点状灾害现象的分维计算方法及其比较 --以中国大陆地震为例

以中国大陆地震为例,对点状灾害现象的分维计算方法及其差异进行了研究。文中得到下述结论：对于进行点状灾害现象的分形研究,网格法与圆法都是可以选用的方法,但是由于这两种方法的计算结果有所不同,所以,要进行分维比较的话,必须选择相同的分维计算方法;另外,为了保证计算结果的可比性,在采用相同分维计算方法的同时,还要注意相同标度值点的选取。     

藻类絮凝体形态学特征及其与气浮的关系研究

采用聚合氯化铝(PAC)作为混凝药剂,利用混凝-气浮技术去除水中铜绿微囊藻(MA),用图像法对絮凝体的分形维数进行测定,分析不同混凝条件下的气浮除藻效果以及PAC-MA絮凝体的形态学特征,并探讨两者的关系.结果表明,在快速混合搅拌强度和时间分别为500 s-1和1 min,回流比为10%条件下,PAC最佳投药量范围为5.6-9.8 mg/L Al2O3,最佳点为8.4 mg/LAl2O3;最佳的絮凝反应搅拌强度范围为50～80 s-1,最佳点为50 8-1;最佳的絮凝时间范围为5～8 min;投药量、絮凝反应搅拌强度及时间对PAC-MA絮凝体形态有着显著影响,在最佳混凝条件下,絮凝体的二维分形维数D2较小,在1.168 8～1.235 7之:间,相对应的絮凝体的平均粒径较大,在300～500 μm之间;在适当的混凝条件下,结构疏松,枝权较多,尺寸较大的PAC-MA絮凝体与气泡粘附效果好,容易气浮去除.     

EVIDENCE OF CHAOTIC BEHAVIOR IN SINGAPORE RAINFALL1

ABSTRACT: This paper focuses on the investigation of the existence of chaotic behavior in the Singapore rainfall data. The procedure for the determination of the minimum number of variables essential and the number of variables sufficient to model the dynamics of the rainfall process was studied. An analysis of the rainfall behavior of different time periods was also conducted. The correlation dimension was used as a basis for discriminating stochastic and chaotic behaviors. Daily rainfall records for durations of 30, 20, 10, 5, 4, 3, 2, and 1 years from six stations were analyzed. The delay time for the phase-space reconstruction was computed using the autocorrelation function approach. The results provide positive evidence of the existence of chaotic behavior in the daily rainfall data. The minimum number of variables essential to model the dynamics of the rainfall process was identified to be 3 while the number of variables sufficient to model the dynamics of the rainfall process ranges from 11 to 18. The results also suggest that the attractor dimensions of rainfall data of longer time periods are higher than that of shorter time periods. The study suggests a minimum number of 1500 data points required for the computation of the correlation dimension of the rainfall data.     

小尺寸装药直径及约束条件对Jo-9c爆压影响的实验

采用锰铜压阻法对Jo-9c在小尺寸装药条件下的爆压进行实验测定,得出不同装药条件下的爆压值,并对数据进行分析,得到约束条件和装药直径对爆压的影响规律.     

阜山金矿进回风巷粉尘孔粒径分布及其分形特征

为探究金属矿井下粉尘孔粒径特征,以阜山金矿为例,系统研究其进风巷粉尘(IAD)、回风巷粉尘(RAD)的孔粒径分布(PSD)情况.首先,利用激光粒度分析仪与扫描电子显微镜(SEM)、低温液氮吸附仪分别测试粉尘粒径与孔参数,然后利用分形理论计算并分析其粒度分形维数与孔分形维数.结果 表明:RAD粒径比IAD粒径小,两者最可...     

