潜水质量安全评价指标体系的研建:以西安为例

把潜水作为被保护的目标主体,评价和研究在环境作用下潜水自身质量上的安全程度,特别突出污水入渗对潜水安全的威胁;创建了潜水质量安全评价指标体系——DRAUGHTS体系,建立了相应的计算公式。创建的潜水质量安全评价指标体系包含潜水埋深等级分量、大气降水净补给量等级分量、含水层介质的类别等级分量、渗透系数等级分量、包气带介质的类别等级分量、污水补给质量等级分量、污水补给数量等级分量以及土壤介质的类别等级分量共八大因子,其中既含有制约潜水抗污染能力的多项内在因子,又含有对潜水水质作用强度的多项外界因子,特别强化了外界对潜水水质的作用。按照潜水质量安全指数,由小到大划分出5个安全等级,从1级到5级,其安全程度由好到差。最后,以西安市平原区作为干旱半干旱地区大都市的案例,将DRAUGHTS体系应用到案例区的潜水质量安全评价研究中。结果表明:案例区的潜水质量安全程度与渗漏补给潜水的污水质量和数量密切相关,与实际情况吻合,证明创建的DRAUGHTS体系在案例区的应用是成功的,结果是可信的。该评价指标体系是可行的,可以推广应用到类似条件地区的潜水质量安全评价中。     

基于探地雷达的混凝土无损检测反演成像方法

本文针对水利水电工程中的混凝土构件无损探测问题,提出了一种新的反演成像方法.传统方法主要依赖人工经验观察偏移探测数据,精度无法保证.这种方法以Maxwell方程的TM问题为数学模型,在混凝土的表面放置发射源与接收器,根据探地雷达的接收数据,采用同伦优化方法结合收敛速度较快的阻尼高斯牛顿方法作为反演算法,其成像结果更具定量化和可视性.该成像方法克服了传统雷达剖面图只能近似地反映混凝土中埋藏物及缺陷的深度、大小等缺点,不仅能够探测混凝土内部异物的位置,而且能够比较准确地确定异物的大小及属性.通过计算机模拟以及对实际资料的处理,验证了该反演成像结果直观、可靠、具有一定的应用价值.     

基于波场垂向和水平方向外推的高陡构造偏移

常规的单程波波动方程偏移成像方法对大角度的高陡构造偏移成像存在内在的限制.根据波动方程在各个空间方向的数学特性和高陡构造反射地震波的传播特征,通过把地震波分解为垂向的上下行波、水平方向的前后行波和左右行波,提出基于波场垂向外推和水平方向外推相结合的单程波波动方程高陡构造偏移成像方法,即用波场垂向外推的单程波波动方程偏移成像方法解决中低角度平缓构造的偏移成像,用波场水平方向外推的单程波波动方程偏移成像方法解决中高角度陡倾构造的偏移成像.这种基于波场垂向和水平方向外推相结合的高陡构造偏移成像方法是常规单程波波动方程叠前深度偏移成像方法的补充和改进,它相对基于全波方程的逆时偏移具有计算效率上的优势.     

南海北部海底沉积物在温度变化下的三种声速类型

研究南海北部海底沉积物温度变化状态下声速性质,得出以下结论:(1) 南海北部海底沉积物具有声速温度正增长(STPIK)、声速温度负增长(STNIK)和声速温度波动(STWK)三种类型,后两种类型在世界其他范围内海域未见报道.(2) 声速温度正增长类型和声速温度负增长类型沉积物的温度变化对声速影响都具有十分显著的线性关系,但是原状样品由于组成不均匀性,增大了声速的非线性变化.(3)南海北部海底沉积物的孔隙度、密度等主要物理参数差异不明显,难以直接解释三类样品的温度-声速性质的不同.(4)对于STPIK类型沉积物,理论分析与实验结果的统一性,可以运用海底沉积物与海水声速比进行校正不同温度状态下的海底沉积物的声速.(5)对于STNIK和STWK类型沉积物,需要深入研究,从理论和实验角度揭开其机理和成因.海底沉积物声速-温度特性研究将为提高南海北部海域天然气水合物声学探测精度和准确度提供声速性质依据.     

