孕震断层的形变模型及其失稳判据

提出了孕震断层的形变模型，讨论了该模型的形变特征，给出了其失稳的临界条件。通过对失稳过程的分析，对孕震期作了新的划分，并给出了失稳临界条件的形变判据。指出：综合使用ＧＰＳ测量、跨断层短基线测量和固体潮观测，可以对孕震的时间进程实施追踪，并可对孕震的危险程度作出判定。     

京广铁路K1219路基土质边坡深层滑移失稳机制与整治对策

为研究土质边坡深层滑移失稳机制,以京广铁路下行线K1219+000处路基边坡失稳为例,通过现场调查测绘、工程地质钻探、原位试验和室内试验、深部位移监测和数值模拟等手段,详细研究了该土质边坡变形破坏特征、地质力学过程和失稳模式。结果表明：路基边坡表面裂缝宽度及深度呈坡顶至坡脚逐渐变浅变窄,变形具有一定的旋转性,牵引式特征明显,属于深层滑移拉裂式失稳;土质边坡经历了因坡脚开挖、抽水引起的应力场和渗流场重新分布阶段、雨水入渗软化导致下滑力不断增大而滑面逐渐迁移扩大加深阶段以及支挡结构抗力失效阶段3个地质力学过程,其失稳模式包括浅层滑移、浅层滑面向深层迁移、动荷载触发深层滑移失稳3个阶段。在此基础上,综合确定了滑面位置,并通过反演方法确定了滑面力学参数。研究采用了刚架式双排抗滑桩的整治方案,通过理论计算和数值分析,边坡变形与抗滑桩变形基本一致,且与监测结果整体吻合,这表明土质边坡深层失稳理论分析准确且计算的力学参数科学,整治对策稳妥、可靠。     

Extratropical Transition and Re-Intensification of Typhoon Toraji (2001): Large-Scale Circulations,Structural Characteristics,and Mechanism Analysis

With the use of data from the National Centers for Environmental Prediction Climate Forecast System Reanalysis, the environment and structure of typhoon Toraji (2001) are investigated during the re-intensification (RI) stage of its extratropical transition (ET), a process in which a tropical cyclone transforms into an extratropical or mid-latitude cyclone. The results provide detailed insight into the ET system and identify the specific features of the system, including wind field, a cold and dry intrusion, and a frontal structure in the RI stage. The irrotational wind provides the values of upper-and lower-level jets within the transitioning tropical cyclone and the cyclone over Shandong Peninsula, accompanied with the reduced radius of maximum surface winds around the cyclone center in the lower troposphere. Simultaneously, dry air intrusion enhances the formation of fronts and leads to strong potential instability in the southwest and northeast quadrants. The distribution of frontogenesis shows that the tilting term associated with vertical motion dominates the positive frontogenesis surrounding the cyclone center, especially in the RI stage. The diagnostics of the kinetic energy budget suggest that the divergent kinetic energy generation whose time evolution corresponds well to that of cyclone center pressure is the primary factor for the development of Toraji in the lower troposphere. The ET of Toraji is a compound pattern that contains a development similar to that of a B-type extratropical cyclone within the maintaining phase and an A-type extratropical cyclone within the strengthening period, which corresponds to the distribution of the E-P fluxes with vertically downward propagation in the maintaining stage and upwards momentum in the strengthening phase.     

奉节县曾家棚滑坡时空差异性变形特征与成因机制分析

研究库水位波动和降雨影响下滑坡的位移变形特征并分析其破坏机制，对了解三峡库区滑坡的演化过程具有重要意义。以奉节曾家棚滑坡为例，基于GPS地表监测位移分析了滑坡在不同特征库水位运行阶段的变化规律，结合灰色关联度模型确定了滑坡不同部位的变形在不同阶段的主要控制因素，借助GEO-Studio软件模拟了曾家棚滑坡在历史降雨和库水位波动耦合作用下的稳定性变化，并与定量分析结果进行了交叉检验。结果表明:曾家棚滑坡的运动状态随时间变化，从缓慢蠕变状态进入阶跃变形状态。平面上，中东部坡体与西部坡体相比，运动更加强烈；剖面上，前缘变形早且变形量大。曾家棚滑坡变形失稳过程为初期蓄水启动了曾家棚古滑坡，前缘首先发生变形；降雨作为中后期主控因素，和库水位波动联合作用共同诱发了滑坡多次阶跃变形，使滑坡前中后部形成贯通裂缝；最终由二十年一遇的暴雨诱发滑坡发生整体破坏。      

