打通一煤矿含水特征及矿井防治水研究

探讨了矿井含水层的含水特征、矿井涌水的形成条件以及地表水与含水层水之间的水力联系，分析了矿井水害对生产的影响和处理方法。     

桃园煤矿松散底部含水层水文地质特征分析

本文分析了桃园矿松散底部含水层的水文地质特征，指出了底部含水层的沉积环境、沉积厚度、沉积粒度是底部含水层含水特征的主要控制因素。     

论岩溶含水层地下水资源评价的概念模型

本文以贵州西部水城岩溶盆地为例,论述了地下水资源开发与工业发展的矛盾。讨论了岩溶含水介质的一些特征并划分其类型模拟含水介质中地下水的运动规律。另外,计算在考到所有输入与输出的情况下岩溶地下水系统内地下水的均衡,试图建立一个能反映该区水文地质条件的岩溶含水层地下水资源评价的概念模型。     

多尺度分形多孔介质气体有效扩散系数的数学模型

基于毛细管束假设和分形理论,建立了一种计算多孔介质中气体有效扩散系数的数学模型.利用分形几何理论,引入孔隙面积分形维数、孔道迂曲度分形维数以及孔隙连通性等参数定量表征多孔介质中真实的内部结构,构建出多孔介质、多尺度孔隙结构的分形模型,系统地研究了多孔介质中不同尺度孔隙下的气体扩散过程,推导出了分形多孔介质气体有效扩散系数模型,并分析讨论了多孔介质微结构参数对气体有效扩散系数的影响.研究结果表明,气体有效扩散系数随着平面孔隙度的增大而近似呈线性增加,孔隙面积分形维数与气体有效扩散系数呈正相关,而孔道迂曲度分形维数与气体有效扩散系数呈负相关;不同孔隙度情况下,气体有效扩散系数随着孔隙最小/最大直径比的变化趋势不同,孔隙连通性越强的多孔介质,气体有效扩散系数越大.     

煤层气田水文地质参数与煤层气井产能相关性

为了解含水层水文地质参数对煤层气成藏和开采的控制作用,研究了河东煤田三交区块主采煤层的直接含水层组水文地质条件与该区煤层气产能的相关性.结果表明:水力边界、水动力场和水化学场和煤层气赋存特征存在相关性,水位标高、矿化度、影响半径三个水文地质参数的合理匹配可以可获取较好的煤层气富集区,并确定研究区中南部为有利于煤层气富集和成藏的区域;三交井组与碛口井组实际排采数据与该区相应三个水文地质参数也存在关联性,开采中的产气规律与水文地质控气规律相一致,且开采模式可以分为滞后型和同步型两类.该成果对煤层气富集靶区预测和开采具有一定的参考价值和指导意义.     

打通-煤矿含水特征及矿井防治水研究

探讨了矿井含水层的含水特征、矿井涌水的形成条件以及地表水与含水层水之间的水力联系,分析了矿井水害对生产的影响和处理方法。     

湖北宜都磷石膏集中库区岩溶水文地质条件研究

建立磷石膏集中库，以堆填的方式处理解决磷工业废弃物是目前的主要方法，而磷石膏集中库的建立对库区水文地质条件有着极高的要求。为避免库区中磷石膏发生泄露对当地地下水环境造成污染以及为该库的实际工程建设与设计提供参考依据，本研究以湖北省宜都市枝城镇六里冲村的磷石膏集中库项目为例，综合利用野外水文地质调查、地球物理勘探、岩溶地下水示踪试验等方法，查明该地区的水文地质条件，采用Qtacer2软件获取水文地质参数，分析研究区岩溶地下水流向及岩溶含水介质结构特征。野外基础地质调查发现库区北部（初期坝处）发育一具有走滑性质的逆断层构造（F2），其是库区岩溶发育方向的主控因素；地球物理勘探确定了沿淹水淌断裂发育的岩溶区存在着地下水流径通道；示踪试验数据表明库区地下水流速缓慢，存在着由淹水淌断裂控制的地下水主流径带，方向为NE70°；分析示踪剂浓度历时曲线特征得出库区岩溶发育程度不均一，岩溶发育特征为裂隙、单一小型管道、局部溶洞并存，具有非均质各向异性特征；基于Qtacer2数据分析，估算出水力参数（包括弥散系数，纵向弥散度，摩擦系数，雷诺兹数，舍伍德数，施密特数）。研究成果对库区的选址、建设以及对当地岩溶含水层水资源保护提供了依据。     

