第一篇：合成記錄在地震解釋中的應用

合成記錄“二次標定法則”及其在地震解釋中的應用 栗寶鵑

董春梅

宋亞民

張木森

劉斌

①

②

③

④

⑤（①②③④中國石油大學（華東）地球科學與技術學院，山東青島，266580；⑤中石化勝利

油田河口采油廠，山東東營，257200）

摘要：人工合成記錄是聯系測井和地震的橋梁，精確的合成記錄標定在精細地震解釋中起著至關重要的作用。影響合成記錄的因素主要有反射系數和地震子波，反射系數由聲波數值計算得到，人為干涉的作用不大，為此，子波是影響合成記錄標定的重要因素。由于子波旁瓣較多，導致合成記錄波形改變、波組增多，影響標定的準確性。本文提出一種合成記錄的“二次標定法則”，該方法先用與地震數據相同頻率的標準的雷克子波進行初次標定，標定準確主要波組；然后用井旁道子波進行二次標定，對初次標定的結果做細微調整，由此得到準確的合成記錄標定結果。

關鍵詞：合成記錄 子波

地震解釋 1 引言

地震解釋中，地震反射同相軸的地質層位和巖性意義是通過合成記錄標定得到的。合成記錄是聯系地震和測井的橋梁，在正確進行地震解釋中起著至關重要的作用。

合成記錄在地震解釋中的作用體現在以下方面：（1）精確的合成記錄標定可以建立測井和地震之間的準確對應關系[1]，由此可以根據合成記錄來確定要追蹤的層位和輔助進行層位的閉合解釋；（2）地震子波是有極性的，由地震子波的極性很容易定義地震剖面的極性[2]。因此，根據合成記錄標定過程中提取的子波，可以進行地震剖面的極性判斷。2 合成記錄原理

制作人工合成記錄，首先利用聲波和密度測井資料求取反射系數序列，然后將反射系數序列與地震子波褶積獲得[3]。具體公式

數序列，w(t)為地震子波。

由公式（1）可以看出，合成記錄的好壞與反射系數和子波有關。

一個界面的反射系數是由上下兩層的波阻抗得到的，其表達式為： 如下：

s(t)?w(t)*r(t)

（1）

其中，s(t)為合成地震記錄，r(t)為反射系

R??2v2??1v

1(2)

?2v2??1v1式中，R為反射系數，?1,?2為上、下兩層的密度，v1,v2 為上、下兩層的速度。

由公式（2）可知，反射系數由兩層的速度和密度參數共同決定的。通過聲波曲線可以得到速度值。Geoframe軟件經常采用Gardner公式計算密度數值。Gardner公式的表現形式如下：

???v?

（3）式中，?為密度，?為速度，?和?為經驗常數。

由以上分析可知，反射系數由測井資料的品質決定，我們所能做的就是優化子波。為了得到品質優良的合成記錄，在這里，我們采取“二次標定法則”對地震子波進行兩次標定。“二次標定法則”

“二次標定法則”的基本思想源于對子波品質的判斷。由于井旁道子波形狀一般都不規則，在與反射系數褶積之后，會產生較多的旁瓣。這些旁瓣相互疊加和抵消，使合成記錄的波組和波形特征產生畸變，影響合成記錄標定的準確程度。

為提高合成記錄標定的準確性，我們首先選取與目的層地震資料主頻一致的標準雷克子波進行初次標定。在主要波組標定準確之后，再選擇特定時窗范圍內的井旁道子波進行二次標定。

影響子波優劣程度的因素有以下幾個：振幅、頻率和相位。振幅是與波形相關的因素，質量好的子波，要求在有限頻帶內波形穩定，也就是振幅呈穩定的正弦變化；子波的主頻應與井旁地震道的主頻相一致[3]，主頻過大會導致主瓣過寬，反之則主瓣過窄；

由于地震成果資料一般都做過零相位化處理[4]，所以要求地震子波的相位盡量為零相位子波。綜之，只有波形穩定、有效頻帶內相位穩定、頻率適當且單頻帶內峰頂平滑的子波，才是好的子波，這也是我們選用適當頻率的雷克子波進行初次標定的原因。

經過初次標定之后,合成記錄的波組與主要的地震反射同相軸基本一致。為了得到更為精確地合成記錄標定結果，接著采用井旁道子波進行二次標定。由井旁地震道提取的子波，雖然波形難以與雷克子波相媲美，但振幅、頻率和相位信息與地震剖面更為一致，由此合成記錄的標定結果也更為準確。

實例分析

本文以DFG油田C40井為例，對“二次標定法則”進行說明。為達到精確標定的目的，首先對目的層段的井旁道地震數據進行頻譜分析，確定地震資料的主頻為30hz，在此先用30hz的雷克子波，對進行合成記錄的初次標定（圖1）。

圖1 C40井Richer子波的合成記錄標定

雷克子波是標準的零相位子波，其外形

僅隨頻率做細微的改變。通過初次標定，合成記錄中主要波組（紅色方框標注）與地震剖面有很好的對應，但細小波組和波形的吻合程度較差，有待于進一步改善。所以，“二次標定法則”的關鍵是第二步，即井旁道子波的提取與比對。

井旁道子波的提取方法有兩類：統計性方法和確定性方法[5,6]。統計性方法子波與盲系統辨識的問題類似，即在反射系數和測井信息未知的情況下，通過地震記錄來估計子波。其特點是通過估計得到反射系數序列，不需要測井信息，由此導致子波精度不高；確定性方法首先利用測井資料計算出反射系數序列，然后結合井旁道由褶積理論得到子波。雖然能得到較為準確的子波，但測井誤差容易導致相位扭曲和振幅畸變。由此可見，兩種子波提取的方法各有利弊，在此只能通過子波品質的好壞，來判斷選用哪種類型的子波。

