基于全纯嵌入的多时间断面潮流快速计算方法

为分析新型电力系统的长时间尺度特性,需开展多时间断面下的潮流计算。提出基于全纯嵌入的多时间断面潮流快速计算方法,在较小的误差下实现配电网多时间断面电压幅值和相角的快速计算。对全纯嵌入法中的电压幂级数系数开展数值分析,推导出电压幂级数系数的线性计算方法。在此基础上,提出2种多时间断面潮流快速计算方式。配电网测试系统的测试结果验证了所提方法的有效性。

中国东北地区410间断面结构及其动力学启示

地幔过渡带是地球内部重要的储水带,其内部间断面的厚度及两侧地震波的速度跃变可对过渡带附近的含水量和矿物组分提供重要约束。笔者利用中国东北地区4个流动台阵的公开地震数据,提取出多频段Pds转换波的振幅信息,基于马尔科夫链蒙特卡洛方法(MCMC)同时反演获得了该地区410 km间断面的厚度及两侧的横波速度跃变值。结果显示,中国东北地区410间断面厚度达到~25 km,横波速度在该深度范围内增加了约6.9%。笔者认为是滞留在过渡带底部的太平洋板块持续脱水,增加了过渡带顶部的含水量(>0.5 wt%),使该处矿物处于或高于流体饱和状态,导致该处矿物发生部分熔融,形成低速低阻异常体的同时使410间断面相较于无水情况(~7 km)发生了显著增厚。

基于Hi-net短周期地震波形资料的汤加地区Lehmann间断面研究

上地幔低速带底部的Lehmann间断面的存在形态及其性质的研究对于认识岩石圈与软流圈的耦合关系以及相关的地球动力学过程具有非常重要的意义.本文收集了自2004年以来汤加地区的深度介于75~150 km,震级介于Mb 5.0~6.0的6个地震的日本Hi-net台网记录的短周期波形资料;根据N次根倾斜叠加方法对波形资料进行叠加处理获得的相对幅度灰度图,提取出离源下行的SdP转换震相,最终获得了近源230 km深度附近的6个转换点;进而据此发现汤加地区下方的Lehmann间断面存在深度及较小的水平变化,这意味着该间断面可能是从位错蠕变的各向异性区向扩散蠕变的各向同性区转换的边界.

面间煤柱与顺槽“掘-充-留”一体化科学问题与技术

我国将煤炭作为兜底保障能源的局面短期内无法改变,仍将长时间面临煤炭资源保护与煤基固废利用率低的难题。通过创新采掘方法,同时实现提高煤炭资源回采率、规模化处置煤基固废,为煤炭行业绿色可持续发展提供了新途径。在深入调研煤炭资源开采技术发展现状的基础上,提出了煤矿“掘-充-留”掘进新工法。从大断面巷道快速掘进、连续高效充填和巷道安全留设3个方面,通过理论分析、数值模拟等手段,系统论述了“掘-充-留”工法的科学问题和关键技术,研究结果表明:①针对大断面巷道快速掘进、掘进工作面围岩稳定性控制等工程难题,凝练了煤岩特性与掘进机截割参数匹配机制、覆岩载荷空间传递机制与围岩变形机理、锚杆/索-顶板相互作用关系及支护机制3个科学难题,构建了以掘进区地质环境超前实时感知、落-装-运煤多工序智能协同作业、钻锚支架随掘随支围岩时效控制和大断面巷道防漏风及通风优化为核心的技术体系;②从大断面巷道承载体系及时构建及其承载性能调控两个方面凝练了连续高效充填的科学问题,包括充填体-煤层-锚杆/索协同承载机制、多元固废基充填材料水化固结机制,明晰充填体物理力学特性时空演化规律,建立了充填空间安全高效搭建、充填材料工作性能调控、充填材料流动-固结感知为核心的连续高效充填关键技术体系,相关理论与技术的突破可以为充填材料的原材料优选及配比设计、添加剂开发/选型及工作性能调控、掘进速率及充填步距优化设计、充填体固结监测等提供基础理论依据;③基于巷道安全留设及全生命周期内围岩易断裂、易片帮和易损伤等关键难题,阐述了巷道围岩应力场时空分布特征、巷道变形与损伤演化机制、巷道围岩工程质量监测与稳定性调控理论3个科学问题,形成了以巷道围岩稳定性智能预警、巷道围岩变形控制为核心的关键技术体系。开展煤矿“掘-充-留”工法的科学研究与工程示范,实现固废规模化处置-面间煤柱高效回收-顺槽快速掘进的协同,可以推动煤炭行业绿色低碳转型发展。