饱和渗透系数空间变异性对边坡稳定性的影响

研究了降雨雨型、雨强和持时对边坡孔隙水压力分布的影响以及降雨入渗条件下饱和渗透系数的空间变异性对孔隙水压力、含水率、抗剪强度参数、局部安全系数等参数空间分布的影响。研究结果表明,降雨特性对边坡孔隙水压力的影响较大;受渗流主方向影响,降雨条件下饱和渗透系数的水平波动尺度对孔隙水压力及含水率的变异性影响小于竖向波动尺度,降雨致滑坡的临界滑面基本与坡面平行且深度较浅;随着饱和渗透系数水平波动尺度的增加,滑坡深度随之增大,从总体上坡体上部局部安全系数随饱和渗透系数竖向波动尺度的增加而减小。     

分形多孔介质渗透率与孔隙度理论关系模型

基于多孔介质微观孔隙结构的分形特征、毛管模型和Poiseuille方程建立了计算分形多孔介质宏观物性参数渗透率与孔隙度的理论模型,给出了二者之间新的理论关系式.分形多孔介质宏观物性参数及其关系式是多孔介质微观孔隙结构分维数、分形系数和微观结构参数的函数,不包含任何经验或实验常数.定量分析了多孔介质微观孔隙结构分维数、分形系数和微观结构参数对分形多孔介质宏观物性参数及其关联式的影响.理论计算结果与实验结果存在较好的一致性,表明理论模型是有效的.     

一维带限Weierstrass分形分层介质粗糙面电磁波透射特征

运用微扰法研究平面波入射分层介质粗糙面的电磁波透射问题,推出了不同极化状态的透射波散射系数公式。采用一维带限Weierstrass分形粗糙面模拟实际的分层介质粗糙面。结合一维带限Weierstrass分形粗糙面的功率谱,导出了平面波入射一维带限Weierstrass分形分层介质粗糙面的透射系数计算公式。通过数值计算。得出了HH极化状态下一维带限Weierstrass分形分层介质粗糙面透射系数的分形特征、基本特征、分区特征、随频率变化特征。结果表明,分维、空间基频、标度区间、底层介质介电常数、中间介质介电常数及厚度、粗糙面参数、入射波频率对透射系数的影响非常复杂。     

介电参数数值实验在探地雷达试验检测中的应用

相对介电常数标定是探地雷达试验检测的重要内容,直接影响探地雷达的试验检测精度,常规的方法是采用取芯进行校正,从反射时间和芯样厚度来获取波速和近似的相对介电常数,常常忽略了介电参数中电导率对雷达波速的影响。为减少单一的取芯校正方法带来的误差,采用时域差分法,对不同电导率的钢筋混凝土介质的双介电参数进行数值实验,分别从数值模拟剖面、单道波信号、电场分量波场快照3个方面,讨论了钢筋混凝土介质的相对介电常数、电导率和波速三者之间的关系,并分别采用三次插值和双调和样条插值方法获得了双介电参数对雷达波速校正的相关关系。结果表明:双介电参数与雷达波速的相关关系呈分段曲面分布,应综合考虑电导率和相对介电常数来进行雷达波波速校正。     

含水层水文地质参数的计算

介绍了一种利用地下水长期动态观测资料求取含水系统中不同途径的补给水量组成、含水介质在不同深度下的孔隙性及给水度等水文地质参数的方法。重点阐述了该方法的计算原理，并通过实例计算，证实了该方法的实用性。     

应用低频微波波段GPR测量土壤结构

结合在内蒙古包头地区和上海崇明岛地区的实验站点开展的实验工作,尝试性地提出了探地雷达用于刻画农田土壤剖面层位结构的方法.按照该方法在对探地雷达数据进行处理和分析之后,得到了沿测线的土壤结构细化剖面图,并与开挖剖面对比,结果吻合良好,表明采用探地雷达可以有效地探测土壤层位结构.     

