基于三维点云计算的CO_(2)-水-岩反应程度量化表征方法

CO_(2)地质封存是减少大气中CO_(2)排放,降低温室效应的重要途径,CO_(2)注入含水地层中时,CO_(2)-水-岩反应可能引起岩石矿物的侵蚀,对CO_(2)地质封存安全性产生显著影响。在室内实验中,通过表征岩石表面的形貌特征可以有效地评估CO_(2)-水-岩反应程度,为CO_(2)地质封存的安全性评估提供科学依据。通过三维点云计算可以精确量化地表征CO_(2)-水-岩反应程度,这种方法首先运用三维激光扫描技术,构建岩石表面的三维模型,确定CO_(2)-水处理前岩石表面三维模型的基准面,并基于处理前的均方根粗糙度确定处理后岩石表面三维模型的基准面。基于三维模型点云信息,提出了两种不同的体积计算新方法,并通过对规则模型体积的计算比较了两种计算方法的准确性与适用性,可根据实际情况选择两种计算方法量化表征CO_(2)-水处理前后岩石表面的侵蚀体积。最后,以陕西省咸阳市某煤矿煤样为例,开展了CO_(2)-水-岩反应模拟试验,验证了计算的可行性。试验结果表明:该文提出的侵蚀体积计算方法可有效地量化表征CO_(2)-水-岩反应程度,CO_(2)-水处理后岩石表面不同区域的侵蚀差异性明显,岩石表面的侵蚀体积与均方根粗糙度之间存在显著的正比关系,随着均方根粗糙度的增大,侵蚀体积也相应上升。

基于DEM数据的相对高程计算方法研究

提出一种基于DEM数据、适用于复杂地形区域的相对高程因子的计算方法。首先利用DEM数据划分地形单元,然后在每个地形单元内确定相对基准面,最后分区域计算相对高程。并选择河北省承德市丰宁县为研究区开展实验验证,研究表明,该方法能够方便、科学地计算出相对高程值,并为复杂地形区域相对高程提取及数字高程模型研究提供一种新的方法与借鉴。

非水平状态下的伸缩舵桨定位对中技术

为满足船舶建造过程中的设备对中需求,对随动式伸缩舵桨的定位对中技术进行介绍,并提出一种基于非水平状态下的伸缩舵桨设备本体对中方案。研究表明:该对中技术可有效确保设备本体分段式结构定位对中的准确性。研究成果可为船舶设备对中提供一定参考。

鄂尔多斯盆地环县地区延安组高分辨率层序地层学特征

运用高分辨率层序地层学理论及方法,研究了鄂尔多斯盆地环县地区三叠系延安组不同级次的基准面旋回层序的界面特征、结构类型、叠加样式及空间分布模式、A/S变化对储集砂体的控制作用.结果表明:鄂尔多斯盆地环县地区延安组由3个长期、8个中期、36个短期基准面旋回层序组成,且存在向上变"深"非对称性(A型),向上变"浅"非对称型(B型)以及向上变"深"复变"浅"的对称旋回(C型)3种型式的中短期基准面旋回层序结构.沿三角洲生长轴向方向,旋回层序结构型式呈由A型-C型-B型变化.在旋回层序界面叠合部位及旋回下部为储层砂体发育有利部位.

河流再造床过程中河型变化的实验研究

河流上修建枢纽工程将改变下游河道来水来沙条件,并导致河流再造床过程。本文通过室内概化水槽实验研究了清水下泄时河道比降、入流角、流量及河床组成等因素影响河流再造床过程中河型变化的规律。研究发现,对于一定的河床组成,如果控制河槽的冲刷下切,当入流角为0时,随着比降、流量的增加,初始顺直的河槽将会展宽增大湿周从而降低消耗,河槽宽深比随比降、流量的增加而增大,随组成河床颗粒粒径的减小而增加;当入流角大于0时,随着比降的增加,初始顺直的河槽一方面增大宽深比,同时呈现弯曲特征,在一定的比降、流量及河床组成条件下,将形成具有明显弯曲特征的主槽。

GPS水准的拟合基准面高程系统

针对线路工程提出利用若干个 GPS和水准高程点建立一个拟合面作为高程基准面 ,这样 GPS高程经拟合后可获得相对于拟合基准面的准确高程 ,水准测量附合于 GPS点进行闭合差的调整 ,充分利用了 GPS的高程信息 ,有益于在线路工程中用

大庆长垣以东地区扶杨油层层序地层格架

应用Exxon层序地层学三分性理论体系,追踪盆地范围内可对比的标志层,将松辽盆地晚中生代地层划分为三级层序。在三级层序地层格架内,运用Cross陆相高分辨率层序地层原理,依据中、短和超短期基准面变化,将扶杨油层细分为3个中期基准面旋回、8个短期基准面旋回和39个超短期基准面旋回。并按点、线、面的对比流程,编制出10条骨架对比剖面和166条辅助地层对比剖面,建立了大庆长垣以东地区统一的层序对比格架。新建立的层序地层对比格架,层序级次清晰、可操作性强,为该地区未动用储量全面投入开发奠定了地质基础。

