合成记录在地震解释中的应用

第一篇：合成记录在地震解释中的应用

合成记录“二次标定法则”及其在地震解释中的应用 栗宝鹃

董春梅

宋亚民

张木森

刘斌

①

②

③

④

⑤（①②③④中国石油大学（华东）地球科学与技术学院，山东青岛，266580；⑤中石化胜利

油田河口采油厂，山东东营，257200）

摘要：人工合成记录是联系测井和地震的桥梁，精确的合成记录标定在精细地震解释中起着至关重要的作用。影响合成记录的因素主要有反射系数和地震子波，反射系数由声波数值计算得到，人为干涉的作用不大，为此，子波是影响合成记录标定的重要因素。由于子波旁瓣较多，导致合成记录波形改变、波组增多，影响标定的准确性。本文提出一种合成记录的“二次标定法则”，该方法先用与地震数据相同频率的标准的雷克子波进行初次标定，标定准确主要波组；然后用井旁道子波进行二次标定，对初次标定的结果做细微调整，由此得到准确的合成记录标定结果。

关键词：合成记录 子波

地震解释 1 引言

地震解释中，地震反射同相轴的地质层位和岩性意义是通过合成记录标定得到的。合成记录是联系地震和测井的桥梁，在正确进行地震解释中起着至关重要的作用。

合成记录在地震解释中的作用体现在以下方面：（1）精确的合成记录标定可以建立测井和地震之间的准确对应关系[1]，由此可以根据合成记录来确定要追踪的层位和辅助进行层位的闭合解释；（2）地震子波是有极性的，由地震子波的极性很容易定义地震剖面的极性[2]。因此，根据合成记录标定过程中提取的子波，可以进行地震剖面的极性判断。2 合成记录原理

制作人工合成记录，首先利用声波和密度测井资料求取反射系数序列，然后将反射系数序列与地震子波褶积获得[3]。具体公式

数序列，w(t)为地震子波。

由公式（1）可以看出，合成记录的好坏与反射系数和子波有关。

一个界面的反射系数是由上下两层的波阻抗得到的，其表达式为： 如下：

s(t)w(t)*r(t)

（1）

其中，s(t)为合成地震记录，r(t)为反射系

R2v21v

1(2)

2v21v1式中，R为反射系数，1,2为上、下两层的密度，v1,v2 为上、下两层的速度。

由公式（2）可知，反射系数由两层的速度和密度参数共同决定的。通过声波曲线可以得到速度值。Geoframe软件经常采用Gardner公式计算密度数值。Gardner公式的表现形式如下：

v

（3）式中，为密度，为速度，和为经验常数。

由以上分析可知，反射系数由测井资料的品质决定，我们所能做的就是优化子波。为了得到品质优良的合成记录，在这里，我们采取“二次标定法则”对地震子波进行两次标定。“二次标定法则”

“二次标定法则”的基本思想源于对子波品质的判断。由于井旁道子波形状一般都不规则，在与反射系数褶积之后，会产生较多的旁瓣。这些旁瓣相互叠加和抵消，使合成记录的波组和波形特征产生畸变，影响合成记录标定的准确程度。

为提高合成记录标定的准确性，我们首先选取与目的层地震资料主频一致的标准雷克子波进行初次标定。在主要波组标定准确之后，再选择特定时窗范围内的井旁道子波进行二次标定。

影响子波优劣程度的因素有以下几个：振幅、频率和相位。振幅是与波形相关的因素，质量好的子波，要求在有限频带内波形稳定，也就是振幅呈稳定的正弦变化；子波的主频应与井旁地震道的主频相一致[3]，主频过大会导致主瓣过宽，反之则主瓣过窄；

由于地震成果资料一般都做过零相位化处理[4]，所以要求地震子波的相位尽量为零相位子波。综之，只有波形稳定、有效频带内相位稳定、频率适当且单频带内峰顶平滑的子波，才是好的子波，这也是我们选用适当频率的雷克子波进行初次标定的原因。

经过初次标定之后,合成记录的波组与主要的地震反射同相轴基本一致。为了得到更为精确地合成记录标定结果，接着采用井旁道子波进行二次标定。由井旁地震道提取的子波，虽然波形难以与雷克子波相媲美，但振幅、频率和相位信息与地震剖面更为一致，由此合成记录的标定结果也更为准确。

实例分析

本文以DFG油田C40井为例，对“二次标定法则”进行说明。为达到精确标定的目的，首先对目的层段的井旁道地震数据进行频谱分析，确定地震资料的主频为30hz，在此先用30hz的雷克子波，对进行合成记录的初次标定（图1）。

图1 C40井Richer子波的合成记录标定

雷克子波是标准的零相位子波，其外形

仅随频率做细微的改变。通过初次标定，合成记录中主要波组（红色方框标注）与地震剖面有很好的对应，但细小波组和波形的吻合程度较差，有待于进一步改善。所以，“二次标定法则”的关键是第二步，即井旁道子波的提取与比对。

井旁道子波的提取方法有两类：统计性方法和确定性方法[5,6]。统计性方法子波与盲系统辨识的问题类似，即在反射系数和测井信息未知的情况下，通过地震记录来估计子波。其特点是通过估计得到反射系数序列，不需要测井信息，由此导致子波精度不高；确定性方法首先利用测井资料计算出反射系数序列，然后结合井旁道由褶积理论得到子波。虽然能得到较为准确的子波，但测井误差容易导致相位扭曲和振幅畸变。由此可见，两种子波提取的方法各有利弊，在此只能通过子波品质的好坏，来判断选用哪种类型的子波。

判断一个子波的好坏，需从子波的外形、振幅谱和相位谱三个方面进行判断。图2为统计性方法提取的井旁道子波，由图可以看出，该子波为零相位子波，具有波形稳定、主峰凸出、有效频带内相位稳定的优点，不足之处是子波主峰两侧均有旁瓣，旁瓣大且有些突出；图3为确定性方法提取的井旁道子波，综合运用了测井数据和地震数据，该子波波形稳定、有效频带内相位稳定，不足之处是子波非零相位，没有凸出的主瓣，这将导致我们无法根据子波的极性判断地

