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构造应力场边界载荷反演的有限元逆逼近法 总被引：2，自引：0，他引：2
构造应力场问题的边界条件、加载方式是地应力场分析的难题,由于构造运动未知和地质构造复杂,无法直接求解。边界力反演是进行构造应力场研究的重要手段。从弹性力学基本方程出发,针对油气储层地应力场反问题,结合对区域构造应力场认识,利用阻尼最小二乘法建立了应力场反演的约束模型,提出了一种用于反演构造应力场边界力的反分析方法,该方法根据部分实测点的应力值进行边界力反演,并与有限元方法和有限差分法相结合,以边界力为参量逼近目标函数。根据研究区少量地应力实测资料采用该方法进行最优化计算,使得计算应力场与实测应力达到最优拟合,以弥补目前的回归反演方法和边界载荷调整法的不足来提高计算精度。算例表明了该方法的有效性,可用于解决构造应力场边界力的反演问题。 相似文献
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《岩土力学》2020,(Z1)
地应力场是煤矿深部巷道开挖支护设计的基础数据。针对煤矿深部地层地应力实测值有较大随机误差的特点,提出基于支持向量回归(SVR)优化算法的地应力场反演方法。该方法以特征向量结构风险最小化为原则,将经验风险和置信范围最小化,减小实测地应力随机误差对参数反演的干扰。基于平煤一矿地质及地应力实测资料,建立三维有限元计算模型,引入侧压力系数,使用均匀设计表试验设计方法构造应力边界条件。根据计算分析结果建立学习样本,进而通过支持向量回归算法对边界条件参数进行优化,确定最佳应力边界条件,施加到模型上计算分析得到整个模型的地应力场。地应力测点反演值与实测值对比分析结果表明,反演值与实测值误差在合理范围,反演值比实测值随机性更小;反演地应力场分布规律与平顶山矿区地应力场分布规律一致;反演结果准确可靠。 相似文献
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应用FVCOM海洋模式,建立长江口附近海域海洋模型。通过径流、风场、潮汐、斜压和背景流场等不同环境因素下的数值模拟并结合"我国近海海洋综合调查与评价"专项长江口区域的调查资料进行分析,对长江冲淡水的扩展情况进行研究。数值实验再现了长江冲淡水在夏季的转向现象,通过实验对比分析发现长江冲淡水的转向主要是受风场控制,其中斜压效应、潮汐潮流、背景流场对冲淡水的转向影响不明显。长江径流和潮汐潮流只影响长江口附近的较小区域,背景流场本身比较稳定,对长江冲淡水扩展的季节变化影响不大,斜压效应在长江冲淡水转向过程中所起作用较小。 相似文献
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初至波地震层析成像需要给定初始速度模型,给定的初始速度模型很大程度上影响层析反演的质量、反演是否收敛和收敛速度的快慢。使用层析成像反演近地表速度场时,这里提出了一种利用大炮初至时间自动生成初始速度模型的方法。假定大炮初至是由直达波和折射波构成的,然后用折射波法直接求取初始速度模型,该方法生成的初始速度模型可直接由程序自动实现,无需人为干扰。将该方法应用在理论模型和实际资料中,由此产生的初始速度模型采用层析成像技术进行迭代反演,结果表明,该方法建立的初始模型加快了反演收敛速度,反演结果和真实速度模型基本一致。 相似文献
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王河煤矿矿井涌水量数值模拟及预测 总被引：1，自引：0，他引：1
针对岩溶充水矿井涌水量数值模拟中边界条件概化和非均质性刻画难题,采用分别建立区域模型和局部模型的方法解决边界概化问题,运用信息复合技术刻画岩溶介质的非均质性.以具有完整水文地质边界的荥巩矿区为计算区建立区域模型,以区域模型计算出的流量作为边界条件建立王河煤矿矿井涌水量模拟模型(局部模型).在充分分析钻孔、构造、突水、物探等资料的基础上,运用信息复合技术对煤矿充水含水层进行垂向和平面参数分区.在此基础上,利用GMS建立了精细的王河煤矿涌水量模拟模型.利用该模型预测了不同开采工作面的矿井正常涌水量和最大涌水量.结果表明,开采111070、113090、113110、113120工作面时,正常涌水量分别为490、350、560、590 m3/h,最大涌水量分别为690、490、790、830 m3/h.预测结果可为矿山设计部门确定开采方案、布置排水设备和制定防治水措施提供科学依据. 相似文献
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为揭示河口湾水动力环境对滩涂利用的累积响应过程,以珠江口伶仃洋河口湾为例,基于潮波数学模型和潮流数学模型,研究了1981年以来湾内进出潮量、分潮振幅和潮流流速的累积变化。结果表明:相对于1981年,2018年岸线条件下伶仃洋湾口断面涨落潮量累积减少4.9%~6.0%、内伶仃断面涨落潮量累积减少9.0%~12.8%、深圳湾断面涨落潮量累积减少17.8%、南沙断面涨落潮量累积减少5.0%~6.3%;伶仃洋M2分潮振幅呈增加趋势,振幅增幅由南向北增加,潮波由南向北变形进一步加剧;伶仃洋最大可能潮差变化与M2分潮振幅变化趋势一致,潮汐性质没有发生变化;伶仃洋潮流流速总体减小,西岸流速减幅高于东岸,湾顶附近流速略有增加。 相似文献