判斷一個子波的好壞，需從子波的外形、振幅譜和相位譜三個方面進行判斷。圖2為統計性方法提取的井旁道子波，由圖可以看出，該子波為零相位子波，具有波形穩定、主峰凸出、有效頻帶內相位穩定的優點，不足之處是子波主峰兩側均有旁瓣，旁瓣大且有些突出；圖3為確定性方法提取的井旁道子波，綜合運用了測井數據和地震數據，該子波波形穩定、有效頻帶內相位穩定，不足之處是子波非零相位，沒有凸出的主瓣，這將導致我們無法根據子波的極性判斷地

震剖面的極性，除此之外，由于測井誤差的原因導致子波波形有些畸變，因此難以根據該子波進行精確地合成記錄標定。

圖2 統計性子波

圖3 確定性子波

綜合考慮兩種子波的特點，為了使人工合成記錄標定的結果更為精確，本文選取確定性子波進行合成記錄標定，圖4即為確定性井旁道子波標定的結果。通過圖1和圖4的比對可以看出：在對合成記錄進行二次優化標定之后，波形特征和波組相似性均有明顯的改善（藍框標注部分），在子波旁瓣導致的波形改變方面，表現的尤為突出。圖4 井旁道子波標定以后 結論

在地震解釋初期，合成記錄標定可以幫助我們判斷地震剖面的極性；在地震解釋的過程中，合成記錄標定可以輔助我們進行同相軸追蹤，在構造復雜（比如破碎帶）、井網密集的區域表現的尤為突出；更重要的是，通過精確地合成記錄標定，我們可以明確地震同相軸所代表的地質意義。

本文提出一種人工合成記錄標定的“二次標定法則”，使得合成記錄標定在主要波組標定準確的前提下，細小波組和波形的一致性又有了進一步的提高，達到了精確標定的目的。該方法對精確進行地震解釋，也有著非常重要的意義。

參考文獻

[1] 孫振濤, 孟憲軍, 慎國強, 等.高精度合成記錄制作技術研究.石油地球物理勘探, 2002, 37(6): 640-643 [2] 韓文功.地震剖面的極性問題.石油地球物理勘探.1994.29(6):769-772 [3] 洪余剛, 陳景山, 代宗仰, 等.合成記錄

層位精細標定應用研究.中國石油勘探, 2005, 6:45-47

[4] 楊海長, 周玉.合成記錄在層位標定應用中的幾個關鍵問題.西南石油大學學報（自然科學版）.2009,31(4):52-57 [5] 楊培杰, 印興耀.地震子波提取方法綜

述.石油地球物理勘探, 2008, 43(1):

123-128

[6] 馮晅, 劉財, 楊寶俊, 等.分時窗提取地

震子波及在合成地震記錄中的應用.地球物理學進展, 2002, 17(3): 71-77

第二篇：作業批改記錄在歷史教學中的運用

作業批改記錄在歷史教學中的運用

從教這么多年，我養成了一種習慣，即在批閱學生歷史作業時做作業批改記錄。

作業批改記錄，就是教師在批改學生作業時，把學生作業中出現的問題進行簡單的登記、分析、歸納、小結和研究。在日常的教學活動中，許多教師都忽略了這一環節，認為歷史學科不同于數理化，寫作業批改記錄是多此一舉,浪費時間。其實，在歷史教學中做作業批改記錄有著其他教學程序無法替代的作用。

一、為什么記

1.作業批改記錄是歷史教師備課的好幫手

作業批改記錄記載著學生在上節課學習中存在的問題等重要信息，有利于歷史教師及時了解學生對所學知識的掌握程度,為課堂講評、改進教學提供了依據，也為教師制訂下堂課的教學目標和重難點，選取教學方式或方法等提供材料。

2.作業批改記錄是歷史教師反思自身教學的鏡子

作業批改記錄不僅記載學生作業存在的問題，更重要的是對這些問題作出科學的分析，并在分析的基礎上找到相應的措施。在寫作業批改記錄的過程中，歷史教師可以針對自己的教學行為與活動進行反思。通過反思，將自己的教學經驗上升為實踐智慧，成功地實現教育理論與自我提升的鏈接。

3.作業批改記錄是歷史教師提升科研能力的途徑

作業批改記錄是簡短的教學總結，是發自肺腑的心得體會，是論點鮮明、論據充分的論文，它讓教師研究、探討得心應手、游刃有余。由此可見，作業批改記錄，不僅是教師對學生作業問題的一個書面呈現，它還是教師對教學問題深度思考的思想表達，是歷史教師科研能力提升的有效途徑。

4.作業批改記錄是歷史教師愛心育人的反映

作業批改記錄上的點點滴滴，是歷史教師一絲不茍、嘔心瀝血的有力見證，更是歷史教師愛的表達，為人師表的人格表現。通過作業批改記錄，歷史教師可以培養自己愛的智慧，提高自身的道德素養。

二、怎么記

1.歷史作業批改記錄表的設計

作業批改記錄的形式是多樣的，我從實際出發，設計了“歷史作業批改記錄表”，僅供參考。

2.歷史作業批改記錄的內容

（1）記錄歷史作業的基本信息

首先，記錄作業布置的內容，便于教師掌握歷史作業的數量和難度，以便及時調整。其次，記錄本次作業做得很好及很差的學生姓名，以便表揚和批評，做到賞罰分明。最后，記錄缺交作業的學生名單，以便督促，防止個別學生逃避作業。

（2）記錄學生在歷史作業中出現的錯誤

這種錯誤可以是普遍出現的所謂“通病”，也可以是對其他學生有借鑒作用的典型錯誤。記錄學生的典型錯誤時，答題過程要照錄，特別是錯處，要詳細記錄，以便講評。例如，必修二（人教版）第5課《中華民族資本主義產生》的作業中，大多數學生都誤認為“中國近代工業”中的“近代”是指其產生和發展于近代歷史時期，其實這里的“近代”是指其使用機器生產而非手工勞動。