震剖面的极性，除此之外，由于测井误差的原因导致子波波形有些畸变，因此难以根据该子波进行精确地合成记录标定。

图2 统计性子波

图3 确定性子波

综合考虑两种子波的特点，为了使人工合成记录标定的结果更为精确，本文选取确定性子波进行合成记录标定，图4即为确定性井旁道子波标定的结果。通过图1和图4的比对可以看出：在对合成记录进行二次优化标定之后，波形特征和波组相似性均有明显的改善（蓝框标注部分），在子波旁瓣导致的波形改变方面，表现的尤为突出。图4 井旁道子波标定以后 结论

在地震解释初期，合成记录标定可以帮助我们判断地震剖面的极性；在地震解释的过程中，合成记录标定可以辅助我们进行同相轴追踪，在构造复杂（比如破碎带）、井网密集的区域表现的尤为突出；更重要的是，通过精确地合成记录标定，我们可以明确地震同相轴所代表的地质意义。

本文提出一种人工合成记录标定的“二次标定法则”，使得合成记录标定在主要波组标定准确的前提下，细小波组和波形的一致性又有了进一步的提高，达到了精确标定的目的。该方法对精确进行地震解释，也有着非常重要的意义。

参考文献

[1] 孙振涛, 孟宪军, 慎国强, 等.高精度合成记录制作技术研究.石油地球物理勘探, 2002, 37(6): 640-643 [2] 韩文功.地震剖面的极性问题.石油地球物理勘探.1994.29(6):769-772 [3] 洪余刚, 陈景山, 代宗仰, 等.合成记录

层位精细标定应用研究.中国石油勘探, 2005, 6:45-47

[4] 杨海长, 周玉.合成记录在层位标定应用中的几个关键问题.西南石油大学学报（自然科学版）.2009,31(4):52-57 [5] 杨培杰, 印兴耀.地震子波提取方法综

述.石油地球物理勘探, 2008, 43(1):

123-128

[6] 冯晅, 刘财, 杨宝俊, 等.分时窗提取地

震子波及在合成地震记录中的应用.地球物理学进展, 2002, 17(3): 71-77

第二篇：作业批改记录在历史教学中的运用

作业批改记录在历史教学中的运用

从教这么多年，我养成了一种习惯，即在批阅学生历史作业时做作业批改记录。

作业批改记录，就是教师在批改学生作业时，把学生作业中出现的问题进行简单的登记、分析、归纳、小结和研究。在日常的教学活动中，许多教师都忽略了这一环节，认为历史学科不同于数理化，写作业批改记录是多此一举,浪费时间。其实，在历史教学中做作业批改记录有着其他教学程序无法替代的作用。

一、为什么记

1.作业批改记录是历史教师备课的好帮手

作业批改记录记载着学生在上节课学习中存在的问题等重要信息，有利于历史教师及时了解学生对所学知识的掌握程度,为课堂讲评、改进教学提供了依据，也为教师制订下堂课的教学目标和重难点，选取教学方式或方法等提供材料。

2.作业批改记录是历史教师反思自身教学的镜子

作业批改记录不仅记载学生作业存在的问题，更重要的是对这些问题作出科学的分析，并在分析的基础上找到相应的措施。在写作业批改记录的过程中，历史教师可以针对自己的教学行为与活动进行反思。通过反思，将自己的教学经验上升为实践智慧，成功地实现教育理论与自我提升的链接。

3.作业批改记录是历史教师提升科研能力的途径

作业批改记录是简短的教学总结，是发自肺腑的心得体会，是论点鲜明、论据充分的论文，它让教师研究、探讨得心应手、游刃有余。由此可见，作业批改记录，不仅是教师对学生作业问题的一个书面呈现，它还是教师对教学问题深度思考的思想表达，是历史教师科研能力提升的有效途径。

4.作业批改记录是历史教师爱心育人的反映

作业批改记录上的点点滴滴，是历史教师一丝不苟、呕心沥血的有力见证，更是历史教师爱的表达，为人师表的人格表现。通过作业批改记录，历史教师可以培养自己爱的智慧，提高自身的道德素养。

二、怎么记

1.历史作业批改记录表的设计

作业批改记录的形式是多样的，我从实际出发，设计了“历史作业批改记录表”，仅供参考。

2.历史作业批改记录的内容

（1）记录历史作业的基本信息

首先，记录作业布置的内容，便于教师掌握历史作业的数量和难度，以便及时调整。其次，记录本次作业做得很好及很差的学生姓名，以便表扬和批评，做到赏罚分明。最后，记录缺交作业的学生名单，以便督促，防止个别学生逃避作业。

（2）记录学生在历史作业中出现的错误

这种错误可以是普遍出现的所谓“通病”，也可以是对其他学生有借鉴作用的典型错误。记录学生的典型错误时，答题过程要照录，特别是错处，要详细记录，以便讲评。例如，必修二（人教版）第5课《中华民族资本主义产生》的作业中，大多数学生都误认为“中国近代工业”中的“近代”是指其产生和发展于近代历史时期，其实这里的“近代”是指其使用机器生产而非手工劳动。

（3）记录历史作业中反馈出来的教学缺漏

分析作业中反映出的教学缺漏，看哪些缺漏是个别现象，哪些是普遍现象；缺漏部分是属于知识、能力，还是属于观点或技巧。对个别现象应有针对性地进行个别辅导，普遍现象则进行集体辅导。例如，有一道选择题：罗斯福新政中有利于长期性地解决失业造成问题的主要措施是A．举办公共工程B．实行《全国工业复兴法》 C．建立社会保障体系D．保护劳工权利。学生大都忽视对题目中“长期性地解决”的分析，错误地选了B。这反映出我在教学中忽视了学生审题能力的培养，有利于我改进今后的教学。