GPS跨河水准测量实验

根据《国家一、二等水准测量规范》中关于跨河GPS水准测量的规定,进行了GPS跨河水准测量实验。结果表明,同岸的高程异常变化率α较差均符合规定要求,不同岸的高程异常变化率α较差超出限差,计算与实测水准高差相差26.98 mm,超过水准测量规定限差的10倍。因此,在一等水准测量要求下,即使在十分平坦的场地条件下也不宜使用GPS水准测量来实现跨河水准测量作业。

粒子加速器设备标定中基准面引出研究

在粒子加速器设备标定中,如丝靶、剥离膜等设备需采用光学仪器间接测量其中一些运动机构相对于标定基准的偏差,这时需将激光跟踪仪测量的标定基准进行引出,提供用于光学仪器定位的参考点。本文对采用激光跟踪仪进行基准面引出时的误差及其影响进行了分析,通过约束水平拟合及合理选择放样参考点的方法,能有效减小误差的影响。这种方法可提高准直的精度,能为实际工作中类似设备的标定提供指导,保障加速器设备的顺利安装,在加速器准直测量中具有重要意义。

复杂近地表波动方程波场延拓静校正

当地形起伏剧烈、地表高程差较大时,采用传统的垂直静校正方法会使地震波场发生扭曲。基于单平方根算子的波动方程基准面静校正方法,将起伏地表的叠前数据通过波场外推到高于地形线的某一基准面上,在基准面与地形线之间填充一套新地层,填充层的速度选为接近于直达波;从地形线以下的某深度出发,在共炮点集中,根据菲涅尔原理以及检波点的空间位置,以检波点接收的地震数据为二次震源,通过上行波正向外推将检波点延拓到基准面上;再根据炮点、检波点互易原理,通过下行波反向外推将炮点延拓到基准面上。数值模拟结果证明,该方法正确有效,有利于后续的常规处理和叠前成像。

构造复杂地区地震资料速度和成图方法研究与应用

目前的地震资料解释、速度分析、时深转换往往在一个解释软件上完成,而每个软件都有其优缺点,对于构造复杂地区来说,只用一个解释软件进行构造成图不能满足工作的需要。对Geo Quest和Landmark解释软件中的两个绘图模块CPS- 3和Z- MAP Plus的优缺点进行了分析,对速度分析模块In Depth的功能进行了完善,实现了两绘图模块间的数据传输。在地震剖面的基准面与速度谱的基准面不一致的构造复杂地区,提出了一种时深转换及构造成图新方法:在In Depth模块中建立高精度的三维速度场,时深转换在速度谱基准面上完成,结合绘图模块CPS- 3和Z-MAP Plus优势来编制构造图,并利用Earth Vision可视化软件对构造成果图进行三维可视化显示;此方法首次应用于C工区。

起伏地表条件下的合成平面波偏移及其并行实现

基于波动方程的延拓方法保持了波场的动力学和运动学特征,能很好地克服时移静校正法(使波场产生畸变)的不足,消除地表起伏的影响,将非水平观测界面记录改造为水平观测界面(新基准面)记录。在重建的水平基准面上进行平面波源和平面波源记录的合成,可克服以往由于地形起伏而无法进行平面波源和平面波源记录合成的问题,完成起伏地表条件下的平面波偏移。为了进一步提高运算效率,可按照将平面波的不同入射角、不同频率范围分配到各个节点的原则,进行MPI并行计算,可成倍地提高计算效率。具体步骤如下:①将共炮集数据延拓至最低起伏面以下的新基准面;②从延拓后的共炮集数据中抽出共接收点道集;③将共接收点道集延拓至最低起伏面以下的新基准面;④从延拓至新基准面的接收点道集中抽出共炮集数据。上述整个过程相当于将观测系统下移至新的基准面。模型试算及实际资料处理结果表明,基准面重建后的并行平面波深度偏移结果与基于原始炮记录应用波场直接下延法得到的深度偏移数据的效果相当,但是前者的计算效率随着应用节点数的增多而成倍地提高。

广西平果铝堆积矿分带特征和成矿规律研究

广西平果铝矿区主要分布三种岩溶地貌类型,即岩溶丘陵斜坡型、岩溶峰丛洼地型和岩溶峰林洼地型,它们呈现规律性分布而划分为三个地貌带和对应的堆积型铝土矿带。堆积矿的岩溶地貌分带,是在构造地貌的背景下,由原生铝土矿层的暂时性基准面作用,导致矿区岩溶发育程度变化而形成。通过大量矿化数据的统计分析表明,堆积型铝土矿在化学成分、矿块粒度和分布形态三个方面的变化规律与其分带是一致的。探讨了堆积型铝土矿分带的形成机制,是原生矿层导致地貌动力平衡变化的结果。

二维加糙明渠紊流结构的试验研究

采用丹麦产二维激光流速仪对二维加糙明渠紊流进行了试验，获得了比较全面的紊动结构及阻力资料，并系统地分析了试验成果．着重探讨了二维粗糙床面的理论基面、当量糙率值的确定以及粗糙对时均结构和脉动结构的影响等问题．