（3）記錄歷史作業中反饋出來的教學缺漏

分析作業中反映出的教學缺漏，看哪些缺漏是個別現象，哪些是普遍現象；缺漏部分是屬于知識、能力，還是屬于觀點或技巧。對個別現象應有針對性地進行個別輔導，普遍現象則進行集體輔導。例如，有一道選擇題：羅斯福新政中有利于長期性地解決失業造成問題的主要措施是A．舉辦公共工程B．實行《全國工業復興法》 C．建立社會保障體系D．保護勞工權利。學生大都忽視對題目中“長期性地解決”的分析，錯誤地選了B。這反映出我在教學中忽視了學生審題能力的培養，有利于我改進今后的教學。

（4）記歷史作業批改后記

每次批改作業后，要及時小結此次作業的得與失，以便總結經驗，糾正不足，不斷改進，使作業布置更為合理，這對提高教學質量是大有裨益的。

總之，作業批改記錄不可小視，用好作業批改記錄可以為我們的教育、教學服務，為師生共同成長提供沃土。

三、怎么用

1.用于每次作業后的集體講評或個別輔導

由于作業批改記錄內容翔實，能客觀地反映學生學習情況。因此，我在新課開始時都要把歷史作業中的典型錯誤進行剖析、點評。有時學生會驚奇：“呵！老師在講我的作業。”這樣講評作業的效果較好。針對作業中的個別學生問題，我會找時間“開小灶”，對癥下藥，這樣就避免了教學中的盲目性和眉毛胡子一把抓的現象。

2.用于收集素材，供下輪備課或單元復習選用

完整的歷史作業批改記錄是一份十分珍貴的教學檔案，在下一輪備課時，翻閱以前的作業批改記錄，可以預先把握學生容易出差錯的地方和難以接受的地方，在備課和講授中予以重視。例如，學生在完成必修一（人教版）第7課《英國君主立憲制的建立》的作業時，暴露出對明朝的內閣和英國的內閣區別不清的問題。我在新一輪備課時就首先給學生分析了兩者的區別：明朝的內閣是皇帝的侍從咨詢機構，無決策權；而英國的內閣是君主立憲制下的最高行政機構。這樣就減少了學生的錯誤。

3.用于考試命題

教師在命題時往往忽視了學情，在各種資料中找題目。我每次命題時都在作業批改記錄中找錯誤率高的一些題目作試題。例如，期中考試時我把易錯題：“曾以清光緒帝名義發布的《罪己詔》稱：‘今茲議約，不侵我主權，不割我土地，念列邦之見諒，疾愚暴之無知，事后追思，慚憤交集。’文中的‘議約’是指A．《南京條約》 B．《北京條約》 C．《馬關條約》 D．《辛丑條約》”改為：“‘上諭以永禁設或人與諸國（即列強）仇敵之會，違者皆斬’該項規定出自A．《南京條約》B．《北京條約》C．《馬關條約》D．《辛丑條約》”，結果仍有少數學生做錯。我抓住這個典型，教育學生重視自己的錯題，學會活學活用。學生經過兩次講評，也加深了對近代史上各條約內容的印象。

4.用于撰寫歷史教學論文

其實，學生在作業中暴露出的問題，為教師進行教學研究提供了寶貴素材。例如，我把歷史作業記錄中所記錄的錯別字進行了歸類，分析原因，提出對策，最終撰寫出《新課程背景下中學歷史教學中錯別字的糾正》一文，并在省級刊物上發表。

總之，作業批改記錄以其真實、具體的內容，豐富多彩的問題解決辦法，在歷史教學中有著不可低估的價值。作為歷史教師，應恰當運用作業批改記錄，讓教師和學生都能從中受益。

參考文獻

[1]胡小華,焦小芳.不可忽視的作業批改記錄[J].教學與管理,2006(3):79.[2]徐永康.我的作業批改記錄[J].中學數學，1999（３）：３．

[3]王秀云,季蘋.如何進行學校發展自我診斷[J].中小學管理，２００３（８）：７．

作者單位 江蘇省南通市第一中學

（責任編輯 田欣欣）

第三篇：酶在有機合成中的應用進展匯總

酶在有機合成中的應用進展

許廣帥

（化工學院 化工一班）

摘要：由于有機溶劑易使酶蛋白變性、失活或抑制其反應，因此，長期以來，形成 了一個概念：酶反應需在水溶液中進行。盡量避免使用有機溶劑。隨著酶學研究的進展。經 過近十年的大量研究，人們發現。只要條件合適，酶在有機溶劑中是完全能夠起催化反應的。1985年歐洲生物技術聯合會召開了“生物催化劑在有機合成中的應用，隨后又組織了“有機相中的酶催化討論會，引起了與會科學工作者扳太的興趣。近年來。有機合成化學領域的一個重大進展就是應用微生物或酶進行催化反應。由于酶催化反應具有高度的專一性，使得 這種合成與轉化在合成化學領域中具有很大的理論價值和應用潛力。

關鍵詞：酶、有機溶劑、生物催化劑、催化反應

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，還可作用于與其底物結構相似的物質發生非自然催化，從而構戚了一個特殊的化學合成新銹域。通過酶催化可以完成各種各樣的化學反應，如：氧化、脫氫、還原、脫氨、羥基化、甲基化、環氧化、脂化、酰胺化、磷酸化、開環反應、異構化、側鏈 切除、縮合以及鹵代等反應。由于酶催化較化學法催化具有區域選擇性、立體選擇性、條件 溫和、反應速度快等優點，因此形成了生物學與化學邊緣領域中十分引人注意的，研究非常活躍的重要課題，并已出現許多科研成果。實際上，酶催化已經應用于制藥、精細化工、食品添加劑以及日用化合物等的合成。酶在有機合成中的應用