利用前驱波研究地幔间断面的若干进展

地幔速度结构提供了地球内部热和化学状态及其构造演化历史的重要信息。对于地幔间断面的研究可以更清楚地了解地球内部温度分布特征和化学结构,并对确定地幔间断面成因及地幔对流模式等地球动力学问题具有重要的意义。地震学观测显示在410 km、660 km深度普遍存在速度间断面,并且在全球特定区域的上地幔(220 km、300~350 km、520 km、560 km)和下地幔(800~900 km、1100~1200 km、1800 km、2400 km)也有速度间断面的存在,不同区域地幔间断面的起伏可能受到温度、含水量、矿物相变及俯冲板块的影响。利用前驱波来研究地幔间断面具有独特优势,前驱波相比参考震相较早到达观测台站,从而避免其他震相的干扰,可以更准确地研究较弱的速度间断面。文章收集整理近些年来地震学家利用前驱波研究地幔间断面的成果,包括长周期反射震相SS或PP的前驱波、深震震相sP、pP的前驱波和地球表面反射震相PKPPKP(P′P′)的前驱波等,并对不同前驱波的特点及地幔间断面的相关研究成果进行总结。利用前驱波研究地幔间断面的方法已较为成熟,及时收集总结相关的研究成果对认识地球内部结构并了解地幔的物质组成、板块俯冲对地幔结构的影响及地幔对流模式等科学问题具有重要的意义。

地幔过渡带间断面结构地震学成像研究进展

地幔过渡带位于410-km和660-km两个地震学间断面之间,是深入认识地球内部温度结构、物质组成以及动力学演化过程的关键区域.地幔过渡带的上下界面分别对应橄榄石到瓦兹利石和林伍德石到布里奇曼石和铁方镁石的矿物相变.本文总结了地幔过渡带间断面结构的主要地震学研究方法以及研究进展.这些方法包括SS和PP前驱波方法、接收函数方法、ScS多次反射波方法、P'P'前驱波方法、三重震相波形模拟方法、背景噪声体波干涉成像方法等.总体而言,地幔过渡带的厚度与地幔过渡带速度在大尺度结构上存在正相关性,表明两者都主要受控于温度结构,与橄榄石矿物相变预测一致.然而,地震学观测得到的410-km和660-km间断面的绝对深度和几何形态则缺乏相关性,可能是由于地幔过渡带上下界面处的横向温度变化特征并不一致或者由于水含量和化学成分等差异所导致.410-km和660-km间断面的强度(包括速度、密度和波阻抗跳跃值)和宽度主要受到地幔过渡带化学成分和水含量的影响.一些地震学研究还探测到了地幔过渡带内部的520-km和560-km间断面,前者被认为由瓦兹利石到林伍德石的相变所导致,而后者可能与钙-钙钛矿从超硅石榴子石中出溶有关.地幔过渡带附近的低速层可能与过渡带物质进入上下地幔发生脱水熔融存在一定联系.尽管地幔过渡带研究取得了长足进展,但仍有许多重要科学问题悬而未决.精确可靠的地幔过渡带地震学成像结果可以为这些问题提供关键信息,但同时也需要与矿物物理学、地球动力学、地球化学等学科交叉融合.本文最后对未来的地幔过渡带地震学研究方向进行了展望.

近距离煤层群支架拆装间支护技术的探索实践

平煤股份四矿己16.17-23160工作面末采回撤期间,回风巷需施工大断面支架拆装间,受近距离煤层群开采影响,己16.17-23160回风巷支架拆装间处于上覆己15-23140机巷、己15-23160瓦斯尾巷下方,通过现场钻探实测上下煤层距离及老巷状况,针对末采期间工作面超前支承应力影响和围岩状况,优化棚索联合支护方式,改进施工方法,实现安全高效生产和精准有效支护。采用数值模拟的方法进行分析验证,为近距离煤层群复杂条件工作面末采回撤期间大断面支架拆装间施工和支护技术提供可靠的技术经验支持。

间断面缺失时间的计算问题——以贵州紫云上二叠统台地边缘礁剖面为例

本文以贵州紫云上二叠统碳酸盐台地边缘礁剖面为例,运用宇宙化学的概念,讨论了化学层序地层学研究中一个至关重要的问题,即各种间断面缺失时间的估算,由此而提出一系列有关化学层序地层理论的新概念,包括时间凝缩面、时间间断面、相对压实因子和时间缺失因子等。最后还恢复了具线性时标的紫云地区晚二叠世相对海平面变化定量曲线。