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Sulfate fluids are common fluids in nature, and their salinity studies can provide important information for the evolution of ore-forming fluids, migration and enrichment of ore-forming elements, and the classification of deposit types. Considerable research has been carried out to investigate the solubility of Na2SO4 and K2SO4 in hydrothermal fluids, however most of the literature reported experimental data were under saturated vapor pressure or the water supercritical region. A few data have been reported for the low temperature hydrothermal mineralization region. Thermodynamic model is a useful method to study the properties of hydrothermal geofluids, especially for mineral solubility. Pitzer interaction model is one of the most widely used model to calculate the thermodynamic properties of hydrothermal fluids, but few work have ever been carried out to calculate the solubility of sulfate at high temperature and pressure. With Pitzer specific interaction model, using the literature reported density data of Na2SO4 and K2SO4 solutions at high temperature and pressure, the pressure effect on Pitzer activity coefficient of sulfate and the standard partial molar volume change during sulfate dissolution process were evaluated and related parameters were obtained. The standard partial molar volumes of Na2SO4 and K2SO4 calculated with these parameters agreed well with those reported in the literature. Combined with the relevant parameters in the literature under saturated vapor pressure, a thermodynamic model for Na2SO4 and K2SO4 solubility calculation with temperature up to 250 ℃ and pressure up to 40 MPa was developed. The model gave very good agreement with the experimental solubility data. With this model, Na2SO4 and K2SO4 solubility was calculated at high temperature and pressure. The calculation results showed that pressure had a positive effect on both the average activity coefficient and solubility product of Na2SO4 and K2SO4, but the solubility of Na2SO4 and K2SO4 decreased with pressure due to the larger change of the average activity coefficient with pressure. And as the temperature increased, the degree of such reduction became larger. The results herein can provide instructions for the compositional analysis of sulfate fluid inclusions. 相似文献
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Boundary lines within petrologic diagrams which use oxides of major and minor elements 总被引：165，自引：0，他引：165
Peter C. Rickwood 《Lithos》1989,22(4):247-263
