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双探针型海底热流计数据解算模型选取 总被引：2，自引：0，他引：2
选取适合于双探针型海底热流计数据解算的简化模型，是双探针型海底热流计结构优化的理论基础，对提高海底热流数据解算精度具有重要意义。本文基于脉冲式双探针海底工作的有限元数值模型，对双探针的脉冲加热时间、体生热率、热物性、长度及半径等因素在双探针脉冲法的3个线热源简化模型中所引起的模型误差作了详细的分析和讨论，并以模型误差最小为原则选取简化模型。结果表明：1）脉冲加热有限长线热源（PFLS: pulsed finite line source）模型是双探针脉冲法中较为实用的简化模型，它可消除加热时间和探针长度对介质热物性参数求解的影响；2）在PFLS模型下，探针热导率对待测介质热物性测量的影响可以忽略;而探针间距越大、半径越小及其体积比热容与待测介质越接近，则所求介质热物性的模型误差就越小;在保证温度传感器能有效记录到温度变化的前提下，探针脉冲功率的大小基本不影响介质热物性求解的模型误差。 相似文献
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本文归纳三十年来海底地热源测定的概况。测定温度梯度有许多不同的仪器装置,归根结蒂只有两种基本方法:Bullard探针和Ewing方法。温度梯度测定着重介绍数字测量技术。沉积物热导率的测定介绍了四种较有代表性的方法:稳定态法、含水量法、瞬态探针法和脉冲探针法。两种探针法可在海底原位测定热导率,用脉冲探针法在海底原位测定热导率的精度达5％。 相似文献
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《热带海洋学报》2016,(4)
南海和印度洋共87个海底热流测量站位的探针偏角分布表明:海底热流测量过程中,探针插入海底沉积物后通常都存在偏角,其偏角在0°~10°的占48.3%,10°~20°的占20.7%,20°~30°的占2.3%,30°~40°的占2.3%,超过40°的占26.3%。当用探针偏角较大时,必然会给地热参数计算带来不容忽视的相对误差。因此,文章建立探针偏角与地温梯度和热流相对误差之间的定量关系式,并据此计算得知:探针偏角10°时,对地热参数测量影响不大,其相对误差只在2.0%以内;而当探针偏角增大到15°~20°时,地热参数相对误差则增大到5.0%左右,且随着探针偏角逐渐增大,引起的相对误差呈非线性迅速增大。因此,建议今后进行海底热流测量过程中,尽可能获取探针插入海底沉积物时的偏角,进而可对地温梯度和热流进行偏角校正,获得更为准确的地热参数。 相似文献
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《海洋技术学报》2017,(6)
自返式微型地热探针体型小巧,便于机载或舰载投弃式布放,可自动贯入海底沉积物进行热流测量。采用无缆布放方式,避免了缆绳牵引造成的海底沉积物结构性破坏,从而真正实现了无扰动的海底热流测量。海底沉积物的温度在恒温层以下随深度增加其变化非常微弱,而测温电路是地热探针的核心部分,其测温精度直接关系到热流数据的质量。针对自返式微型地热探针的工作特点,为提高探针温度及温度梯度测量的精度,在深入研究测温原理的基础之上,完成了测温电路的硬件电路和控制软件的设计,并通过合理的内部温度补偿算法设计,进一步提高了测量精度。测温电路在海上试验过程中,其测温曲线平滑,一致性良好,无畸变,实现了海底沉积物热流的精确测量。 相似文献
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为研究小尺度海底沉积物样品的声衰减特性,作者提出了用声学探针测量海底沉积物声波幅值的新方法,对沉积物样品扰动小,两个测量点的距离可小于波长,为海底沉积物微观声衰减测量提供了新手段。作者用小于波长的间隔逐点测量了沉积物的压缩波幅值,数据分析表明沿沉积物柱状样全长的声衰减满足指数衰减模型。目前主要用同轴差距衰减测量法获得海底沉积物声衰减数据,但该方法不能辨识声衰减模型,因此不同海区的测量结果难以建立联系。对此作者又提出用声吸收系数反演的幅值比与声衰减系数反演的R值(两种幅值比的比值)作评价依据,分析了垂直轴差距衰减测量法获得的南海海底沉积物声衰减测量数据,发现部分沉积物样品声衰减的R值远大于1,其声衰减不满足指数衰减模型。在声衰减满足指数衰减模型的条件下,用Hamilton的声衰减和频率经验公式预报的南海沉积物声衰减比与作者用声学探针测量海底沉积物所得的声衰减比对比,通过对R值分析得出Hamilton的声衰减和频率经验公式可以预报南海沉积物声衰减比的范围。作者提出的声学探针测量海底沉积物声衰减的方法的优点是既能获得声衰减数据又能辨识声衰减模型,不同海区测量的沉积物声衰减比可用R值建立联系。 相似文献