铁路轨道几何参数捷联惯性测量基准的建立

为建立高精度铁路轨道几何参数的测量基准,针对传统陀螺稳定平台的不足,研究了基于捷联惯性技术的轨道几何参数测量基准的建立方法.通过分析轨道超高的基本测量原理,指出高精度姿态矩阵的解算是基于捷联惯性技术建立轨道几何参数测量基准的关键.为此,根据刚体运动学理论,建立了列车运动姿态、位置和速度微分方程;采用基于旋转矢量和四元数的方法分析了姿态矩阵解算中姿态、位置和速度的计算问题;采用多子样算法对姿态计算中的"圆锥误差"、速度计算中的"划桨误差"进行了补偿.仿真结果表明,基于多子样算法的捷联惯性基准建立方法能有效减小惯性测量系统随时间累积的计算误差,显著提高系统的精度.

高精度基准平面建立方法分析

基准平面的确立,是进行表面参数评定的基础;建立理想的基准平面,在几何量形位公差检测及相关工程测量方面具有重要作用.为了建立高精度的激光扫描基准平面,对扫描平面形成过程中光束的传播进行了详细分析;根据光学矢量反射定律,推导出了扫描误差的理论公式;在此基础上揭示了误差补偿的基本原理,导出了用于补偿扫描机构产生的扫描误差的理论公式;提出了据此准则进行设计的扫描机构的模型.分析表明,用激光及其扫描装置建立光学基准面时,扫描误差是不可避免的,这种误差不加补偿,则最终将引入基准光学平面影响基准精度,进而降低参数的评定精度;借助于所推导的误差补偿公式,是可以补偿这种误差的,这对于建立高精度的扫描基准平面具有理论指导意义.

机床夹具精度基准平面体系控制法的研究

在夹具精度设计中,应用本研究提出的夹具精度三基准辅助平面体系控制法,有利于实现项目完整、指标合理、易于规范化设计和计算机辅助设计。该方法以夹具复合体为设计对象,以工件结构和加工精度要求为目标,以加工刀具和机床安装基准面为参考体,利用三个基准辅助平面来确定夹具精度控制项目:第Ⅰ辅助基准平面为平行于刀具速度方向、与机床工作台(面)对应的夹具安装基面;第Ⅱ辅助基准平面(线)通过刀具(或夹具)中心,并垂直于第Ⅰ基准平面;第Ⅲ辅助基准平面通过夹具某点,并垂直于第Ⅰ和第Ⅱ辅助基准平面。

一种基于虚拟基准的太阳帆板平面度测量仪

本文针对太阳帆板平面度测量这一特定要求 ,开发出了一种基于激光三角原理的特殊结构的光电非接触平面度测量系统。该系统摒弃了传统的大面积工件平面度测量所需要的高精度导轨等实物基准 ,而是通过在计算机中建立高精度的虚拟基准 ,达到了对太阳帆板平面度的高精度测量 。

鄂尔多斯盆地东缘兴县地区山西组高分辨率层序地层与聚煤规律

运用沉积学和高分辨率层序地层学理论与方法，基于岩心、录井、测井等资料的综合分析，对兴县地区山西组进行了基准面旋回研究，识别出1个中期旋回（MSC1）和5个短期旋回（SSC1～SSC5），建立了山西组高分辨率层序地层格架，并在格架范围内划分了煤系发育的沉积体系和微相。研究表明，区内山西组为河控三角洲沉积体系，沉积微相以泥炭沼泽、（水下）分流河道和（水下）分流间湾为主，煤层主要形成于三角洲平原或者三角洲前缘（水下）分流间湾淤积变浅的泥炭沼泽环境。基准面旋回对聚煤演化及煤层的空间分布起着重要的控制作用，总体上煤层主要形成于中期基准面旋回上升半旋回的中上部和下降半旋回的底部，而前者之上发育的短期基准面上升半旋回的顶部，即最大可容空间附近更易形成厚煤层。

基于起伏地表的合成平面波叠前深度偏移

实践表明,波场延拓叠前深度偏移比Kirchhoff积分法成像精度高,但计算量大;而平面波叠前深度偏移比炮域叠前深度偏移运算效率高,且成像精度相当,但只适应水平地表。为此,介绍了一种适应起伏地表的合成平面波叠前深度偏移方法,其基本思路是:以地震排列的最高点所在平面为波场延拓起始面,将起伏地表的地震排列观测数据(检波点或炮点)向下延拓到地表最低点所在的水平基准面,实现波动方程基准面校正;在此平面上应用p变换将全部炮点合成为平面波震源,从而使全部炮记录分解成平面波记录;运用下行波方程、上行波方程分别将平面波震源波场、平面波记录波场沿深度方向外推,在每个深度进行波场相关并累加,获得该深度的成像波场值,得到共分角度的平面波偏移道集;将所有不同共分角度的平面波偏移道集按坐标叠加,得到基于起伏地表的合成平面波叠前深度偏移成像结果。四川龙驹坝地质模型的理论试算及四川实际山地资料HNT12线的处理结果表明:基于起伏地表的合成平面波叠前深度偏移成像结果的质量与传统炮域叠前深度偏移的结果相当,但运算效率显著提高,且适应起伏地表。