空间链接器式多维通用饱和-非饱和流模型研究     

杨海  姜月华  周权平  杨辉  刘林 《水文地质工程地质》2020,47(5):31-42

多维饱和-非饱和流方程离散后生成的系数矩阵中常存在零系数，这将影响求解过程中的存储空间和计算效率。合理的系数矩阵优化方法既能保证模拟精度，又能提高模型在大规模网格单元中的计算效率及通用性。文章在多维饱和-非饱和流有限差分法基础上，预先记录不同方向上有效单元间的连接关系，避免了零系数的计算和存储，并结合矩阵标识法建立了空间链接器式多维通用饱和-非饱和流模型。通过模拟地下水位起涨、渗流面排水等四个经典案例及田间三场长历时小雨入渗过程，验证了该模型的模拟精度及计算效率。对比结果表明:该模型在多维度、不同边界条件（包括天然降雨、渗流面等）下的模拟精度与Hydrus、VSF等成熟软件相当，计算效率略低于Hydrus软件。田间模拟结果表明:VG模型中的参数n敏感性最强，需优先率定；因模型中尚未考虑大孔隙流影响，各层土壤水分响应时间滞后于实测过程；三场降雨计算时段末期，超过80%的入渗水量仍滞蓄在表层40 cm的土壤中，仅有约4%~12%的水量已转化为潜水。本文模型有望成为传统多维饱和-非饱和流模型的重要补充。  相似文献   

鄂尔多斯盆地北部东胜地区侏罗系—白垩系钻孔数据库与三维地质模型          下载免费PDF全文

张天福  张云  程先钰  孙立新  程银行  周小希  王少轶  马海林  鲁超 《中国地质》2020,47(S1):220-230

随着砂岩型铀矿找矿工作的进一步开展，其对以往钻孔资料集成应用的需求尤为迫切。在煤田钻孔资料“二次开发利用”和“煤铀兼探”新方法、新思路的指导下，通过采集东胜地区钻孔资料属性数据，按照统一的标准和要求，将煤田、铀矿等类型的重要钻孔资料，通过整理、扫描、数据类型转换、录入和集成，建成了东胜地区侏罗系—白垩系综合钻孔数据库，实现了对多源钻孔数据的统一管理。该数据库共包含3个Access数据库和相应的成果图件。每个Access数据库均包含钻孔基本信息表、综合柱状分层表、岩性描述分层表、地层名称及代号表、地层颜色表、测井曲线数据表、测井曲线配置表和钻孔弯曲度测量数据表等8张数据表，分别详细记录了地质编录岩性信息、地层分层信息、岩石颜色信息、测井曲线信息、水文分层信息、钻孔样品采样信息、弯曲度测量信息等。通过应用实践，该钻孔数据库成果可实现连井剖面、含煤含铀目的层的顶底板标高、地层等厚图、砂体等厚图及含砂率图等重要基础地质图件的快速生成，从而提高数据的使用效率并为铀矿勘查及研究工作提供重要数据基础。  相似文献   

管道流模型参数敏感性分析及其在许家沟泉域的应用     

武亚遵  李彦涛  林云  曲鹏冲 《水文地质工程地质》2020,47(2):68-75

在岩溶含水系统中，作为主要排水通道的管道对泉流量动态具有一定的控制作用，而管道特征参数对流量变化亦有影响。为确定管道各参数的影响，前人以管道发育的岩溶水系统为研究对象，进行了短时间序列泉流量响应的分析探讨，而对岩溶管道不十分发育的岩溶水系统的研究较薄弱。为此，本研究结合北方岩溶水系统的发育特征，借助CFP管道流模型对管道各参数对岩溶系统流量和流态的影响程度及各参数的敏感性进行了分析，而后基于河南鹤壁许家沟泉域岩溶水文地质特征构建了泉域的MODFLOW-CFP模型，对泉域岩溶地下水渗流进行了模拟，并对不同降水保证率下的泉流量进行了预测。结果表明:管道流量与管壁渗透系数、管道坡度和管径呈正相关，而随弯曲度和埋深的增加管道流量呈先增大后减小的趋势。管壁粗糙度对流量的影响较小，且呈现出一定的波动性，尤其是当管壁粗糙度较小时，波动比较明显。经敏感性分析发现，管壁渗透系数和埋深的敏感性最高，其次为弯曲度和管道坡度，而管道直径和管壁粗糙度敏感性最低。许家沟泉域在25%降水保证率下，年最大泉流量为0.45 m3/s，平均泉流量为0.36 m3/s；在75%降水保证率下，年最大泉流量为0.41 m3/s，平均泉流量为0.31 m3/s，与实际情况吻合。该法可为我国北方岩溶区水资源评价及泉域水资源开发保护提供借鉴。  相似文献   