电磁波组合测井资料在水淹层解释中的应用

兆赫级测量频率的电磁波测井提供了电导率和介电常数两类信息，有助于解决岩层经过长期注水开发后的水洗状况识别困难的问题。针对大庆油田电磁波组合测井仪，利用均匀介质磁偶极子电磁场理论考察分析发现，60MHz相位差同时受岩层介电常数和电导率的影响，而2MHz相位差值主要受岩层电导率的影响。同时，合理构建了由相位差曲线快速反演计算介电常数和电导率的公式：首先，针对2MHz相位差曲线，建立已知介电常数，反演计算电导率的公式；其次，以深侧向电阻率为已知输入，建立由60MHz相位差曲线反演计算介电常数的公式。针对两口密闭取心井进行反演计算，计算出的介电常数及电导率很好地反映了岩层水洗状况。利用反演计算的电导率和介电常数建立岩层水洗程度识别标准，符合率达到87.5%，为污水回注岩层的剩余油有效识别创造了条件。     

路面材料介电常数非均匀模型雷达电磁波模拟

针对实际路面材料颗粒的随机分布特点以及离散颗粒对电磁波的散射事实,建立了半空间路面雷达电磁波一维时域有限差分(1D-FDTD)方程,实现了沥青路面材料均匀和非均匀介电常数两种模型的空气耦合天线雷达电磁波正演模拟,并对以上两种模拟波与实测波形进行了对比分析.结果表明:路面材料的非均匀介电常数模型更加符合工程实际,为路面雷达进一步精确检测厚度及其他应用提供了新的方法.     

多层介质中路面雷达电磁波传播数值模拟

针对高效、快速、连续、无损的路面雷达应用技术存在的问题，研究了路面雷达电磁波在多层介质中的传播规律，基于电磁波理论的基本原理，从Maxwell方程着手，建立了雷达电磁波在路面结构体系中的传播模型，该模型考虑了介质介电常数虚部的贡献，理论上更加严谨，并更接近于道路工程实际，应用该模型，模拟合成了多层路面结构体系中雷达电磁波的反射信号，将其与实测信号对比，验证了所建立模拟方法的正确性和适用性。     

介质蜂窝等效电磁性能数值仿真分析研究

针对规则周期性介质蜂窝夹芯结构材料介电性能的等效计算,提出采用有限元数值仿真和反演计算的方法分析研究不同构型介质蜂窝单胞的几何参数对其等效介电性能的影响规律,并探讨了周期性介质蜂窝单胞的尺寸效应对介质蜂窝的等效介电性能的影响,数值结果表明周期性介质蜂窝结构材料的等效介电性能在面内具有明显的尺寸效应,随着介质蜂窝单胞数目的无限增大,介质蜂窝的等效介电性能将趋于一个均匀化值．     

谐振腔内介质的复介电常数求解方法研究

为了建立通用的数学模型求解谐振腔内介质的复介电常数εr，根据时谐电磁场的波动方程和边界条件，导出以εr作为本征值的变分方程，并应用于矩形腔内的介质柱，求解步骤有较大简化．测量结果表明，该方法可求解大尺寸、高介电常数、低损耗的介质样品．     

金属微粒-电介质复合材料的高频电磁特性

利用高频电磁波作用下金属微粒的等效偶极子模型，考虑表面衰减而引入金属颗粒的归-化电磁参数，由等效介质理论（EMT）得到推广的Bruggeman公式计算了金属颗粒-电介质复合材料等效电磁参数随入射波频率的变化．对于无磁性金属微粒所形成的复合材料，较高的等效电容率的虚部反映了复合材料具有一定的磁损耗和较强的吸波特性，等效磁导率的实部小于1显示出抗磁性．     

用探地雷达技术探测堤坝的隐患

探地雷达技术是根据电磁波在不同介质中传播特性不同的原理工作的,具有快捷、无损、连续测量和经济等优点,是目前病险库调查、坝体及截渗体隐患探测的良好手段。文章结合水库大坝隐患的探地雷达探测实例,介绍了用探地雷达技术探测涵洞形状及埋深、跌窝形态及发展趋势、截渗体形态及完整性的方法和成果,提出了土坝中电磁波波速的取值范围及选用天线的频率与探测深度、分辨率的相互关系,并揭示了土坝中不同隐患的雷达波特征。