地震和波浪作用下表面波条件对海水动水压力的影响

地震动斜入射条件下海洋场地简化为理想流体海水-两相介质海床-弹性固体基岩系统模型,通常假定为静水液面条件。本文以地震动SV波为例,推导了表面波条件下海洋场地动力反应解析解,研究了表面波条件对海水动水压力的影响。研究表明,表面波频率在大于0.5Hz时对海水动水压力几乎无影响,在小于0.5Hz范围内有影响,且越接近水面、频率越低时影响越显著。实际地震动卓越频率通常大于0.5Hz,因而地震动作用下采用忽略表面波条件的静水液面假定是合理的。进一步结合线性波浪理论,研究SV波和波浪联合作用下表面波条件对海水动水压力的影响。研究表明,由于波浪属于低频荷载且频率通常小于0.5Hz,在地震和波浪联合作用下表面波条件的影响较地震单独作用更为显著。     

One-dimensional uniform and time varying solute dispersion along transient groundwater flow in a semi-infinite aquifer

An analytical solution for the space-time variation of contaminant concentration in one-dimensional transient groundwater flow in a homogenous semi-infinite aquifer, subjected to time-dependent source contamination, is derived. The uniform and time varying dispersion along transient groundwater flow is investigated under two conditions. First, the flow velocity distribution in the aquifer is considered as a sinusoidally varying function, and second, the flow velocity distribution is treated as an exponentially increasing function of time. It is assumed that initially the aquifer is not solute free, so the initial background concentration is considered as an exponentially decreasing function of the space variable which is tending to zero at infinity. It is assumed that dispersion is directly proportional to the square of the velocity, noting that experimental observations indicate that dispersion is directly proportional to the velocity with a power ranging from 1 to 2. The analytical solution is illustrated using an example and may help benchmark numerical codes and solutions.     

The isotope composition of evaporating brines: Effect of the isotopic activity ratio in saline solutions

The ratio of the activity coefficients of deuterated and light water (Γ) is given in chloridic saline solutions as a function of the molality of the salt components by the expression: $\left(1?\frac{1}{\Gamma }\right)x{10}^3\equiv ?\Delta \delta =6.1M_{CaC{l}_2}+5.1M_{MgC{l}_2}+2.4M_{KCl}+0.4M_{NaCl}$Calculations based on the Craig-Gordon evaporation model show that in the case of evaporating brines, the salt effect on the activity coefficients of the isotopic water species results in deviation of the δ values from a constant slope “evaporation line”, when plotted on the conventional δ-diagram, of deuterium concentration versus ¹⁸O activity. Conversion of concentration data to activities eliminates these deviations to a large extent, indicating them to be an artifact of the scales employed for measuring the isotope abundance. The origin of Dead Sea waters and other natural brines is discussed in the light of these findings.     

1303年山西洪洞8级地震震源断层研究

1303年在山西洪洞附近发生的8级巨大地震, 是中国根据现存较为详细的文献记载史料所确定的最早的一次8级地震。 这次地震距今已有700多年的历史, 而地震所在区域至今仍有持续不断的小地震活动。 本文根据地震破裂区1981年至2013年的中小地震精定位地震目录, 采用震源断层面拟合方法, 反演得到了1303年山西洪洞地震的震源断层面参数: 走向19.3°、 倾角88.5°、 滑动角-170.0°。 断层面长75.5 km, 宽26.2 km, 深度为地下11.12 ～37.35 km。 将地震破裂区的地震精确定位资料以近东西向的洪洞断裂为界划分为地震北段和地震南段, 分段进行地震震源断层拟合, 反演得到洪洞地震北段震源断层面参数: 走向13.7°、 倾角76.6°、 滑动角-157.6°。 断层面长32.7 km, 宽21.7 km, 深度为地下11.97～32.86 km; 南段震源断层面参数: 走向20.3°、 倾角87.1°、 滑动角-154.6°。 断层面长45.9 km, 宽16.6 km, 深度为地下9.32 km～25.50 km。 无论是分段还是不分段, 反演得到的洪洞地震震源断层均是右倾的近直立断层, 属于右旋走向滑动性质。 分段计算得到的地震北段震源断层深度比南段更深, 将反演得到的震源断层与临汾盆地深部构造最新研究成果进行了分析对比, 北段震源断层深度及倾角大小与深地震剖面推测得到的深大断裂几乎相同。 震源断层在地表的投影与洪洞地震的高烈度区能够较好地对应。     

