Seepage simulation using pipe network flow model in a discrete element system

The pipe network flow model can simulate the seepage process with DEM conveniently because of its simple algorithm. However, whether it can recover the correct seepage process has not been verified. In this paper, the equation to update the fluid pressure is rebuilt according to the flow conservation. Through the steady seepage simulation, this algorithm is verified to be able to recover Darcy’s law, and the equation to calibrate the aperture according to macro permeability is derived. Furthermore, the modified algorithm is used to simulate the unsteady seepage process, and the results show good agreement with the analytical solutions.     

层控夕卡岩型矿床成矿系统的元素活动性及质量迁移--以铜陵冬瓜山铜矿床为例

应用改善了的质量平衡方程研究冬瓜山层控夕卡岩型铜矿床成矿系统的元素活动性及质量迁移，结果表明：系统中Zr,Hf,Y和Nb为不活动元素，其余均为活动元素。主量元素中仅CaO为迁出组分，其质量迁移量为84％，其余均为带入组分，带入量最大的SiO2的质量迁移量高达2384％；稀土元素均为带入组分，其中，中稀土较轻稀土和重稀土的活动性更强；其它微量元素中，带入序列由强到弱为：Cr→Ta→Sn→Th，迁出序列由强至弱依次为：U→Sb→Ni—Sr→Ba→Bb→Co→W；成矿元素Cu和Ag为带入组分，其中Cu的带入量最大，质量迁移量高达1200％。本文还得出两点具普适性认识：①稀土元素较其它微量元素对体系条件的变化更为敏感，且往往表现出明显的规律性变化，能更好地示踪地质地球化学过程。②不同元素在不同体系中的行为特征差异极大，仅凭经验判定某一元素为不活动元素往往不可靠。因此，在开展质量平衡研究时，首先采用适当方法确认体系的不活动元素是一项不可或缺的前提工作。     

软基深埋涵洞土压力和沉降的三维有限元分析

通过软基坝下深埋涵洞的三维有限元计算,对涵洞的土压力及沉降问题进行了分析研究。研究结果表明： （1）在洞顶采用减荷措施时,洞顶竖向土压力明显减小,减荷效果比较显著;而对洞体的最大不均匀沉降率基本没有影响,涵洞周边土压力的分布特征与无减荷时也是相同的。（2）洞基处理深度变化对洞体附近的应力有影响,且随处理深度的增大,洞顶竖向土压力和洞侧面水平土压力分别有缓慢增大和缓慢减少的趋势。（3）洞底沉降随处理深度的增大而有微弱的减小,但不均匀沉降均小于0.5 %,且从总体上看,其量值对工程的影响并无本质的差异,对洞基不进行处理时,洞基的不均匀沉降少许的增大不会对涵洞造成危害。     

太湖藻型湖区沉积物中生物易降解物质组成及分布规律

为研究富营养化湖泊藻型湖区沉积物中生物易降解有机质的组成及其垂向分布特征,选取太湖竺山湾湖滨带和开敞湖区采集沉积物柱状样,利用微电极技术测定沉积物-水界面理化指标的剖面特征,并对沉积物中含水率、烧失量、色素含量、总有机碳、总氮以及生物易降解物质（总蛋白、总糖和总脂）进行测定.结果表明：藻型湖区沉积物-水界面处溶解氧、pH和氧化还原电位在垂向剖面上呈现出随深度增加而下降的趋势,空间上存在明显的异质性,湖滨带沉积物-水界面溶解氧、pH和氧化还原电位显著低于开敞湖区,而沉积物-水界面H₂S浓度在垂向上则表现为随深度先降低而后升高的趋势.此外,藻型湖区沉积物中生物易降解有机质的组成和分布同样存在明显的空间异质性.组成上以脂类（7.7 mg/g）为主,其次是糖类（4.5 mg/g）,蛋白质（0.8 mg/g）含量最低;空间上,湖滨带沉积物中生物易降解有机质含量显著高于开敞湖区,表层15 cm以上沉积物含水率和烧失量较高,有机质含量丰富.     