（4）记历史作业批改后记

每次批改作业后，要及时小结此次作业的得与失，以便总结经验，纠正不足，不断改进，使作业布置更为合理，这对提高教学质量是大有裨益的。

总之，作业批改记录不可小视，用好作业批改记录可以为我们的教育、教学服务，为师生共同成长提供沃土。

三、怎么用

1.用于每次作业后的集体讲评或个别辅导

由于作业批改记录内容翔实，能客观地反映学生学习情况。因此，我在新课开始时都要把历史作业中的典型错误进行剖析、点评。有时学生会惊奇：“呵！老师在讲我的作业。”这样讲评作业的效果较好。针对作业中的个别学生问题，我会找时间“开小灶”，对症下药，这样就避免了教学中的盲目性和眉毛胡子一把抓的现象。

2.用于收集素材，供下轮备课或单元复习选用

完整的历史作业批改记录是一份十分珍贵的教学档案，在下一轮备课时，翻阅以前的作业批改记录，可以预先把握学生容易出差错的地方和难以接受的地方，在备课和讲授中予以重视。例如，学生在完成必修一（人教版）第7课《英国君主立宪制的建立》的作业时，暴露出对明朝的内阁和英国的内阁区别不清的问题。我在新一轮备课时就首先给学生分析了两者的区别：明朝的内阁是皇帝的侍从咨询机构，无决策权；而英国的内阁是君主立宪制下的最高行政机构。这样就减少了学生的错误。

3.用于考试命题

教师在命题时往往忽视了学情，在各种资料中找题目。我每次命题时都在作业批改记录中找错误率高的一些题目作试题。例如，期中考试时我把易错题：“曾以清光绪帝名义发布的《罪己诏》称：‘今兹议约，不侵我主权，不割我土地，念列邦之见谅，疾愚暴之无知，事后追思，惭愤交集。’文中的‘议约’是指A．《南京条约》 B．《北京条约》 C．《马关条约》 D．《辛丑条约》”改为：“‘上谕以永禁设或人与诸国（即列强）仇敌之会，违者皆斩’该项规定出自A．《南京条约》B．《北京条约》C．《马关条约》D．《辛丑条约》”，结果仍有少数学生做错。我抓住这个典型，教育学生重视自己的错题，学会活学活用。学生经过两次讲评，也加深了对近代史上各条约内容的印象。

4.用于撰写历史教学论文

其实，学生在作业中暴露出的问题，为教师进行教学研究提供了宝贵素材。例如，我把历史作业记录中所记录的错别字进行了归类，分析原因，提出对策，最终撰写出《新课程背景下中学历史教学中错别字的纠正》一文，并在省级刊物上发表。

总之，作业批改记录以其真实、具体的内容，丰富多彩的问题解决办法，在历史教学中有着不可低估的价值。作为历史教师，应恰当运用作业批改记录，让教师和学生都能从中受益。

参考文献

[1]胡小华,焦小芳.不可忽视的作业批改记录[J].教学与管理,2006(3):79.[2]徐永康.我的作业批改记录[J].中学数学，1999（３）：３．

[3]王秀云,季苹.如何进行学校发展自我诊断[J].中小学管理，２００３（８）：７．

作者单位 江苏省南通市第一中学

（责任编辑 田欣欣）

第三篇：酶在有机合成中的应用进展汇总

酶在有机合成中的应用进展

许广帅

（化工学院 化工一班）

摘要：由于有机溶剂易使酶蛋白变性、失活或抑制其反应，因此，长期以来，形成 了一个概念：酶反应需在水溶液中进行。尽量避免使用有机溶剂。随着酶学研究的进展。经 过近十年的大量研究，人们发现。只要条件合适，酶在有机溶剂中是完全能够起催化反应的。1985年欧洲生物技术联合会召开了“生物催化剂在有机合成中的应用，随后又组织了“有机相中的酶催化讨论会，引起了与会科学工作者扳太的兴趣。近年来。有机合成化学领域的一个重大进展就是应用微生物或酶进行催化反应。由于酶催化反应具有高度的专一性，使得 这种合成与转化在合成化学领域中具有很大的理论价值和应用潜力。

关键词：酶、有机溶剂、生物催化剂、催化反应

Abstract: Because the organic solvent is easy to make enzyme protein denaturation and inactivation or inhibit the reaction, therefore, for a long time, form a concept: enzyme reaction should be carried out in aqueous solution.Try to avoid using organic solvent.With the progress of the enzymology.After nearly 10 years of research, people found.As long as conditions are right, enzymes in organic solvents is fully capable of catalytic reaction.In 1985 European biotechnology federation held a “the application of biological catalyst in organic synthesis, and then organized” seminar on enzyme catalysis in the organic phase, aroused the interest of the scientific workers pull too.In recent years.A significant progress in the field of organic synthesis chemistry is the application of microorganism or enzyme catalytic reaction.Because the enzyme catalytic reaction are highly specific, makes the synthesis and transformation in the field of synthetic chemistry has great theory value and application potential.Key words:Enzyme, organic solvents, catalysts, catalytic reaction 1 前言

酶除作用于天然底物外，还可作用于与其底物结构相似的物质发生非自然催化，从而构戚了一个特殊的化学合成新锈域。通过酶催化可以完成各种各样的化学反应，如：氧化、脱氢、还原、脱氨、羟基化、甲基化、环氧化、脂化、酰胺化、磷酸化、开环反应、异构化、侧链 切除、缩合以及卤代等反应。由于酶催化较化学法催化具有区域选择性、立体选择性、条件 温和、反应速度快等优点，因此形成了生物学与化学边缘领域中十分引人注意的，研究非常活跃的重要课题，并已出现许多科研成果。实际上，酶催化已经应用于制药、精细化工、食品添加剂以及日用化合物等的合成。酶在有机合成中的应用

