Dynamic responses of unsaturated half‐space soil to a moving harmonic rectangular load          下载免费PDF全文

Zheng Lu  Ran Fang  Hailin Yao  Cheng Dong  Shaohua Xian 《国际地质力学数值与分析法杂志》2018,42(9):1057-1077

The problem of the dynamic responses of a semi‐infinite unsaturated poroelastic medium subjected to a moving rectangular load is investigated analytical/numerically. The dynamic governing equations are obtained with consideration of the compressibility of solid grain and pore fluid, inertial coupling, and viscous drag as well as capillary pressure in the unsaturated soil, and they can be easily degraded to the complete Biot's theory. Using the Fourier transform, the general solution for the equations is derived in the transformed domain, and then a corresponding boundary value problem is formulated. By introducing fast Fourier transform algorithm, the unsaturated soil vertical displacements, effective stresses, and pore pressures induced by moving load are computed, and some of the calculated results are compared with those for the degenerated solution of saturated soils and confirmed. The influences of the saturation, the load speed, and excitation frequency on the response of the unsaturated half‐space soil are investigated. The numerical results reveal that the effects of these parameters on the dynamic response of the unsaturated soil are significant.  相似文献   

西风槽与副高相互作用的暴雨过程动热力场结构特征分析   总被引：2，自引：2，他引：0  

侯淑梅  郭俊建  张磊  郑怡  孙兴池 《气象》2017,43(2):151-165

利用常规气象观测、自动气象站加密观测、NCEP/NCAR(1°×1°,逐6 h)再分析以及FY 2C卫星云图等资料,分析了2007年8月15—18日发生在山东的一次暴雨过程中,西风槽与副热带高压(以下简称副高)相互作用三个阶段的热力、动力场结构特征。结果表明:整个过程先后经历了副高西进切变线缓慢西移、横槽南压副高减弱和横槽转竖副高南撤三个阶段,三个阶段的共同特征是中低层有切变线和θ_(se)锋区;700 hPa有低空急流;产生暴雨的对流云团具有后向传播特征,生命史中多次发生合并。三个阶段的不同点是:(1)副高西进过程中,锋区随高度向北倾斜,坡度小,切变线和θ_(se)锋区均为后倾,为典型的暖锋降水。暴雨区范围大,强度均匀,位于850 hPaθ_(se)锋区与暖脊的交界处的水汽辐合中心附近。饱和区宽广,伸展高度高。低层气旋性辐合、切变线辐合、锋面抬升是触发暴雨的动力机制,低空急流是暴雨增强机制。(2)副高减弱过程中,干冷空气分别从低层和中层侵入θ_(se)暖脊,θ_(se)锋区随高度先向北后向南,呈交错倾斜现象,坡度大,为典型的强对流降水,上升运动最为激烈。暴雨区范围小,强度大,分布不均,位于θ_(se)暖脊垂直方向轴线附近。饱和区狭窄,伸展高度高。锋面抬升运动是触发对流性强降水的主要动力机制,对流层中层干冷空气入侵是强降水的增强机制。(3)副高南撤过程中,θ_(se)锋区随高度向南倾斜,坡度大,呈前倾特征,为典型的高空槽降水。暴雨区狭长分散,强度弱,位于850 hPa切变线上、θ_(se)暖舌靠近锋区一侧。饱和区狭窄,伸展高度低。低层切变线辐合抬升是触发强降水动力机制,中层干侵入是降水增强机制。  相似文献   

天山乌鲁木齐河融雪和河川径流的水文化学过程   总被引：12，自引：3，他引：9  

刘凤景 Willi.  M 《冰川冻土》1999,21(3):213-219

研究结果表明, 含 Ｃａ Ｃ Ｏ３矿物的溶解作用在乌鲁木齐河源区居主导地位 尽管融雪径流的 “离子脉冲”作用可以释放峰值强度达 ３～４ 倍的 Ｓ Ｏ２４ 和 Ｎ Ｏ－３ 流, 并且引起了总控断面河川径流与之相像的“离子脉冲”现象,但河川径流仍然呈现弱碱性;河源区强烈的含 Ｓ矿物的氧化溶解作用,产生大量的 Ｈ＋ ,被含 Ｃａ Ｃ Ｏ３矿物的溶解作用所缓冲, 未引起河川径流的酸化乌鲁木齐河以冰川站为界, 以上地区的水文化学过程为矿物的侵蚀－ 溶解过程,以下则发生部分矿物的沉淀,如 Ｃａ Ｃ Ｏ３的沉淀 Ｃａ Ｃ Ｏ３ 的沉淀作用一定程度上又增强了河流的酸缓冲力   相似文献   

