广义Maxwell-Cattaneo方程组对区域扰动的连续依赖性(英文)

对低温热传导的广义Maxwell-Cattaneo方程组的初边值问题,建立了热流及温度对区域扰动的连续依赖性.

椭圆型方程的最优控制与区域扰动

本文讨论扰动区域上椭圆型方程的最优控制问题。应用区域扰动下Sobolev空间的理论证明了,当微分算子的定义域在一定意义下逼近于某个固定的区域时,相应的最优控制和最优解也按某种扑拓收敛。

区域注浆扰动下渗流场−化学场演化及耦合作用

在淮北煤田普遍采用地面定向钻高压注浆技术治理煤系底板岩溶水害。注浆后渗流场补径排路径发生变化,且注浆实施中注浆高压以及浆液析水会在一定时期内改变受注目标含水层地下水渗流场和化学场的分布特征。以淮北煤田桃园煤矿为研究对象,利用Feflow软件,构建了区域注浆扰动下目标层渗流场与化学场(简称“双场”)演化模型,探讨了“双场”耦合机制,选择受环境影响较小的Cl−为模拟因子,开展了“双场”耦合作用下溶质运移影响因素分析,在此基础上构建了区域注浆扰动下溶质扩散预测模型。研究结果表明:识别验证后渗流场模型中,模拟水位与实测水位误差小于3 m的点占71.9%,模拟效果较好;识别验证后化学场模型中,Ⅱ4采区溶质运移模拟效果较好,Ⅱ1采区模拟值偏低约14.4 mg/L,误差约为实际值的6.6%,低于10%,总体模拟效果较好。渗透系数相对较大的Ⅱ4采区和Ⅱ2采区Cl−较容易运移扩散;而渗透系数较小的Ⅱ1采区岩石致密,渗透性较差,模型运行50 a期间,其基本以“滞水”状态存在。基于注浆扰动下Ⅱ4采区局部渗流场演化特征,认为溶质运移主要受渗透系数、弥散度、水力梯度、渗透流速、注浆时间、浆液相对密度等参数控制,并发现在注浆结束后18~22 a Cl−质量浓度达到峰值,随后Cl−质量浓度开始降低,约在40 a后达到区域注浆之前的平衡状态。基于多次设参运行获得数据,建立了“双场”耦合作用下溶质扩散的预测模型,误差率小于10%的数据占比达81.4%,说明所建立的溶质扩散预测模型基本可靠。研究可为区域注浆扰动下受注目标含水层水环境演化研究以及煤矿水害预测预警提供科学依据,具有重要的理论和实践意义。

风电场建设对周边扰动区域土壤养分和植被的影响

研究了风电场的建设对周边扰动区域土壤养分和植被的影响。结果表明：风电场的建设增加了扰动区域土壤容重、pH和总孔隙度,降低了土壤电导率、含水量和全盐,同时也降低了植被生长各指标和土壤养分（除了土壤全磷）等;在扰动区域（0~3km）,植被生长各指标和土壤养分均随远离风电场距离的增加而增加,距离风电场4km时,植被生长各指标和土壤养分基本与未扰动区域达到一致,初步表明了风电场对于植被和土壤养分的影响范围均在方圆3km以内;风电场扰动区域土壤微生物量的变化幅度和变异系数最大,说明风电场对土壤微生物量的空间变异影响较大;风电场扰动区域和非扰动区域土壤养分均随土层深度的增加而逐渐降低趋势,表现出明显的＂表聚性＂,而土壤深层（40—60cm）未扰动区和扰动区土壤养分基本一致,表明了风电场的建设并没有改变土壤养分的垂直分布特征,也并未影响深层土壤养分含量;风电场未扰动区域植被与土壤因子相关性基本与扰动区域相一致,表明风电场对周边区域植被和土壤均有影响,而此影响具有同等的重要性,也即同等程度下影响了植被和土壤因子,同时也体现了植被和土壤因子的互作效应。

