钻孔电磁波法多重全息数字成象效果的改进

本文对电波勘探多重合成全息探测数字成象方法做了三点修改。水槽模型实验资料和野外实测资料的电算结果证实,经过这些修改,成象效果有了显著的改善。此外,讨论了用修改后的方法处理野外实测资料时必将遇到的一些问题,并提出了解决这些问题的某些初步设想。     

考虑动态临界加速度的地震边坡永久位移预测模型研究

在区域边坡地震危险性评价中主要采用永久位移预测模型进行地震边坡永久位移计算。永久位移预测模型以Newmark滑块理论为基础,通过大量实测地震时程记录统计拟合得出。针对Newmark理论中滑动面抗剪强度参数保持不变和已有位移预测模型的计算位移小于实测位移的问题,利用动态临界加速度理论,分别构建含有峰值加速度和阿里亚斯强度的两种位移预测模型。对该模型计算出的永久位移合理性进行讨论,发现永久位移计算结果符合滑坡实测位移的数量级。采用本文模型计算的永久位移更加接近地震滑坡位移实际大小,可以解决一直存在的预测位移小于实测位移的问题。在更进一步讨论发展的基础上,本文模型可满足更多的理论应用和工程实际,为区域边坡地震危险性评价提供思路。     

测距三角高程中的大气折射问题

根据国内不同地区的实测资料，综述了折光系数的测定方法及其变化特征等问题，提出了一些减弱折光影响的措施。     

爆破地震效应数据处理影响因素初步研究

利用爆破及打桩振动地震效应实测数据，讨论了实测数据拟合K值与国家标准规定K值差别较大问题。结果表明：药量对反演安全距离无影响；爆破K值差异较大的主要因素是测点之间传播介质不均匀，近爆源测点介质致密，远离爆源测点介质疏松所致。     

轨道交通运行引起的场地振动实测研究现状

随着快速轨道交通的发展,轨道交通运行所带来的振动影响越来越严重,而已有的轨道交通运行引起的场地振动实测研究,大多集中在列车速度较低的情况下,已无法解决现行问题。本文通过对轨道交通运行引起的场地振动的现场测试进行评述,总结了目前该实测研究中存在的问题,提出尚需进一步研究的建议。今后的研究需综合分析各种因素对地面振动和地基动应力的影响,从而更好地控制振动,以便提出有效且经济的减振隔振措施,以期为该领域的深入研究提供一些建设性意见。     

破碎机引起的钢-混凝土混合结构工业厂房振动测试与治理

某工矿企业破碎筛分车间为钢-混凝土混合结构厂房,布置有9台破碎机,且破碎机基础与主厂房结构没有脱开.破碎机的工作扰力导致结构振动严重.利用吊车冲击和地脉动现场实测了结构动力特性参数,而后测试了破碎机不同开启工况下的结构整体和设备基础的振动线位移,根据实测值评估了厂房的振动安全性.采用ANSYS(R)程序建立有限元模型,进行模态分析和谐响应分析,并与实测结果进行对比分析,以验证有限元模型的准确性,再预测破碎机改造后的结构振动位移大小.改造两台破碎机后再次进行了结构振动现场实测,改造后结构振动明显减小,测试结果与有限元预测结果基本一致.本文的振动测试和治理方法可以为类似工业建筑振动超限问题提供参考.     

利用大地电磁三维反演方法获得二维剖面附近三维电阻率结构的可行性

大地电磁野外实测数据月前大多为二维剖面数据.如何反演这些二维剖面数据获得较为接近实际地电情况的结果,是多数大地电磁工作者关心的问题.我们通过对理论模型的三维响应进行分析和对合成数据及实测资料的反演结果进行对比研究,讨论了利用三维反演的方法来获得大地电磁二维剖面附近三维电阻率结构的可行性.结果表明:可用三维反演的方法来解...     

一座钢筋混凝土框架多层厂房楼面的减振加固

通过现场实测,根据实测结果分析了受动荷载作用的钢筋混凝土多层框架结构厂房楼面产生较大竖向振幅的原因,对其进行了结构加固设计,包括对楼面结构主梁、次梁、楼板及下一层柱子的加固处理,根据施工完毕后的实测结果分析,楼面竖向振动幅度大大降低,达到了减振的目的。     

K指数的计算机处理

本文就有关地磁 K 指数的数字化处理的几个问题作了分析计算研究。采用 MNOC 方法计算地磁场日变化,并用计算机处理得出的 K 指数与实测 K 指数进行了比较,结果表明,两者基本一致。本文还就 K 指数量算中的有关问题进行了讨论。     

基于时频分析的中子非弹性散射伽马能谱反演方法

本文针对脉冲中子多循环发射过程中测量的非弹伽马能谱受俘获能谱干扰,引起的油水区分度小的问题,提出了利用时间谱和能谱结合获取纯净非弹伽马能谱的方法.通过蒙特卡罗方法建立C/O仪器数值计算模型,模拟不同井眼和地层条件下的伽马时间谱,分析了井眼和地层对伽马能谱的贡献,对比了俘获伽马时间谱理论计算结果和模拟结果,同时利用某油田刻度井实测数据,验证该方法在评价含油饱和度的可靠性.结果 表明:井眼条件是影响伽马能谱的主控因素;利用理论计算的脉冲区内俘获密度和数值模拟结果一致;采用该方法处理某油田刻度井实测数据,C/O对油、水差异反应更加灵敏度,油水动态范围提高;最终实测井数据也验证了该方法的准确性.     