锡铁山片岩型铅锌矿床稀土元素成因标志

锡铁山(碳质)片岩型矿床具典型的"双层结构",笔者对层状矿体中硫化物、硅质岩及其围岩火山岩稀土元素分析表明,硫化物∑REE较低,在4.78×10-6～7.24×10-6之间,具明显负Eu异常,Ce异常总体不明显;硅质岩∑REE较高,在102.64×10-6～168.82×10-6之间,负Eu异常明显,Ce异常不明显;矿下中酸性火山岩的稀土元素总量普遍较高,负Eu异常明显,Ce异常不明显,矿上火山岩稀土元素组成变化较大,δEu值0.70～1.03(平均0.90),无明显Eu异常.分析认为,锡铁山(碳质)片岩型矿床是热水喷流-沉积作用的结果,成矿物质主要来自下伏火山岩及地壳深部.     

流体饱和多孔介质波动方程的有限元解法

讨论了流体饱和多孔介质中波传播问题的有限元解法,首先在Ｂｉｏｔ理论的基础 上,概述了数学问题的提法,然后提出了一种新型简便的人工边界上的无反射边界条件,同时 给出了有人工边界时流体饱和多孔介质波动方程的有限元计算公式．数值试验的结果表明, 本文提出的无反射边界条件和数值方法均很有效．     

滑坡-碎屑流冲击导引结构的离散元模拟

滑坡碎屑流对拦挡结构的直接冲击常产生较高的峰值冲击力和冲击能量,导致结构发生破坏而失效;而导引结构通过改变碎屑流的运动路径,可减缓其冲击效应,提高结构抗冲击能力。文章运用三维离散元模拟软件,结合室内休止角试验的结果,校准数值模拟参数,以三种不同导引结构(凹型圆弧、直线型、凸型圆弧)为变量进行数值模拟分析。研究结果表明:凹型圆弧结构B1可以有效地将碎屑流颗粒的冲击力进行转化,结构所受的法向力最小,切向力最大,对颗粒的导引作用最大。经过三种不同导引结构后,颗粒与滑槽之间的碰撞和摩擦是导致颗粒动能减小的主要原因;而三种不同导引结构对颗粒动能的耗散效果无显著差异。导引结构的作用对于颗粒堆积体积分布有显著的影响,主要影响区是靠近坡脚处,对导引结构之后的堆积区域的颗粒体积分布影响不显著。通过对冲击效应和堆积特性的研究,得到凹型圆弧结构形式最优,可以为碎屑流的防护工程抗冲击设计提供参考。     

山东昌乐蓝宝石颜色与化学成分的关系

产于玄武岩中的蓝宝石颜色通常较深 ,山东昌乐蓝宝石的颜色因其晶体巨大更显得深暗。这类蓝宝石曾多次进行过改色试验 ,但成效都不大。通过对电子探针及紫外—可见光—近红外吸收光谱图测试结果的分析 ,并对山东昌乐蓝宝石的颜色与化学成分之间的关系进行研究 ,结果表明 :昌乐蓝宝石的主要致色元素为Fe,Ti,Cr,Ni等 ,Fe2 O3 FeO含量高及TiO2含量少 ,以及成对Fe3 的大量存在是其颜色偏深的重要原因 ;TiO2 含量对蓝宝石颜色纯度影响很大 ,也是蓝宝石改色能否成功的重要因素之一。     

鄂东北早元古代沉积变质锰矿元素矿物组合特征

鄂东北早元古代沉积变质锰矿是我国时代最古老的锰矿之一,是由早元古代锰质碳酸盐岩经区域变质作用而成,后又经风化富集形成工业矿床。由于特殊的地质构造背景和成矿作用的多阶段性,元素和矿物组合复杂,具有独特性。本文研究了各种组分的演变关系和元素集散因素,为锰质碳酸盐岩在高压绿片岩相区域动力变质及其后表生作用中的演变提供了一个实例。