区域注浆影响下煤层底板太原组灰岩水水文地球化学演化规律

淮北煤田下组煤开采,主要威胁水源是煤层底板灰岩水(包括石炭系太原组及奥陶系灰岩水),淹井事故时有发生。针对底板灰岩水害治理,目前多采用地面定向钻高压注浆技术,对煤层底板太原组第3层薄层灰岩(简称“三灰”)进行区域性加固改造,以封堵三灰岩溶裂隙并阻断穿过三灰的垂向导水通道。但大规模高压注浆工程的实施,受注含水层地下水流场会受到干扰,在大量浆液析出水的耦合作用下,地下水化学场必然会受到严重扰动。以淮北煤田桃园煤矿太原组灰岩含水层(简称“太灰水”)为研究对象,基于常量组分监测数据统计、Piper图、离子组合比及饱和指数分析,开展了区域注浆前-注浆期间-注浆结束后(即区域注浆前-中-后“三时段”)太灰水水文地球化学演化规律研究。结果表明:(1)三时段太灰水中Na^(+)+K^(+)、HCO_(3)^(-)、Cl^(−)先减小后增大,Ca2+、SO_(4)^(2-)和pH先增大后减小,Mg2+、TDS则整体减小。注浆治理区域Ca2+、SO_(4)^(2-)相对较高,碱度较大,而Na^(+)+K^(+)、HCO_(3)^(-)含量相对较低。注浆前以SO_(4)·Cl^(−)Na和SO_(4)·Cl^(−)Na·Ca(混合型)为主,区域注浆“中-后”时段,太灰水则以SO_(4)·Cl^(−)Na·Ca和SO_(4)·Cl^(−)Na型居多,混合型水占比增大。(2)注浆期间,太灰水中碳酸盐、硫酸盐溶解作用、脱硫酸作用和阳离子交换作用减弱,方解石、白云石的溶解作用增强,同时浆液析出水的混合影响作用明显。注浆结束后,碳酸盐、硫酸盐溶解作用、脱硫酸作用和阳离子交换作用逐渐增强,方解石、白云石的溶解作用逐渐减弱,浆液析出水的混合影响作用减弱。注浆结束1 a后水化学作用逐渐向注浆前状态恢复,但仍未恢复至注浆前状态,可知区域注浆治理对太灰水化学场扰动影响比较明显。(3)太灰水中白云石、方解石饱和指数较大,多呈现沉淀状态;石膏、岩盐饱和指数较小,多以溶蚀状态存在。三时段太灰水中方解石、白云石和石膏3种矿物饱和指数均呈先增加后降低趋势,其中白云石表现较为明显,而岩盐饱和指数变化不明显。多数矿物饱和指数与pH呈较强的正相关性,而石膏饱和指数则与TDS呈较强正相关性。(4)由于高pH的注浆浆液析出水的混扰,原来离子间平衡被打破,从而导致区域注浆以来太灰水常量指标相关性降低,且注浆结束后比注浆期间相关性更低。

运动前景在视差空间中的扰动区域研究

对于静止摄像机产生的双目视频序列,运动前景进入场景时将会引起视差空间中匹配方体内的元素值变化。通过分析双目视差计算过程,可以得到该变化的扰动区域与前景物体位置和形状的对应关系。扰动区域与构成物体的像点的左右视线有关,在视差空间中表现为类似X形状的一个变化区域,这种对应关系对于视差计算和前景分割都有重要意义。

基于区间映射和最大扰动区域的矢量地图可逆水印算法

针对传统矢量地图可逆水印算法往往因片面追求水印容量而容易暴露水印的问题,本文设计了一种扰动程度可控的矢量地图可逆水印算法。首先,基于量化索引调制的思想设计了坐标点的状态区间轴,利用水印信息调制坐标点的状态值实现水印的嵌入;然后,利用最大扰动区域方法限定坐标点状态区间的范围,确保水印信息的嵌入对数据的扰动控制在合理范围内,不会对数据质量造成较大影响;最后,将二进制水印信息十进制化,利用十进制数在最大扰动区域范围内调制坐标点的状态值,实现水印信息的大容量嵌入。试验结果表明,本文提出的矢量地图可逆水印算法不仅容量大,而且扰动程度可控,对常规几何攻击、坐标点攻击等具备较强的稳健性,能够较好地处理水印容量、不可见性及稳健性之间的相互制约关系。