静力平衡近似下大气中非线性对称运动的稳定性、分岔和突变

本文在考虑基本气流具有非线性切变情况下,导出了对称运动所满足的非线性常微分方程,并用非线性系统的稳定、分岔、突变理论,严格地讨论了非线性对称运动的稳定性、分岔和突变问题,获得了一个推广的对称不稳定判据,找到了突变产生的条件。     

Parametric Instability Analysis of Deepwater Top-Tensioned Risers Considering Variable Tension Along the Length

Parametric instability of a riser is caused by fluctuation of its tension in time due to the heave motion of floating platform. Many studies have tackled the problem of parametric instability of a riser with constant tension. However, tension in the riser actually varies linearly from the top to the bottom due to the effect of gravity. This paper presents the parametric instability analysis of deepwater top-tensioned risers(TTR) considering the linearly varying tension along the length. Firstly, the governing equation of transverse motion of TTR under parametric excitation is established. This equation is reduced to a system of ordinary differential equations by using the Galerkin method. Then the parametric instability of TTR for three calculation models are investigated by applying the Floquet theory. The results show that the natural frequencies of TTR with variable tension are evidently reduced, the parametric instability zones are significantly increased and the maximum allowable amplitude of platform heave is much smaller under the same damping; The nodes and antinodes of mode shape are no longer uniformly distributed along the axial direction and the amplitude also changes with depth, which leads to coupling between the modes. The combination resonance phenomenon occurs as a result of mode coupling, which causes more serious damage.     

移动视频通信快速块匹配算法分析

先提出移动视频通信对运动估计搜索算法在运算时间和准确度上的要求.在对目前运动估计快速块匹配算法研究的基础上,简述了运动估计的原理;揭示了在视频质量、搜索速度和压缩码率等方面提高算法效率的3类主要问题：初始搜索点的选择、匹配准则和搜索策略;分别阐述了目前常用的解决这3类问题的方法和相应算法,并进行了比较和分析;提出运动估计算法的发展趋势.     

强震作用下斜坡表面放大效应的三维离散元模拟

为研究强震作用下斜坡表面的动力放大效应, 以陕西勉县某岩质斜坡为例, 建立了三维模型。运用离散元软件3DEC, 模拟了动力条件下斜坡的变形失稳过程, 分析了斜坡表面的动力响应特征, 研究了不同地震波输入工况条件下坡体表面动力响应差异。研究结果表明: 考虑地震纵波的影响时, 竖向加速度得到显著增强, 坡面的PGA放大系数增强了约1.62倍; 坡面形态强烈影响着斜坡表面的动力响应特征, 强震作用下, 斜坡坡肩及坡形转折处的放大效应均十分强烈, 凸出部位次之, 坡表两侧的放大效应最弱; 不同输入工况下, 斜坡坡形转折处的水平向PGA放大系数均维持较高值, 特别是在仅输入水平向加速度的条件下, 该部位在地震滑坡灾害预防中应特别注意; 强震作用下滑坡的运动过程可概括为滑坡孕育启动阶段—挤压碰撞高速运动阶段—堆积阶段。研究成果可为该地区防灾减灾工作提供一定理论支持。      

库车前陆盆地东部侏罗系逆冲构造变形及应力演化分析

逆冲构造是较为常见的构造形式,其由弱到强的变形过程及应力定量分布状态目前还不是很清楚。以库车前陆盆地东部逆冲构造为例,基于构造剖面的解析,将逆冲构造活动分为4个阶段:初始期、发展期、成熟期和改造期,并运用有限元计算分析方法对不同阶段剖面进行了精细数值模拟计算。研究表明:逆冲构造的扩展并不是一个简单线性发展的过程,而是前翼、后翼不断往复迁移推进的历程。简单的逆冲断褶带发育于逆冲构造初始期,应力主要集中在后翼;变形向后翼扩展,转折端范围不断增加对应逆冲构造发展期,应力主要集中于转折端;变形向前翼扩展,前翼范围开始增大对应逆冲构造成熟期,应力主要集中于转折端和前翼靠近转折端区域;后翼掀斜,前翼竖直,前翼前缘大量新的逆冲断层发育对应逆冲构造改造期,应力主要集中于前翼前缘。理清逆冲构造变形过程及应力集中分布范围的差异,可为后期指导裂缝发育部位以及超压异常发育带的预测奠定较好的基础。      

