基于无网格法的含缺陷岩石变形局部化数值模拟研究

利用自主开发的基于无网格法的岩石力学计算分析程序,采用Mohr-Coulomb破坏准则,考虑材料塑性屈服后的软化特性,研究单轴压缩条件下含一个缺陷的岩石试样的变形特性,探讨含缺陷材料的岩石变形局部化的演化规律。计算结果表明,岩石试件的破坏是一个渐进破坏的过程;加载过程中试件中的缺陷弱粒子首先出现粒子破坏并产生声发射,随加载进行试件产生微裂隙并扩张形成一个变形局部化带,局部化带扩张、发展,最终形成一个明显的剪切破坏带,缺陷粒子对试件的破坏起到了控制作用。岩石的声发射记录了岩石材料的塑性破坏过程,岩石试件的剪切破坏带与塑性区的发展具有非常类似的规律,但塑性区面积要大于剪切破坏带,从所处位置来看剪切破坏带位于塑性区之内,通过研究声发射特征信息发现变形局部化发生在应力-加载步（应变）达到峰值强度前。     

基于水文效应的城市增长边界的确定——以镇江新民洲为例

城市增长边界(UGB)是城市增长管理、控制城市无序蔓延的重要工具,但如何科学定量划定城市增长边界一直是一个技术难题。针对目前城市增长边界定量划定研究的不足,提出一种基于城市水文效应,适用于城市内涝易发区的城市增长边界划定方法。该方法整合了元胞自动机(CA)模型与区域水文模型(SCS),通过CA模型预测城市不透水面积的扩张范围与形态,并以此作为城市水文模型的参数,评估城市淹水面积的比例及风险,最后根据风险水平确定城市增长边界。以镇江新民洲为例,实证研究了该地区的城市增长边界的合理划定,研究发现该区域城市扩张规模控制500 hm2之内,城市在最大降雨条件下城市积水面积的风险水平能有效降低。研究结果可为新民洲的水文风险控制及城市规划提供依据,同时可为其他城市增长边界划定提供方法参考。     

基于WebGIS的Web服务器日志管理系统设计与实现

WebGIS优势是通过互联网对地理空间数据进行发布和应用,以实现空间数据的共享和相互操作。将WebGIS和富客户端技术引入Web服务器日志管理领域,从总体设计、数据库设计、实现框架等几个方面设计了Web服务器日志管理系统开发框架,并开发了某工业园区信息共享平台日志管理系统。该系统可以高效便捷地实现网络访问数据空间可视化、访问流量在线监控、访问数据统计与分析等功能,为Web服务器运行维护提供科学的决策依据。     

中国60城市站1901—2019年日降水数据集的构建

近年来中国区域降水的极端化问题得到学术界的广泛关注,有关研究也获得了大量成果。但是,目前国内外常用的高分辨率降水资料序列多从1951年左右开始,普遍缺少20世纪早期中国的逐日降水资料,对于近一百多年中国极端降水变化特征及其机理,目前还不清楚。基于多来源的1901—1950年原始观测报表数字化逐日降水资料,补充先前未录入的“无降水”和缺测数据,研发质量控制方案并开展质量控制,补充录入检出的缺失和错误数据并再次质控,结合1951年以来的现代降水日值资料,建立中国60个城市站1901—2019年降水日值数据集。数据集评估结果显示,早期中国东部地区的台站较为密集,数据完整性和正确性较好,但中国西部的台站数量少且完整性和正确性偏低。本数据集构建的年总降水量累积值序列与已有的月降水量数据基本一致。基于该数据集,研究发现重庆站近百年来的降水未出现显著的趋势性变化。该数据集使后续分析研究中国极端降水的百年尺度长期变化特征成为可能。     

复杂地形下C波段雷达定量降水估计算法

C波段雷达定量降水估计（QPE）精度受到很多因素的影响,主要包括:（1）雷达标定,（2）非气象回波的干扰,（3）降水物垂直空间变化,（4）地形或地物的严重遮挡,（5）Z-R关系的代表性,（6）雷达拼图的质量,（7）雷达观测回波衰减等。文中雷达定量降水估计算法基于陕西省C波段天气雷达展开,从雷达探测数据质量控制、地形遮挡、Z-R关系和雷达拼图等方面提高C波段天气雷达定量降水估计的精度,产生降水类型产品和1 h定量降水估计产品,产品空间分辨率为0.01°×0.01°,时间分辨率为6 min。通过对7次降水过程进行评估,结果表明:基于混合仰角反射率因子处理模块和降水类型分类模块进行雷达定量降水估计,得到的结果与地面雨量站观测降水接近,1 h累计降水量的统计评分指标均方根误差稳定在3 mm以下,相对误差稳定在50%左右,相对偏差保持在?30%以内,雷达定量降水估计产品的离散度和绝对偏差都较低,表明该算法得到的雷达定量降水估计稳定可靠。      