TMD多点控制体系随机地震响应分析的虚拟激励法

对于频率分布密集或受频带较宽的地震激励的结构，其响应不再以某一单一振型为主，须考虑采用多点控制。本文对受TMD多点控制的结构进行了研究。文中建立了带有多个子结构系统的以模态坐标和子结构自由度为未知量的统一运动方程。针对所得方程为非对称质量、非对称刚度、非经典阻尼的情况，本文给出了使用直接法求解的格式。地震随机响应分析采用了虚拟激励法，可以考虑各振型之间的耦合项，计算量小且精度高。本文的方法适用于带有多个子结构的系统的一般性问题，具有广泛的应用价值。     

离石北部北川河阶地特征及其新构造指示

详细研究了离石北部一带阶地的地层地貌特征,并尝试对吕梁山山体的隆升进行分析探讨。结果表明,晚更新世以来该区有过三次间歇性隆升,并且三级阶地形成以来即晚更新世早期山体隆升相对快速强烈,二级阶地形成以来即晚更新世晚期至全新世时期山体隆升处于相对缓慢的过程。     

On the mathematics of storage routing

Some mathematical aspects of storage routing are investigated analytically and through numerical simulation. The minimum size of the time interval required to eliminate computed values at the beginning of the outflow hydrograph falling below the initial steady flow rate is given for two routing schemes. The stability behavior of a refined Muskingum scheme is explored; it is found that values of the weighting coefficient up to 1.0 may be used with appropriately specified time intervals. The concept of “relative” storage is analyzed and it is shown that it is unnecessary when the correct initial condition of the storage is considered. The classical best straight-line fit procedure between storage and weighted discharge is investigated. In an example case, it is demonstrated that this method of system identification is not reliable. The possibility of using discharge-dependent parameters is discussed.     

Measurements of total carbon dioxide and alkalinity by potentiometric titration in the GEOSECS program

Approximately 6000 determinations of the alkalinity and total carbon dioxide content of seawater have now been made in the Atlantic, Pacific and Indian Oceans as part of the GEOSECS program by a computer-controlled potentiometric titration technique. The equations used to locate the equivalence points of the carbonic acid system on this titration curve were developed in 1971 but have not previously been published. These functions may be represented by:$\begin{array}{l}{F}_1=\frac{\left(V_2?V\right)}{V_0}N\left[H^{+}\right]/K_{1C}+\frac{\left(V_0+V\right)}{V_0}\left(\left[H^{+}\right]+\left[HS{O}_4^{?}\right]+\left[HF\right]?\left[B{\left(OH\right)}_4^{?}\right]\right)\\ \times \left(1+\left[H^{+}\right]/K_{1C}\right)\\ F_2=\frac{\left(V_0+V\right)}{V_0}\left(\left[H^{+}\right]+\left[HS{O}_4^{?}\right]+\left[HF\right]?\left[HC{O}_3^{?}\right]\right)\end{array}$Upon inspection, these functions are analogous to the modified Gran functions of Hansson and Jagner [25] with the omission of the contributions of [OH^?] and [CO₃^2?], and with the contribution of B(OH)₄^? being assessed at a chlorinity of 19‰ for all samples. Reprocessing the original titration e.m.f.-volume data with appropriate corrections and modified Gran functions reveals an error of about +12 μmol/kg in the GEOSECS total carbon dioxide data. In addition, the protonation of dissolved phosphate species during the titration results in a contribution to measured total carbon dioxide equal to the total phosphate concentration. Differences in the application of the GEOSECS functions between the Atlantic and the Pacific-Indian Oceans expeditions are also to be found so that the error deriving from this source for the Atlantic expedition was only +5 μmol/kg. The application of the correct functions increases precision enabling smaller differences, such as those attributable to fossil fuel carbon dioxide, potentially to be observed, and increases accuracy so that the error in titrator total carbon dioxide previously diagnosed by Takahashi [14] can be logically accounted for.     

