精确测定地震计传递函数

提出联合阶跃标定与带精确电流测量的正弦波标定来确定地震计传递函数的方法。首先,使用阶跃标定确定地震计等效机械摆的自振周期和阻尼,得到地震计低频特性。随后,使用正弦波标定并引入电流测试技术,测定地震计全频段频率响应,幅频响应更加准确,同时可获得相频响应。最后,构建与地震计传递函数特征一致的结构来描述传递函数,采用最优化方法拟合求取地震计传递函数。该方法具有原理清楚、操作简单、易于实现、结果精确等优点,特别适用于地震计用户测试、地震计传递特性与厂方参数及各地震计间一致性和长期稳定性的验证,结果符合反馈型地震计传递函数特点。     

地震计线性误差精确测试

利用同步测试标准地震数据采集器标定电流的地震计线性误差测试方法,避免了标定信号输出电流波动对地震计线性误差测试的影响,按DB/T 21—2007规定的方法进行数据处理,并判定结果是否符合DB/T 22—2007的要求。实际测试表明,该方法测试精度可以达到0.000 5%,满足测试线性偏差小于0.01%的需要,且操作简单,无额外设备要求,可行性高,可在固定地震台站、野外等条件下使用,具有较大的应用价值。     

四平台地电阻率相反年变有限元数值分析

本文依据吉林省四平台地质剖面、地下介质电性资料,将四平台地下介质电性分布简化为沿NW走向的二维电性结构,并结合台站电测深资料建立三维有限元模型,以模型浅层介质电阻率变化模拟测区浅层介质电阻率随季节的变化,计算了四平台N50°W和N40°E两测道地电阻率的年变化形态.计算结果表明,N50°W测道地电阻率在浅层介质电阻率升高时上升,在浅层介质电阻率降低时下降;N40°E测道地电阻率在浅层介质电阻率升高时下降,在浅层介质电阻率降低时升高.两测道地电阻率年变化表现出相反的形态,且N50°W测道年变幅度要大于N40°E测道,计算结果在变化形态上符合四平台实际的观测资料,因此认为四平台测区地下介质的非均匀分布是产生两测道地电阻率年变形态相反现象的原因.     

基于DFP算法的小尺度微震定位方法研究

针对小尺度微震活动监测的需要,本文基于DFP优化算法以传感器监测到时和计算到时的残差平方和最小为目标函数来进行微震震源位置定位,并对该方法进行了计算机数值仿真。仿真结果表明,DFP算法可用来进行地震定位,其定位结果受计算初值影响较小,而受走时误差和波速误差影响较大。通过野外微震观测实验研究,证明DFP法定位精度较高,适用于小尺度微震活动定位分析。     

微降水雷达测量精度分析

利用数值模拟的方法,讨论了利用微降水雷达MRR(Micro Rain Radar)雷达功率谱密度反演降水参数时,MIE散射(米散射)效应、垂直气流(包括上升气流、下沉气流)对数浓度N、雷达反射率Z、雨强I、液态含水量LWC等参数的影响。MIE散射主要影响直径为1.20~4.00 mm的粒子,MIE散射效应影响的N、Z、I、LWC偏差的平均值分别为2.74 m-3 mm-1、1.47 d BZ、0.0061 mm h~(-1)、0.0004 g m-3。下沉气流使反演液滴直径偏大,上升气流使得反演的液滴直径偏小,下沉气流的影响更大,尤其是对低层影响大于高层。例如,在300 m高度上,当液滴直径为2.67 mm时,下沉气流为2.00 m s-1时,理论上反演的直径为8.07 mm,超出了MRR探测的阈值,其相对误差值能接近200%。下沉气流使得反射率谱向大粒子方向平移,且谱型展宽;上升气流则相反。将MRR资料与同步观测的THIES雨滴谱仪数据进行比对,分析MRR资料的可靠性。选取2015年4月1日01~12时(协调世界时)山东济南的一次降水过程,将MRR在300 m高度上反演的雷达反射率因子、雨强、数浓度、中值体积直径与雨滴谱仪资料进行对比。结果表明:两种仪器探测的Z、I、N、中值体积直径D0在时间序列上都有较好的吻合度,变化趋势和幅度相近,Z、I、D0的平均偏差分别为1.19 d BZ、0.34 mm h~(-1)、0.36 mm。MRR反演的I值偏大,而粒子直径偏小,分析了产生偏差的主要原因,除了探测系统偏差、分析方法本身存在的偏差外,上升气流导致的偏差不容忽视。这些结果初步验证了微降水雷达观测的功率谱密度及其反演方法的可靠性。     

SEED格式STEIM2数据压缩算法在实时地震数据传输中的应用

在一定带宽内,及时、高效、无失真地传输地震数据是地震数据传输的基本要求,SEED格式给出的数据格式在数据压缩方面有其独到之处,但SEED格式没有定义数据正确性和完整性保证机制和检验方法,因而影响实时传输中的使用。本文提出一种基于SEED格式的STEIM2数据压缩算法,同EDAS数据包形式兼容的实时压缩数据包编码方法,来实现实时压缩数据的传输。经理论评估和实际数据检验,它容易实现,效率高,安全,可靠,完全可以应用于实时数据传输。     