含流体致密砂岩的纵波频散及衰减:基于双重双重孔隙结构模型描述的特征分析          下载免费PDF全文

郭梦秋  巴晶  马汝鹏  陈天胜  张琳  庞孟强  谢剑勇 《地球物理学报》2018,61(3):1053-1068

致密砂岩普遍具有低孔、低渗及微裂缝发育的地质特征,并且呈现出很强的非均匀性.致密砂岩储层与常规砂岩储层比较,具有明显的岩石物理性质、渗流力学性质方面的差异.致密砂岩内部的非均匀性对弹性波频散、衰减有显著影响,其中包括孔隙结构的非均匀性,即岩石内部孔隙参数的不均一性,以及孔隙内部不相混溶流体的非均匀分布;此外,非均匀性的尺度也决定了波出现显著频散与衰减的频段.综合考虑致密砂岩孔隙结构非均匀性及流体斑块状饱和的非均匀性,本文采用双双重孔隙介质结构模拟了致密砂岩的弹性波响应,分析了同时具备两类非均质性岩石中的波传播特征.调查分析了两组分别来自中国鄂尔多斯盆地苏里格气田及四川盆地广安气田的不同类型致密砂岩储层的岩芯超声波实验数据,给出了岩石样本的弹性波速度频散与衰减曲线.结果显示理论模型预测结果与完全饱和、部分饱和岩石的实验数据吻合良好.对两个地区致密砂岩岩芯数据进行对比分析,苏里格致密砂岩样本总体上比广安致密砂岩渗透率高,在各孔隙度范围内,特征模拟显示苏里格样本的裂隙尺寸明显大于广安样本.广安致密砂岩在低孔隙度范围内发育了更多、更小的颗粒裂隙/接触.致密砂岩的速度频散与衰减结果受流体黏度、晶体破裂及流体斑块状饱和的共同影响.此外,孔隙度越大,部分饱和岩石中斑块状饱和机制对总衰减的贡献越低,与之相对,结构非均质性所占的比重则有所增强.  相似文献   

Moment Magnitude and Its Calculation     

Chen Yuntai  Liu Ruifeng 《中国地震研究》2018,32(4):447-455

In this paper, we give a brief introduction to the proposal and development history of the earthquake magnitude concept. Moment magnitude M_W is the best physical quantity for measuring earthquakes. Compared with other magnitude scales used traditionally, moment magnitude is not saturated for all earthquakes, regardless of big and small earthquakes, deep and shallow earthquakes, far field and near field seismic data, geodetic and geological data, moment magnitude can be measured, and can be connected with well-known magnitude scales such as surface wave magnitude M_S. Moment magnitude is a uniform magnitude scale, which is suitable for statistics with wide magnitude range. Moment magnitude is the preferred magnitude selected by the International Seismological community, and it is preferred by the departments responsible for publishing seismic information to the public.Moment magnitude is a uniform magnitude scale, which is suitable for statistics with wide magnitude range. Moment magnitude is a preferred magnitude for international seismology, it is preferred by the agency responsible for providing information about earthquakes to the public. We provide all formulas used in the calculation of moment magnitude, and the calculation steps in detail. We also analyzed some problems and rules to solve these problems by using different formulas and numerical value calculation steps.  相似文献   

含孔隙、裂隙地层随钻多极子声波测井理论          下载免费PDF全文

许松  苏远大  陈雪莲  唐晓明 《地球物理学报》2014,57(6):1999-2012

储层岩石中普遍存在孔隙与裂隙,对钻井中的测井声波产生重要影响.基于孔、裂隙介质弹性波理论,导出了随钻声波测井的井孔声场表达式.据此考察了地层裂隙密度与含气饱和度的变化时井孔内随钻多极子模式波（斯通利波、弯曲波和螺旋波）的速度、衰减与灵敏度以及地层纵、横波的响应特征.裂隙密度与含气饱和度对模式波的速度频散与衰减都有影响,且两参数的值越大,影响越大.具体来说,速度对裂隙密度更敏感,而衰减对含气饱和度更敏感.具有"艾里相"特征的随钻偶极和四极子波在地层含气时产生强烈衰减,可以作为判断地层含气的一个明显指示.理论模拟与实际测井数据分析结果符合较好.  相似文献   