三峡蓄水进程中库首区地震活动与库水位的关联性研究

利用三峡数字遥测地震台网产出的地震观测资料,基于互相关-重排实验技术系统分析三峡工程在蓄水进程中地震活动与库水位的相关性及不确定度,探讨三峡水库地震的成因机制。结果表明：1）蓄水进程中库首区地壳经历了“持续加载-渗透饱水-回弹与再平衡”的复杂过程,库区地震活动的时空分布特征与库水位的时序变化关系密切;2）从开始蓄水到175 m实验性蓄水阶段,巨量的直接库水荷载导致沿江近库岸10 km范围内的矿洞、溶洞、浅表性岩层、断层等失稳而诱发地震,震源深度5 km范围内的浅震活动明显与库水位快速上升产生的弹性加载有关,对库水位上涨呈“瞬时”响应;3）随着175 m实验性蓄水阶段稳定运行,渗透作用逐渐成为库区地震活动的主要影响因素,断层软化等作用可能是接连触发2014-03秭归M4.5、M4.9等构造型水库地震的原因,震源深度大于5 km的深震活动开始呈现对库水位的“滞后”响应特征。长江香溪库段作为仙女山、九畹溪断裂与长江交会的三角形构造部位,其周缘或存在发生中等强度地震的危险性。     

利用自回归模型检测地球极移重力效应

同时采用4个台站的国际超导重力仪长期连续重力观测资料和国际地球自转服务中心提供的同步地球自转参数，研究了极移引起的地球重力场变化特征。利用自回归模型估计了各序列的功率谱密度和积谱密度，结果表明极移导致的重力效应的主要能量集中在Chandler摆动和周年项附近，叠积后实际重力观测与极移重力信号理论值之间的差异分别为0．4％和3．9％，说明超导重力仪可有效监测极移导致的重力变化。     

Numerical analysis of wellbore instability in gas hydrate formation during deep-water drilling

Gas hydrate formation may be encountered during deep-water drilling because of the large amount and wide distribution of gas hydrates under the shallow seabed of the South China Sea. Hydrates are extremely sensitive to temperature and pressure changes, and drilling through gas hydrate formation may cause dissociation of hydrates, accompanied by changes in wellbore temperatures, pore pressures, and stress states, thereby leading to wellbore plastic yield and wellbore instability. Considering the coupling effect of seepage of drilling fluid into gas hydrate formation, heat conduction between drilling fluid and formation, hydrate dissociation, and transformation of the formation framework, this study established a multi-field coupling mathematical model of the wellbore in the hydrate formation. Furthermore, the influences of drilling fluid temperatures, densities, and soaking time on the instability of hydrate formation were calculated and analyzed. Results show that the greater the temperature difference between the drilling fluid and hydrate formation is, the faster the hydrate dissociates, the wider the plastic dissociation range is, and the greater the failure width becomes. When the temperature difference is greater than 7℃, the maximum rate of plastic deformation around the wellbore is more than 10%, which is along the direction of the minimum horizontal in-situ stress and associated with instability and damage on the surrounding rock. The hydrate dissociation is insensitive to the variation of drilling fluid density, thereby implying that the change of the density of drilling fluids has a minimal effect on the hydrate dissociation. Drilling fluids that are absorbed into the hydrate formation result in fast dissociation at the initial stage. As time elapses, the hydrate dissociation slows down, but the risk of wellbore instability is aggravated due to the prolonged submersion in drilling fluids. For the sake of the stability of the wellbore in deep-water drilling through hydrate formation, the drilling fluid with low temperatures should be given priority. The drilling process should be kept under balanced pressures, and the drilling time should be shortened.     

