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相似文献
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1.
双针热脉冲(DPHP)技术在海底沉积物热导率的原位测量中有很好的应用前景,但其算法复杂,而且存在累积误差。通过对DPHP技术理论模型的分析,提出了一个简化算法,探讨了算法的理论依据和适用条件。对实测数据进行运算的结果表明,该算法能够有效简化热导率的计算,并且误差在合理范围内。  相似文献   

2.
针状探针内产生的热脉冲可以用来测量围岩碎块或钻井岩石碎块的热导率。当热脉冲传入探针周围的岩石碎块和水的混合物时,针状探针内温度的衰减作为时问的函数被记录下来。热脉冲产生后的探头温度、热导率和时间倒数之间渐近关系。可以在所用时间范围内精确的显示。具有较高热导率的样品内探针相对缓慢的热反应与一个脉冲的初始时间延迟相一致。有限脉冲长度和慢探针反应的综合修正表明它是小的、可预测的。和采用其它方法一样,岩石碎块热导率可以用一个模型来计算。该模型依赖于样品的水含量。如果已知分割条法的期望精度.用这种方法和分割条设备的测量结果是相当的。水、熔融石英和晶体石英的热导率测量值与它们的公认值很接近。  相似文献   

3.
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   

4.
在求解板块运动参数的过程中,选用的台站分布越合理,参加解算的测站数据越多,求解的参数精度也就越高,但随之带来的就是系数矩阵的病态性问题,为了解决这个问题,采用了双h类岭估计方法对北美板块的欧拉参数进行估计,求出欧拉参数及其中误差,以及板块运动水平速度的残差百分比,并将求得的欧拉参数与其他模型进行对比,结果显示模型间具有较好的一致性,但仍有一定的差异;此外,测站速度残差0~1mm的百分比在80%以上,表明利用此方法求解精度较好。  相似文献   

5.
给出一种利用测定圆管对流换热温度场求解湍流流体热物性参数的方法。根据边界层理论,对管内湍流强制对流换热控制方程组进行简化,并通过考虑湍流运输中的密度脉动,对传统的混合长度湍流模型进行改进,基于该计算模型求解圆管湍流模型的温度场。采用Levenberg-Marquardt方法通过测量温度场反演了湍流对流换热控制方程中的黏度系数。结果表明,利用反问题方法通过测定温度场反演湍流流动流体的热物性参数具有可行性,精确度较高。  相似文献   

6.
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   

7.
本文在分析总结海洋重力测量中的主要误差源基础上,从纯数学角度建立起能够反映海洋重力观测中系统误差变化规律的误差模型及其相应的测线网平差模型,分别提出两种补偿系统误差的解算方法,即自检校平差法和验后补偿法,并详细讨论了求解过程中的秩亏现象、误差模型的选择、附加参数权的确定以及系统误差补偿效果的显著性检验等一系列应用中的具体问题,最后本文使用一个实际观测网数据验证了两种补偿方法的有效性和可靠性。  相似文献   

8.
海底沉积物具有质地松软、强度低的特点,其强度参数与海上平台插桩就位、导管架的安装等工程关系紧密,与海上作业安全息息相关。常规钻孔取芯与静力触探等强度参数获取方法成本较高、取样点少,且对沉积物扰动较大,利用易获取的声学资料预测海底沉积物的强度参数具有重要研究意义。本文基于Wood方程、Biot-Stoll模型、Dvorkin等效介质模型等声波传播理论,计算不同物性参数(密度、孔隙度)梯度下的理论纵波速度,结合室内模拟地层声学实验,对比了模型计算声速与实测声速的变化特征,建立了声速与物性参数关系模型。基于室内模拟地层土力学试验,揭示了沉积物物性与抗剪强度、黏聚力等参数之间的关系,建立了物性与强度参数关系模型。以物性参数为桥梁,建立基于声学特征的海底沉积物强度参数预测模型。此模型既避免了原位取样沉积物失水扰动的问题,又弥补了经验公式局限性的缺点,具有普适性与准确性,有效提高无法取样地区沉积物强度参数的精度,提高了经济效益,对浅层的勘探与开发起到了理论指导的作用。  相似文献   