多肽合成、脂类合成、抗生素的修饰、有机酸、光学活性氨基酸的制备、日用化合物生产。

2.1卤过氧化物酶

2.1.1卤化反应

氯是目前地球上含量最多的卤素，其次是溴和碘。卤素被有机体用来产生卤素代谢产物，从哺乳动物体内的甲状腺激素到某些植物产生的有毒的氟化脂肪酸。藻类，特别是海藻是目前最丰富的卤素代谢产物的来源1221。海藻在卤过氧化物酶的帮助下合成了卤化合物。这些化合物包括吲哚、萜、酚类、挥发性的卤代烃等。卤化酶所产代谢物大都具有生物学的抗真菌、抗细菌、抗病毒和抗炎的活性，例如卤代的吲哚，具有抗炎和抗癌的活性。卤化反应可以被亚铁血红素卤过氧化物酶以及钒卤过氧化物酶和细菌卤过氧化物酶所催化。早在1961 年，Hager等∞l就报道了CPO能和B一酮酸发生卤化反应。卤化作用的代表是氯过氧化物酶催化的卡尔里霉素的生物合成1241。近年来，由于具有可以卤化一系列有机化合物的力，卤过氧化物酶引起了商业和药学界的浓厚兴趣。由卤过氧化物酶催化的卤化反应缺乏立体特异性，这与无酶卤化反应是一致的，具体的细节仍有争论闭，但某些糖烯的区域选择性溴化反应例外倒。糖烯在氯过氧化物酶、HX(卤化氢)和H：O：存在下反应生成相应的2一脱氧一2一溴糖，且具有高的区域和立体选择性。该化合物是非常有用的生物活性糖类和合成纤维，此方法对于卤代糖类的合成是一种新的方法。2.1.2氧化反应

炔在各种化合物的合成中是一个非常重要的中间体。已经研究了很多炔上三键的氧化反应。然而，对于氧化炔丙基的例子并不多。手性丙炔醇是对应选择性合成复杂分子(特别是生物学活性物质)的重要标准部件。Hager等[271报道了CPO在H20：或TBHP(叔丁基氢过氧化物)的存在下，催化氧化2一炔到醛的反应。从炔到醛的炔丙基氧化过程中，不对称的炔丙醇作为一个中间体。在H：0：和CPO的水溶液中，醇完全、快速地转化成了醛(92％～95％)。在己烷(或乙酸乙酯)和缓冲溶液(pH=5．0)的两相体系里，CPO可以催化一系列伯醇生成相应的醛阎。CPO也可以不对称地催化前手性的l，3一环己二烯，反应有高的对应选择性，且有很高的产率。2.1.3环氧化作用

环氧化合物是非常重要的有机合成中间体。通过官能团转化反应，可以从环氧化合物制备一系列不同结构的手性化合物。目前，工业应用的烯烃环氧化合成环氧化合物的方法主要有氯醇法和Halcon法。在氯醇法中，合成反应会产生大 量含CaCl：及各种有机氯化物的废水，造成严重的环境污染，而且设备腐蚀严重；Halcon法工艺流程太长，投资大，对原料质量要求较高，操作条件严格，且联产品多，故这两种生产方法均不能满足可持续发展的要求。随着人们对环保的日益重视及对环氧化产品需求的不断增加，发展工艺简单、污染小的绿色环氧化合物合成新工艺显得更为迫切1291。应用于烯烃环氧化的酶主要有氯过氧化物酶(chloroperoxidase)和单加氧酶(monooxygenase)。自从发现CPO能作为一种环氧化反应的催化剂以来，这个反应的选择性和产率一直是人们关注的问题。研究发现，CPO能催化各种烯烃的不对称环氧化，且有很高的产率和对映选择率。另外，CPO还可以催化茚，经过茚二醇中间体。直接衍生出手性环氧化物[30l]。

总结：卤过氧化物酶能催化多种反应，且催化的多数反应以立体特异性的方式实现。此外，催化反应条件温和，无环境污染，应用前景广阔。但是，当H20：氧化剂浓度高时，容易失活；且大多底物水溶性差。近年来，已经开发了一些方法来改善这些不利因素，例如：C矿、M矿等多种离子可以提高无辅基卤过氧化物酶的稳定性、耐热性和耐有机溶剂的能力例；利用抗氧化剂来提高氯过氧化物酶的操作稳定性I拥。因此，对卤过氧化物酶进行修饰、改进将是今后发展的重要方向。随着研究的不断深入，相信在不久的将来，卤过氧化物酶必将成为现代合成化学和医药工业中重要的手性催化剂。

2.2氰基水解酶

2.2.1氰基水解酶简介

早在三十年代，为了 解释一些化学合成的氰基衍生物对植物生长的 促进作用，就有人提出 某些植物器官能将氰化物转化成酸。哈佛 大学的 Thimann和 Mahadeven认为这是一个酶促反应，并于1964年从大麦叶子中正式分离到这个酶，定名为氰基水解酶。目前的研究表明，腈化物的酶水解通过两种途径： 一是通过氰基水解酶将氰基直接转化成羧酸，二是先通过氰基水合酶；将氰基转化成酰胺，再通过酰胺酶的作用转化成羧酸。通常所说的广义的氰基水解酶即包括这两种途径所涉及的三种酶。本文除特别指出外，均指广义的氰基水解酶。2.2.2氰基水解酶在有机合成中的应用

在有机合成中，常常需要水解氰基时不伤害其它可水解基团，如酰基、缩醛、醚键等。Faber小组在对固定化酶SP409的研究中发现，这种复合酶对乙酯，磷酸酯类底物显示出了化学选择性，而对甲酯及酰基取代的底物则不具有选择性（Figure4），酯键也水解了，这可能是由于SP409不纯，含有能使甲酯和乙酰基水解的酯酶。

氰基水解酶的工业应用氰基水解酶的温和高效特点使之在工业生产上有很重要的应用价值。当今最主要的工程应用是日本Nitto公司的丙烯酰胺工程(Figure20)，年产已达30000吨。在这项工程中，酶催化与传统的酸水解相比具有绝对优势,不仅能有效地将反应中止在第一步,不致生成丙烯酸，而且产率可达100% ,远远高于传统酸水解的65%，同时可以避免在中和强酸时生成的副产物硫酸铵。