综放工作面覆岩破坏特征及裂隙演化相似模拟试验研究

针对煤层开采后常出现矿压显现剧烈、煤岩透气性增大和地表下沉等问题,利用二维相似模拟试验研究综放工作面覆岩破坏特征并通过分形理论表征裂隙演化规律.试验结果表明:煤层基本顶初次来压步距为78 m,周期来压步距为24 m;煤层采动裂隙发育,距煤层顶板超过35 m;煤层开采后形成的覆岩裂隙具有分形特征,其分形维数随工作面的推进...     

粒径损伤对原生煤和构造煤孔隙结构与分形特征的影响*

为了分析构造煤与原生煤因孔隙结构不同而导致的内部瓦斯存储和运移所存在的差异性。结合低温液氮实验,分析2种煤样的孔隙特征参数与分形维数之间的关系,发现破碎作用对原生煤和构造煤孔隙的破坏路径略有区别。对于原生煤,破碎作用先作用于较大孔隙,之后对微孔产生影响;而对于构造煤,破碎作用直接对较大孔隙和微孔隙产生影响。研究结果表明:原生煤孔隙表面越粗糙、微孔比表面积越大,吸附能力越强;构造煤孔隙结构越复杂、微孔孔容越大,吸附能力越强。研究结果可为构造煤与瓦斯突出的防治提供研究基础。     

城市热场剖面的分形维数计算及其意义研究——以上海中心城区为例

城市热环境是城市中建筑物的不断增加及人类活动、大气状况、地表热量传输等多种因素综合作用的结果,因此城市往往具有极为复杂的热表面。由于热量分配、传输具有一定的复杂性,传统的模型预测与定点观测方法在分析城市热表面空间结构及其形成机制方面存在一定的不足。随着空间信息科学的发展,卫星遥感技术为获取城市热场信息提供了可靠的手段。选用上海市2000年6月14日的Landsat ETM+热波段影像,首先反演城市地表温度,再引入剖面线分形的方法,在GIS的支持下,计算从人民广场出发的8个方向的分维数,并进一步探讨剖面线分形的意义,得到如下结论：城市热表面的剖面线具有明显的分形特征,8个方向的分维数为1.530 0～1.780 6,表征不同剖面线的复杂程度。热场表面剖面线的分维数揭示了3个方面的意义：首先不同的分维数反映热场不同方向上温度变化的复杂程度;其次,相对于城市中心,反映不同方向上城市边界形态的差异性;第三,进一步揭示不同方向上,下垫面土地利用类型空间组合变化的复杂程度。     

泥石流堆积物的分形结构特征

本文依据分形理论,分析了泥石流堆积物粒度组成的分形结构特征,其分维值介于2～3之间。分维可作为描述泥石流堆积物粒度组成的参数,分维的大小表征了作为自组织系统的泥石流堆积物的本质特征。论述了分维的研究意义。     

SOLUTE TRANSPORT IN THREE‐DIMENSIONAL SATURATED POROUS MEDIA HAVING SELF‐SIMILAR HYDRAULIC CONDUCTIVITY DISTRIBUTION1

ABSTRACT: Customarily, it has been assumed that hydraulic conductivity is a stationary, homogeneous stochastic process with a finite variance for stochastic analysis of solute transport in the subsurface. That the distribution of hydraulic conductivity may have a fractal behavior with long range correlations was suggested from field data analyses. This motivates us to further investigate how the fractal behavior of permeability distribution impacts solute transport in porous media. This study provides longitudinal and transverse macrodispersivity coefficients and the variance of the solute concentration. Longitudinal and transverse macrodispersivity coefficients are found to depend strongly on the fractal dimension (D) of logarithmic hydraulic conductivity (logK). The longitudinal and transverse macrodispersivity coefficients are the highest when D = 1, and the values decrease monotonically to zero at D = 2. Both coefficients correspond to the characteristic length scale of the logK distribution, thus are scale dependent parameters. The ratio of the transverse to the longitudinal macrodispersivity coefficient is on the order of 10^‐1 to 10^‐4. Concentration variance also decreases with the fractal dimension of logK. There is no spatial spreading of solute for D = 2, and the concentration variance reaches zero for this case.