基于相关性局域化迭代集合平滑反演渗透系数场

在地下水流和溶质运移问题中,有较多研究基于物理距离局域化集合同化方法反演水文地质参数。当反演参数与观测信息之间不存在物理距离时,这种方法不适用。为了克服这个局限,通过渗透系数与水头信息之间的相关性计算局域化方法的阻滞因子,构建基于相关性的局域化迭代集合平滑方法。为了方便比较,将该方法和一种基于物理距离的局域化迭代集合平滑一同用于同化水头信息反演二维孔隙承压含水层的渗透系数场。算例中考虑了不同集合大小、观测误差及观测数量等因子的组合,便于分析其对渗透系数反演精度的影响。研究结果显示:(1)在所有算例中新方法得到的渗透系数均方根误差范围为[0.8307,0.9590],都小于基于物理距离方法的均方根误差,范围为[0.8394,1.0000];(2)基于物理距离方法得到的渗透系数场空间上存在不连续性,而新方法的结果不存在此现象。文章提出了一种新的基于相关性局域化迭代平滑方法,该方法不需要依赖参数与观测信息之间的物理距离且参数反演精度高于基于物理距离的方法,可作为参数反演的科学工具。

渗透率场敏感系数的数值计算

由渗流微分方程定解问题 ,利用格林互易定理从理论上导出了渗透率场敏感系数的计算公式 ,并借助于数值积分和差分方法给出了渗透率场敏感系数的离散形式 .由Peaceman方程建立了井压渗透率场敏感系数与网格压力渗透率场敏感系数的关系 .对理论模型利用三维不均匀非稳定渗流场的压强数值解计算了井压对渗透率场的敏感系数 ,并用敏感系数的直接计算方法进行了验证 ,结果表明本文的计算方法与直接计算方法相吻合 .

论渗透职场英语的大学英语教学

大学英语教学中渗透职场英语教学的方法,具有很强的必要性和实用性,它的理论依据源自专门用途英语。针对我国大学英语教学现状中存在的一系列问题,本文提出了树立侧重职场的教学目标和理念、更新教学内容、改进教学方法以及培养学生职场英语能力等措施,以期能培养和提高大学生适应未来职场的英语能力。

泛克立格法在渗透系数随机场离散中的应用及存在的问题

在分析各种随机场离散方法优缺点的基础上,提出用泛克立格方法对渗透系数随机场进行离散.编制了KRING.FOR程序对渗透系数随机场的离散效果进行了验证,结果表明在实测点所包围区域内部用最小二乘法所求解得到的权系数而进行的克立格估值计算是符合工程要求的.并针对程序调试过程中及计算结果分析中所出现的问题,提出了相应的解决对策.

回采工作面围岩采动应变场–渗透系数场耦合

采动岩体变形与渗透特性是工作面突水防治研究的基本问题。采用理论分析和数值模拟计算方法,分析了岩石变形–渗透特征及其三维定量关系,研究了煤炭开采中回采工作面围岩应变场、渗透系数场分布及其控制因素。研究结果表明,采动岩体渗透性变化主要取决于应变状态及应变增量,且随着垂直于裂隙的张应变的增加而增加;工作面后方垮落带和煤壁边缘的剪碎带产生剧烈的采动拉伸变形,渗透系数较采前显著增大,而支承压力区和整体移动带岩层产生较大的采动压缩变形,渗透系数较采前明显减小;工作面围岩垂向渗透系数较水平渗透系数增加的幅度及增加区的范围小,但对水体下采煤工作面涌水起主导作用。加快工作面推进速度、减小工作面斜长和采高能降低采场围岩渗透系数增加幅度,并将渗透系数场变化范围局限在采区附近,能有效减小采动对原始煤岩层渗透性的影响。

基于局域化EnKF同时同化地下水水流和溶质运移数据的渗透系数场识别研究

局域化改进集合卡尔曼滤波(EnKF)可以克服EnKF方法在使用小集合时,对参数识别精度较低的缺陷,其能同化地下水位观测数据有效识别渗透系数场。实际工作中,溶质运移数据也较容易获得。崔凯鹏(2013)尝试增加溶质运移数据以改进只同化水流数据对渗透系数的估计结果,但是精度提高有限。本文在其基础上修改模型,进一步增加溶质注入井,探究同时同化水头和溶质运移数据,对渗透系数场识别效果,之后对比了局域化EnKF与非局域化EnKF参数识别结果,并分析了溶质影响范围与参数识别的关系。结果表明:同时同化溶质运移和水头资料,比同化单一种类观测数据识别的渗透系数精度更高;相同实现数目下,局域化EnKF比EnKF对渗透系数场的估计结果与真实场更为接近;仅考虑溶质影响范围内的渗透系数,同化水头数据在最后时刻参数识别结果好于同化溶质运移数据参数识别结果,但差别不大。

