Assimilation of ASAR data with a hydrologic and semi-empirical backscattering coupled model to estimate soil moisture     

Qian Liu  Mingyu Wang  Yingshi Zhao 《中国地理科学(英文版)》2010,20(3):218-225

The most promising approach for studying soil moisture is the assimilation of observation data and computational modeling.However,there is much uncertainty in the assimilation process,which affects the assimilation results.This research developed a one-dimensional soil moisture assimilation scheme based on the Ensemble Kalman Filter(EnKF)and Genetic Algorithm(GA).A two-dimensional hydrologic model-Distributed Hydrology-Soil-Vegetation Model(DHSVM)was coupled with a semi-empirical backscattering model(Oh).The Advanced Synthetic Apertture Radar(ASAR)data were assimilated with this coupled model and the field observation data were used to validate this scheme in the soil moisture assimilation experiment.In order to improve the assimilation results,a cost function was set up based on the distance between the simulated backscattering coefficient from the coupled model and the observed backscattering coefficient from ASAR.The EnKF and GA were used to re-initialize and re-parameterize the simulation process,respectively.The assimilation results were compared with the free-run simulations from hydrologic model and the field observation data.The results obtained indicate that this assimilation scheme is practical and it can improve the accuracy of soil moisture estimation significantly.  相似文献   

粘结式锚杆在爆炸动载下轴向应力分布研究     

单仁亮  周纪军  夏宇  孔祥松  常力夫  徐成 《岩土力学》2011,32(10):2965-2971

通过物理模型试验,研究在爆炸动载作用下临近工作面支护锚杆的应力状态。根据相似条件和简化假设,采用集中装药进行工程掏槽爆破模拟,利用粘贴在锚杆上的应变片测得近区端锚和全锚锚杆的轴向应变波。测试结果表明,爆破引起锚杆振动时间约为6 ms,经过9 ms的缓降期锚杆变形趋于稳定值;动载期间端锚锚杆在杆体中部锚固段测得峰值应力比杆体尾部自由段的值大,但相差不大,动载过后尾部的残余应力较大;全锚锚杆在杆体尾部测得的峰值应力和残余应力都远大于杆体中部测得值。利用无限体内一点受法向集中力作用的位移势函数,推导锚固体及周围岩体的轴向应力分布,并计算一定预应力在锚固区产生的附加轴向应力,结合动应力的作用分析锚杆的受力状态  相似文献   

平行小净距盾构与CRD法黄土地铁隧道施工力学研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

孔祥兴  夏才初  仇玉良  张丽英  龚建伍 《岩土力学》2011,32(2):516-524

西安轨道交通工程是目前首例在我国黄土地区修建的地铁隧道,一号线枣园北路站至汉城路站K12+792.744～K12+889.899区间隧道为同时满足双线正常行车和右线停车线扩大断面的功能需要,选取了左线小断面隧道为盾构法与右线大断面隧道为CRD法相结合的施工方案。针对该地铁隧道的施工过程,进行了三维动态数值模拟和施工力学分析,通过分析施工引起的地表变形、中间土体应力和围岩塑性区的特征和规律,从而研究得出CRD法与盾构法隧道先后施工相互影响的规律性成果：先行大断面隧道采取CRD法施工对后行小断面盾构隧道上方地表沉降的影响较后者对前者的影响大;后行隧道的贯通使得先行隧道开挖形成的地表变形轴线向后行隧道侧偏移了约0.5倍净距,并且地表变形的横向影响范围和地表沉降量均有增大,主要表现在靠后行隧道一侧;先行大断面隧道的开挖较后者对中间土体应力影响大,对相邻洞土体的影响在同掌子面处最为显著。结合西安地铁隧道工程实践开展的数值模拟分析研究,可为今后在黄土地区修建地铁隧道提供具有指导意义的研究成果和宝贵的工程实践经验。  相似文献   