9.
渐消滤波具有控制状态模型误差影响的能力。在渐消滤波原理的基础上,提出了一种基于模糊控制理论的渐消滤波算法。该方法是基于预测残差和模糊理论构造渐消因子,它克服了在实践中现有渐消因子求解可能出现负定现象,求解时必须附加条件这一缺点,从而有效调节动力学模型信息与观测信息对导航解的贡献,并用算例验证了该方法的可行性和有效性。  相似文献   

10.
倪云林  滕斌 《海洋学报》2021,43(10):90-96
本文建立了波浪在局部可渗透水平海床上传播的解析解,并研究了波浪在局部可渗透海床上的透射、反射问题。研究中将计算域划分为4个区域,中间区域为流域,海底可渗透,其下区域为多孔介质海床,左右两个区域也为流域,但海底不可渗透。应用线性波浪理论,建立了各流域包含非传播模态的速度势表达式,给出了海床内部的压强表达式,并利用交界面上匹配条件,求解了表达式中的待定系数。基于该解析模型,探讨了海床渗透系数、相对水深、渗透海床长度对波浪传播变形的影响。结果表明,波高沿程衰减,强度随渗透系数、渗透海床长度的增加以及相对水深的减小而变大;局部可渗透海床会引起波浪的反射和透射,随着海床长度的增加,反射系数振荡变化,并最终趋于常数,透射系数指数衰减,并最终趋于0。  相似文献   

11.
海底热流测量对于海洋地热学基础研究与天然气水合物等新兴海洋矿产资源勘测具有重要意义。海底热流原位测量是现代海底热流探测技术的发展方向。针对我国目前在该项技术的落后局面,通过对现存几种热流原位测量技术的原理与技术特点的对比与分析,指出了我国未来发展海底热流测量技术的方向与重点。  相似文献   

12.
Waves generated by vertical seafloor movements are simulated by use of a fully nonlinear two-dimensional numerical wave tank. In the souree region, the seafloor lifts to a designated height by a generation function. The numerical tests show that the linear theory is only valid for estimating the wave behaviors induced by the seafloor movements with a small amplitude, and the fully nonlinear numerical model should be adopted in the simulation of the wave generation by the large amplitude seafloor movements. Without the background surface waves, many numerical tests on the stable maximum elevations η0^max are carried out by beth the linear theory and the fully nonlinear model. The results of two models are compared and analyzed. For the fully nonlinear model, the influences of the amplitudes and the horizontal lengths on η^max are stronger than that of the characteristic duration times. Furthermore, results reveal that there are significant differences be- tween the linear theory and the fully nonlinear model. When the influences of the background surface waves are considered, the corresponding numerical analyses reveal that with the fully nonlinear model the η0^max near-linearly varies with the wave amplitudes of the surface waves, and the η0^max has significant dependences on the wave lengths and the wave phases of the surface waves. In addition, the differences between the linear theory and the fully nonlinear model are still obvious, and these differences are significantly affected by the wave parameters of the background surface waves, such as the wave amplitude, the wave length and the wave phase.  相似文献   

13.
海底浅表层沉积物原位声学测量方法探讨   总被引:3,自引:1,他引:2  
邹大鹏  阚光明  龙建军 《海洋学报》2014,36(11):111-119
研究透射式和折射式两类海底沉积声学原位测量方法,通过分析10种海底浅表层沉积物声学原位测量仪器的特征,指出不同声学原位测量技术对沉积物声学特性测量结果的影响。比较黄海海底浅表层沉积声学原位测量数据与实验室测量结果的差异,分析原位声学测量数据普遍小于实验室测量数据的原因,指出原位测量的作用和重要性。探讨指出海底浅表层沉积物原位声学测量所需要配合发展的其他物理性质原位测量技术。  相似文献   

14.
海底沉积物的声学测量是海底测深的关键技术之一,应用于海底地形地貌测量、海洋矿产资源开采和海底工程建设等。海底沉积物声学测量方法中的原位测量方法可以避免保真采样法的强扰动性和遥测法的准确度、精度及灵敏度的不确定性等缺点,如何改进原位测量系统渐成为海底探测的研究热点。通过分析现有海底沉积物原位测量设备测试换能器的工作原理,针对垂直压入方式换能器测量深度有限,提出了一种通过改变换能器压入沉积物的角度来增加测量深度的方法。在理论上论证出在不低于换能器接收阈值时,测量深度随着掠射角的增加而增加。在不增加压入深度的前提下提供了一种增加测量深度方法。  相似文献   

