型,完成模型检验后应用所编制软件研究了煤储层参数、吸附参数及渗透率模型特征参数对开发效果的影响。结果表明,煤层气产量随着初始含气量、煤层有效厚度、裂缝渗透率和Langmuir压力的增大而增大,随储层原始压力、裂缝孔隙度和Langmuir体积的增大而减小,而解吸时间对产气量影响不大;裂缝渗透率随着杨氏模量和基质收缩/膨胀系数的增大而增大,随泊松比和裂缝压缩系数的增大而减小。引入S＆D模型后计算的累积产气量要比常规模型低1.3%,因此不可忽视煤层气产出过程中渗透率的变化。     

正大广场基坑降水技术

上海浦东正大广场基坑工程是上海地区软土地基中特大型深基坑工程。采用“管井井点联合轻型真空井点分层降水法”较好地解决了疏干、减压、抗浮等问题,既节省造价,又满足了基坑支护结构的稳定和环保要求。     

陕西渭北煤田5#煤层粘土岩夹矸的研究

渭北煤田面积约１０万ｋｍ２。分布于太原组顶部５＃煤层中的粘土岩夹矸，上部层位分为两上分层，上分层夹矸厚度薄，下分层夹矸厚约０２ｍ，俗称“２００矸”；下部层位夹矸厚度变化较大。该文详细论述了粘土岩夹矸的岩矿特征。根据“２００矸”中含有副象β－石英、高透长石、锆石、磁铁矿等高温矿物组合，特有的粒序层理和岩性在全煤田十分稳定等特点，表明其原始物质来源于降落火山灰。根据ＴｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３比值的明显变化，探讨了陆源组分的加入对火山灰蚀变粘土岩夹矸化学成分的影响。以“２００矸”为等时标志层，解决了５＃煤层在区域上的对比。     

Streeter-Phelps模型参数估计的遗传算法

提出Streeter-Phelps模型参数估计的新方法--遗传算法(Genetic Algorithm),它不同于常规参数估计方法,其优点在于,从多个初始点开始寻优,并采用交迭和变异运算避免过早地收敛到局部最优解,可获得全局最优解,且不受初始值影响.该方法不必求导计算,编程简单快捷.给出了实例计算及与其他方法相比较的结果.     

人工掏挖坡面侵蚀微地貌演化及其水力学特性分析

人工掏挖是黄土高原地区夏闲地翻耕时广为应用的耕作方式,为探明其坡面侵蚀过程,利用三维激光扫描仪及ArcGIS软件,阐明其在人工模拟间歇降雨下坡面微地貌、侵蚀产沙及水力学参数演变规律。结果表明:①坡面侵蚀历经溅蚀-片蚀、断续细沟、连续细沟3个阶段;降雨截止时细沟平面密度、平均沟深、最大沟长和最大沟深分别增至初始的1.42倍、2.24倍、15.5倍和2.43倍。②地表糙度随降雨历时推移从1.706呈近似线性趋势减小至1.488;累积降雨量达80 mm之前,径流量、含沙量随地表糙度的减小增加缓慢,但之后随地表糙度减小增加剧烈。③降雨过程中流速呈现波动增加趋势,水流由层流快速过渡至紊流,但始终保持为缓流,水流阻力呈波动下降,且形态阻力一直居于主导地位。人工掏挖耕作坡面在雨强1.5 mm/min、降雨量80 mm以内可起到蓄水保土作用,但在连续强降雨下也更易引起细沟侵蚀。