南风气流对四川盆地西部突发性暴雨影响的数值试验

用η模式对１９９５年８月２４日四川盆地西部的突发性暴雨，进行了数值模拟和南风减速的数值试验。由模拟和试验比较分析得出以下几点认识：１．对流层低层的云南、贵州到四川南部南风气流的加大，对四川盆地西部的暴雨区，特别是大暴雨区的扩大和强度的增强起着重要作用。２．由南风气流的加强造成暴雨加强的动、热力机制主要是，使暴雨区及其附近区域上空，对流层的中、低层流场的辐合、上升运动加强；对流层的低层形成水汽通量的辐合区。３．对流层低层南风气流的加强，可影响对流层中层的暖湿程度减弱，从而加强了对流层低－中层内的对流性不稳定     

基于物理模型试验的多层滑带滑坡变形演化特征

滑坡变形演化特征一直是滑坡灾害预测与防治领域急需解决的关键问题,但对于多层滑带滑坡的变形演化特征却少有研究。以物理模型试验为手段建立了三层滑带滑坡物理试验模型,完成了多层滑带滑坡变形演化全过程的模拟。基于PIV技术获取坡表位移数据,通过柔性测斜仪监测滑坡深部位移,同时布设土压力盒获取滑坡内部土压力的变化情况,实现了多层滑带滑坡演化过程多参量数据分析。试验结果表明,多层滑带滑坡破坏过程可分为初始、等速、加速和破坏4个阶段。不同破坏阶段滑坡的主要变形区域不同,下层滑体受到上层滑体牵引作用,在重力和推力作用下滑坡变形逐渐向浅层发展。变形过程中滑坡应力逐渐向滑带集中,滑坡推力沿埋深方向呈多级梯形分布。加速变形阶段滑带处应力迅速增大,滑坡体内产生多层应力集中带,滑带位置推力变化与滑坡位移显著相关。     

甘肃及附近地区断层形变异常特征的综合提取与震例总结

基于20世纪80年代以来的跨断层短水准资料,利用“点-线-面”相结合的研究方法,全面分析甘肃地区1990~2016年8次5.5级以上地震的震前应变背景、断层活动和短期形变异常的时空演化特征。结果显示,多个地震震前不同层面上出现如下典型的异常特征：1）地震往往发生在垂直形变累积率的高值区或差异显著的高梯度带上,震前出现有序的形变场分布;2）震前不同断裂带之间或断裂带的不同段之间常存在显著的运动差异,发震断裂震前中短期运动速率显著增强,造成区域运动的不均衡;3）随着强震的逼近,显著异常场地在空间分布上明显向近震区迁移和集中,或近震源区的一些跨断层场地异常强度逐渐增大。地震震前典型异常的时、空、强演化特征说明,断层运动失稳前,近震区附近断层活动、应力应变场均有一定程度的显现,地震发生前断层活动存在不同往常的失稳波动现象,应力出现向近震源区传递的特征。     

区域非稳定动力学环境下的工程场地破裂效应初探

工程场地破裂效应是区域非稳定动力学环境下的主要灾害效应之一，但目前对其缺乏系统性研究。本文提出了工程场地破裂效应研究的区域稳定动力学方法，并对非稳定动力学环境下的破裂效应进行了初步探讨。笔者提出非稳定动力学条件决定了破裂原动力，深浅相关性，以及成灾致灾连续性等动力学和运动学特征。     

湖南“6.19＂暴雨过程的中尺度特征分析

针对2010年6月19～20日湖南一次大范围暴雨过程,利用常规观测资料、FY-2E卫星TBB资料、NCEP1°×1°格点资料及WRF模式输出的高分辨率资料,采用数值模拟和诊断分析相结合的方法,综合分析了此次暴雨过程.结果表明：东移短波槽及低层低涡是此次暴雨的主要影响系统;卫星资料分析显示,α中尺度对流云团前部不断有β中尺度扰动分裂和发展;WRF模式模拟结果表明,此次大范围暴雨过程是多尺度系统影响的结果,在有利的大尺度环流背景下,激发了中小尺度对流系统的活动,导致强降水带中出现了多个中尺度扰动和与此对应的中尺度雨团有组织的活动,是暴雨发生的主要原因;中尺度雨团对应着强上升气流柱、正涡度柱和低层强辐合、高层强辐散的散度结构.     

区域地壳垂直运动研究中的模型误差及其影响

基于现今区域地壳垂直运动研究中几种主要技术手段的数据源特征和地壳垂直运动模型,讨论地壳垂直运动模型与所采用的数据源的非协调性（模型误差）对结果造成的影响,指出判别模型误差大小的依据、数据源中数据选择的原则和方法,并利用区域垂直运动研究结果讨论地壳垂直运动演变过程,进而提出对区域地震危险性判别时需要注意的问题。     

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