各向异性介质的矢量波场分离与应用

针对裂缝各向异性介质,本文提出一种非正交假设下的矢量波场分离方法.本文首先对多分量地震勘探中常见的波型泄漏现象进行了数学描述,提出在纵、横波波场分离的同时应该考虑恢复纵、横波的矢量振幅.为了对裂缝方位角与各向异性系数进行定量预测,本文将矢量波场分离拆分成三个步骤来实施：第一步,用Z、R两分量的仿射坐标系变换分离ZR平面内的P波投影与SV波;第二步,用ZR平面内的P波投影与T分量的仿射坐标系变换分离P波与SH波;第三步,用纯净的SV波与SH波的成像剖面分离快慢横波,并预测裂缝发育参数.模型数据与实际数据的试验结果表明,本文提出的纵、横波波场分离方法能够获得完整的矢量振幅信息,并提供裂缝预测的精度.     

微地震信号的变速FK滤波-自适应极化滤波方法

针对微地震信号的特点,研究了变速FK滤波-自适应极化滤波方法.在设计FK滤波因子时,通过计算相邻道滑动时窗内信号的互相关系数,确定时窗内信号的视速度范围,实现变速FK滤波;对时窗内的信号进行二维FFT变换时,分别在时窗的纵横向上补零充位,消除信号在二维变换时造成的时空域的混跌和泄漏;在设计自适应极化滤波因子时,针对复杂波场中波的偏振方向的不确定性问题,本文通过计算相邻道信号偏振投影的最大互相关系数,确定波的跟踪分量;把波的跟踪分量作为极化滤波因子里的期望方向,改进常规滤波因子,实现自适应极化滤波.对理论模型和实际资料的处理结果表明,该方法理论正确,实际资料的处理效果也得到了明显的改善.     

不同高度数据联合欧拉反褶积法研究

基于不同测量高度重力场及其梯度数据可同时对应同一场源并用于反演场源位置的分析原理,拓展不同高度场数据在欧拉反褶积法中的应用范围.首先,立足于对欧拉反褶积方法的理论研究基础,提出不同高度数据融合联合欧拉反演公式.其次,在理论模型上对多种高度数据联合反演做了测试分析计算,验证了不同高度场数据融合联合欧拉反褶积法能够改善位场解释中单一观测面数据计算带来的解的发散问题,收敛过程由此改善.最后,将本文方法应用于龙门山地区实际重力数据的解释,获得了研究区断裂分布特征.     

地震走时与重力数据的联合反演

对目前的地震走时与重力数据联合反演发展进行了简要的概述。首先,从两类数据单独反演的基本原理出发,对两者进行了分析比较,并由两者参数间存在的相互关系,可将两类数据归并、统一到一个系统,合理地进行联合反演。其次,根据目前国内外的相关研究,介绍了当前联合反演的两种算法:依次反演和同时反演。最后,对联合反演中存在的问题进行了讨论。     

Microstructural characterization of firn

In this paper, we use a scanning electron microscope (SEM) coupled with X‐ray spectroscopy and electron back‐scattered diffraction patterns to examine firn in cores retrieved by the United States International Trans‐Antarctic Scientific Expedition. From grain boundary grooves we were able to see where the previously existing snow crystals were joined, and can determine grain sizes. From the SEM images, the porosity and the surface area per unit volume of the pores were measured. Finally, we have shown that we can determine the microchemistry of impurities in firn and demonstrated that we can determine the orientations of the firn crystals. Copyright © 2007 John Wiley & Sons, Ltd.     