Use of some petrologic diagrams applied to analyses of volcanic rocks is unnecessarily difficult due to lack of data for construction of discriminant lines between rock series. Coordinates are provided for sufficient points to enable accurate plotting of the boundary lines within seven diagrams, viz.: (1) TAS - total alkalies (Na2O+K2O) vs. SiO2; (2) K2O vs. SiO2; (3) AFM; (4) Jensen; (5) KTP - K2O---TiO2---P2O5; (6) FMS - (FeO*/MgO) vs. SiO2; and (7) TAKTIP - K2O/(Na2O+K2O) vs. TiO2/P2O5. Different versions of these boundaries are collated to indicate their variable position, and it is demonstrated that inter-laboratory analytical precision suffices to account for almost all of their spread on the TAS and K2O vs. SiO2 diagrams. 相似文献
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静止土压力系数(K0)是岩土工程中计算侧向土压力的关键参数,原状和重塑黄土的K0系数在固结过程中的发展规律明显区别于黏土或砂土。为研究围压和初始孔隙比对原状和重塑黄土的K0系数的影响,采用加装高精度局部径向位移计(LVDT)的应力路径三轴仪开展了K0固结试验研究,结果表明:(1)重塑黄土的K0系数受初始孔隙比(e0)的影响较为明显,当试样的初始孔隙比减小(从0.775变为0.503),其K0系数的最大降幅为55%;然而原状黄土的K0系数受有效围压(σ3′)的影响较为明显,比如在σ3′ < 350kPa时,K0系数为0.77~0.85,在σ3′>350kPa时,K0系数为0.46~0.51;(2)在固结过程中,原状黄土试样和重塑黄土试样的K0系数均发生陡降,具体表现为重塑黄土密样(e0<0.6)的陡降发生在固结的起始阶段,重塑黄土松样(e0 ≈ 0.77)的陡降发生在有效围压接近100kPa,而原状黄土试样的陡降发生在有效围压为350kPa附近;(3)在相同的有效围压和密度条件下,原状黄土的K0系数大于重塑黄土。采用核磁共振技术(NMR)获取了重塑和原状黄土的孔隙分布,并辅以试样的超孔隙水压力、排水体积等数据进行了讨论,发现结构性是造成黄土K0系数差异的主要原因。 相似文献
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针对煤层气井产水量大、降压困难、产气效果不佳等问题,基于沁水盆地南部煤矿15号煤层顶板K2灰岩水以及15号煤层气井水矿化度和离子数据,利用统计、对比方法,系统研究两者的水化学成分特征、类型、成因机理,建立了地层水演化模型,系统阐述灰岩和煤层水在补给区、径流区、滞流区发生的各种反应和作用。研究结果表明:K2灰岩水和15号煤层水会发生离子交换、混合作用及CO2作用,在补给区和强径流区,K2灰岩水水型以Ca-Mg-HCO3-SO4型为主,煤层水水型以Na-HCO3-SO4型为主;缓径流区K2灰岩水一般为Na-Ca-Cl-HCO3型,而煤层水以Na-Cl-HCO3或Na-HCO3型为主;滞流区K2灰岩水和煤层水水型相同,为Na-HCO3或Na-Cl-HCO3水型。研究结果为15号煤的煤层气开发提供可靠的水文地质依据。 相似文献
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山西沁水盆地上石炭统—下二叠统太原组含有重要的可采煤层和煤层气资源,并在该盆地东南部陵川县附城镇一带出露良好露头。基于对太原组露头剖面和部分钻孔资料的研究,综合分析了该组的岩性、沉积构造、实体化石、遗迹化石和沉积序列等沉积特征。(1)太原组灰岩形成于正常浅海(开阔台地)和局限海湾(局限台地)2种沉积环境,其中,L1灰岩顶部、L2灰岩中下部、L4灰岩上部、L5灰岩顶部、L7灰岩顶部和L8灰岩形成于局限海湾环境,其他灰岩层均形成于正常浅海环境;(2)根据太原组煤系岩性组合特征,划分出6个岩性段,各段中的碎屑岩及所含煤层形成于障壁岛(砂岛)、潟湖和潮坪环境中;(3)通过对沉积特征和沉积序列的分析,识别出11种沉积序列类型,提出了太原组煤系发育的岛湖潮坪、局限海湾(潟湖)潮坪和滨岸潮坪等3种聚煤环境模式。该成果可为沁水盆地东南部太原组煤及煤层气勘探与开发提供沉积背景方面的重要信息和理论支撑。 相似文献
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现代沉积物测年方法已经在海岸带地区得到了广泛应用,但在开放潮坪地区还存一定的问题,尤其是在通过210Pb进行沉积速率计算时,常量初始浓度(constant initial concentration,简称CIC)模式和恒定补给速率(constant rate of supply,简称CRS)模式给出的结果通常差别很大,即使是与137Cs时标法进行比对时,有时也不易解释.这严重制约了现代沉积物测年方法在开放潮坪及浅海区的应用效果.有鉴于此,选取了其中的1个典型站位的柱状样品,同时开展210Pbexc过量的210Pb的CRS模式和CIC模式计算,并与137Cs时标法进行对比,结合区域沉积历史数据,对210Pbexc的CRS模式和CIC模式的选择进行了综合分析,为现代沉积物测年在海岸带地区的应用和解释提供了过程参考.结果显示,对210Pbexc数据分段采用CIC模式获得的结果较CRS模式获得的更为可靠.这是因为海岸带地区,被潮流搬运来的沉积物更容易满足CIC计算模式所要求的前提条件,即沉积物中的210Pbexc初始比活度是恒定的.作为一般数据使用者,更倾向于通过210Pbexc测年方法(也就是CRS模式)能够获得每一层的年龄,但在海岸带地区应用该方法时就需要更加慎重. 相似文献