形变数字化资料对山西地区地震前兆反应研究

使用张家口、怀来、赤城、宽城、易县和涉县6个地震台站共计43个观测项目的数字化资料,针对2002年至2005年山西地区发生的4次ML≥4．0地震,进行了地震前兆、同震反应及震后效应的系统研究。结果发现．河北省数字化资料对,1次山西4．0级以上地震前兆反应主要以应变为主,包括体应变和线应变,异常形态以固体潮畸变和抖动为主。     

基于二维经验模态分解的河北省及邻区流动重力场时空动态变化分析

搜集河北省及邻区2010—2019年20期的流动重力观测数据和绝对重力观测数据,利用二维经验模态分解方法获取河北省及邻区范围内(110°E～120°E,36°N～42°N)不同尺度、不同场源深度下的分解结果,并结合该时间段内M≥4.0震例进行回溯性检验。结果表明,当半年时间尺度与一年时间尺度下的1阶、2阶固有模态函数结果出现正-负重力高值差异或四象限异常变化时,在异常变化中心200km范围内存在2年内发生M4.0以上中强地震的可能。该结论可为河北省及邻区后续震情分析和研判提供参考。     

张家口-宣化盆地现今地壳变形特征与断层滑动速率反演

基于PS-InSAR结合先验条件的最小二乘迭代逼近法,利用3轨道Sentinel-1数据获取张家口-宣化盆地及周边区域地表三维形变速率场,并在此基础上使用剖面投影法和由刃型位错提出的倾滑断层震间形变数学表达式,反演得到张家口断裂和宣化盆地南缘断裂滑动速率和闭锁深度。断层参数结果显示,张家口断裂中段和宣化盆地南缘断裂闭锁程度较高,具备发生中强以上地震的应变能积累背景条件。     

土石围堰中混凝土防渗墙设计方案的数值优化

土石围堰中防渗墙的结构对坝基渗流量及坝体稳定性具有重要的影响,因此优化防渗墙的尺寸十分有必要。本文以珠江流域某水利枢纽工程施工中的土石围堰为例,采用有限元法,对防渗墙的厚度和嵌入弱风化层基岩的深度进行了优化研究,分别模拟了有防渗墙和无防渗墙两种情况下围堰的防渗效果,共设计了33种计算方案。将坝基单宽渗流量、防渗墙后作用水头、防渗墙底部和坝脚溢出点的水力比降分别与其允许值进行了对比分析,提出了防渗墙的优化尺寸。研究结果表明：防渗墙厚度的变化对防渗效果影响较小;增大防渗墙的入岩深度,可以有效控制本围堰工程的单宽渗流量和防渗墙后作用水头;防渗墙底部水力比降的变化与防渗墙入岩深度有关,当入岩深度在0~8 m时,水力比降随入岩深度的增大而减小并呈先快后慢的趋势,当入岩深度在8~12 m时,水力比降随入岩深度的增大而增大,超过10 m时水力比降骤增。考虑经济因素和施工的方便性,满足防渗设计要求的防渗墙最优设计参数为厚度0.8 m、嵌入弱风化层基岩深度2 m。     

基于GPS和SBAS-InSAR的阳原盆地北缘断裂现今地表形变特征

基于2009~2017年阳原盆地及周边区域GPS观测数据和2017~2019年升、降轨Sentinel-1卫星SAR图像,使用SBAS-InSAR技术精确反演阳原盆地北缘断裂现今地表形变速率场。统计跨断层剖面线上指定间隔点的垂直滑动速率得出,阳原盆地北缘断裂东段、中段和西段两侧垂直滑动速率差值分别约为1.04 mm/a、1.43 mm/a和0.72 mm/a。右所堡-松枝口断裂的左旋走滑运动特征和该断裂与阳原盆地北缘断裂中段空间分布上呈交切关系是导致阳原盆地北缘断裂中段断层活动水平高于东段的主要原因,阳原盆地北缘断裂西段活动性不明显。GPS资料显示,阳原盆地北缘断裂在水平方向上具有右旋走滑运动特征。     

河北省及邻区重力异常多尺度小波分析

静态重力场变化可为地壳深部结构研究提供重要基础数据。本文利用小波多尺度分解方法,对河北及邻近区域(110°～120°E,36°～42°N)的布格重力异常、Airy均衡重力异常数据资料进行了处理分析,得到了不同尺度下的分解结果。结果表明:张渤带、山西带在中上、中下地壳存在一定程度的异常,破坏性地震主要发生在重力异常正负差异高值转换区及地震带的交汇部位;布格重力异常在4阶小波细节分解结果(近莫霍面处)中显示张渤带中段存在正负差异高值异常,在一定程度上佐证了该区在一定范围内存在地幔物质上涌的通道,通过此次实验对研究区内地质情况及孕震环境有了更为清晰的认识。     

载荷变化对涉县台垂直摆干扰研究

分析2011—2016年河北邯郸涉县台垂直摆仪器运行情况并计算其内精度,用质点、二维、三维载荷模型计算仪器周边工程建设载荷变化对垂直摆的影响,结果表明载荷变化对垂直摆数据影响不显著,二维载荷与三维载荷模型结果趋于一致,并得出动土时段可造成垂直摆内精度变差。     

基于形变资料开展地震预测研究需关注的问题及展望

总结基于形变资料的与地震预测相关的物理模型发展过程，并对当前形变观测资料在地震预测研究中的应用进行介绍。在此基础上，给出基于形变资料的强震综合预测思路及需要关注的问题。未来一段时间，建议从形变监测角度解决典型构造区密集观测与通用大地测量模型的构建问题；从科研角度开展高分辨率应力/应变场获取方法及其与地震关系的研究，深入研究并获得我国地壳粘滞性结构分布，强化研究活动地块/典型构造区的变形机理，开展断层滑动速率、闭锁程度/滑动亏损分布的可靠获取方法及模型研究，强化典型部位连续观测异常模式识别及机理研究。监测和科研的核心问题是为断层变形机理提供有效的观测约束并构建定量力学模型，相关工作是深入理解地震过程和推进强震物理预测的关键所在。
     

蠕变条件下软土微观孔隙变化特性

研究软土蠕变过程的微结构变化可深入了解蠕变特性的内在机制。在对漳州软土进行多种蠕变试验的基础上,利用微观定量化技术,对比原状软土与蠕变条件下土样的微观孔隙,从微观角度对蠕变机制进行了解释。研究表明,土样产生蠕变变形后,孔隙大小变化遵循孔隙均匀化原理;孔隙的复杂度与定向性降低;孔隙形状趋向扁圆形发展。发现不同的蠕变试验方法下,孔隙的微结构参数对蠕变变形的敏感度是不一样的,建议针对不同的蠕变试验方法,宜采用不同的微观参数来进行微结构特征的描述。揭示了土体不同蠕变表现,实际上都是土内部结构不断改变自我调整再造的过程。通过对软土蠕变特性的本质因素的研究,可以解释宏观工程现象,为合理的蠕变本构关系提供了依据,以指导工程实践。     

张渤带形变预测指标分析

根据张渤带震例研究成果, 系统清理1966年以来张渤带5级以上地震前形变异常变化的各项特征, 初步归纳出张渤带的形变预测指标。 主要指标为: 张渤带5.6~6.2级地震异常相对集中, 异常主要集中在110~270 km范围; 潮汐类、 突变类异常数量相对较少; 破年变类异常较多, 异常主要对应4.5~5级和6~6.5级地震, 异常对应范围主要为100~300 km; 趋势转折类异常主要对应5.5~6.5级地震, 且异常时间在4.5~6.5级范围内有随震级增大而增加的趋势。