A coupling of mixed and discontinuous Galerkin finite-element methods for poroelasticity

In this paper, we formulate a finite-element procedure for approximating the coupled fluid and mechanics in Biot’s consolidation model of poroelasticity. We approximate the flow variables by a mixed finite-element space and the displacement by a family of discontinuous Galerkin methods. Theoretical convergence error estimates are derived and, in particular, are shown to be independent of the constrained specific storage coefficient, c _o . This suggests that our proposed algorithm is a potentially effective way to combat locking, or the nonphysical pressure oscillations, which sometimes arise in numerical algorithms for poroelasticity.     

顾及DEM误差自相关的坡度计算模型精度分析

基于DEM的坡度计算,其误差来源于DEM误差、DEM结构和坡度计算模型。在顾及DEM误差自相关的前提下,对四种DEM坡度计算模型进行了分析和评价。研究表明,三阶不带权差分能给出较高的坡度计算精度;在局部窗口中,格网点数量越多,坡度计算越准确;等权比不等权的坡度计算模型更准确;DEM误差自相关结构形式对坡度计算无影响。进一步的理论分析和试验分析还表明：DEM误差自相关性的存在,不仅能够改善地形分析的精度,也能改善DEM自身精度。     

基于岩相的鄂尔多斯白垩系盆地含水层系统的结构研究

依据岩性岩相研究、孔隙度研究、物探测井解译等成果,对鄂尔多斯白垩系盆地含水层系统的结构进行了划分与研究。结果表明：盆地北部沙漠高原区为单一结构,表现为强富水与中等富水含水层在垂向上叠置与组合,无区域性连续稳定的隔水层,由下到上构成含水统一体;南部黄土高原区为多层结构,表现为含水层与隔水层上下叠置,垂向水文地质分层明显;盆地南、北含水层结构的结构类型明显不同。利用孔隙度、渗透系数、单位涌水量3个参数,对含水层的富水性级别进行了划分,盆地中共划分出7个强富水含水层、7个中等富水含水层和2个弱富水含水层。盆地南、北比较,北部含水层孔隙度大,富水性强,地下水主要富集于盆地北部地区。垂向上比较,盆地北部由上到下,孔隙度由大变小,富水性由强变弱,地下水主要富集于浅层和中层;南部上部罗汉洞组和下部洛河组孔隙度较大,富水性好,中部环河组相对较差,地下水主要富集于罗汉洞组和洛河组。     

抚顺煤层气赋存特征及资源评价研究

抚顺矿区城市下压煤面积6km^2,煤炭储量23901．5万t。通过对矿区地质特征、煤储层特征分析．认为区内煤层气含量高（9．81～24．53m^3／t）,煤层中大空隙多,透气性好,渗透率较高（0．24～3．60mD）。煤层直接顶板为厚100m左右的致密油页岩,底板为泥岩、凝灰岩,具有良好的封闭条件。根据矿区多年测试资料,采用容积法得出区内煤层气资源量为30．53亿m^3。综合开发煤层气资源符合东北老矿区的实际,其将为复苏东北重工业基地提供有效的洁净能源。     

西藏冈底斯带石炭纪—二叠纪岛弧造山作用：火山岩及地球化学证据

系统研究了西藏冈底斯带石炭纪—二叠纪火山岩的时空分布、岩相学、元素及Sr、Nd、Pb 同位素地球化学和构造环境、源区性质,并与喜马拉雅带二叠纪火山岩进行了对比研究。冈底斯带石炭纪—二叠纪火山岩近东西向集中分布在冈底斯构造带中北部地带,空间上从东至西火山活动的强度和规模渐次减小,时间上从早至晚火山活动的强度和规模总体由弱到强。冈底斯带石炭纪—二叠纪火山岩形成于活动大陆边缘的岛弧构造环境,从早到晚岛弧造山作用经历了初始岛弧→早期岛弧→成熟岛弧的发展演变过程,火山岩浆来源于富集型地幔部分熔融作用,原始岩浆在形成和演化的过程中有俯冲洋壳及随带的深海沉积物和再循环进人地慢的地壳物质组分的强烈混染,明显不同于受地壳物质组分强烈混染的喜马拉雅带二叠纪陆缘裂陷型火山岩。综合研究冈底斯带及其邻区近年来的最新调查与研究成果,从北向南拟建了石炭纪—二叠纪冈底斯岛弧→雅鲁藏布江弧后裂谷盆地→喜马拉雅陆缘裂陷盆地的弧盆系时空结构演化模式,探讨了冈瓦纳大陆北缘石炭纪—二叠纪活动大陆边缘的岛弧造山作用与青藏高原古特提斯演化的耦合关系及其动力学机制,讨论了冈底斯带松多乡榴辉岩的形成过程。     