利用探空资料计算水汽压

利用L波段探空资料的相对湿度值及温度值计算水汽压时,由于探空测量的是相对于水面的相对湿度,只能用相对于水面的饱和水汽压公式来计算,低温时用相对于冰面的饱和水汽压公式计算水汽压可能不正确.对水相和冰相的不同处理所带来的偏差进行了分析和讨论.以CIMO规定的温度-45℃和0℃为界,分别计算了用相对于冰面的饱和水汽压公式和相对于水面的饱和水汽压公式得到的水汽压值,并进行了比较.结果表明,在计算实际水汽压的过程中,用不同的饱和水汽压公式所产生的绝对偏差虽然不大,但相对偏差最大可能达到50％,不容忽视,对确定对流层上部的气候效应可能产生影响.     

库车前陆冲断带克拉苏构造带变形影响因素分析——基于离散元数值模拟研究

在解释库车前陆冲断带克拉苏构造带三维地震剖面的基础上,采用离散元数值模拟手段、单因素变量控制方法,通过六组模拟对比实验,探讨挤压背景下应变速率大小和作用时间、盐岩展布形态、先存盐底辟、基底先存断裂以及基底古隆起等因素,对库车前陆冲断带克拉苏构造带变形的影响。离散元数值模拟结果表明:相比于应变速率大小,应力作用时间对冲断带变形的影响更为显著,变形缩短率相同时导致挤压隆升幅度更大,可达70.25%,向前传播距离均更远,横向上变形范围可达73.82%,盐下层叠瓦状逆冲断裂倾角更小。先存底辟主要影响挤压端垂向变形规模,使得隆升幅度更大。先存断裂主要影响挤压端水平方向变形范围,挤压变形水平传播更远。基底古隆起和盐岩展布形态对克拉苏构造带变形也具有重要影响,基底隆起前沿形成应力集中带,盐岩在此聚集形成构造三角带。由于盐岩的分隔作用,盐上层变形相对较弱,靠近挤压端发育背斜和冲断构造,向盆地方向逐渐变为宽缓的向斜构造。     

大庆长垣南部浅层气成因及成藏机制

大庆长垣南部浅层气主要为来源于嫩江组一二段的生物气, 混入少量的青山口组热成因气和无机成因的CO₂.明水组沉积末期为嫩江组一二段大量生排生物气时期, 此时断裂活动导致黑帝庙油层背斜和断圈的形成, 并诱导生物气垂向运移, "三期复合"使大量生物气向黑帝庙油层运移.活动断层均为"断裂密集带"的边界断层, 沿其垂向运移的生物气聚集的部位取决于断层与两盘地层的配置关系, 与断层倾向相反的一盘是生物气聚集的主要部位, 大庆长垣南部总体为"西缓东陡"的不对称背斜, 生物气主要富集在断裂密集带东部边界的圈闭中.黑帝庙油层纵向上分为5套储盖组合, 下部3套组合盖层厚度较大, 受断层错断的概率较小, 是主要的目的层.黑帝庙油层大部分圈闭为"断圈", 断层侧向封闭性决定圈闭的潜力, 断层侧向封闭所需SGR低限为0.375, 利用Allan图解标定断层侧向封闭性并分析圈闭的潜力, 与不考虑断层侧向封闭性时圈闭有3种变化: 一是断层侧向封闭, 面积和幅度没有改变的圈闭(Ⅰ型); 二是断层侧向封闭具有分段性, 面积和幅度变小的圈闭(Ⅱ型); 三是断层侧向不封闭, 不存在的圈闭(Ⅲ型).其中Ⅰ和Ⅱ型圈闭是生物气聚集的有利目标.从大庆长垣南部看松辽盆地浅层气成藏关键因素是有沟通气源的断层控制的圈闭的完整性(背斜或断层侧向封闭性较好的断圈)和区域稳定分布的盖层.      

非饱和土增湿变形的实用计算方法

非饱和土力学研究目前还未进入实用阶段,主要原因在于吸力量测困难。本文提出了用等效吸力代替真实吸力的试验方法。首先以常规静三轴试验得到的原状饱和土以及非饱和土的应力-应变曲线为基础,根据变形等效的原则确定与某一饱和度相当的围压即为等效吸力;然后建立饱和度与等效吸力之间的非线性关系,并验证了该数学公式的正确性;再根据试验结果分析含水量对非饱和土强度的影响,建立了非饱和土的实用抗剪强度公式;最后按照邓肯-张模型的参数整理方法得到了不同饱和度非饱和土的模型参数,探索这些参数随饱和度的变化规律,建立了引入饱和度的非饱和黄土实用非线性模型,并进行了降雨入渗情况下非饱和土增湿变形的计算。结果表明,饱和度最大值为95%,等效吸力最大值为160 kPa,最大水平位移与竖向位移分别为0.6 cm和20.0 cm,均出现在浸水位置。计算结果合理地反映了非饱和土变形的分布趋势,验证了方法的合理性。