饱和冻土中弹性体波传播特性影响参数研究     

仇浩淼  夏唐代  郑晴晴  周飞 《岩土力学》2018,39(11):4053-4062

基于Leclaire对饱和双相孔隙弹性介质Biot模型的扩展,研究含有两种不同固相组分的三相多孔弹性介质中体波的传播特性。以饱和冻土为例,分析了各相体积分数、颗粒形状,接触参数等因素对波动方程中惯性参数、黏性参数、刚度参数的影响;对该三相介质模型进行了退化,分析了孔隙中只含液态水或固态冰时体波的特性;以饱和冻土为例,通过数值计算,探讨了饱和冻土中体波的相速度和衰减系数与胶结参数、接触参数、频率、饱和度、孔隙率等参数的关系。结果表明：与一般的饱和土不同,饱和冻土中存在5种体波,即3种纵波和2种横波;5种体波均具有弥散性和衰减性,且P1波、S1波弥散性和衰减性远小于P2、P3、S2波;胶结参数、饱和度、孔隙率对5种体波的传播特性影响显著,接触参数对传播特性影响较小。  相似文献   

天然气水合物区多相流体运移模型：以南海神狐海域为例          下载免费PDF全文

叶鸿  杨涛  朱国荣  蒋少涌 《高校地质学报》2018,24(5):734

天然气水合物是重要的海洋油气资源,近年来利用孔隙水地球化学手段结合流体反应运移模型对水合物进行勘探已 成为研究热点。文章针对南海神狐海域钻探GMGS-1航次的数据资料,用孔隙水溴碘摩尔数比值拟合全新世流体运移速率, 构建了二期次非稳态水合物多相流体运移模型,并以SH7站位作为应用,发现自更新世以来研究区水合物成藏系统处于衰 退状态。通过模型参数敏感性分析,了解到影响模型输出的参数权重从高到低依次是沉积物孔隙度、有机质含量和沉积埋 藏速率。进一步数值分析表明,在水合物成藏系统中,有机质含量与水合物饱和度满足线性相关,其他主要参数与饱和度 的关系并非单调函数,且主导水合物稳定区内的甲烷物源是深部外源流体所携带的甲烷。多相流体运移模型对水合物资源 勘查具有一定的理论意义。  相似文献   

一种裂缝流体因子的提出及应用          下载免费PDF全文

孙炜  何治亮  李玉凤  张丰麒  周雁 《地球物理学报》2015,58(7):2536-2545

为了解决各向异性下的流体识别问题,将纵波各向异性裂缝预测以及Russell的流体因子融合到直角坐标系中,提出了一种能够同时检测裂缝发育情况以及流体性质的新的裂缝流体因子(Factor of Fluid-filled Fracture,FFF),并通过一组岩性参数检验了裂缝流体因子在裂缝预测及流体识别中的有效性.在理论研究的基础上,选取松辽盆地某地区的火成岩裂缝及流体识别研究为应用实例.通过与测井流体及裂缝信息的对比验证,裂缝流体因子能够较为准确地预测研究区裂缝和流体的分布情况,且裂缝流体因子在单井上的计算结果与单井含气饱和度吻合度较高.此外,根据实际应用效果,指出裂缝流体因子在应用中的局限性:裂缝流体因子在平面成图时受地层厚度影响较大,且无法预测裂缝方向.  相似文献   

Comparison of P‐wave attenuation models of wave‐induced flow          下载免费PDF全文

Weitao Sun  Tobias M. Müller  José M. Carcione  Hong Cao 《Geophysical Prospecting》2015,63(2):378-390

Wave‐induced oscillatory fluid flow in the vicinity of inclusions embedded in porous rocks is one of the main causes for P‐wave dispersion and attenuation at seismic frequencies. Hence, the P‐wave velocity depends on wave frequency, porosity, saturation, and other rock parameters. Several analytical models quantify this wave‐induced flow attenuation and result in characteristic velocity–saturation relations. Here, we compare some of these models by analyzing their low‐ and high‐frequency asymptotic behaviours and by applying them to measured velocity–saturation relations. Specifically, the Biot–Rayleigh model considering spherical inclusions embedded in an isotropic rock matrix is compared with White's and Johnson's models of patchy saturation. The modeling of laboratory data for tight sandstone and limestone indicates that, by selecting appropriate inclusion size, the Biot‐Rayleigh predictions are close to the measured values, particularly for intermediate and high water saturations.  相似文献