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目前正在使用的原位测定法,主要是脉冲加热法和连续加热线源法。脉冲加热法的探针已被广泛应用于海洋地热研究中。但这种探针的直径较大,其放热时间常数也较大,从而要用较长的测量时间,连续加热线源法的探针直径较小,其热时间常数也小,精度较高。原位测定法的发展方向将是进一步提高测量精度,缩短探针在海底的停留时间。实时数据处理技术正在研制之中。 相似文献
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陆缘气体水合物的一个显著特征是似海底反射(BSR)。该反射通常与预测的气体水合物稳定区域的底部相一致。因为气体水合物的出现受到温压条件的控制，有人认为BSR标志着一个等温面，所以可以用它来估计陆缘热流。关键参数有BSR深度的温度、海底温度以及BSR与海底之间的热导率结构。然而，这些所需参数通常难以得到，必须用气体水合物稳定性模型和地震速度得出热导率的经验方程求取。在本文中．使用了钻穿气体水合物区域的l0个ODP站位的井下温度、热导率、孔隙度和测井数据来研究估计值的质量。我们对巴基斯坦马克兰陆缘的约束条件的分析和应用如下：(i)尽管毛细作用力、化学杂质或不平衡条件会降低(或升高)BSR深度的温度，但是该温度依然可以用海水一甲烷体系近似算出。倘若能对热探针测量加以校准，则地温梯度的误差会小于10％，否则可出现高达20％或者更高的不确定性。此外．因必须考虑底部水温的季节性变化．这又可对温度梯度的影响造成达近10％的误差；(ii)一定数量的低热导率气体水合物对体积热导率的影响可以忽略；(iii)BSR与海底之间的热导率剖面通常可以用平均值近似算出；(iv)应该用海底测量代替经验方程，因为经验方程会产生5—30％的误差。除了需要高质量的地震数据以外，一个先决条件是要有大量的热导率数据和海洋学数据。推荐使用热探针来测量地温梯度，这可使热流测量值的不确定性是其估计值降低到5—10％。如果不使用这些数据，则误差／不确定性可以达到计算值的50—60％。 相似文献
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自返式微型地热探针水下运动特性以及其贯入深度关系到其能否正常入泥工作,针对自返式微型地热探针的结构,对其进行简化,建立物理模型。并针对海洋流场及海洋底质,抽取关键参数,建立探针投放过程中的流场模型和底质模型。将所建立模型导入数据分析软件,先分析探针在投放过程中竖直方向和水平方向的相关运动特性,然后拟合为探针下行过程中下行深度和横向漂移的轨迹图,可见其水平方向最大位移约为106 m。在理论上论证了探针在下行过程中的姿态稳定性。通过计算论证了自返式微型探针在依靠自身重力的情况下,自动贯入海底沉积物进行热流测量工作方式的可行性。并在最后通过海上试验,对分析结果进行了实践验证。 相似文献
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《海洋地质与第四纪地质》2021,41(3)
随着海底地热学研究的不断深入,对海底地热测量仪器的技术指标提出了更高要求。基于前期自主研发的FY1自容式微型温度测量记录仪,经过大量实践数据与经验积累,研制出新型的FY2自容式微型温度测量记录仪。为验证FY2的性能,在实验室恒温水槽和南海北部陆坡深水海域对FY1和FY2进行了仪器校验和比测,结果显示FY2的测量分辨率优于0.000 1℃,测量准确度优于±0.001 5℃,比测点的海底热流值为78 mW/m2。实验结果证实FY2探针不仅具有高分辨率、高精度、性能稳定的特点,而且测量效率高,可为海底热流探测与研究提供新一代可靠的技术支持。 相似文献
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针对目前海底底质分类要素单一造成的底质分类类别不够细致和底质信息获取效率低等问题,提出一种顾及声图纹理特征的海底底质分类方法,综合利用海底底质来源、地理等属性以及声图纹理特征等分类要素,进一步细化海底底质类别,解决了海底底质分类信息混淆或表达不充分等问题。实例数据分析表明,该分类方法克服了传统方法单一考虑底质粒度信息的缺点,可以真实反映海底底质的时空变化特性以及一定范围内的表面起伏特征,并且所包含的海底底质分类信息量更全面,从而可以为用户提供直接形象的海底底质信息。 相似文献
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