遗传算法的新改进——扰动式遗传算法

针对基于二进制编码遗传算法的精度低及二进制编码所带来的早熟等问题提出了一种新的改进方案——扰动式遗传算法(简称DGA),该方法通过对搜索区域进行微小的扰动而实现不同群体之间的竞争来提高算法的搜索性能。改进后的算法在提高精度的同时能够达到全局收敛,并能有效地处理多极值问题。对改进的算法进行了性能分析并用典型函数进行测试,结果表明,改进的效果较为显著。

1998年南海夏季风爆发前后区域动能收支研究

利用 1 998年南海季风试验 (SCSMEX)资料和区域动能收支方程 ,对南海南部和北部两个区域该年夏季风爆发前后的区域总动能和区域扰动动能收支进行了诊断分析。结果表明 ,南海北区夏季风爆发前后动能主要在高层制造 ,大部分动能被摩擦消耗 ,南区夏季风爆发前后动能主要在高层被破坏 ,摩擦项充当动能源。扰动动能主要在高层和部分在低层制造。在此期间 。

开采扰动区(EDZ)内层状围岩变尺度损伤及失稳预计实验及综合分析

在地下开采中常遇到层裂影响围岩力学行为,考虑到安全支护载荷及衍生动力灾害的可能性及工程应用,基于现场工程调查和室内多尺度煤岩动力破坏规律实验观察,建立了物理相似模型,完成了基于声发射(AE)的采空区覆岩变尺度损伤与断裂的模拟实验,对开采扰动区工作面周期来压(4个阶段)、围岩破裂与损伤的声发射特征参数(总事件与能率以及隐含的临界敏感性)等多元信息进行了综合比较,获得了老顶来压强度及支护阻力的定量化指标,这为工程现场EDZ内顶板大范围破断、围岩稳定性、破碎岩体失稳垮落等监测与控制提供依据。

吹淤取样扰动的数值分析——层理分析法

航道疏浚淤泥通过吹填成为了目前扩充城市土地的主要手段之一,分析吹填淤泥样品的扰动情况是工程的关键环节。本文基于吹填淤泥颗粒流3D模型,研究了取土器贯入过程对样品结构的扰动特征,提出了通过拟合的旋转抛物面来评价样品结构扰动的微观信息。其中:层理拟合曲面表征样品的表观变形,结构性拟合曲面的系数量化界定样品的微扰动区与破坏区。该模拟试验能够为工程地质的评价提供参考依据,优化取土器的设计参数,减少实际工况中过于保守的设计和施工产生的费用。试验结果表明:土样颗粒整体表现为向上的微隆起且层理呈倒U型分布,不同层理的扰动程度不同,同一层理的不同部位扰动程度也不同;层理的表观变形可用旋转抛物面公式拟合,各层理的特征拐点分布规律亦可用旋转抛物面公式拟合;曲面外的区域为强扰动区,曲面内的区域为微扰动区,这两个区域的体积积分占比可作为样品原状性评价的参考依据。

雷暴云不同空间电荷结构数值模拟研究

利用一个三维时变双参数动力电耦合模式对决定雷暴云空间电荷结构的三个初始场:反转温度、中心最大扰动位温和扰动区域进行模拟对比研究。结果表明,选取不同的参数值,雷暴云电结构有很大差异,从而解释了在不同地区、季节、强度的雷暴云中所观测到得不同的空间电荷结构的原因。