多肽合成、脂類合成、抗生素的修飾、有機酸、光學活性氨基酸的制備、日用化合物生產。

2.1鹵過氧化物酶

2.1.1鹵化反應

氯是目前地球上含量最多的鹵素，其次是溴和碘。鹵素被有機體用來產生鹵素代謝產物，從哺乳動物體內的甲狀腺激素到某些植物產生的有毒的氟化脂肪酸。藻類，特別是海藻是目前最豐富的鹵素代謝產物的來源1221。海藻在鹵過氧化物酶的幫助下合成了鹵化合物。這些化合物包括吲哚、萜、酚類、揮發性的鹵代烴等。鹵化酶所產代謝物大都具有生物學的抗真菌、抗細菌、抗病毒和抗炎的活性，例如鹵代的吲哚，具有抗炎和抗癌的活性。鹵化反應可以被亞鐵血紅素鹵過氧化物酶以及釩鹵過氧化物酶和細菌鹵過氧化物酶所催化。早在1961 年，Hager等∞l就報道了CPO能和B一酮酸發生鹵化反應。鹵化作用的代表是氯過氧化物酶催化的卡爾里霉素的生物合成1241。近年來，由于具有可以鹵化一系列有機化合物的力，鹵過氧化物酶引起了商業和藥學界的濃厚興趣。由鹵過氧化物酶催化的鹵化反應缺乏立體特異性，這與無酶鹵化反應是一致的，具體的細節仍有爭論閉，但某些糖烯的區域選擇性溴化反應例外倒。糖烯在氯過氧化物酶、HX(鹵化氫)和H：O：存在下反應生成相應的2一脫氧一2一溴糖，且具有高的區域和立體選擇性。該化合物是非常有用的生物活性糖類和合成纖維，此方法對于鹵代糖類的合成是一種新的方法。2.1.2氧化反應

炔在各種化合物的合成中是一個非常重要的中間體。已經研究了很多炔上三鍵的氧化反應。然而，對于氧化炔丙基的例子并不多。手性丙炔醇是對應選擇性合成復雜分子(特別是生物學活性物質)的重要標準部件。Hager等[271報道了CPO在H20：或TBHP(叔丁基氫過氧化物)的存在下，催化氧化2一炔到醛的反應。從炔到醛的炔丙基氧化過程中，不對稱的炔丙醇作為一個中間體。在H：0：和CPO的水溶液中，醇完全、快速地轉化成了醛(92％～95％)。在己烷(或乙酸乙酯)和緩沖溶液(pH=5．0)的兩相體系里，CPO可以催化一系列伯醇生成相應的醛閻。CPO也可以不對稱地催化前手性的l，3一環己二烯，反應有高的對應選擇性，且有很高的產率。2.1.3環氧化作用

環氧化合物是非常重要的有機合成中間體。通過官能團轉化反應，可以從環氧化合物制備一系列不同結構的手性化合物。目前，工業應用的烯烴環氧化合成環氧化合物的方法主要有氯醇法和Halcon法。在氯醇法中，合成反應會產生大 量含CaCl：及各種有機氯化物的廢水，造成嚴重的環境污染，而且設備腐蝕嚴重；Halcon法工藝流程太長，投資大，對原料質量要求較高，操作條件嚴格，且聯產品多，故這兩種生產方法均不能滿足可持續發展的要求。隨著人們對環保的日益重視及對環氧化產品需求的不斷增加，發展工藝簡單、污染小的綠色環氧化合物合成新工藝顯得更為迫切1291。應用于烯烴環氧化的酶主要有氯過氧化物酶(chloroperoxidase)和單加氧酶(monooxygenase)。自從發現CPO能作為一種環氧化反應的催化劑以來，這個反應的選擇性和產率一直是人們關注的問題。研究發現，CPO能催化各種烯烴的不對稱環氧化，且有很高的產率和對映選擇率。另外，CPO還可以催化茚，經過茚二醇中間體。直接衍生出手性環氧化物[30l]。

總結：鹵過氧化物酶能催化多種反應，且催化的多數反應以立體特異性的方式實現。此外，催化反應條件溫和，無環境污染，應用前景廣闊。但是，當H20：氧化劑濃度高時，容易失活；且大多底物水溶性差。近年來，已經開發了一些方法來改善這些不利因素，例如：C礦、M礦等多種離子可以提高無輔基鹵過氧化物酶的穩定性、耐熱性和耐有機溶劑的能力例；利用抗氧化劑來提高氯過氧化物酶的操作穩定性I擁。因此，對鹵過氧化物酶進行修飾、改進將是今后發展的重要方向。隨著研究的不斷深入，相信在不久的將來，鹵過氧化物酶必將成為現代合成化學和醫藥工業中重要的手性催化劑。

2.2氰基水解酶

2.2.1氰基水解酶簡介

早在三十年代，為了 解釋一些化學合成的氰基衍生物對植物生長的 促進作用，就有人提出 某些植物器官能將氰化物轉化成酸。哈佛 大學的 Thimann和 Mahadeven認為這是一個酶促反應，并于1964年從大麥葉子中正式分離到這個酶，定名為氰基水解酶。目前的研究表明，腈化物的酶水解通過兩種途徑： 一是通過氰基水解酶將氰基直接轉化成羧酸，二是先通過氰基水合酶；將氰基轉化成酰胺，再通過酰胺酶的作用轉化成羧酸。通常所說的廣義的氰基水解酶即包括這兩種途徑所涉及的三種酶。本文除特別指出外，均指廣義的氰基水解酶。2.2.2氰基水解酶在有機合成中的應用

在有機合成中，常常需要水解氰基時不傷害其它可水解基團，如酰基、縮醛、醚鍵等。Faber小組在對固定化酶SP409的研究中發現，這種復合酶對乙酯，磷酸酯類底物顯示出了化學選擇性，而對甲酯及酰基取代的底物則不具有選擇性（Figure4），酯鍵也水解了，這可能是由于SP409不純，含有能使甲酯和乙酰基水解的酯酶。

氰基水解酶的工業應用氰基水解酶的溫和高效特點使之在工業生產上有很重要的應用價值。當今最主要的工程應用是日本Nitto公司的丙烯酰胺工程(Figure20)，年產已達30000噸。在這項工程中，酶催化與傳統的酸水解相比具有絕對優勢,不僅能有效地將反應中止在第一步,不致生成丙烯酸，而且產率可達100% ,遠遠高于傳統酸水解的65%，同時可以避免在中和強酸時生成的副產物硫酸銨。

