回线源瞬变电磁法有限体积三维任意各向异性正演及分析

目前,瞬变电磁法(TEM)数据基本都是基于各向同性模型进行反演解释,这对于存在明显电性各向异性的勘探区域会产生较大的反演解释误差.为分析电各向异性对回线源瞬变电磁信号的影响方式与程度,本文通过求解离散化的全张量电导率时间域Helmholtz方程,实现了基于有限体积法的TEM任意各向异性的三维正演算法.该算法采用基于交错网格的拟态有限体积法(MFV)对时域Maxwell方程组进行空间域离散,并利用后退欧拉算法(Backward Euler Method)进行时间域离散.为提高时域电磁场的求解精度与效率,该算法将时间分段等步长算法与方程直接求解法相结合.通过对一维各向异性模型以及三维复杂各向同性模型进行测试,验证了本算法对于回线源瞬变电磁响应计算的正确性及有效性.最后,通过对几类典型电各向异性介质中大回线源瞬变电磁信号响应的分析,总结了不同电各向异性类型对TEM电磁信号的影响模式,结果表明,主轴各向异性情况下TEM信号主要受水平方向电导率的影响,倾斜各向异性对TEM信号的影响程度远大于水平各向异性,而通过水平各向异性信号能较清晰判断出各向异性主轴方向.     

定源TEM数据随偏移距变化特征模拟研究

利用在频率域中表达式只有一重贝塞尔函数的偶极子及其剖分模式,将回线源剖分成多个偶极子的矢量叠加,通过数字滤波法实现对其求解,求得频率域电磁场,再由余弦变换将频率域电磁场转化到时间域,实现定源瞬变电磁法大偏移距一维正演计算.对测点在回线源内部所采集二次场随不同偏移距的变化特征,以及在不同地电模型条件下的变化特征进行了模拟研究,发现与中心点相比二次场的变化主要集中在早期,即随着介质电阻率的降低、回线源的增大和偏移距的增大,变化就越大.采用带约束的正则化反演方法,同时对反演电阻率值采用可行的上下限约束方法,可以消除此变化特征,还原地层电性变化规律,提高处理精度.     

辽河油田太—葵管道路由区海底冲淤变化研究

辽河油田太—葵管道路由区位于辽东湾顶潮汐水道区。通过不同时期实测水深对比,得出该区海底冲淤变化趋势:海区总体呈微淤态势,潮汐水道两侧浅滩淤积,两侧边坡一侧侵蚀另一侧淤积,发生平面迁移。管道路由一线蚀淤幅度较小,一般不超过0.5 m,最大侵蚀区发生在水道底和两侧边坡,是海底输油管道容易冲刷悬空的潜在危险区,需采取深埋措施提高安全性。     

吹淤取样扰动的数值分析——层理分析法

航道疏浚淤泥通过吹填成为了目前扩充城市土地的主要手段之一,分析吹填淤泥样品的扰动情况是工程的关键环节。本文基于吹填淤泥颗粒流3D模型,研究了取土器贯入过程对样品结构的扰动特征,提出了通过拟合的旋转抛物面来评价样品结构扰动的微观信息。其中:层理拟合曲面表征样品的表观变形,结构性拟合曲面的系数量化界定样品的微扰动区与破坏区。该模拟试验能够为工程地质的评价提供参考依据,优化取土器的设计参数,减少实际工况中过于保守的设计和施工产生的费用。试验结果表明:土样颗粒整体表现为向上的微隆起且层理呈倒U型分布,不同层理的扰动程度不同,同一层理的不同部位扰动程度也不同;层理的表观变形可用旋转抛物面公式拟合,各层理的特征拐点分布规律亦可用旋转抛物面公式拟合;曲面外的区域为强扰动区,曲面内的区域为微扰动区,这两个区域的体积积分占比可作为样品原状性评价的参考依据。     

多期水深测量数据的冲淤分析定量计算

由于受水流等因素影响,水下地形常发生冲淤剧烈变化,对江海沿岸水工设施的安全运营和航道的畅通产生举足轻重的影响,因此研究水下地形的变化幅度和变化规律尤为重要。传统的地形变化分析借助人工切断面进行计算,工作繁杂量大、精度难以得到保证,一般也只限于局部区域的分析,研究大范围冲淤变化难度较大。文章首先重点分析和解决如何利用计算机对多期水深测量的大量离散点采用科学的方法进行定量计算,并以此为理论依据编制了相关的程序,满足了水下地形分析中诸如两期冲淤等值分析,冲淤土方计算等实际生产需要,得到了生产实践的验证。     