15.
利用海洋自然电位法可以探测海底多金属硫化物矿体的位置和轮廓。在调查过程中,可以进行水平观测和垂直观测,本文对这两种观测方式的探测效果进行数值模拟分析,结果表明垂直观测异常大,对矿体的横向分辨率高。但在进行垂直观测时,电极离底低,工作风险大。所以在实际调查过程中,需要根据需求选择合适的观测方式。另外,在实际测量过程中,电极对会偏离垂直方向和水平方向,将导致异常结果发生变化,因此在数据资料处理与解释过程中要注意。本文可以为海底多金属硫化物自然电位调查提供参考。  相似文献   

16.
基于极限分析上限方法的海底斜坡稳定性评价   总被引:2,自引:1,他引:1  
刘博  年廷凯  刘敏  郑德凤  宋雷  印萍 《海洋学报》2016,38(7):135-143
极限平衡法仍是当前海底斜坡稳定性的主要工程评价方法,但该法只能给出稳定性分析的近似解答。基于极限分析运动学定理,假定海底斜坡发生对数螺线型滑移破坏模式,将滑体有效自重和简化波浪力等以外荷载形式叠加引入到虚功率方程中,与潜在滑动面上由黏聚力产生的内能耗散率相平衡,建立考虑一阶简化波浪效应的海底斜坡上限解法;利用多变量无导数求极值的逐级迭代方法与最优化技术,结合抗剪强度折减思想,求解波浪加载下不同时刻的海底斜坡稳定性与相应的临界破坏机构,并针对典型算例开展有限元数值解的验证。进而联合采用数值法与上限解,探讨波高、波长、水深等波浪参数对海底斜坡稳定性与滑动机制的影响。结果表明,本文提出的上限解与数值解吻合较好,获得的安全系数与破坏模式等符合一般规律,为波浪作用下海底斜坡的稳定性评价提供了新的途径。  相似文献   

17.
海底多金属硫化物矿体内热场和流场分布控制着多金属硫化物矿体的形成过程和成矿机制.在大洋钻探计划(ODP)和已有模拟实验研究的基础上,构建了一个具有三层结构的非均质海底多金属硫化物矿体模型,并利用地下热水系统体系模拟软件(Hydrothermal)模拟了不同渗透率情况下多金属硫化物矿体内部热场和流场的形态特征.模拟结果表...  相似文献   

18.
海底底质特性描述及分类是当今浅海声学的研究热点,海底沉积物的物理结构特性与其声学响应特征密切相关。在分析海底沉积物声传播特性的基础上,应用现代计算机信号分析技术手段,对海底沉积物声学响应波形提取了4个特征参数:声速、波幅指数、波形关联维分形指数和声波频谱的频率矩。以这4个特征参数作为输入向量,海底沉积物的结构类型作为输出向量,建立径向基概率神经网络模型。研究表明建立的神经网络模型具有较强的海底沉积物分类预报能力。  相似文献   

19.
基于声波探测海底浅层沉积物特性的方法研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用声波在水中的传输特性进行海底浅层沉积物特性的探测。在实践应用中有实验室方法、现场测量方法和海底声学遥测方法,并研制出大量的仪器。由于海上和海底实际条件的限制,声波探测方法都存在一定的不足之处,由此提出了声衰减测试沉积物特性以及建立实验室模拟海底环境探测方法的设想。  相似文献   

20.
Rongxing Li 《Marine Geodesy》2013,36(2-3):115-127
Shape from shading is one of the methods that derive geometric information of objects from analysis of monocular images. Application of this technique to underwater sonar images enables the conversion of imposed reflectance characteristics in sonar images to shape information, namely, slopes, about the seafloor surface. A combination of this shape information and available sparse distributed depth points results in improved dense bathymetric data.

The reconstruction of shape models of seafloor surfaces from sonar images is treated as an inverse problem and is solved by the regularization theory. Sparse gridded points are used for boundary constraints. The regularization is implemented as a relaxation procedure with a hierarchical structure of multiresolution grids.  相似文献   

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