2.3微生物環氧化合物水解酶

2.3.1催化機理

環氧化合物水解酶是一種a/B-折疊型水解酶，遵循兩步催化機理：(1)酶的天冬氨酸殘基親核進攻環氧乙烷中的一個碳原子，形成一個共價結合的酯中間體；(2)在酶的作用下，一個水分子被激活，將酯中間體水解成產物。Rink等的研究發現，細菌A．radiobacter幻婦燈環氧化合物水解酶的Aspl07(親核進攻作用)、Asp246(輔助組氨酸殘基發揮作用)和His275(活化水分子)3個氨基酸殘基組成了該酶三位一體的催化功能。2.3.2有機合成上的應用

隨著被發現的微生物環氧化合物水解酶種類的增多，其應用方面的研究也不斷深入。許多實驗研究已經擴大到生物反應器中，光學活性環氧化合物的制備規模已經達到幾十克的水平。在這些拆分反應中，不僅使用了生物反應器，而且采用了高底物濃度、兩相體系，甚至用自來水代替緩沖液等多種新的方法，展現了良好的應用前景。WeUem等““報道了在水一有機溶劑兩相體系中，利用酵母細胞硒。出n ck咖“出環氧化合物水解酶進行了大規模的拆分反應，獲得了高濃度(0.9ml，L)、高光學純度(98％ee)的(s)一1，2一環氧己烷(6.5g，30％收率)。在級聯的中空纖維膜生物反應器中進行連續轉化時，比產率為3.8g/L/H，運行12d，獲得了38g高光學純度(98％ee))的-1，2-環氧已烷。

在藥物合成方面，利用環氧化合物水解酶制備光學活性的環氧化合物，解決了許多重要的生物活性物質合成途徑上的限制性環節。Faber等“23利用冷凍干燥細胞對底物進行不對稱水解開環，得到了一種合成松樹甲蟲信息素的重要中間體——(s)-Frontalin。Furstoss的研究小組利用黑曲霉選擇性水解環氧苧烯底物，獲得了光學純的6，7-雙羥基香葉醇和(4s，8s)-防風根醇，后者是護膚品、洗滌劑和多種軟膏的重要成分。在拆分(±)一a一甲基-異丁基苯基環氧乙烷的反應中，他們還采用了化學．酶法。首先通過黑曲霉催化的不對稱水解獲得r s-構型環氧化合物，然后將生成的R-二醇采用化學的方法環化為消旋的環氧化合物繼續進行拆分。(s)-a-甲基一異丁基苯基環氧乙烷在開環后可以轉化成重要的生物活性藥物——s-布洛酚。同時，他們利用該環氧化合物水解酶拆分330moL/L的對-硝基苯基環氧乙烷(54g/L)，經過6h的水解反應得到了光學純度高達99％的S-構型環氧化合物，然后在酸性條件下對產物進行水解及重結晶獲得了光學純度為98％的R-二醇，最后加氨合成了肛阻斷劑類手性藥物尼芬爾醇。這種化學酶法在拆分外消旋環氧底物獲得光學活性環氧中間體以制備藥物(R)-3，5-二羥-3-甲基戊酸內酯的合成中得到了應用。此外，Furstoss等還報道了利用兩種選擇性互補的微生物A.niger和S.tuberosum環氧化合物水解酶，共同催化對-氯苯基環氧乙烷的不對稱水解反應，得到了神經保護藥物Eliprodil的關鍵性手性合成子——光學活性的R-二醇，其對映體過剩值高達96％，轉化率達93％。利用真菌S．tuberosum環氧化臺物水解酶水解茚環類環氧化臺物，他們還獲得了抗愛滋病藥物齊夫爾定(Indina-vir)的重要前體物質：光學純度為98％的(1R，2S)——環氧化合物(收率20％)和光學純度為69％的(1R，2R)——二醇(收率48％)。

生物酶在有機合成中的應用是20世紀80年代發展起來的生化技術。由于它有許多優點，如反應條件溫和（常溫、近中溫），具有高度的區域選擇性、立體選擇性和對映體選擇性，可避免敏感官能團發生變化，可產生許多光化學活性物質，尚可完成一些用傳統的化學反應；另外還有產品純、無三廢、無環境污染等優點，因此越來越受到有機化學研究者的青睞，實驗表明在有機溶劑中進行酶催化反應具有以下優點：增加非極性底物的濃度，很多不溶于水或在水中不穩定的產物能在有機溶劑中用酶來催化生成；有機溶劑能保護酶免受有毒反應物和反應條件的損壞，提高酶的耐溫性等。酶催化反應的類型包括氧化還原、酶合成、酯交換、脫氧、酰胺化、甲基化、羥化、磷酸化、脫氨、異構化、環氧化、開環聚合、側鏈切除、聚合及鹵代等。

酶在有機合成中的應用以逐漸被人們所認識，并且近年來已取得了較大進展，利用酶催化的不對稱可以合成許多手性分子，隨著酶技術的發展，已經克服了酶催化反應中存在的一些問題（如：對有機介質的敏感性、對底物變化的適應性以及醇的不穩定性等）。近年來有關酶技術的進展主要體現在以下幾個方面：

（1）固定化酶：將酶固定在固定支持物上，或通過酶分子之間的交聯而得以固定，通過固定后可以更方便、更有效地利用酶，提高酶催化作用的效率；

（2）酶在低水有機介質中催化反應：多數酶是在水溶液中催化化學反應的，近年來酶低水介質中催化有機反應取得了明顯的進展，從而拓寬了酶應用的領域，到了酶反應只能在水溶液中進行的傳統觀念；

（3）抗體酶：抗體酶是近年來才出現的新概念，是專一作用于抗原分子的有催化活性的、有特殊生物學功能的蛋白質。抗體酶兼備免疫反應的專一性和酶催化反應的活性，因此有可能通過人工制備來獲取高選擇性的催化劑以應用于化學、生物和醫藥學；

（4）模擬酶：通過人工合成制備模擬酶的識別和催化性能的分子，已經越來越引起化學家的注意。合成酶也能像天然酶一樣加速某些化學反應，并顯示出較強的立體選擇性。雖然合成酶的研究剛剛起步，但已顯示出了巨大的誘惑力；