深圳S波段与X波段双偏振雷达在定量降水估计中的应用

双偏振多普勒天气雷达的一个重要应用是进行定量降水估计（QPE）,它可以获得反射率（Z_H）、差分反射率（Z_DR）和差传播相移率（K_dp）这些与降水粒子有关的信息,常用的双偏振雷达降水估计方法有基于Z_H的R（Z_H）、基于Z_H和Z_DR的R（Z_H,Z_DR）、基于K_dp的R（K_dp）和基于K_dp与Z_DR的R（K_dp,Z_DR）这4种。文中利用深圳市S波段和X波段双偏振多普勒雷达探测资料,结合高精度地形数据和雨滴谱仪观测数据,设计了基于双偏振量的定量降水估计方法:首先利用地形数据和雷达地理信息,分析了雷达的遮挡状况,形成了这两部雷达的复合平面扫描仰角信息;随后利用雨滴谱仪观测资料,使用T矩阵方法统计得到了深圳地区的上述4种降水反演方法的参数;最后设计了混合降水反演方法,基于双偏振信号（即K_dp和Z_DR）的强弱,使用不同的降水反演方法进行定量降水估计。基于12个降水个例,利用各反演方法产生的定量降水估计结果与雨量计观测资料比较。结果表明,混合降水反演方法在降水反演的准确度和稳定性上均优于任何一种单一定量降水估计反演方法。基于文中介绍的定量降水估计方法,使用深圳S波段和X波段雷达产生了定量降水估计产品,并与深圳目前业务定量降水估计产品进行对比评估。结果表明,使用本方法产生的定量降水估计产品在准确度和稳定性上要优于目前的业务产品。此外,X波段雷达的定量降水估计产品性能要略高于S波段雷达的定量降水估计产品,这说明高时、空分辨率的X波段雷达可以提高定量降水估计精度。但由于雷达扫描平面内双偏振雷达对融化层和冰区的偏振量观测与降水的关系尚未明确,因此,本方法仅适用于雷达扫描平面内液态降水区。      

震后茂县牟托村堆积物特征与植被分布关系

"5·12"大地震后,茂县牟托地区的地形地貌和生态系统受到很大的破坏。本文对茂县牟托地区典型斜坡的植物生长状况、土壤颗粒组成、土壤含水率进行了调查分析,获得了土壤颗粒大小、渗透性、含水率与植物生长之间的关系;研究表明,土壤颗粒组成中,细颗粒所占比例越高,其渗透系数越小,土壤含水率越大,植物的生长状况愈佳;土壤细颗粒所占比例相近的情况下,含水率高的地区植物生长好。根据研究成果,结合生态恢复的技术和方案实施的安全性以及可行性,提出水泥喷灌、修筑挡水阶梯和排水沟、种植植物等生态恢复的方案以及保持斜坡稳定的措施。     

广西大厂矿田拉么-羊角尖一带含矿地层元素地球化学特征及其指示意义

广西大厂矿田锡矿体主要赋存于上泥盆统,锌铜矿体主要赋存在锡矿体的下部,以中泥盆统为主。通过对拉么-羊角尖一带四个钻孔中不同深度、不同岩石类型样品成矿元素含量的系统分析,探讨了成矿元素在空间上的变化规律。结果显示,绝大多数成矿元素在岩体中含量最低,向上至各个地层中呈锯齿状变化,而且多数成矿元素的高值点并没有在岩体的内部或边缘,而是远离一段距离,Zn、Cu集中在罗富组灰岩蚀变后的透辉石绿帘石化矽卡岩中。这种元素含量的变化一方面反映了成矿元素运移的方向是由下而上,另一方面也反映了成矿元素的富集与岩石类型密切相关,说明矿床为岩浆热液成因。     

岩石滞后非线性弹性响应的物理模型

介绍了岩石滞后非线性弹性的几个物理模型。赫兹颗粒接触模型是具有多尺度和滞后特性的经典模型,它预测了岩石中强烈的非线性;软的粘结系统几乎决定了岩石的力学性质,粘结系统中的流体对非线性响应的贡献特别显著,但是目前还没有搞清楚粘结系统和孔隙流体究竟是如何影响非线性响应的;GL模型是一个基于金属位错的物理模型,这是滞后动力行为方面一个开拓性的微观模型;PM模型是一个基于岩石细观尺度的唯象模型,它对理解岩石滞后非线性的机制和尺度是很重要的。     

与角岩有关的矿床主要类型及其对深部找矿的意义

作为热接触变质的产物,角岩在石墨、硅灰石、红柱石等变质成因非金属矿床和各种金属矿床以及油气矿藏均可见,但对其调查研究成果并不多。在文献综述的基础上,结合在南岭、冈底斯等重要成矿带地质找矿的实践,通过对与矿产资源有关的角岩广义概念的界定,概述了与角岩有关的各主要类型矿床的地质特征,如石墨、硅灰石、红柱石等变质成因非金属矿床,钨、钼、铁、铜、铀、金、铅锌、锡、银和稀有金属矿床以及油气矿藏;举例阐述了近年来角岩发育矿区深部找矿中的新突破,如江西淘锡坑钨矿,广西大厂铜坑至拉么一带的锡多金属矿床,西藏甲玛铜多金属矿,云南老厂银铅锌矿、羊拉铜矿、雪鸡坪铜矿等矿区;讨论了角岩型矿床成矿预测的准则。结果表明:矿区和矿田大比例尺深部预测时应注意岩石组合、干湿关系、封闭与开放体系、岩石物性和分带性、原岩岩性及其空间配置关系;区域性中、小比例尺成矿评价时应注意角岩的空间分布、岩石学特征与矿产资源的专属性关系等;利用角岩预测隐伏岩体的应用前景广泛,在深部找矿中具有现实意义。建议加强角岩与成矿关系的理论研究,对以往地质填图工作中发现的"角岩化带"可重新评价其与成矿的关系。