水位动态周期性干扰的小波分析

通过对“十五”水位动态干扰调查和分类总结,得到一类受周期性干扰的水位动态曲线。通过对该类动态的水位序列进行小波分解,得到其水位时间序列的不同分解层次的干扰特征;利用小波重构剔除干扰信息,得到水位动态的重构时间序列;通过对多个台站的水位序列进行小波分析,得到该类干扰的典型动态特征。     

The seventh facet of uncertainty: wrong assumptions,unknowns and surprises in the dynamics of human–water systems

ABSTRACT

The scientific literature has focused on uncertainty as randomness, while limited credit has been given to what we call here the “seventh facet of uncertainty”, i.e. lack of knowledge. This paper identifies three types of lack of understanding: (i) known unknowns, which are things we know we don’t know; (ii) unknown unknowns, which are things we don’t know we don’t know; and (iii) wrong assumptions, things we think we know, but we actually don’t know. Here we discuss each of these with reference to the study of the dynamics of human–water systems, which is one of the main topics of Panta Rhei, the current scientific decade of the International Association of Hydrological Sciences (IAHS), focusing on changes in hydrology and society. In the paper, we argue that interdisciplinary studies of socio-hydrological dynamics leading to a better understanding of human–water interactions can help in coping with wrong assumptions and known unknowns. Also, being aware of the existence of unknown unknowns, and their potential capability to generate surprises or black swans, suggests the need to complement top-down approaches, based on quantitative predictions of water-related hazards, with bottom-up approaches, based on societal vulnerabilities and possibilities of failure.

Editor D. Koutsoyiannis; Associate editor S. Weijs     

On possible fluid detection in equivalent transversely isotropic media

We consider a transversely isotropic medium that is long-wave equivalent to a stack of thin, parallel, isotropic layers and is obtained using the Backus average. In such media, we analyse the relations among anisotropy parameters; Thomsen parameters, ε and δ, and a new parameter ϕ. We discuss the last parameter and show its essential properties; it equals 0 in the case of isotropy of equivalent medium and/or constant Lamé coefficient λ in layers. The second property occurs to make ϕ sensitive to variations of λ in thin-bedded sequences. According to Gassmann, in isotropic media the variation of fluid content affects only the Lamé coefficient λ, not μ; thus, the sensitivity to changes of λ is an essential property in the context of possible detection of fluids. We show algebraically and numerically that ϕ is more sensitive to these variations than ε or δ. Nevertheless, each of these parameters is dependent on the changes of μ; to understand this influence, we exhibit comprehensive tables that illustrate the behaviour of anisotropy parameters with respect to specific variations of λ and μ. The changes of μ in layers can be presented by the Thomsen parameter γ that depends on them solely. Hence, knowing the values of elasticity coefficients of equivalent transversely isotropic medium, we may compute ϕ and γ, and based on the aforementioned tables, we predict the expected variation of λ; in this way, we propose a new method of possible fluid detection. Also, we show that the prior approach of possible detection of fluids, proposed by Berryman et al., may be unreliable in specific cases. To establish our results, we use the Monte Carlo method; for the range and chosen variations of Lamé coefficients λ and μ – relevant to sandstones – we generate these coefficients in thin layers and, after the averaging process, we obtain an equivalent transversely isotropic medium. We repeat that process numerous times to get many equivalent transversely isotropic media, and – for each of them  – we compute their anisotropy parameters. We illustrate ϕ, ε and δ in the form of cross-plots that are relevant to the chosen variations of λ and μ. Additionally, we present a table with the computed ranges of anisotropy parameters that correspond to different variations of Lamé coefficients.     

利用断裂带上的低b值识别凹凸体方法的探讨——以龙门山断裂带和鲜水河断裂带为例

本文对龙门山断裂带和鲜水河断裂带上1970年以来记录的小震数据进行了收集、整理和分析,采用基于Matlab平台的Zmap软件,去除了断裂带上的丛集数据和余震,划定了有效地震数据的时间和震级范围,通过最大似然法求取了断裂带所在区域的b值分布图。基于b值大小与应力高低成反比的原理,通过断裂带上低b值区识别凹凸体的位置。就龙门山断裂带,通过低b值区识别出的凹凸体的位置与汶川地震发生的起始破裂位置和极震区的位置基本保持一致;而鲜水河断裂带由于受到小震数据的限制,部分段缺失b值分布,但整条断裂带仍可清晰识别出凹凸体位置,且1725年以来的历史强震和1970年以来5级以上的历史地震基本上都位于此区域。断裂带的实例分析结果证明,利用小震数据通过最大似然法计算b值分布图,其相对低b值区与历年强震发生的位置存在较大的相关性,为验证利用低b值区识别凹凸体方法的可行性和实用性提供了有力的证据。     

高层建筑时程分析中地震动时程选择和修改方法研究

合理的地震动时程选择与修改方法对于高层结构的抗震设计具有重要意义,有着广泛的工程应用.本文回顾了建筑抗震设计规范对于输入地震动时程的规定,通过对现有的地震动时程选择与修改方法进行分类和定性分析,挑选了两种与规范要求衔接较好的方法.结合具体算例对两种方法进行了定量分析,结果表明以安评设计谱作为选择指标,利用最小二乘法对选择的地震动时程进行修改,可以得到离散较小且符合规范要求的地震动时程,该成果能够在现行规范要求下为结构的抗震设计提供合理可靠的依据.同时,本文也对未来地震动时程选择与修改方法的研究和发展方向进行了展望,指出条件均值谱和非弹性反应谱将是该领域未来主要的研究方向.