（5）Ribozyme：Ribozyme的功能主要是切斷RNA，有阻斷基因表達和產生抗病毒作用的應用前景，其底物都是RNA分子。

參考文獻：

王成華 孫納新 馬夢瑞 《山東化工》《酶在有機合成中的應用》，1994-12-05 31-35頁 吳中柳 李祖義 《有機化學》 《氰基水解酶在有機合成中的應用》 2001年第21卷第一期，25-32 彭華松 宗敏華 婁文勇 《微生物環氧化合物水解酶在有機合成中的應用》 《微生物學通報》 2003年30（2）

邊俠玲 《安徽化工》 《鹵過氧化物酶在有機合成中的應用研究進展》第36卷，第4期

沈鴻雁，田佳珍，葉蘊華《非水介質中酶催化研究新進展》，2003，23（3）； 王乃興，劉薇，王林《酶催化反應研究進展》，2004,2（2）

高守海，胡文祥《酶催化選擇有機合成新進展》，功能分子學報，2002（3）。

第四篇：簡述土工合成材料在水利工程中的應用

簡述土工合成材料在水利工程中的應用

何麗雅

摘 要：土工合成材料是巖土工程領域中一種新型的巖土工程材料,在各類工程中應用廣泛。本文以土工合成材料在水利工程中的應用為例，就土工合成材料的功能、分類、特性及工程實際應用概況進行了較詳細的闡述。

關鍵詞：土工合成材料

應用

防護加固工程

一、前言

土工合成材料是一種新型的巖土工程材料。它以人工合成的聚合物,制成各種類型的產品,置于土體內部、表面或各層土體之間,發揮加強或保護土體的作用。土工合成材料可分為土工織物、土工膜、特種土工合成材料和復合型土工合成材料等類型。土工材料是工業發展的產物,其出現已經有100多年的歷史,但應用于土建工程則是20世紀30年代末才開始的。首先是將塑料薄膜作為防滲材料應用于水利工程。到20世紀50年代末,土工織物開始應用于海岸護坡工程。直到20世紀70年代末,隨著非織造型織物(俗稱無紡織物或無紡布)的應用,給土工織物帶來了新的生命,土工織物才以很快的速度發展起來,從而在巖土工程學科中形成一個重要的分支。1977年在法國巴黎舉行的第一屆國際土工織物會議上,J.P.Giroud把它命名為“土工織物”(Geotextile),并于1986年在維也納召開的第三屆國際土工織物會議上將它稱之為“巖土工程的一場革命”。從20世紀60年代中期到20世紀70年代末,有紡織物開始在我國應用于河道、涵閘及防治路基翻漿冒泥等工程;20世紀80年代初,無紡織物開始在鐵路工程上試用;20世紀80年代中期,土工織物才在我國的水利、鐵路、公路、軍工、港口、建筑、礦冶和電力等領域逐漸推廣應用。

二、土工材料的種類和功能

1、土工合成材料種類：

土工合成材料（Geosynthetics）是一種新的巖土工程材料，它以人工合成的聚合物，如料、化纖、合成橡膠等為原料，制成各種類型的品，置于土體內部、表面或各層土體之間，發揮強或保護土體的作用。“土工合成材料”是一概括性術語，標識很廣泛的產品，土工合成材可分為土工織物、土工膜、復合型土工合成材料和特種土工合成材料等類型。目前已廣泛應于水利、水電、公路、鐵路、建筑、海港、采礦、軍工等工程的各個領域。

（1）土工織物。土工合成材料是以高分子聚合物等制成的新型建筑材料。目前大致可分為：①有紡土工織物；②針織土工織物；③無紡土工織物；④復合土工織物。

（2）土工膜。它主要是由透水性低的聚合物、瀝青以及合成纖維和織物另加一定的填充料和外加劑制成的材料。它具有很好的防滲和防水性能及很強的抗變形能力和耐久性。它的厚度一般為0。25~7。5mm，它主要有以下優點：①改進荷載分布狀況；②減少填料層厚度，并能滿足抗剪強度的要求；③限制土體的側向位移；④抗拉性能高，能避免產生裂縫；⑤增加土層剛度。

（3）復合型土工合成材料。它包括土工格柵、土工網、超輕型土工合成材料、土工膜袋、土工墊、土工格室等。常用的特種土工合成材料為前3種。

（4）特種土工合成材料。它由土工織物、土工薄膜和某些特種土工合成材料中兩種或兩種以上的材料互相組合而成，它可將不同構成材料的性質結合起來，滿足具體工程的需要。

2、土木合成材料的功能：（1）隔離作用：

將土工合成材料放在兩種不同的材料之間或同一材料不同粒經之間以及土體表面與上部建筑結構之間，使其隔離開來。當受外部荷載作用時，雖然材料受力相互擠壓，但由于土工合成材料在中間隔開，不使其互相混雜或流失，保持材料的整體結構和功能。土工合成材料隔離作用己廣泛應用于鐵路、公路路基、土石壩工程、軟土基礎處理以及河道整治工程。

（2）防護作用：

土工合成材料可以起到分散應力的作用。也可由一種物體傳遞到另一物體，使應力分解，防止土體受外力作用破壞，從而起到對材料的防護作用。土工合成材料的防護作用分兩種情況：一是表面防護，即將土工合成材料放置于土體表面，保護土體不受外力影響、破壞：二是內部接觸面保護，即將土工合成材料置于兩種材料之間，當一種材料受集中應力作用時，而不使另一種材料破壞。

（3）濾層作用

濾層作用是土工織物的主要功能，被廣泛地應用于水利、鐵路、公路、建筑等各項工程中，特別是水利工程中用作堤、壩基礎或邊坡反濾層已極為普遍。在沙石料緊缺地區，用土工合成材料做反濾層，更顯示出它的優越性。因此通過把土工織物置于土體表面或相鄰土層之間，土中水分可以通過織物排同時織物可阻止土顆粒流失，以免造成土體失穩（管涌），可代替砂、礫石等反濾層。