2.3微生物环氧化合物水解酶

2.3.1催化机理

环氧化合物水解酶是一种a/B-折叠型水解酶，遵循两步催化机理：(1)酶的天冬氨酸残基亲核进攻环氧乙烷中的一个碳原子，形成一个共价结合的酯中间体；(2)在酶的作用下，一个水分子被激活，将酯中间体水解成产物。Rink等的研究发现，细菌A．radiobacter幻妇灯环氧化合物水解酶的Aspl07(亲核进攻作用)、Asp246(辅助组氨酸残基发挥作用)和His275(活化水分子)3个氨基酸残基组成了该酶三位一体的催化功能。2.3.2有机合成上的应用

随着被发现的微生物环氧化合物水解酶种类的增多，其应用方面的研究也不断深入。许多实验研究已经扩大到生物反应器中，光学活性环氧化合物的制备规模已经达到几十克的水平。在这些拆分反应中，不仅使用了生物反应器，而且采用了高底物浓度、两相体系，甚至用自来水代替缓冲液等多种新的方法，展现了良好的应用前景。WeUem等““报道了在水一有机溶剂两相体系中，利用酵母细胞硒。出n ck咖“出环氧化合物水解酶进行了大规模的拆分反应，获得了高浓度(0.9ml，L)、高光学纯度(98％ee)的(s)一1，2一环氧己烷(6.5g，30％收率)。在级联的中空纤维膜生物反应器中进行连续转化时，比产率为3.8g/L/H，运行12d，获得了38g高光学纯度(98％ee))的-1，2-环氧已烷。

在药物合成方面，利用环氧化合物水解酶制备光学活性的环氧化合物，解决了许多重要的生物活性物质合成途径上的限制性环节。Faber等“23利用冷冻干燥细胞对底物进行不对称水解开环，得到了一种合成松树甲虫信息素的重要中间体——(s)-Frontalin。Furstoss的研究小组利用黑曲霉选择性水解环氧苎烯底物，获得了光学纯的6，7-双羟基香叶醇和(4s，8s)-防风根醇，后者是护肤品、洗涤剂和多种软膏的重要成分。在拆分(±)一a一甲基-异丁基苯基环氧乙烷的反应中，他们还采用了化学．酶法。首先通过黑曲霉催化的不对称水解获得r s-构型环氧化合物，然后将生成的R-二醇采用化学的方法环化为消旋的环氧化合物继续进行拆分。(s)-a-甲基一异丁基苯基环氧乙烷在开环后可以转化成重要的生物活性药物——s-布洛酚。同时，他们利用该环氧化合物水解酶拆分330moL/L的对-硝基苯基环氧乙烷(54g/L)，经过6h的水解反应得到了光学纯度高达99％的S-构型环氧化合物，然后在酸性条件下对产物进行水解及重结晶获得了光学纯度为98％的R-二醇，最后加氨合成了肛阻断剂类手性药物尼芬尔醇。这种化学酶法在拆分外消旋环氧底物获得光学活性环氧中间体以制备药物(R)-3，5-二羟-3-甲基戊酸内酯的合成中得到了应用。此外，Furstoss等还报道了利用两种选择性互补的微生物A.niger和S.tuberosum环氧化合物水解酶，共同催化对-氯苯基环氧乙烷的不对称水解反应，得到了神经保护药物Eliprodil的关键性手性合成子——光学活性的R-二醇，其对映体过剩值高达96％，转化率达93％。利用真菌S．tuberosum环氧化台物水解酶水解茚环类环氧化台物，他们还获得了抗爱滋病药物齐夫尔定(Indina-vir)的重要前体物质：光学纯度为98％的(1R，2S)——环氧化合物(收率20％)和光学纯度为69％的(1R，2R)——二醇(收率48％)。

生物酶在有机合成中的应用是20世纪80年代发展起来的生化技术。由于它有许多优点，如反应条件温和（常温、近中温），具有高度的区域选择性、立体选择性和对映体选择性，可避免敏感官能团发生变化，可产生许多光化学活性物质，尚可完成一些用传统的化学反应；另外还有产品纯、无三废、无环境污染等优点，因此越来越受到有机化学研究者的青睐，实验表明在有机溶剂中进行酶催化反应具有以下优点：增加非极性底物的浓度，很多不溶于水或在水中不稳定的产物能在有机溶剂中用酶来催化生成；有机溶剂能保护酶免受有毒反应物和反应条件的损坏，提高酶的耐温性等。酶催化反应的类型包括氧化还原、酶合成、酯交换、脱氧、酰胺化、甲基化、羟化、磷酸化、脱氨、异构化、环氧化、开环聚合、侧链切除、聚合及卤代等。

酶在有机合成中的应用以逐渐被人们所认识，并且近年来已取得了较大进展，利用酶催化的不对称可以合成许多手性分子，随着酶技术的发展，已经克服了酶催化反应中存在的一些问题（如：对有机介质的敏感性、对底物变化的适应性以及醇的不稳定性等）。近年来有关酶技术的进展主要体现在以下几个方面：

（1）固定化酶：将酶固定在固定支持物上，或通过酶分子之间的交联而得以固定，通过固定后可以更方便、更有效地利用酶，提高酶催化作用的效率；

（2）酶在低水有机介质中催化反应：多数酶是在水溶液中催化化学反应的，近年来酶低水介质中催化有机反应取得了明显的进展，从而拓宽了酶应用的领域，到了酶反应只能在水溶液中进行的传统观念；

（3）抗体酶：抗体酶是近年来才出现的新概念，是专一作用于抗原分子的有催化活性的、有特殊生物学功能的蛋白质。抗体酶兼备免疫反应的专一性和酶催化反应的活性，因此有可能通过人工制备来获取高选择性的催化剂以应用于化学、生物和医药学；