渤海湾盆地埕岛油田缝洞型潜山油气藏构造及储层特征

埕岛油田古潜山油气藏为典型的缝洞型碳酸盐岩油气藏。埕岛地区经历了多期次的构造运动,并经受了多期次的断裂与剥蚀作用,为油气成藏创造了良好条件。埕岛油田古潜山可以划分为三个构造单元,即埕北20断层下降盘的西排山,上升盘的中排山和东排山,三个潜山带成帚状敛于凸起最南端,为几个二级构造单元交汇处,构造应力较发育。埕岛油田有三种储集空间类型:晶间孔隙、溶蚀孔洞和裂缝。     

菲降解菌的降解特性及酶促反应动力学研究

通过对取自MBR膜生物反应器中的活性污泥加入菲进行富集培养、驯化,分离、纯化出一株能以菲为唯一碳源和能源的短杆状革兰氏阴性菌J-1,细菌长2～5μm,宽1～3μm;研究了初始底物浓度、温度、pH对菌株J-1降解菲的影响,探讨了菌株J-1胞内酶对菲降解的底物抑制动力学。试验表明:菌株J-1在48h内能将不同浓度菲的水溶液中的菲完全降解;菲浓度增加,达到完全降解的时间延长。温度对细菌的降解能力影响较大,菌株J-1对菲降解的最佳温度为28℃。1.15mg·L-1的菲,28℃时48h内能完全降解,而相同时间内10℃时的降解率仅为36.65%。菌株J-1对pH的波动具有一定的适应性,pH在一定范围内(6.0～8.4)变化对菲降解的影响不大,降解反应的最佳pH为7.2。菌株J-1对菲的降解符合一级动力学反应方程。较高的底物浓度对酶促降解反应具有抑制作用,酶促反应的最大速率常数vm=1.17mg·L-1·h-1,米氏常数Km=61.70mg·L-1;底物抑制常数kS=49.60mg·L-1;最佳底物浓度[S]opt=55.32mg·L-1。     

甘肃大泉水——白沙岘矿区含煤地层及煤层赋存特征

大泉水-白沙岘矿区位于甘肃省景泰县境内,在大地构造位置上处于北祁连加里东褶皱带东段,区内含煤地层为下石炭统靖远组和上石炭统羊虎沟组,属海陆交互相含煤沉积,根据岩性、岩相特征可划分为两个沉积旋回。该矿区主要可采煤层煤．层组赋存于羊虎沟组,厚1．71～9．00m,沿走向由西向东厚度变小,在大泉水井田可采厚度主要分布在V线以西,其东区段只是零星分布且不可采;在白沙岘井田煤层总厚度为2．99～5．15m,厚度变化小,属稳定煤层。煤：层组赋存于靖远组,仅分布在大泉水井田,厚1．33～8．88m,沿走向由西向东呈长透镜体状,西段和中段煤层发育较好．V线以东区段煤层变薄并出现无煤区。     

内蒙古桌子山煤田火区特征及灭火方法探讨

内蒙古自治区桌子山煤田赋存着较为稀缺的煤种一焦煤,煤田内存在的火区不仪烧掉了宝贵的焦性煤炭资源,给煤矿生产带来严重的事故隐患,对当地生态环境也造成极大的破坏。经查明区内有26处子火区,分布面积约760万m^2,通过煤田地质特征、煤质特征、地表指示特征、同位素氡气的浓度相对分布特征、物性特征分析了区内煤层发火原因,根据桌子山煤田火区特点,建议采用浅剥、深灌与覆盖相结合的灭火方法,并对火区进行动态监测。