广利河口拦门沙的沉积特征与冲淤过程的研究

为给广利河口航道的建设提供科学依据,通过对研究区现场调查,查明了广利河口拦门沙水动力特征、海底地形、底质特征和地层垂向分布特征。在进行沉积物分析与历史资料对比分析的基础上,探讨了拦门沙体的沉积特征和冲淤过程。分析认为,广利河口拦门沙是在浅海-潮坪基础上接受广利河、支脉河和溢洪河携运泥沙堆积而成,海岸滩涂沉积物和黄河口水下岸坡物质对拦门沙的发育也产生了一定的影响。在河流和海洋动力作用的改造下,现在拦门沙基本进入冲淤平衡时期。但近期由于人工因素的影响,拦门沙顶出现暂时的淤积。研究结果还表明：拦门沙体北侧水动力作用明显强于南侧,航道设计为东偏南较好。     

新疆尼勒克县吉仁台沟口遗址石器功能分析:来自植物微体遗存的证据

新疆地处欧亚大陆中心,自然环境复杂,生业经济形式多样,东西方文化交流频繁,是了解欧亚大陆古代人类活动和文化发展的重要区域.从新石器时代至青铜时代在该区域出土了丰富的石制品,但对其功能的研究较少,尤其是一些中国内地不常见,而与中亚、欧亚草原类型相似的石器.本文对新疆伊犁地区青铜时代吉仁台沟口遗址(82.77°E,43.84°N;3600~3000 cal.a B.P.)出土的具有安德罗诺沃文化特征的长条形石磨盘、石杵和饼形石器的表层残留物进行了淀粉粒和植硅体分析,为这些石器的功能研究提供了直接证据.分析结果显示,石器表面的淀粉粒来自禾本科小麦族(the tribe Triticeae)和某些块根块茎类植物,而石器表面发现的775粒植硅体中,粟类作物稃片植硅体占9%,其他类型的植硅体以早熟禾亚科(Pooideae)型和棒型为主,另在石杵上发现栝楼属(Trichosanthes)植物果皮植硅体及植物组织.结合遗址中大植物遗存证据,研究结果表明:石磨盘曾用于研磨麦类作物种子和某些块根块茎类植物,石杵亦用于麦类作物研磨,但也对粟类作物进行脱壳以及加工栝楼属植物果实.用于分析的饼形石器有两种类型,第一类为打制饼形石器,残留物中的植物遗存显示可能与石磨盘组合用于加工植物的块根块茎;第二类为磨制饼形石器,其表面发现极少量粟类稃片植硅体,推测其可能用于粟类作物脱粒.研究结果为新疆伊犁地区考古遗址出土安德罗诺沃文化石器的功能、农作物加工过程,以及古代社会生计模式的认识提供了依据;石器残留物中块根块茎类淀粉粒以及农作物植硅体的发现,是对已有大植物遗存分析结果的进一步补充.     

抛石挤淤施工技术在沼泽地段管道基础处理中的应用研究——以延安黄河引水工程为例

以延安黄河引水工程管道基础处理施工为例,对抛石挤淤施工技术的施工原理、适用范围和施工方法进行研究可知:抛石挤淤施工技术适用于含水量大、孔隙比大、透水性弱、抗剪强度低的流塑状软土地基,通过实施该技术的实施,可提高地基承载力,减少沉降,加速地基固结,具有施工简便、工艺简单、地基加强效果明显的工程特点,是一种比较常用的软土地基处理技术,值得在类似地基中推广应用。     

三峡水库175m蓄水后库尾河段减淤调度控制指标研究

重庆主城区河段河道泥沙冲淤事关防洪、航运及码头作业等,是三峡水库泥沙问题的重点内容之一.本文依据原型观测资料,以三峡水库175 m试验性蓄水前后河段的泥沙冲淤规律为基础,结合河床组成分析和一维数学模型,计算提出河段悬移质泥沙走沙基本条件,并应用于减淤调度实践中.结果表明:①三峡水库175 m试验性蓄水后至2012年重庆...     

考虑场地类别与强震持时的滞回耗能谱的特征分析

基于力或位移的结构抗震设计方法大多无法反映地震动持时的影响,而能量设计方法则能较好地弥补其不足。按场地类别和强震持时,将302条Northridge地震记录分为15组,对地震记录的峰值进行规一化处理,采用钢筋混凝土退化三线型恢复力模型,对单自由度体系进行弹塑性时程分析,研究场地类别、强震持时、强度屈服水平以及结构周期等因素对滞回耗能的影响。结果表明:在给定地震记录的峰值和屈服强度水平下,结构的滞回耗能依赖于场地条件和强震持时等因素;滞回耗能随强震持时的增加而增大,随场地特征周期的增加而增大。通过非线性回归分析,建立了与峰值加速度、峰值速度、强震持时相对应的简化滞回耗能谱的计算公式。