小学阅读教学中社会主义核心价值观教育闭环式渗透场域设置及运行策略探索

注重在渗透意识上倾“心”,在渗透运行上走“心”,在渗透转化上尚“变”,在渗透养成上尚“行”,在渗透落实上尚“信”,这种闭环式渗透场域可使小学阅读教学中社会主义核心价值观教育道通而理达、行稳以致远。

多元物理场CVI制备C/C复合材料过程优化

采用普通碳毡作为增强体,丙烯作为碳源气体,氢气作为稀释气体,在自制的化学气相沉积炉中使用多元物理场化学气相渗透工艺(MFCVI)制备了C/C复合材料。根据不同的工艺条件设计了一组正交实验,以最终密度和石墨化度为指标对材料的制备过程进行了优化。结果表明,在沉积控制温度650℃、丙烯分压12 kPa、总气流量为40 mL/s、总压力为20 kPa条件时,在15 h沉积时间内可以获得较好的综合性能指标。验证实验结果表明,在上述实验条件下,材料的密度达到1.70 g/cm3,石墨化度可达67.1%,密度分析结果表明,其密度分布呈现两边高中间低的特征,材料的密度分布可以满足应用要求。

西藏某水库工程三维渗流场分析

以西藏某水库工程碾压式沥青混凝土心墙坝为研究对象,利用GMS软件中Femwater模块,模拟分析了正常渗控措施下相应设计水位三维渗流场及渗流量,同时与调整渗控措施后,渗流场及渗流量变化进行了对比,结果表明,目前的渗控设置是合理的,调整灌浆帷幕深度渗漏量将明显增加,不满足设计对于渗流量的要求。

考虑渗流作用的闸坝深层抗滑稳定性分析

闸坝的基础中往往不可避免地分布着一些不利的节理、裂隙和软弱结构面,应进行结构沿软弱结构面的深层抗滑稳定计算。结构在挡水时上下游存在水头差,混凝土结构往往作为不透水材料考虑,基础承担了绝大部分的水头损失,其渗流作用不可忽略。在有限元强度折减法的基础上,通过渗透场力分解为渗透体积力和浮托力,研究了渗流作用下,闸坝在有无帷幕灌浆影响下的深层抗滑稳定性,结果表明:基础帷幕灌浆可有效截断渗流,显著提高闸坝结构深层抗滑稳定性;渗透作用对结构深层抗滑稳定性影响方面,同时考虑渗透体积力和浮托力>仅考虑浮托力>仅考虑渗透体积力,浮托力起主导作用,但是渗透体积力的作用不可忽视。

基于流固耦合的高压混凝土隧洞衬砌结构配筋研究及应用

当采用面力理论计算新疆阿尔塔什水利枢纽工程的发电引水隧洞的配筋量时,衬砌含筋量巨大,与实际情况不符合。对此,采用岩体弹塑性渗流—应力—损伤耦合模型,将动态变化的体积力施加于整个模型,得出混凝土衬砌应变情况,根据衬砌应力按照现行规范进行限裂配筋。计算得出了围岩、衬砌的渗流场、应力场和相应的水力梯度以及最高外渗水头。结果表明,考虑流固耦合下的高压隧洞衬砌应力小于面力理论计算的成果,且前者计算出的混凝土衬砌配筋量远小于后者的计算结果。研究成果可为类似隧洞设计提供参考。

天津蓟县中上元古界岩溶含水介质特征与富水性预测

蓟县中上元古界岩溶含水层的空隙空间主要决定于岩石类型。结构及构造裂隙发育程度，而裂隙介质渗透性各向异性及非均质变化又受构造应力场控制。在与势场的联合作用下可促进地下水对溶蚀空间的改善，有利于地下水向含水空间大的方向流动，赋存。

应用于地下水模拟的多尺度有限体积元方法

应用多尺度有限体积元方法模拟地下水流动问题,其中地下渗透场系数采用二维对数正态随机场。与传统的有限体积元法相比,多尺度有限体积元法的基函数具有能够反映单元内参数变化的优点,所以这种方法能在大尺度上捕捉解的小尺度特征获得较精确的解。文中算例分别对均匀、各向同性和各向异性对数正态随机场的二维地下水流动问题用传统数值模拟方法和多尺度有限体积元方法进行了计算。计算结果表明多尺度有限体积元方法收敛,且与传统数值模拟方法相比,多尺度有限体积元方法既节省计算量,又有较高的精度。

基于随机理论的地下水环境风险评价

针对确定性模型难以描述含水层非均质空间分布的问题,提出基于随机理论的地下水环境风险评价方法。以矩形场地地下水污染风险评价为例,采用蒙特卡罗法生成大量渗透系数随机场,模拟含水层参数各种可能的非均质空间分布,在此基础上建立场地地下水流模型与溶质运移模型,分别计算污染物在地下水中的迁移转化情况。统计大量随机模拟中污染事故发生的频率,当模拟次数足够多时,污染频率收敛于污染概率,污染风险即通过污染概率体现出来。该方法将模型参数设为满足一定分布特征的随机变量,避免了确定性方法得出的武断的评价结果,可为工厂的选址、水源地的选址等工作提供科学指导。

