基于速率-状态依赖摩擦定律的平直走滑断层黏滑过程的连续-非连续方法模拟

鉴于利用传统的库仑摩擦定律不能很好地模拟断层黏滑过程,在自主开发的拉格朗日元与离散元耦合的连续-非连续方法的基础上,引入了速率-状态依赖摩擦定律.开展了双轴压缩条件下平直走滑断层黏滑过程的数值模拟研究,得到了下列结果.在一次黏滑中,岩样上端面平均差应力的绝对值-时步数目曲线可被分为近似线性阶段、偏离线性阶段和软化阶段,...     

鲐鱼灯光围网渔船水上集鱼灯水中照度分布及优化配置的理论计算

采用叠加法照度计算模式,根据一组鲐鱼灯光围网渔船中3艘不同渔船的水上集鱼灯布置参数,使用自行开发的水上集鱼灯水下光场计算系统,对各船的水中照度分布进行了计算,获得船舷右侧中部水深方向200 m范围内不同深度的照度,并使用Surfer 8.0软件绘制等值曲线图,结果表明:主灯船在总功率为180 kW的情况下,10 lx的等照度曲线水平方向最远在56 m左右,水深方向不超过20 m;离船水平距离40 m、垂直距离40 m处的照度约为0.01 lx。副灯船在总功率为120 kW的情况下,10 lx的等照度曲线水平方向最远在46 m左右,水深方向不超过18 m;离船水平距离33 m、垂直距离38 m处的照度约为0.01 lx。网船在总功率为40 kW的情况下,10 lx的等照度曲线水平方向最远在45 m左右,水深方向不超过15 m;离船水平距离30 m、垂直距离35 m处的照度为0.01 lx左右。从集鱼灯的配置情况来看,主灯船、副灯船与网船目前的配置均较好,但主灯船在灯距增大到0.26 m、灯高增大到5 m时可增加1.6%的有效水体体积,副灯船在灯距减少到0.28 m、灯高增大到5 m时可增加2.1%的有效水体体积,网船在灯距增大到0.64 m、灯高增大到9 m时可增加1.7%的有效水体体积。计算结果还表明,大幅度的增加光诱渔船的集鱼灯功率并不能很有效的提高该船的光诱范围。     

气候模式模拟中海量数据的并行抽取与可视化分析诊断

在地球动力学和气候模拟等领域, 数值模拟产生的数据规模达到Tb至Pb量级。 实现这些海量数据的实时可视化和实时诊断分析面临很大的困难, 时空多尺度数据抽取可以解决这一瓶颈。 高精度数据的可视化结果展示需要高分辨率的显示设备, 并行的大屏幕显示技术是解决这一问题的有效手段。 地球科学数值模拟、 并行数据抽取和高分辨率显示都需要搭建高性能计算机集群。 本文在基于Lagrange插值的多维度、 多尺度、 多分辨率并行数据抽取算法的同时, 利用并行计算节点及LCD显示器, 基于Rocks cluster系统搭建起一个176核, 4×10×1024×1280分辨率的高性能计算模拟、 数据抽取和并行显示输出的集成平台, 并将该平台成功应用到气候模式模拟产生的海量数据的并行抽取和并行显示。     

新疆阿克苏地区城市自然灾害脆弱性评价研究

塔里木盆地是我国最大的半封闭型内陆盆地, 干旱、大风、沙尘暴、洪水以及地震、雪灾等自然灾害频繁.为了提高塔里木盆地城市应对自然灾害的能力, 以阿克苏地区为例, 在广泛借鉴国内外灾害脆弱性评价的指标体系与评价模型的基础上, 以多灾种复合情况为背景, 构建塔里木盆地自然灾害脆弱性评价指标体系, 运用模糊综合评价法进行脆弱性评价, 并对各指标进行对比分析.结果表明: 阿克苏市、新和县、阿瓦提县的高脆弱度值最高, 分别为0.48、0.36及0.40, 属于高脆弱度; 温宿县、沙雅县的中脆弱度值较高, 分别0.24和0.26, 属于中脆弱度; 库车县、拜城县、乌什县、柯坪县的低脆弱度值较高, 分别为0.48、0.45、0.36及0.35, 属于低脆弱度.根据各县市自然灾害脆弱性评价结果, 结合区域特点, 提出了防灾抗灾的对策建议, 对塔里木盆地城市降低脆弱性、减轻自然灾害影响有一定借鉴意义.     

1980-2010年西藏波密地区典型冰川变化特征及其对气候变化的响应

运用遥感(RS)与地理信息系统(GIS)技术, 结合波密县1960-2010年气象数据, 分析了西藏波密地区冰川的主要分布特征和典型大冰川1980-2010年的时空变化. 结果显示: 波密县共有冰川数量2 040条, 总面积为4 382.5 km², 其中, 分布在海拔4 000~6 000 m的高山冰川总面积达4 086 km², 占冰川总面积的93.2%; 南坡分布冰川1 504条, 面积3 180.04 km², 分别占波密冰川总量的73.73%和72.56%, 而北坡占还不到三分之一. 提取1980、 1990、 2000和2010年4期面积大于20 km²的24条大冰川面积进行对比分析, 1980-2010年间波密县大冰川面积总体呈减小趋势, 由1980年的1 592.78 km²退缩至2010年1 567.04 km², 共退缩了25.74 km²; 其中, 1980-1990年冰川变化贡献最大, 冰川面积退缩了16.62 km², 占冰川总面积退缩量的64.6%. 波密县气象站数据显示, 50 a来冰川退缩主要受温度持续上升的影响, 降水量变化对冰川变化影响不大.     