（4）排水作用

土工合成材料是良好的透水材料，無論是材料法向或水平向均具有較好的排水能力，能夠將土體內的水集聚到織物內部，形成排水通道，排出土體。土工合成材料現己廣泛應用于土壩、路基、擋土墻建筑以及軟土基排水固結等方面。它與工程中的其他排水結構充分配合，形成完善的排水體系，排除地下水、地表水和結構中的多余水份。

（5）加筋作用 土工合成材料有較高的抗拉強度，將土工合成材料埋在土體中或路面結構適當位置，可以分布土體或路面結構應力、傳遞拉應力、限制其側向位移，增強它與土體或路結構層材料之間的摩阻力，使土或路面結構層———土工成材料復合體的強度提高，從而約束土體或路面結構層的形，并抑制或減少土體的不均勻沉降，提高土體或路面結構層的穩定性具有加筋功能。

（6）防滲作用

土工膜和復合型土工合成材料，可以作為各種工程的防滲材料。土工合成材料用于某一項工程會發揮主次作用，如公路的碎石基層與地基之間鋪放織物，一般說，“隔離”是主要的，“濾層”和“加筋”是次要的，“排水”是不甚重要的設計者合考慮，如選用光滑的土工膜來隔離，則可能引起路基中孔隙水壓力升高，造成路基失穩。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調中線應急供水工程中的應用：

1、工程概況

南水北調京石段19標段樁號范圍為307+000～312+790.6，位于河北省曲陽縣境內的支曹村、南杏樹村及辛莊村等附近，工程區為華北沖積平原，地形總體平坦，地面高程66.0～79.0m。

本標段所在區域屬暖溫帶大陸性季風氣候區，四季分明，冬季天氣寒冷干燥，春季氣溫回升快，風速大，蒸發量大，天氣干燥少雨；夏季氣候溫濕多雨，為河北省的雨季；秋季降雨量較少。據渠段附近氣象站資料統計，多年平均氣溫12.3℃，極端最低氣溫-19.2℃，極端最高氣溫41.7℃。多年平均風速2.1m/s，最大風速20m/s。多年平均無霜凍期189天，最大凍土深度66cm，穩定凍結初日最早為11月29日，開始解凍日期最晚為3月9日。多年平均降水量524mm。

本渠段位于華北沖積平原，地形總體平坦。沿線范圍內地面高程66.0m～79.0m。本渠段處于傾斜平原，其間夾河流地貌。

本渠段地表全部被第四系地層覆蓋，揭露的地層為第四系沖洪積層及人工堆積物。巖性多為黃土狀壤土、黃土狀砂壤土、砂壤土、壤土、粉砂、細砂、中砂、粗砂、礫砂、卵礫石；人工堆積(rQ)棄土、棄渣、人工堤防、路基等。

本渠段所處區域地質構造單元為三級構造單元的太行山隆起的東部邊緣。主要區域斷裂構造有望都—新樂斷裂、石家莊斷裂、井徑—長冶斷裂、元氏斷裂、柏鄉斷裂、衡水斷裂。

本渠段地震動峰值加速度為0.05g，相當于地震基本烈度Ⅵ度區。渠段內地下水的類型主要為孔隙水，主要賦存于第四系全新統的砂土及礫卵石含水層中。地下水埋深一般9.5m～15m，多屬潛水。地下水與地表水聯系緊密，具有較強或強的富水性和強透水性，部分具中等透水性。地下水對混凝土均無腐蝕性。

渠段內凍土為季節性凍土，凍土厚度0.62m～0.66m。

2、土工織物應急處理技術

渠道采用明渠設計，梯形斷面，型式為上口寬53.6～57.1m，底寬18～21m，邊坡1：2，渠深8.9m，坡面長20m。正常水深7m，加大水深7.384m。渠道底板結構型式自下而上為：土基面、5cm粗砂墊層、2cm厚的保溫板、防滲復合土工膜、8cm厚混凝土面層；渠道襯砌混凝土面板全部采用4m×4m分縫設計，底板縱縫全部是通縫設置，橫縫依次為半縫、通縫、半縫??，交叉布置，縫寬統一為2cm，半縫深度統一為6cm，通縫深度底板8cm。

由于特殊原因，渠道需提前臨時過水。由于時間緊迫，若按原設計施工將無法滿足過水要求。經南水北調京石段指揮部及設計、監理、施工單位四方會議研究決定，采取應急處理辦法，用無紡土工布結合混凝土錨固帶對開挖渠道進行防護加固處理，確保渠道按時供水。具體措施如下：

2.1施工方案

選用300g/m2無紡土工布（幅寬不小于6m），沿渠道縱向分別于坡腳及距上口1m處各設一道混凝土錨固帶，橫向間距30m；錨固帶截面尺寸30×30cm，采用C20一級配混凝土。

2.2土工布的鋪設方法

渠道大面積開挖完成后，采用人工開挖錨固槽，裝載機配合自卸車清運土方。土工布采用人工滾鋪，布面要平整，并適當留有變形余量。長絲或短絲土工布的安裝通常用搭接、縫合和焊接幾種方法。