长白山—镜泊湖火山区上地幔间断面接收函数研究

利用布设在长白山地区的19个PASSCAL宽频带流动地震台站近一年的远震记录和布设在镜泊湖火山区14个宽频带轻便数字地震仪三个月的远震记录,共得到高质量的423个接收函数,通过对这些接收函数的共转换点叠加得到研究区的间断面的分布及形态.研究结果表明,研究区存在410、520km和660km间断面.410km和660km间断面较为连续且具有正相关性质,410km间断面在长白山天池火山下局部上隆,660km间断面具有复杂的多界面性质.410km和660km之间的过渡带厚约250km,接近全球平均水平.珲春深震区下660km界面下陷,其上还有多组震相,这些震相在珲春深震区东西两侧不连续,推测西太平洋板块至少已经俯冲到欧亚大陆下的上地幔过渡带中.410km间断面在长白山火山区下局部上隆,660km间断面具有的复杂结构和珲春深源地震的发生均与俯冲板块在过渡带中的活动有关.俯冲板块在受到660km间断面的强大阻力后,在660km间断面之上变为近水平扩张.推测在欧亚大陆下西太平洋板块的最前端可能已经不是一个完整的整体,或许是由几个有一定联系的板块残片组成.

济阳坳陷新老第三纪地层间断面研究

济阳坳陷新老第三纪地层间断面是一个下剥上超面。界面之下为断陷沉积，受构造抬升作用的影响地层受到强烈剥蚀，从凸起到凹陷地层时代由太古代逐渐变化为中、新生代；地层接触关系由非整合接触逐渐变为平行不整合；裂变径迹和镜质体反射率资料反映出地层剥蚀量也存在明显差异，凸起上约６０００～８０００ｍ，凹陷内不到１００ｍ。界面之上为坳陷沉积，馆陶组下段为填平补齐沉积，上段为披覆沉积，盖在所有凸起和凹陷之上。这些特征体现了济阳坳陷由断陷阶段断块掀斜运动到整体抬升、剥蚀夷平再到坳陷阶段整体沉降运动的演化过程。

地层间断面的时间结构研究进展

地层中的间断面代表了一段缺失（或无记录）的地质历史，不同类型的间断面通过不同类型的地层不整合面表现出来。其代表的时间结构可以分为三部分，即剥蚀掉的沉积物沉积所需的时间，剥蚀掉这些沉积物所需的时间及无沉积间断的时间。不同间断面具有不同的时间结构单元组合。文中介绍了有关剥蚀量的估算、剥蚀开始的时间及无沉积间断时间的定量研究方法，并对目前间断面研究中存在的问题进行了探讨。

用接收函数叠加技术研究滇西上地幔间断面埋深

在对台站下方的径向接收函数进行分析和对比的基础上，通过基于动校正的接收函数叠加方法，利用云南数字地震台网记录的保山、畹町、沧源和腾冲4个台站的三分量宽频数据，计算出了各台站下方的SV分量接收函数。结果表明，在保山、畹町和沧源台下方清楚地显示出了深度700km处的间断面，较全球平均660km要深。另外，在深度290—500km之间可能还存在多个间断面；腾冲台下方700km处的间断面不太清楚，而且上地幔间断面仅为210km深，较其它三个台要浅。

用接收函数方法研究中国及邻区上地幔间断面的埋藏深度

使用中国及邻区的 1 8个数字化地震台的宽频带三分向远震记录图 ,筛选计算得到了 2 6 3条径向接收函数 ,并拾取了在 41 0km和 6 6 0km间断面上的透射转换震相P41 0 S、P660 S与P波的到时差 .通过调整各台站之下的速度模型中这两个间断面的深度 ,使理论接收函数的P41 0 S、P660 S与P波的到时差与观测值相符 ,最终确定这两个间断面的实际埋藏深度 .结果表明 ,各台站之下 41 0km间断面的平均深度为 40 3km ,具有明显的横向不均匀性和区域性 ,其中北京台、西安台、兰州台和恩施台等的埋藏深度较浅 ,琼中台、CHTO等台较深 .6 6 0km间断面的平均埋藏深度为 6 6 3km ,也存在明显的横向不均匀性 ,其中牡丹江台和MAJO台的较深 ,琼中台和HYB台的较浅 .