广义S变换地震信号时频分析

广义S变换继承和发展了S变换的优点,其引入了λ、p两个参数,对S变换中固定的基本小波进行了推广和扩展,使得其时窗更灵活多变,在一定程度上提高了非平稳信号分析处理的时频分辨率。通过线性调频信号模拟测试对比,证实了广义S变换的信号聚焦能力明显优于S变换,能够更好地刻画信号的局部特性。最后,以某区二维单炮地震数据为例进行了地震信号的广义S变换时频分析,取得了良好效果。     

基于Bishop条分法的多点多向地震动作用下边坡稳定性分析

以人工合成的多点、多向地震加速度时程作为地震动输入,基于Bishop条分法推导了地震边坡稳定安全系数的表达公式。在此基础上,针对某一具体算例,分析了不同地震峰值加速度下的不同坡高边坡稳定安全系数的变化规律,并与单点、单向地震动输入的结果进行了对比。结果表明,对于本文给出的算例,在坡高与地震峰值加速度都相同的条件下,多点、多向地震作用下的边坡安全系数要大于单点、单向作用下的安全系数;当坡高小于30 m、地震峰值加速度小于0.1 g时,多点、多向地震动作用下的边坡安全系数与单点、单向相差不大;当坡高大于30 m、地震峰值加速度大于0.1 g时,多点、多向地震动作用下的边坡安全系数相对单点、单向要小36%以上,此时边坡稳定性评价必须考虑地震动的多点、多向特性。     

基于磁通负反馈结构的高灵敏度感应式磁场传感器研制

感应式磁场传感器广泛应用于地球物理电磁勘探仪器,但也是阻碍我国地球物理电磁勘探仪器装备研发和推广应用的瓶颈技术.在我国SinoProbe计划中"地面电磁探测(SEP)系统"项目支持下,我们研制出用于大地电磁测深(the Magnetotellurics MT)方法的高灵敏度磁场传感器.研制过程中,采用磁通负反馈技术,增强传感器系统工作稳定性;采用斩波稳零放大电路技术,有效降低低频1/f噪声对传感器灵敏度的影响;采用高磁导率合金材料,增加磁场传感器的灵敏度.最终,MT磁场传感器工作频率范围为1 m√HZ ~1 k√HZ ,噪声水平0.1 √HZ 时为1.5 pT/√HZ ;1 √HZ 时为0.15 pT/√HZ ;10 √HZ 时为0.03 pT/√HZ ;长度96 cm,重量≤6 kg.理论和测试结果表明:与同类产品比较,本文研制的感应式磁场传感器在≥10 √HZ 时,平均噪声水平从150 fT/√HZ ,下降至30 fT/√HZ ,噪声水平更优,测量精度更高,能够更好地满足MT方法的需求.     

单跨简支梁竖向振动的磁悬浮半主动控制

由于传统的隔振器需要足够的竖向刚度来支撑上部结构,因而不能隔离竖向振动。为了解决这一问题,本文提出一种新的隔振策略,即磁浮式半主动控制方法,并将这一方法应用于弹性梁弯曲振动的半主动控制。将均质弹性梁简化为一带集中质量的简支梁,导出了控制系统的运动方程,讨论了系统在平衡点的稳定性,应用推广的Runge-Kutta方法,得到了系统在随机地面输入下的加速度响应。结果表明：杆件的初始悬浮位置是磁浮式半主动控制系统的平衡点,且平衡点是L稳定的;磁浮式半主动隔振系统具有类似于软弹簧的性质,与普通的弹性简支梁相比,磁浮式半主动振动控制系统的振动频率较低,加速度响应明显减小,系统具有良好的竖向隔振性能。     