塔里木盆地巴麦地区石炭系低速异常碳酸盐岩的解释     

郭倩  蒲仁海 《吉林大学学报(地球科学版)》2011,41(3):689-696

巴麦地区即塔西南巴楚隆起-麦盖提斜坡,具有台地边缘-斜坡的古构造和古地理背景,这种台地边缘和典型的浅滩沉积暗示了该区具有发育生物礁的环境特征。区内先巴扎（XBZ）600 km²三维地震探区石炭系发育了巴楚组（C₁b）生屑灰岩及标准灰岩、小海子组（C₂x）3套灰岩,其中小海子组发现特殊响应碳酸盐岩,主要表现为厚度增大、频率增高、多出一条波峰同相轴的地震响应特征。通过差异厚度法、底面拉平法、地震属性法、正反演模型法,结合野外露头、岩心、镜下观察、录井、沉积相等综合分析,可初步推测该低速异常体为厚度增加、孔隙度增大的近东西向台地边缘障壁礁所致。礁体东西走向延伸超过25 km,礁核区小海子组灰岩最厚62 m,礁外的小海子组50 m。台缘斜坡南倾,坡度陡,水平宽度1~2 km。礁后生屑滩北倾,坡度缓,水平宽度3~6 km。受色力布亚断裂带遮挡,该生物礁储层可以形成有利圈闭,面积约为42 km²,厚约45 m。  相似文献   

有控放气措施下含浅层气地层的一维变形分析     

王勇  孔令伟  郭爱国 《岩土力学》2011,32(Z1):241-246

人为控制性放气是杭州地铁工程施工前防治浅层气地质灾害的必要措施。通过对浅层气藏形成中的水气运移过程分析可知,气藏原始包气带内的水压力和吸力沿厚度呈线性分布,孔隙水压力的大小与其相同位置处的静水压力相当;借助储层土体的室内土-水特征曲线并结合现场勘探资料,能够获得气藏初始饱和度分布。在分析有控放气措施下气藏内部水气运移基础上,利用GDS非饱和应力路径三轴系统地研究了气体释放过程中储气砂土的湿化变形,并给出了气体释放引起的含气地层沉降变形的预测方法。结果表明,在经历了形成过程中的自然脱湿后,储集层砂土被进一步压密,而工程放气措施引起的水浸或再吸湿过程中,单由饱和度或吸力减小所引起的砂土湿化变形量很小,可忽略其工程影响;有控放气措施下,由气体释放引起的浅层含气地层沉降沿气藏厚度自上而下依次递减,总沉降量约为气藏总厚度的1‰～5‰。  相似文献   

压实红黏土的持水性能与机制分析     

谈云志  孔令伟  郭爱国  万智  张华 《岩土力学》2011,32(Z1):334-0338

了解压实红黏土的持水性能是预防路基土体开裂和失稳的基础。首先,利用15 bar压力板仪研究了4种干密度压实试样脱湿路径下的土体持水特征曲线。发现持水曲线随着干密度减小,曲线中间部分呈现水平台阶状,且干密度越小水平台阶的长度越长。然后,结合相同干密度试样的孔隙分布特征曲线,从微观结构的角度分析了压实土体不同持水性能的原因。最后,通过数据拟合的方法建立了不同压实度土体的持水特征曲线方程  相似文献   