（4）模拟酶：通过人工合成制备模拟酶的识别和催化性能的分子，已经越来越引起化学家的注意。合成酶也能像天然酶一样加速某些化学反应，并显示出较强的立体选择性。虽然合成酶的研究刚刚起步，但已显示出了巨大的诱惑力；

（5）Ribozyme：Ribozyme的功能主要是切断RNA，有阻断基因表达和产生抗病毒作用的应用前景，其底物都是RNA分子。

参考文献：

王成华 孙纳新 马梦瑞 《山东化工》《酶在有机合成中的应用》，1994-12-05 31-35页 吴中柳 李祖义 《有机化学》 《氰基水解酶在有机合成中的应用》 2001年第21卷第一期，25-32 彭华松 宗敏华 娄文勇 《微生物环氧化合物水解酶在有机合成中的应用》 《微生物学通报》 2003年30（2）

边侠玲 《安徽化工》 《卤过氧化物酶在有机合成中的应用研究进展》第36卷，第4期

沈鸿雁，田佳珍，叶蕴华《非水介质中酶催化研究新进展》，2003，23（3）； 王乃兴，刘薇，王林《酶催化反应研究进展》，2004,2（2）

高守海，胡文祥《酶催化选择有机合成新进展》，功能分子学报，2002（3）。

第四篇：简述土工合成材料在水利工程中的应用

简述土工合成材料在水利工程中的应用

何丽雅

摘 要：土工合成材料是岩土工程领域中一种新型的岩土工程材料,在各类工程中应用广泛。本文以土工合成材料在水利工程中的应用为例，就土工合成材料的功能、分类、特性及工程实际应用概况进行了较详细的阐述。

关键词：土工合成材料

应用

防护加固工程

一、前言

土工合成材料是一种新型的岩土工程材料。它以人工合成的聚合物,制成各种类型的产品,置于土体内部、表面或各层土体之间,发挥加强或保护土体的作用。土工合成材料可分为土工织物、土工膜、特种土工合成材料和复合型土工合成材料等类型。土工材料是工业发展的产物,其出现已经有100多年的历史,但应用于土建工程则是20世纪30年代末才开始的。首先是将塑料薄膜作为防渗材料应用于水利工程。到20世纪50年代末,土工织物开始应用于海岸护坡工程。直到20世纪70年代末,随着非织造型织物(俗称无纺织物或无纺布)的应用,给土工织物带来了新的生命,土工织物才以很快的速度发展起来,从而在岩土工程学科中形成一个重要的分支。1977年在法国巴黎举行的第一届国际土工织物会议上,J.P.Giroud把它命名为“土工织物”(Geotextile),并于1986年在维也纳召开的第三届国际土工织物会议上将它称之为“岩土工程的一场革命”。从20世纪60年代中期到20世纪70年代末,有纺织物开始在我国应用于河道、涵闸及防治路基翻浆冒泥等工程;20世纪80年代初,无纺织物开始在铁路工程上试用;20世纪80年代中期,土工织物才在我国的水利、铁路、公路、军工、港口、建筑、矿冶和电力等领域逐渐推广应用。

二、土工材料的种类和功能

1、土工合成材料种类：

土工合成材料（Geosynthetics）是一种新的岩土工程材料，它以人工合成的聚合物，如料、化纤、合成橡胶等为原料，制成各种类型的品，置于土体内部、表面或各层土体之间，发挥强或保护土体的作用。“土工合成材料”是一概括性术语，标识很广泛的产品，土工合成材可分为土工织物、土工膜、复合型土工合成材料和特种土工合成材料等类型。目前已广泛应于水利、水电、公路、铁路、建筑、海港、采矿、军工等工程的各个领域。

（1）土工织物。土工合成材料是以高分子聚合物等制成的新型建筑材料。目前大致可分为：①有纺土工织物；②针织土工织物；③无纺土工织物；④复合土工织物。

（2）土工膜。它主要是由透水性低的聚合物、沥青以及合成纤维和织物另加一定的填充料和外加剂制成的材料。它具有很好的防渗和防水性能及很强的抗变形能力和耐久性。它的厚度一般为0。25~7。5mm，它主要有以下优点：①改进荷载分布状况；②减少填料层厚度，并能满足抗剪强度的要求；③限制土体的侧向位移；④抗拉性能高，能避免产生裂缝；⑤增加土层刚度。

（3）复合型土工合成材料。它包括土工格栅、土工网、超轻型土工合成材料、土工膜袋、土工垫、土工格室等。常用的特种土工合成材料为前3种。

（4）特种土工合成材料。它由土工织物、土工薄膜和某些特种土工合成材料中两种或两种以上的材料互相组合而成，它可将不同构成材料的性质结合起来，满足具体工程的需要。

2、土木合成材料的功能：（1）隔离作用：

将土工合成材料放在两种不同的材料之间或同一材料不同粒经之间以及土体表面与上部建筑结构之间，使其隔离开来。当受外部荷载作用时，虽然材料受力相互挤压，但由于土工合成材料在中间隔开，不使其互相混杂或流失，保持材料的整体结构和功能。土工合成材料隔离作用己广泛应用于铁路、公路路基、土石坝工程、软土基础处理以及河道整治工程。

（2）防护作用：

土工合成材料可以起到分散应力的作用。也可由一种物体传递到另一物体，使应力分解，防止土体受外力作用破坏，从而起到对材料的防护作用。土工合成材料的防护作用分两种情况：一是表面防护，即将土工合成材料放置于土体表面，保护土体不受外力影响、破坏：二是内部接触面保护，即将土工合成材料置于两种材料之间，当一种材料受集中应力作用时，而不使另一种材料破坏。

（3）滤层作用

滤层作用是土工织物的主要功能，被广泛地应用于水利、铁路、公路、建筑等各项工程中，特别是水利工程中用作堤、坝基础或边坡反滤层已极为普遍。在沙石料紧缺地区，用土工合成材料做反滤层，更显示出它的优越性。因此通过把土工织物置于土体表面或相邻土层之间，土中水分可以通过织物排同时织物可阻止土颗粒流失，以免造成土体失稳（管涌），可代替砂、砾石等反滤层。