一种装配式新型张力计的研制

土体干湿过程引发的岩土工程问题已逐渐受到重视。通常采用张力计量测80 kPa以内的土体吸力,并将其应用于边坡失稳等岩土工程问题的分析中。然而,传统张力计由于内部腔体体积过大且结构复杂,造成张力计难以饱和,吸力量测时反应时间长,并易发生汽化,严重影响其可靠性和灵敏性。为弥补传统张力计的设计缺陷,提出了一种装配式新型张力计。该张力计内腔结构简单且体积小。饱和前先拆分张力计再分别饱和其主要部件,最后重新装配。此设计简化了饱和程序并提高了效率。通过对比传统张力计和新型张力计的性能,证实了新型张力计具有更强的汽化持久性,其吸力量测的灵敏性和可靠性得到了显著的提高。标定试验表明,相比于传统张力计,新型张力计的灵敏性提高了90%。测量-80 kPa的孔隙水压力时,新型张力计的平衡时间为1.5 min,仅占传统张力计反应时间的10%。相同的测量条件下,传统张力计的测量误差为30%,而新型张力计的测量误差仅为0.7%。     

地震动作用下均匀土质边坡的临界转角分析

均质土坡变形的整体旋转角度（即转角）与其弧形滑动特征相协调,是比永久位移更为优越的土坡变形与稳定性表征量。地震动瞬态弹性变形应变能相当于土坡系统势能的动态随机性“涨落”,临界点（临界转角）作为系统本身的一个固有特性,不受地震动随机性“涨落”的影响,土坡滑动失稳的临界转角实质上对应着系统势能的突变点。基于均质土坡地震动失稳的特点,结合突变理论,给出了确定失稳临界转角的计算公式,发现其仅与滑带介质本构模型参数 、 和滑弧半径R有关,但在本质上体现了诸因素的影响而具有广泛适用性。     

利用不对称的地下水位潮汐波动确定滨海含水层参数

在滨海地区,地下水水位受潮汐波动影响较大,使得传统的抽水试验、水位回复试验等方法确定含水层参数存在困难且花费较大。通过对广西北海市滨海含水层地下水位动态资料进行分析,发现其上升段和下降段是不对称的。基于海岸带承压含水层正弦潮汐波的传播理论,提出了确定含水层参数的分段法,并与振幅衰减法和滞后时间法进行对比,各种方法求出的储水系数与导水系数之比(S/T)很接近,说明分段法是有效的。对于北海市滨海含水层,上升段求出的S/T值比下降段要大,其成因机理还有待进一步分析。     

基于Android的移动端宗地图成图

宗地图是土地使用合同书附图及房地产登记卡附图,也是矿区土地管理的附图。利用移动端进行宗地图现场成图有利于土地所有者与矿区土地管理部门对宗地信息进行现场核查。本文在对Android系统研究的基础上搭建PC环境下Android开发的虚拟环境,采用开源的Java技术开发宗地图自动生成模块。该模块能够实现绘图区的定义、宗地图基础数据的录入、宗地图界址点坐标的展绘等功能。该模块以图斑为基本分析单元,能够快速、合理、美观地展绘界址点并标注宗地图要素,从而提高了土地管理部门的办公效率。     

Estimations of net primary productivity and evapotranspiration based on HJ-1A/B data in Jinggangshan city, China

Net primary productivity(NPP) and evapotranspiration(ET) are two key variables in the carbon and water cycles of terrestrial ecosystems.In this study,to test a newly developed NPP algorithm designed for HJ-1 A/B data and to evaluate the usage of HJ-1 A/B data in the quantitative assessment of environments,NPP and ET in Jinggangshan city,Jiangxi province,are calculated using HJ-1 A/B data.The results illustrate the following:(1) The NPP and ET in Jinggangshan city in 2010 both show obvious seasonal variation,with the highest values in summer and the lowest values in winter,and relatively higher values were observed in autumn than in spring.(2) The spatial pattern indicates that the annual NPP is high in the southern area in Jinggangshan city and low in the northern area.Additionally,high NPP is distributed in forests located in areas with high elevation,and low NPP is found in croplands at low elevations.ET has no significant north-south difference,with high values in the southeast and northwest and low values in the southwest,and high ET is distributed in forests at low elevations in contrast to low ET in forests in high-elevation areas and in cropland and shrub grassland in low-elevation areas.(3) Compared to the MODIS product,the range of HJ-1 NPP is larger,and the spatial pattern is more coincident with the topography.The range of HJ-1 ET is smaller than that of the MODIS product,and ET is underestimated to some extent but can reflect the effect of topography.This study suggests that the algorithm can be used to estimate NPP and ET in a subtropical monsoon climate if remotely sensed images with high spatial resolution are available.