南水北调西线TBM掘进下隧洞围岩损伤研究     

冷先伦  盛谦  何恩光  朱泽奇  赵羽 《岩土力学》2011,32(11):3420-3431

为研究隧洞掘进机（tunnel boring machine,TBM）掘进下隧洞围岩的损伤特征,选取南水北调西线工程为背景工程,针对隧洞围岩TBM掘进后的损伤进行了系统的研究与分析。根据板岩在室内试验中表现出来的脆性和屈服后强度特性,提出了以黏聚力弱化-摩擦角强化（cohesion weakening and frictional strengthening,CWFS）脆性模型为基础考虑岩体屈服后损伤的本构模型,通过VC++编译dll动态链接库,并将其植入FLAC3D程序中。应用神经网络和遗传方法等优化算法对本构模型中的参数进行了反演分析,并以室内三轴压缩试验为依据,对该本构模型进行了验证。结果表明,提出的考虑损伤的CWFS模型可以较好地反映板岩的弹性特征、屈服后的强化特征、脆性破坏特征和破坏后残余强度特征。以该模型为基础,模拟了南水北调西线隧洞在TBM掘进条件下隧洞围岩的变形特性、应力发展规律及其损伤演化特征,并与基于Mohr-Coulomb本构关系的计算结果进行了对比分析。提出的考虑损伤的CWFS模型能更好地反映隧洞掘进后围岩损伤特征,即损伤沿着弱势区域发展的规律  相似文献   

一种基于交叉剖面的地质模型构建方法     

陈国良  刘修国  盛谦  张勇慧 《岩土力学》2011,32(8):2409-2415

针对基于近似平行断面数据的建模方法的缺点,利用交叉地质剖面数据,提出了一种通过划分空间单元格的思路来构建地质结构模型的方法。该方法基于“分而自治”的思想,将复杂的整体的建模区域划分为单个单元格内的建模,待每个格子内的建模完成之后,采用相反的思路,将所有格子内的模型拼接起来形成最终的建模区域内的整体模型  相似文献   

我国原位地应力测量与地应力场分析研究进展   总被引：6，自引：0，他引：6  

景锋  盛谦  张勇慧  刘元坤 《岩土力学》2011,32(Z2):51-58

随着我国交通、能源和水利水电等行业快速发展,在复杂地形地貌和地质条件下兴建大量岩土工程,尤其是深埋长隧道,原位地应力测量及其相关研究逾加重要。我国自20世纪60年代首次成功进行原位地应力实测以来,在地应力测量及相关研究方面已取得了长足进展。文中扼要介绍了我国地应力测量的发展历程,着重总结了在钻孔应力解除法、水压致裂法和其他常用原位地应力测量法及工程区初始地应力场分析研究方面所取得的进展,并结合我国区域构造应力环境和岩土工程的特点,对地应力测量和工程区初始地应力场研究方面的展望阐述了一点认识。  相似文献   

高能电子爆发与绕月卫星表面电位大幅下降的联动效应   总被引：2，自引：0，他引：2       下载免费PDF全文

王馨悦  张爱兵  荆涛  H. Reme  孔令高  张珅毅  李春来 《地球物理学报》2016,59(10):3533-3542

"嫦娥"一号、二号绕月飞行经历地球磁尾边界层区域时,分别在2007年11月26日—2008年2月5日和2010年10月3日—2011年2月28日,发现了15次月球轨道0.1~2 MeV电子急剧增加(Bursts of 0.1~2 MeV Energetic Electrons,BEE),卫星周围等离子体离子加速的现象.统计研究表明,这类现象发生在稳定太阳风和弱行星际磁场条件下,且无显著空间环境扰动事件发生时,离子的加速滞后于高能电子爆发,离子能量的变化与高能电子通量的时间演化正相关,地球磁鞘内侧或边界层过渡区域是该类现象的高发区,离子能量增加时卫星表面电位大幅下降可达负几千伏.为了研究高能电子爆发与绕月卫星表面电位变化的关系及其对月球表面电位的影响,本文用电流平衡法建立绕月卫星和月球表面充电模型,并假设能量电子(2eV~2 MeV)满足幂律谱的分布,模拟急剧增加的能量电子对卫星和月球表面电位的影响.模拟结果表明,能量电子急剧增加使得绕月卫星和月球表面电位大幅下降;能量电子总流量1011 cm-2时,绕月卫星和月球表面充电电位可达负上千伏;月球充电到大的负电位的时间仅为卫星充电时间的1/10.鉴于高能电子急剧增加事件的高发生率(~125次/年),能量电子急剧增加使得绕月卫星表面电位大幅下降的发生率应大于实测等离子体离子加速现象的发生率(~25次/年).  相似文献