（4）排水作用

土工合成材料是良好的透水材料，无论是材料法向或水平向均具有较好的排水能力，能够将土体内的水集聚到织物内部，形成排水通道，排出土体。土工合成材料现己广泛应用于土坝、路基、挡土墙建筑以及软土基排水固结等方面。它与工程中的其他排水结构充分配合，形成完善的排水体系，排除地下水、地表水和结构中的多余水份。

（5）加筋作用 土工合成材料有较高的抗拉强度，将土工合成材料埋在土体中或路面结构适当位置，可以分布土体或路面结构应力、传递拉应力、限制其侧向位移，增强它与土体或路结构层材料之间的摩阻力，使土或路面结构层———土工成材料复合体的强度提高，从而约束土体或路面结构层的形，并抑制或减少土体的不均匀沉降，提高土体或路面结构层的稳定性具有加筋功能。

（6）防渗作用

土工膜和复合型土工合成材料，可以作为各种工程的防渗材料。土工合成材料用于某一项工程会发挥主次作用，如公路的碎石基层与地基之间铺放织物，一般说，“隔离”是主要的，“滤层”和“加筋”是次要的，“排水”是不甚重要的设计者合考虑，如选用光滑的土工膜来隔离，则可能引起路基中孔隙水压力升高，造成路基失稳。弱地基上修路，“加筋可能起控制作用。

三、土工合成材料在南水北调中线应急供水工程中的应用：

1、工程概况

南水北调京石段19标段桩号范围为307+000～312+790.6，位于河北省曲阳县境内的支曹村、南杏树村及辛庄村等附近，工程区为华北冲积平原，地形总体平坦，地面高程66.0～79.0m。

本标段所在区域属暖温带大陆性季风气候区，四季分明，冬季天气寒冷干燥，春季气温回升快，风速大，蒸发量大，天气干燥少雨；夏季气候温湿多雨，为河北省的雨季；秋季降雨量较少。据渠段附近气象站资料统计，多年平均气温12.3℃，极端最低气温-19.2℃，极端最高气温41.7℃。多年平均风速2.1m/s，最大风速20m/s。多年平均无霜冻期189天，最大冻土深度66cm，稳定冻结初日最早为11月29日，开始解冻日期最晚为3月9日。多年平均降水量524mm。

本渠段位于华北冲积平原，地形总体平坦。沿线范围内地面高程66.0m～79.0m。本渠段处于倾斜平原，其间夹河流地貌。

本渠段地表全部被第四系地层覆盖，揭露的地层为第四系冲洪积层及人工堆积物。岩性多为黄土状壤土、黄土状砂壤土、砂壤土、壤土、粉砂、细砂、中砂、粗砂、砾砂、卵砾石；人工堆积(rQ)弃土、弃渣、人工堤防、路基等。

本渠段所处区域地质构造单元为三级构造单元的太行山隆起的东部边缘。主要区域断裂构造有望都—新乐断裂、石家庄断裂、井径—长冶断裂、元氏断裂、柏乡断裂、衡水断裂。

本渠段地震动峰值加速度为0.05g，相当于地震基本烈度Ⅵ度区。渠段内地下水的类型主要为孔隙水，主要赋存于第四系全新统的砂土及砾卵石含水层中。地下水埋深一般9.5m～15m，多属潜水。地下水与地表水联系紧密，具有较强或强的富水性和强透水性，部分具中等透水性。地下水对混凝土均无腐蚀性。

渠段内冻土为季节性冻土，冻土厚度0.62m～0.66m。

2、土工织物应急处理技术

渠道采用明渠设计，梯形断面，型式为上口宽53.6～57.1m，底宽18～21m，边坡1：2，渠深8.9m，坡面长20m。正常水深7m，加大水深7.384m。渠道底板结构型式自下而上为：土基面、5cm粗砂垫层、2cm厚的保温板、防渗复合土工膜、8cm厚混凝土面层；渠道衬砌混凝土面板全部采用4m×4m分缝设计，底板纵缝全部是通缝设置，横缝依次为半缝、通缝、半缝„„，交叉布置，缝宽统一为2cm，半缝深度统一为6cm，通缝深度底板8cm。

由于特殊原因，渠道需提前临时过水。由于时间紧迫，若按原设计施工将无法满足过水要求。经南水北调京石段指挥部及设计、监理、施工单位四方会议研究决定，采取应急处理办法，用无纺土工布结合混凝土锚固带对开挖渠道进行防护加固处理，确保渠道按时供水。具体措施如下：

2.1施工方案

选用300g/m2无纺土工布（幅宽不小于6m），沿渠道纵向分别于坡脚及距上口1m处各设一道混凝土锚固带，横向间距30m；锚固带截面尺寸30×30cm，采用C20一级配混凝土。

2.2土工布的铺设方法

渠道大面积开挖完成后，采用人工开挖锚固槽，装载机配合自卸车清运土方。土工布采用人工滚铺，布面要平整，并适当留有变形余量。长丝或短丝土工布的安装通常用搭接、缝合和焊接几种方法。