冻土温度场计算中热间断面处理的理论分析

建立了冻土温度场计算中经常涉及的三类位置固定的热间断面的温度衔接条件和计算处理方法.间断面在冻土温度场计算中通常被简化成一个厚度趋于零的薄层,导致系统热性能在此发生突变,热参数成为空间位置坐标的奇异δ函数.根据间断面介质热传输过程满足的能量守衡定律和三类间断面的传热机制,应用积分原理和中值定理,推出一般条件下热间断面的温度衔接条件.将导出的一般条件下的温度衔接条件应用于三类热间断面,得出具体处理此三类间断面的温度场计算方法.

N次根倾斜叠加方法在间断面研究中的应用

将N次根倾斜叠加应用于地幔间断面研究 ,通过实例计算 ,给出了不同次根倾斜叠加的结果 ,展示了N次根倾斜叠加方法的特点 ,不但可以增加信噪比 ,而且还提高了信号的清晰度 ,但有时会引起信号的畸变 .N的选取取决于资料的噪声分布、信噪比和台站个数等因素 .本文讨论了间断面倾斜对信号相对于参考震相的走时差、水平慢度差的影响 ,为分析倾斜叠加结果提出了修正标准 。

多时间断面电–气综合能源系统状态估计

随着电-气综合能源系统的快速发展,为准确感知运行状态需要对其进行状态估计。但天然气系统和电力系统响应时间及变化速度存在较大的差异,需要能够实时感知天然气系统暂态过程的运行状态。引入了离散化的天然气管道方程来描述其暂态变化过程,构建多时间断面的电-气综合能源系统状态估计模型,模拟电-气综合能源系统动态特性,更准确地描述其变化过程,感知系统运行状态的变化趋势。通过算例分析验证了不同量测配置下多时间断面状态估计的有效性,并与稳态模型估计结果进行了对比分析。

牡丹江和海拉尔台下方地幔间断面结构及推论

利用牡丹江 (MDJ)和海拉尔 (HIA)台 1 988— 2 0 0 0年的宽频带三分量数字地震记录 ,通过地幔间断面产生的P SV转换波 ,研究台站下方地幔间断面的分布以及日本海俯冲带对 6 6 0km间断面的影响 .为了提高所得结果的可靠性 ,采用了线性 -偏振滤波方法和修正的N次根倾斜叠加方法来提取P SV转换波 .前一方法通过实验选取适当的光滑平均和提出立体角的约束 ;对后一方法进行了震源深度校正和间断面倾斜的修正 .结果表明 ,在MDJ和HIA台下方 ,除在 6 6 0 ,41 0 ,2 2 0和 5 2 0km深度附近均存有间断面外 ,在 1 40 ,3 5 0 ,5 70 ,740和1 0 80km深度附近也存在间断面 ,显示了地幔中径向分层的复杂性 ;另外 ,MDJ台下方 6 6 0—840km之间的间断面结果比HIA台下方的复杂 ,似有分层结构 ,可能反映了俯冲带的影响 .

接收函数反演上地幔速度结构和间断面的剥壳遗传算法

探讨了使用台站接收函数反演得到上地幔速度结构和间断面深度的一种方法———剥壳遗传算法 .由地表至深部分成几个深度段 ,逐段反演速度结构 ,并在接收函数曲线上剥离浅处间断面的多次反射震相和反射转换震相对深部间断面的一次透射转换相的影响 .在每一深度段使用浮点编码、算术杂交和非均匀变异的遗传反演方法 ;在 10次独立反演后 ,依据适应度选出 5 0个优秀模型 ,对其加权平均得到该段的最终速度结构 .所形成的方法和程序 ,用iasp’91模型进行数值检验之后 ,又反演了海拉尔台的观测接收函数 ,给出台下深至 70 0km的速度结构和主要间断面埋藏深度及速度跃变量 .

江陵凹陷新老第三纪间断面地层剥蚀厚度研究

在运用声波时差法计算76口钻井的地层剥蚀量的基础上,利用地层对比法以钻井的地层剥蚀量为起算点和约束点,以相交剖面在交点处的剥蚀厚度相等为原则,计算全区的地层剥蚀量,恢复江陵凹陷N/E间断面地层剥蚀厚度,为研究区的构造演化史、沉积发育史和生排烃史的深入研究提供依据。

岩体在工程状态下间断面的力学效应

通过对岩体工程地质现象和实验现象的观察、分析,并对一些物理模拟和数值模拟的结果进行了研究和总结,试从12个方面,在定性的意义上阐述了岩体中间断面对其力学性能和行为影响,并对这些影响分别作了简要的论证和解释。