基于FLAC3D数值模拟的清徐地裂缝与交城断裂成因关系研究     

曾金艳  李自红  陈文 《震灾防御技术》2020,15(1):114-122

基于断裂力学理论，应用FLAC3D数值模拟方法对交城断裂活动时附近土体的变形特征进行模拟计算。计算结果表明:断层活动带动上覆土层差异沉降及应力场变化，当断层错动量达到一定程度，断层附近出现拉应力区，土体在拉张应力和自身重力作用下产生垂直差异形变，从而产生地裂缝。将数值模拟结果与方山探槽揭示的地裂缝剖面特征进行对比，二者结果相互印证，说明清徐地裂缝是交城断裂活动的结果，二者具有明显的对应关系，地裂缝为构造成因裂缝。数值模拟结果为研究断裂和地裂缝成因关系提供了佐证。  相似文献   

青海共和盆地中三叠世花岗岩组合岩石成因:地球化学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素约束   总被引：1，自引：1，他引：0  

陈希节  贠晓瑞  雷敏  蔡志慧  张盛生  刘若涵  李毅兵  何碧竹 《岩石学报》2020,36(10):3152-3170

青海共和盆地位于青藏高原东北缘，以往有关共和盆地及邻区早-中三叠世岩浆岩成因机制的认识分歧较大，且研究主要集中在露头岩石方面。本文以共和盆地干热岩GR1井深部花岗岩岩芯样品作为研究对象，对其进行岩石学、长石电子探针、主微量元素地球化学、锆石U-Pb年代学及Lu-Hf同位素研究。矿物组成及长石电子探针测试结果显示花岗岩主要为奥长花岗岩、英云闪长岩及花岗闪长岩。锆石U-Pb测年结果表明，奥长花岗岩的结晶年龄为236.5±1.7Ma，英云闪长岩的岩浆结晶年龄为241.6±3.0Ma。主、微量元素地球化学显示这些花岗岩主要为准铝质，属于高钾钙碱性系列。全岩Ta-Nb-Hf等不相容元素图解及锆石Hf同位素数据表明共和盆地的236.5~241.6Ma花岗岩显示火山弧及同碰撞花岗岩成分特征，说明中三叠世共和地区发生俯冲-碰撞转换。结合本文数据与区域背景资料，作者认为：共和盆地早-中三叠世花岗岩组合的形成与印支期宗务隆洋的南向俯冲作用密切相关，此时，在宗务隆-青海南山-西秦岭北缘存在统一的大陆边缘弧环境；在236~241Ma时发生俯冲-碰撞转换；晚三叠世时宗务隆-青海南山-西秦岭北缘已处于碰撞期和后碰撞期。  相似文献   

湘黔渝毗邻区南华纪岩相古地理及沉积盆地演化     

邹光均  黄建中  凌跃新  谭仕敏  曹创华  黄革非  文春华 《地球学报》2020,41(2):207-218

湘黔渝毗邻区大地构造位置位于扬子陆块东南缘,发育有完整的南华纪沉积记录,同时也是我国南华纪“大塘坡式”沉积型锰矿的重要富集区。通过对区内南华系剖面的详细调查与研究,结合室内综合分析,应用“优势相”成图方法编制了南华纪早世、中世、晚世岩相古地理图件。研究表明:受Rodinia超大陆全球性裂解作用影响,南华纪时期扬子陆块东南缘发生广泛的裂解作用,形成武陵次级裂谷盆地和雪峰次级裂谷盆地,构成“堑-垒”式古地理格局,南华系是在这一背景下形成的“楔状”沉积体;划分出大陆相组、过渡相组和海相组三大沉积相组,识别出河流相、湖泊相、三角洲相、海岸相以及浅海陆棚相等沉积相及若干沉积亚相等。系列图件的编制恢复了南华纪时期的沉积盆地演化与古地理变迁,建立了沉积盆地演化模式,为区域上沉积型锰矿的预测与寻找提供了一定的沉积学依据。  相似文献   