2.3土工布的缝合

本工程采用专用缝纫机缝合。所有的缝合必须要连续进行（不允许点缝）。在重叠之前，土工布必须重叠最少150mm。最小缝针距离织边（材料暴露的边缘）至少是25mm。

缝好的土工布接缝最少1行线锁口链形缝法。用于缝合的线应为最小张力超过60N的树脂材料，并有与土工布相当或超出的抗化学腐蚀能力。

任何在缝好的土工布上的“漏针”必须在受到影响的地方重新缝接。必须采取相应的措施避免在安装后，尖锐物质进入土工布层。

2.4锚固带混凝土浇筑

锚固带为30×30cm、C20一级配混凝土，采用泵送法浇筑。泵管铺设时应垫砂袋，泵管安装、拆移、及抹面时应注意，防止对土工布造成破坏。

3、土工布铺设的基本要求

3.1基层检查：检查基层是否平整、坚实，如有异物，应处理妥善。

3.2试铺:根据现场情况，确定土工布尺寸，裁剪后予以试铺，裁剪尺寸应准确。3.3接缝须与坡面线正交，缝合时缝合线应平直，针脚应均匀。

3.4在坡面上，对土工布的一端进行锚固，然后将卷材沿坡面放下以保证土工布保持拉紧的状态。

3.5所有的土工布铺设时都须用砂袋压住，砂袋将在铺设期间使用并保留到锚固槽混凝土浇筑时。

3.6缝合后应检查土工布是否铺设平整，是否存在缺陷。如存在不合要求的现象，应及时进行修补。

四、结论

通过采取应急方案，确保了本渠段在2008年9月28日（规定时间内）成功通水。渠道过水后，经联合工作组沿线勘查，本渠段无水力冲刷破坏痕迹，渠坡未出现垮塌现象，渠道运行安全。并且本渠段还经受住了08年严冬的考验，开春解冻之后，联合工作组再次对渠道沿线进行勘查，未发现土工布有冻裂破坏现象，也未发现明显的冰排割裂损伤，渠道岸坡未发生失稳现象。本应急方案取得了圆满成功。

通过对土工合成材料在工程中应用的介绍,可得出如下意见:1)土工合成材料，尤其是新型的合成型材料,在工程中占有越来越重要地位。2)合成材料应用于边坡表面防护,能够提高边坡的稳定性和承载能力。3)合成材料应用于严寒地区，有较好的使用工况。4）由于合成材料的特性和价格上的双重优势,应用前景广泛。

参考文献:：

[1]蔡宁，陈红；土工合成材料在工程中的应用；工程研究；29—30 [2]马兴华，张晴波，陈学良；土工合成材料在堤坝工程中的应用；中国港湾建设；2008.10；5—20 [3]李春风；简述土工合成材料在水利工程中的应用；水利工程；60—61 [4]傅江霞；土工合成材料在道路和桥梁工程中的应用；中国水运09卷第10期；2009.10；241—244

第五篇：地震解释课程设计教学大纲

《地震解释课程设计》教学大纲

课程设计名称：地震解释课程设计

学 分：3分 周 数：3周

适用专业：勘查技术与工程（物探方向）专业 选修课程：地震勘探原理、石油地质、构造地质 执 笔 人：易远元

审 订 人：桂志先

一、目的与任务

地震解释课程设计的资料全部来自油田的实际的地震，测井钻井和石油地质资料。地震解释实验是勘查技术与工程专业和其他专业教学中的一个重要的实践性训练环节，通过实验主要训练学生对地震资料进行常规构造解释的实际能力，具体要使学生达到：学会利用先进的地震资料解释工作站来进行地震数据的加载，地震层位的标定，地震层位的追踪对比，在地震资料上分析和解释各种断层，以及地震构造图的编制方法。学生还要学会综合地震地质资料对构造解释结果进行分析，对含油气有利地带进行评价和预测，学会编制成果报告。

地震解释课程设计是勘查技术与工程专业教学中的一个重要的实践性训练环节。通过实验主要训练学生对地震资料进行常规构造解释的实际能力，具体要使学生达到：

1．了解人机联作的基本知识；

2．初步学会地震解释软件的操作流程（工区建立、资料加载、合成记录制作、层位标定、层位追踪、断层解释、断点组合）；

3．初步学会时深转换、绘制构造图；

4．初步学会地震成果的地质分析；

5．初步学会编写地震资料解释文字报告。

二、教学基本要求

1．三人为一小组上机操作；

2．验收每人的解释成果：

（1）解释好全工区的地震剖面资料；（2）两个层位的等t0构造图；

（3）两个层位的真实深度图；

（4）地震资料解释文字报告（格式见附注：报告要求）。

三、课程设计内容与时间安排

1．听老师讲课（关于人机联作软件的有关知识及操作流程）

0.5天 2．工区建立、资料加载

3.5天 3．合成记录制作、层位标定

4．层位追踪、断层解释

5．断点组合6．时深转换、绘制构造图

四、组织管理

1)在课程设计的第一天指导教师利用多媒体讲解课程设计的具体内容和步骤 2)指导教师通过多媒体和计算机简介地震解释软件的使用方法和注意事项

3)地震解释课程设计全部在教育部重点曙光并行实验室机上(长江大学地球物理学院)分班次进行,学生三个人一台计算机终端,重复三次

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1.5天 4.0天 1.0天 2.5天

7．编写地震解释文字报告

2.0天 4)学生在地震资料加载过程中遇到问题指导教师要给予提示

5)学生在地震资料层位标定过程中遇到问题指导教师要给予提示,层位标定结束后要进行检查 6)学生在地震资料层位对比过程中遇到问题指导教师要给予提示,层位追踪对比完成后教师要进行检查

7)学生在地震资料断层剖面解释和平面断层组合过程中遇到问题指导教师要给予提示,问题较多要进行统一讲解

8)学生在地震构造图的平面成图过程中遇到问题指导教师要给予提示,结束后要进行检查 9)地震资料构造成图后,指导教师要统一进行点评,讲解对构造解释成果进行评价的方法 10)实验结束后,指导教师对课程设计情况进行点评,指出设计中的问题和改进办法 11)指导布置课程设计报告的编写与要求

五、成绩考核与评定 1)出勤情况（10％）2)地震解释成果分别考核 地震数据加载（10％）地震层位标定（15％）地震层位追踪对比（15％）地震断层解释与组合（15％）地震构造平面图绘制（10％）3)实验笔记（5％）4)实验报告（20％）

综合以上四项按优秀、良好、中等、及格、不及格五个档次记成绩

六、教学参考书 1．易远元主编，《地震解释实验指导书》，长江大学，2006年

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