汶川地震前龙门山断裂带闭锁程度和滑动亏损分布研究

利用1999—2007期GPS水平速度场数据,采用Defnode负位错反演程序估算了龙门山断裂在汶川地震前的闭锁程度和滑动亏损分布,结合龙门山断裂带附近地表水平应变率场结果,综合分析了震前地壳变形特征.反演结果表明,震前龙门山断裂中北段处于完全闭锁状态,闭锁深度达到21 km(闭锁比例0.99)左右,垂直断层方向的挤压滑动亏损速率约为2.2 mm/a,平行断层方向的右旋滑动亏损速率约为4.6 mm/a.龙门山断裂南段只有地表以下12 km闭锁程度较高(闭锁比例0.99),垂直断层方向滑动亏损速率约为1.4 mm/a,平行断层方向滑动亏损速率约为4.6 mm/a;在12~16 km处闭锁比例约为0.83,垂直断层方向滑动亏损速率约为1.2 mm/a,平行断层方向滑动亏损速率约为3.8 mm/a;在16~21 km处闭锁比例约为0.75,垂直断层方向滑动亏损速率约为1.1 mm/a,平行断层方向滑动亏损速率约为3.5 mm/a.在21~24 km处整条断裂均逐步转变为蠕滑.上述反演结果与区域应变计算获得的龙门山断裂带中北段整体应变积累速率较低、南段应变积累速率较高相一致,均表明中北段闭锁程度高、南段闭锁程度稍低,该特征可以较好地解释汶川地震时从震中向北东向单向破裂现象.     

巴士系断裂带的构造应力场特征

利用１２０次地震震源机制解资料,分析了巴士系断裂带构造应力场的基本特征。结果表明,该断裂带应力场的总体特征为ＮＷ￣ＮＷＷ向,但不同地段略有差异。由北西至南东主压应力Ｐ轴方向由ＮＷＷ￣ＮＷ￣ＮＷＷ（近ＥＷ）向,Ｐ轴相对平缓,地震以走错动为主,兼具倾滑分量,应力场的变化与菲律宾海板块对欧亚板块的不均匀推挤作用有关。     

恢复力模型中求突变折点的一种新方法

在结构弹塑性动力计算中,恢复力曲线是一个重要问题。简化的折线型恢复力模型虽然应用简单,计算工作量小,但是有个突出缺点,即存在很多刚度突变点,即折点,这给计算带来麻烦。本文针对这一问题,提出了一种折点处理新方法。利用结构动力学方程和线性加速度法等推导出求解折线型恢复力模型中加载点和卸载点两类折点的计算公式。该公式基于结构动力学方程推导而来,逻辑严密,结果可信,精度有保证。此外,计算突变折点出现时刻,仅涉及结构动力特性等几个已知量,计算简单,不需迭代,计算工作量小。而且加载点与卸载点两类折点的计算公式形式简单又统一,方便编程。     

加卸载响应比的自然概率分布

从Ｇｕｔｅｎｂｅｒｇ－Ｒｉｃｈｔｅｒ的分布关系出发，以应用最多的以√Ｅ为响应量的Ｙ３为例，对模拟生成的满足Ｇ－Ｒ关系和均匀随机分布的事件探讨了加卸载响应比的自然概率分布，同时，还与首都圈地区的一组实际资料得到的自然概率进行了对比分析，结果表明，在样本量有保证的情况下，反映系统临近失稳程度的加卸载响应比Ｙ３的自然概率分布基本稳定，随机出现加卸载响应比高值的自然概率很低，因此，实际观测到的高响应经值确     

温泉旅游文化内涵探析

温泉旅游的核心是温泉旅游文化,温泉旅游研究的根本在于温泉旅游文化的研究。温泉旅游文化指人们在认识、利用、开发和保护温泉资源过程中所创造的一切文化的综合体,是以温泉为物质载体或依托形成的各种文化形态与文化现象及其“物化”体现。其内涵包含四个层面的理解：人是温泉旅游文化之主体;温泉地社会文化是温泉旅游文化之渊源;温泉旅游区环境是温泉旅游文化之载体;可持续发展是温泉旅游文化建设之目标。