末次冰期冰盖消融对东亚历史相对海平面的影响及意义

基于新的末次冰期冰川均衡调整(GIA)模型,利用有限元算法模拟了盛冰期以来东亚相对海平面的变化,并与观测数据进行比较分析.研究表明,早期相对海平面上升由盛冰期后全球冰盖消融控制,后期的变化则由地壳黏性均衡调整控制;每个时期的结果均具有显著的区域性差异,与地壳均衡作用及远场均衡效应的区域性差异有关;模拟的不确定性主要来自冰盖消融模型差异的影响,量级在观测误差范围内.此外,利用本文的GIA模拟结果,对东亚海岸历史相对海平面观测进行改正,揭示了华南全新世以来不同阶段的地壳垂直运动,其中3-8 kaBP地壳以较稳定的速率(1~4 mm/a)下沉,之后则以较小速率下降或隆升,推测可能与东南部菲律宾板块的俯冲有关;揭示近千年来粤东海岸和珠江三角洲地壳垂直运动有长期隆升趋势,而近三十年的观测结果则显示下沉,推测该差异与人类活动导致的沉降有关.     

Experimental investigation of spatially varying effect of ground motions on bridge pounding

Pounding between adjacent bridge structures with insufficient separation distance has been identified as one of the primary causes of damage in many major earthquakes. It takes place because the closing relative movement is larger than the structural gap provided between the structures. This relative structural response is controlled not only by the dynamic properties of the participating structures but also by the characteristics of the ground excitations. The consequence of the spatial variation of ground motions has been studied by researchers; however, most of these studies were performed numerically. The objective of the present research is to experimentally evaluate the influence of spatial variation of ground motions on the pounding behaviour of three adjacent bridge segments. The investigation is performed using three shake tables. The input spatially varying ground excitations are simulated based on the New Zealand design spectra for soft soil, shallow soil and strong rock using an empirical coherency loss function. Results confirm that the spatially nonniform ground motions increase the relative displacement of adjacent bridge girders and pounding forces. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

西秦岭北缘断裂带西端晚第四纪活动特征及其西延问题

西秦岭北缘断裂是青藏高原东北缘的一条以左旋走滑运动为主的大型活动断裂。 通过卫片解译和野外地质调查, 认为断裂西端活动性仍很强烈, 并发现切龙沟一带全新世活动特征明显。 结果表明, 全新世以来西秦岭北缘断裂西端至少有2次古地震事件, 说明断裂经过土房村以后活动并没有停止, 而是继续向西延伸, 最后终止于甘加盆地。     

玉树和汶川地震前后区域水平形变的空间分布

以1999—2007年和2009—2010年两个时间段的GNSS观测资料为基础, 借助于多核函数解析、 滤波和应变场的无偏算法以及区域无旋转基准, 在运动场连续变化的条件下获得了玉树M_S7.1和汶川M_S8.0地震前后青藏高原东南地域运动与形变场, 并得到如下基本认知: ① 玉树和汶川地震前震源区构造活动在空间和较长时间上明显弱化, 最大正应变和最大剪切应变均处在区域构造活动的最低水平。 ② 与地震破裂相应的旋剪形变最大部位既不位于震源区也不远离震源区, 似乎存在某种协调有序活动, 玉树地震发震构造断裂带基本上处在区域右旋活动与左旋活动的过渡区上, 而左旋活动最大条带却为平行于该断裂带且相距约150 km的东北构造活动区内; 汶川地震发震构造断裂虽处在右旋活动的龙门山断裂带上, 但右旋活动最大条带为平行于该断裂带且相距约200 km的西北活动区内。 ③ 玉树地震震时较大水平形变的范围较小, 汶川地震震后水平形变仍较突出。 ④ 理塘—德巫断裂带的北段及周边地区应给予关注, 面应变为象限分布图像, 最大正应变和最大剪切应变均显示闭锁的迹象。     

酒泉盆地北侧金塔南山北缘断裂西段全新世活动特征

金塔南山北缘断裂是酒泉盆地北侧的一条重要的活动断裂, 断裂西起梧桐墩西北, 向东经长山、 瓜勾山、 鸳鸯池水库、 大口子山到红墩以西, 长约60 km, 走向近东西, 倾向北或南, 倾角60°~80°。 断裂活动方式以挤压逆冲为主, 兼有左旋走滑特征。 通过对现场断错地貌的调查和探槽开挖, 发现金塔南山北缘断裂西段晚第四纪活动强烈, 并有古地震发生。     

九江-瑞昌5.7级地震余震的S波分裂研究

利用在九江-瑞昌MS5.7地震震中附近架设的丁家山台(DJS)、狮子洞台(SZD)和武蛟台(WUJ)的地震波形资料,采用S波分裂系统分析方法,对余震进行了S波分裂分析。结果表明,震中距较小、台站附近断层分布复杂的丁家山台(DJS)的慢波时间延迟相对较大,快波偏振方向不太集中。台站附近断裂分布单一的武蛟台(WUJ)快波偏振优势方向与断裂走向角度相差约35°,与区域主压应力方向也不一致。台站附近无断层通过的狮子洞台(SZD)快波偏振优势方向接近区域主压应力方向。慢波时间延迟大小与震源深度没有明显的规律性关系。