2.3土工布的縫合

本工程采用專用縫紉機縫合。所有的縫合必須要連續進行（不允許點縫）。在重疊之前，土工布必須重疊最少150mm。最小縫針距離織邊（材料暴露的邊緣）至少是25mm。

縫好的土工布接縫最少1行線鎖口鏈形縫法。用于縫合的線應為最小張力超過60N的樹脂材料，并有與土工布相當或超出的抗化學腐蝕能力。

任何在縫好的土工布上的“漏針”必須在受到影響的地方重新縫接。必須采取相應的措施避免在安裝后，尖銳物質進入土工布層。

2.4錨固帶混凝土澆筑

錨固帶為30×30cm、C20一級配混凝土，采用泵送法澆筑。泵管鋪設時應墊砂袋，泵管安裝、拆移、及抹面時應注意，防止對土工布造成破壞。

3、土工布鋪設的基本要求

3.1基層檢查：檢查基層是否平整、堅實，如有異物，應處理妥善。

3.2試鋪:根據現場情況，確定土工布尺寸，裁剪后予以試鋪，裁剪尺寸應準確。3.3接縫須與坡面線正交，縫合時縫合線應平直，針腳應均勻。

3.4在坡面上，對土工布的一端進行錨固，然后將卷材沿坡面放下以保證土工布保持拉緊的狀態。

3.5所有的土工布鋪設時都須用砂袋壓住，砂袋將在鋪設期間使用并保留到錨固槽混凝土澆筑時。

3.6縫合后應檢查土工布是否鋪設平整，是否存在缺陷。如存在不合要求的現象，應及時進行修補。

四、結論

通過采取應急方案，確保了本渠段在2008年9月28日（規定時間內）成功通水。渠道過水后，經聯合工作組沿線勘查，本渠段無水力沖刷破壞痕跡，渠坡未出現垮塌現象，渠道運行安全。并且本渠段還經受住了08年嚴冬的考驗，開春解凍之后，聯合工作組再次對渠道沿線進行勘查，未發現土工布有凍裂破壞現象，也未發現明顯的冰排割裂損傷，渠道岸坡未發生失穩現象。本應急方案取得了圓滿成功。

通過對土工合成材料在工程中應用的介紹,可得出如下意見:1)土工合成材料，尤其是新型的合成型材料,在工程中占有越來越重要地位。2)合成材料應用于邊坡表面防護,能夠提高邊坡的穩定性和承載能力。3)合成材料應用于嚴寒地區，有較好的使用工況。4）由于合成材料的特性和價格上的雙重優勢,應用前景廣泛。

參考文獻:：

[1]蔡寧，陳紅；土工合成材料在工程中的應用；工程研究；29—30 [2]馬興華，張晴波，陳學良；土工合成材料在堤壩工程中的應用；中國港灣建設；2008.10；5—20 [3]李春風；簡述土工合成材料在水利工程中的應用；水利工程；60—61 [4]傅江霞；土工合成材料在道路和橋梁工程中的應用；中國水運09卷第10期；2009.10；241—244

第五篇：地震解釋課程設計教學大綱

《地震解釋課程設計》教學大綱

課程設計名稱：地震解釋課程設計

學 分：3分 周 數：3周

適用專業：勘查技術與工程（物探方向）專業 選修課程：地震勘探原理、石油地質、構造地質 執 筆 人：易遠元

審 訂 人：桂志先

一、目的與任務

地震解釋課程設計的資料全部來自油田的實際的地震，測井鉆井和石油地質資料。地震解釋實驗是勘查技術與工程專業和其他專業教學中的一個重要的實踐性訓練環節，通過實驗主要訓練學生對地震資料進行常規構造解釋的實際能力，具體要使學生達到：學會利用先進的地震資料解釋工作站來進行地震數據的加載，地震層位的標定，地震層位的追蹤對比，在地震資料上分析和解釋各種斷層，以及地震構造圖的編制方法。學生還要學會綜合地震地質資料對構造解釋結果進行分析，對含油氣有利地帶進行評價和預測，學會編制成果報告。

地震解釋課程設計是勘查技術與工程專業教學中的一個重要的實踐性訓練環節。通過實驗主要訓練學生對地震資料進行常規構造解釋的實際能力，具體要使學生達到：

1．了解人機聯作的基本知識；

2．初步學會地震解釋軟件的操作流程（工區建立、資料加載、合成記錄制作、層位標定、層位追蹤、斷層解釋、斷點組合）；

3．初步學會時深轉換、繪制構造圖；

4．初步學會地震成果的地質分析；

5．初步學會編寫地震資料解釋文字報告。

二、教學基本要求

1．三人為一小組上機操作；

2．驗收每人的解釋成果：

（1）解釋好全工區的地震剖面資料；（2）兩個層位的等t0構造圖；

（3）兩個層位的真實深度圖；

（4）地震資料解釋文字報告（格式見附注：報告要求）。

三、課程設計內容與時間安排

1．聽老師講課（關于人機聯作軟件的有關知識及操作流程）

0.5天 2．工區建立、資料加載

3.5天 3．合成記錄制作、層位標定

4．層位追蹤、斷層解釋

5．斷點組合6．時深轉換、繪制構造圖

四、組織管理

1)在課程設計的第一天指導教師利用多媒體講解課程設計的具體內容和步驟 2)指導教師通過多媒體和計算機簡介地震解釋軟件的使用方法和注意事項

3)地震解釋課程設計全部在教育部重點曙光并行實驗室機上(長江大學地球物理學院)分班次進行,學生三個人一臺計算機終端,重復三次

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1.5天 4.0天 1.0天 2.5天

7．編寫地震解釋文字報告

2.0天 4)學生在地震資料加載過程中遇到問題指導教師要給予提示

5)學生在地震資料層位標定過程中遇到問題指導教師要給予提示,層位標定結束后要進行檢查 6)學生在地震資料層位對比過程中遇到問題指導教師要給予提示,層位追蹤對比完成后教師要進行檢查

7)學生在地震資料斷層剖面解釋和平面斷層組合過程中遇到問題指導教師要給予提示,問題較多要進行統一講解

8)學生在地震構造圖的平面成圖過程中遇到問題指導教師要給予提示,結束后要進行檢查 9)地震資料構造成圖后,指導教師要統一進行點評,講解對構造解釋成果進行評價的方法 10)實驗結束后,指導教師對課程設計情況進行點評,指出設計中的問題和改進辦法 11)指導布置課程設計報告的編寫與要求

五、成績考核與評定 1)出勤情況（10％）2)地震解釋成果分別考核 地震數據加載（10％）地震層位標定（15％）地震層位追蹤對比（15％）地震斷層解釋與組合（15％）地震構造平面圖繪制（10％）3)實驗筆記（5％）4)實驗報告（20％）

綜合以上四項按優秀、良好、中等、及格、不及格五個檔次記成績

六、教學參考書 1．易遠元主編，《地震解釋實驗指導書》，長江大學，2006年

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