一种考虑物理过程信息的油气渗流深度学习新模型

目前机器学习仍属于纯数据驱动下的单一数据学习,其结果和学习过程的物理可解释性有待提高。在油气田开发中,井网密度较小,井点数据属于稀疏训练样本数据,即使采用深度学习,其预测效果仍欠佳。油气流动物理过程一般较为明确,即满足渗流方程,将渗流方程作为约束条件加入深度学习损失函数项,建立一种考虑物理过程信息的油气渗流深度学习新模型。通过单相和两相流算例验证模型的正确性和高效性。结果表明:在数据样本充足情况下,无论是传统模型还是新建模型均能获得良好的学习和预测效果;随着数据样本的减少,传统模型的学习和预测结果误差也随之增大,但新建模型仍能保持较高精度,即使在强非均质和注采关系反转条件下也能保证预测精度。

诱导渗透率场中压裂水平井压力动态分析模型

体积压裂技术是致密、页岩气藏开发的关键技术。目前在试井解释和产能评价的研究中尚缺乏考虑压裂改造体积(SRV)内复杂非均质性诱导渗透率场的渗流数学模型。为此,在假设渗透率与距主裂缝面的距离呈指数和线性式关系的基础上建立起诱导渗透率场模型,将其与渗流场进行耦合,并结合线性流模型创建有限导流能力多段压裂水平井渗流数学模型,结合Bessel函数理论和GWR数值反演算法得到真实空间的压力解,绘制气井压力动态曲线,分析SRV区诱导渗透率分布情况等特征参数对气井压力变化规律的影响。结果表明,SRV区渗透率呈递减型分布时,气井压力动态曲线过早出现边界响应特征,反之气井生产动态曲线在边界反应段之前会出现平缓甚至下凹的过渡段,且容易将其误认为为径向流动阶段。结合现场实例,分别进行了2种渗透率场条件下的压力恢复试井曲线拟合,并与常规模型拟合情况进行了对比,新模型能够解释试井恢复曲线异常段出现的原因,拟合得到更加符合实际的储层和压裂改造参数。

非均质各向异性油藏水平井流入动态

为分析渗透率非均质性对水平井流入动态的影响,根据质量和动量守恒定律,建立全耦合的非均质各向异性盒式油藏渗流与水平井筒变质量流的耦合模型;通过坐标变换建立各向异性油藏水平井非均质表皮计算模型,将非均质渗透率场转化为等效均质渗透率场和沿井筒变化的非均质表皮;应用源函数法和势的叠加原理得到油藏渗流模型的解,给出基于模型离散的顺序迭代解耦方法.结果表明:渗透率非均质性对水平井流量剖面和采油指数影响较大.水平井流量分布规律与近井渗透率变化规律基本相同;高渗区流量大,低渗区流量小;在等效渗透率相同的情况下,随着近井非均质性的增强,水平井平均采油指数逐渐降低,平均流量分布不均衡因数逐渐增大.该研究为非均质各向异性油藏水平井产能预测和完井参数优化提供了依据.

ES-MDA算法融合ERT数据联合反演地下水污染源与含水层参数

针对未知的污染场地,为了准确估计污染物运移模型的参数,提出一种基于多重数据同化集合平滑器(ensemble smoother with multiple data assimilation,ES-MDA)算法的地下水模型参数反演方法,通过融合由高密度电阻率(electrical resistance tomography,ERT)法采集的ERT观测数据,实现对污染源源强和渗透系数场的联合反演。以此为基础设计3组数值算例,比较不同类型观测数据对反演精度的影响。研究结果表明:融合ERT数据的ES-MDA算法对模型参数的反演精度更高,并且将ERT数据和传统的质量浓度与水头观测数据相结合,能进一步优化反演结果。

悬挂式防渗墙渗控特性的数值模拟及试验研究

对于悬挂式防渗墙模型进行了基于有限体积法的渗流数值计算,同时对于闸坝底板的水头分布进行了数值计算和试验结果的对比。结果说明悬挂式防渗墙对渗流量的控制作用不显著,但其削减水头的作用较为显著,对于闸坝建筑物等可以起到明显的减轻底板扬压力的作用,同时也有利于堤坝险情的控制。

含水基岩的侧压力及深井井壁设计

一、问题的提出随着矿井开采向深部发展,煤矿立井深度一般达500～600m甚至更深。对不含水的基岩或通过注浆封水的基岩,可采用普通法施工,由于井筒侧压力较小,井壁较薄。用经验或查表法确定井壁厚度或采用锚喷支护。然而在厚度很大的不稳定岩层(包括第四系冲积层)覆盖下的基岩,裂隙展育,又无隔水层,基岩裂隙与上部含水层有直接的水力联系,来水量大,井筒侧压力也大,这种含水基岩的井壁设计。