白垩系膏岩层序对铅锌矿床形成的贡献——以云南兰坪金顶超大型铅锌矿床云龙组为例     

曾招阳  薛传东  刘靖坤 《地球学报》2020,41(5):723-738

通过野外地质观察, 结合勘探资料和前人研究, 本次用K-Ar法对兰坪盆地金顶超大型铅锌矿床云龙组中的伊利石开展测年研究, 并分析典型勘探线剖面的主要围岩、矿体及矿石结构构造特点, 论述了矿区膏岩层序可能的时代及其在成矿过程中的作用和方式, 形成如下初步认识: 金顶铅锌矿区云龙组中黏土矿物伊利石的K-Ar法年龄为(105.7±1.4) Ma, 与前人测得地层中黄铁矿Re-Os等时线年龄(114±13) Ma相近, 表明该套膏岩层序的地层时代为白垩纪阿尔布期(Albian); 膏盐岩呈似层状、透镜状、角砾状赋存于云龙组中上部, 经后期成矿作用改造而形成呈似层状、角砾状、不规则状产出的铅锌矿体, 并常与膏盐岩共存; 铅锌矿体的就位空间既包括原膏岩层序的空间位置, 也包括高孔隙度的景星组砂岩; 巨量的云龙组膏盐岩在成矿过程中通过硫酸盐还原提供丰富的硫, 使铅锌矿床达到超大型规模。因此, 巨量膏岩层的消耗是金顶矿床巨量金属得以富集成矿的关键因素之一, 这对特提斯造山带含膏岩层序内寻找类似矿床具有普遍意义。同时, 该类膏岩层序的对比研究, 对于“金顶式”的MVT型铅锌矿床的区域找矿潜力评判也具有重要的指示价值。  相似文献   

缓倾斜煤层走向长壁式工作面地表沉陷盆地模型     

唐亦川  邢聪聪  刘东海  邓念东  姚婷  尚慧 《煤田地质与勘探》2020,48(5):165

为准确描述地表沉陷盆地分布形态，基于幂指数函数模型，结合缓倾斜煤层走向长壁式工作面地表沉陷盆地的特征，采用理论分析与数值模拟相结合的方法，建立适用于缓倾斜煤层走向长壁式工作面的沉陷盆地模型，分析模型参数的影响因素及参数的变化规律，并验证模型的适用性和预计精度。研究表明:模型参数n反映下沉盆地底部范围大小，主要与采动程度有关，取值范围为1~3，其取值精度取决于观测点个数；参数k反映下沉盆地边缘的收敛速度和下沉影响范围，主要与采煤方法、顶板管理方法及松散层厚度有关，其值可通过地表最大下沉值或煤厚进行确定；在对常村煤矿地表沉陷进行预计时，预计值与实测值的差值平方和为3.08×106，中误差为267.59 mm，为最大下沉值的6.47%。研究缓倾斜煤层走向长壁式工作面地表沉陷盆地模型旨在对常村煤矿地表沉陷的预测和预防工作提供理论基础。   相似文献   

马达加斯加Mahajanga盆地岩溶水文效应     

危润初  孙萌  彭向训  袁汉明  郑仰奇 《中国岩溶》2020,39(3):345-351

本文在对马达加斯加地质演化研究成果分析的基础上，通过野外调查和监测，结合已有水文资料对Mahajanga盆地岩溶的水文效应开展研究。受地质结构、岩性等条件的控制，Mahajanga盆地东部演化形成绵延近300 km的岩溶槽，在西南部则形成面积达12 000 km2的岩溶台地。岩溶槽和岩溶台地的岩溶发育均以水平方向为主，垂直方向发育较浅，岩溶形态则呈现出明显的均等溶蚀特征。盆地东部岩溶槽拦截了大部分来自高原的河流，是马达加斯加最重要的汇流区，同时，特殊的地质结构也演化形成独特的地下“汇流”系统。岩溶槽区内平缓的河床比降、复杂的河流网络、星罗棋布的湖泊和洼地、分布广泛的松散堆积层以及面积广阔的地下岩溶系统，构成了巨大的水循环调节库，对水文过程将产生较大的“滞流”效应。盆地西南部的岩溶台地面积广，规模大，是一个巨大的天然储水“水库”，对地表径流起到重要的调节作用。   相似文献   

滇西陇川断陷盆地地热水化学特征及循环过程     

黄琴辉  张华  康晓波  王波  刘海峰  柴金龙  黄钊  王燕 《中国岩溶》2020,39(6):793-801

通过对陇川盆地开展地热地质调查，查清其地热资源分布:盆地内共出露地热点11处，热储结构类型为带状型和层状型，盆地中部为层状型，两侧盆地边缘为带状型，其中北西部受断裂控制明显，南东部受节理裂隙控制明显。其储热层为变质岩及新近系芒棒组的花岗质砂砾岩、细砂岩；地热水受大气降水影响明显，循环深度都在1 600 m以上，大部分在1 800~2 400 m之间，主要来源于深部热源，通过断裂、裂隙及砂砾石孔隙作为导水、储水上涌通道，接收来自山区补给的地下水混合出露于地表，补给距离在1.5 km以上，如南宛河温泉温度最高，地下水循环深度最深，补给距离最远，达10 km；盆地北东和西部水温高，循环深度深。   相似文献