结构波动可控的一些新概念及有关问题

首先介绍了结构波动区域可控性、可控度概念，并由此提出结构波动控制的含义。扰动区域及非扰动区域就是这些概念的一种推广，文章还给出了相应的判据。

保持拓扑关系与几何特征的矢量地图水印处理方法

矢量地图描述了地物特征及其空间关系。在矢量地图中嵌入数字水印可能会改变其几何特征和拓扑关系,从而降低矢量地图的可用性。针对这一问题,提出一种保持拓扑关系与几何特征的矢量地图水印处理方法,通过顶点的最大允许扰动范围计算、嵌入水印后的顶点移位检测、以及基于同名点拓扑关联的顶点坐标调整等处理,保持拓扑关系和几何特征正确性。采用居民地面矢量数据进行数字水印嵌入与检测实验,嵌入数字水印后的矢量地图保持了正确的拓扑关系和几何特征,验证了方法的可靠性和有效性。

双锋面相遇对强龙卷风环境场影响的数值模拟研究

对2009—2016年江苏北部龙卷事件的环境场进行统计与诊断,并对两次典型龙卷过程环境场进行数值模拟,重点探讨近海岸平原地区的江苏北部在春夏季节成为中国强龙卷最高频发生地的特殊性以及环境双锋面系统相遇对龙卷环境场的增强机制。分析结果显示:苏北龙卷发生率占全省58.6%。其中盐城和徐州又是苏北龙卷最高发地区。春夏季节,冷暖干湿气团势力相近,中尺度锋面系统多,易发生双锋面汇集造成局地龙卷强对流。对徐州(2009年)和盐城(2016年)的两次典型龙卷强对流环境场分析显示,徐州龙卷为变形场锋生和海风锋汇合,盐城龙卷为气旋锋面和岸滨锋相遇。WRF模拟结果显示,双锋面系统汇聚以及锋面二级环流相遇,可造成局地水平风速垂直扭转及垂直速度的水平切变,有利于驱动和增强区域正涡度;双锋面二级环流垂直上升支的叠加,可在平坦地区产生强烈的系统性抬升。这将形成有利龙卷类强对流天气发生发展的环境场。而各种常用的强对流指标均具有较强局地性,需要依据局地统计特征进行参考使用。

高拱坝坝踵混凝土首条裂缝开裂宽度研究

基于混凝土侧向渗透系数与轴拉应变试验曲线、立方定律,通过建立开裂扰动区域流量守恒等式,推导了处于高压水环境下的高坝坝踵混凝土,在上游某额定水头作用下首条裂缝的开裂宽度,以及开裂扰动区域的范围。结果表明,高拱坝坝踵混凝土等级不同,首条裂缝的宽度也不同,但均处于1E-04 m量级;开裂扰动区域的深度亦不同,但处于1E+01 m量级。

河西走廊风电场建设对土壤养分的影响研究

2016年7月对河西走廊风电场进行了土样采集,借助SPSS软件对风电场扰动区域及对照区土壤养分指标进行了差异显著性分析,探讨了风电场建设对扰动区域土壤养分的影响。结果表明:(1)风电场的建设造成土壤p H值显著增大(P<0.05),有机质、全钾含量显著减小(P<0.05),全氮、全磷含量减小但不显著(P>0.05);(2)风电场的建设对各扰动分区土壤p H值的影响大小为施工道路区>架空线路区>塔基建设区>办公生活区,对有机质含量的影响为施工道路区>办公生活区>塔基建设区>架空线路区,对全氮含量的影响为架空线路区>施工道路区>塔基建设区>办公生活区,对全磷含量的影响西大河、昌马风电场为塔基建设区>施工道路区>架空线路区>办公生活区,红砂岗风电场为塔基建设区>办公生活区>架空线路区>施工道路区,对全钾含量的影响为办公生活区>塔基建设区>施工道路区>架空线路区。

定向钻穿越河道的三维渗流稳定仿真分析

堤防的渗透稳定性是确保堤防建设与运行安全的关键。以安徽地区某成品油管道定向钻穿越河道工程为背景,建立三维有限元模型进行渗流分析,得到管道穿越后河道的渗流状态。与穿越之前进行对比分析,得到一些较为典型的结果和建议,为类似工程的计算提供有益参考。