含气介质临界点、流体和骨架弹性参数的数值计算方法

目前临界孔隙度及孔隙介质的研究主要为测试分析的实验方法,如何运用数值计算方法求取孔隙流体介质临界点和组分弹性参数一直是备受关注的课题.本文提出了求取孔隙介质临界点、孔隙内流体和骨架弹性参数的数值计算公式及方法,并结合含气样品测试数据实现了这种数值计算.文章首先给出了3个包含孔隙度的线性方程,通过有机组合每个线性方程中的两个系数得到求取有关弹性参数的数值计算公式.然后,详细阐述了计算的方法和步骤以及需要注意的问题,把室内含气砂岩样品实测的综合介质密度、纵波速度和横波速度作为数值计算的输入数据,求得了临界点和流体及骨架等相关弹性参数的具体数值.通过比较分析本文数学方法求得的计算数据与实验方法测得的实测数据,表明了该数值计算公式的正确性和数值实现方法的有效性.     

Stability of the line preserving flows

We examine the equations that are used to describe flows which preserve field lines. We study what happens if we introduce perturbations to the governing equations. The stability of the line preserving flows in the case of the magneto-fluids permeated by magnetic fields is strictly connected to the non-null magnetic reconnection processes. In most of our study we use the Euler potential representation of the external magnetic field. We provide general expressions for the perturbations of the Euler potentials that describe the magnetic field. Similarly, we provide expressions for the case of steady flow as well as we obtain certain conditions required for the stability of the flow. In addition, for steady flows we formulate conditions under which the perturbations of the external field are negligible and the field may be described by its initial unperturbed form. Then we consider the flow equation that transforms quantities from the laboratory coordinate system to the related external field coordinate system. We introduce perturbations to the equation and obtain its simplified versions for the case of a steady flow. For a given system, use of this method allows us to simplify the considerations provided that some part of the system may be described as a perturbation. Next, to study regions favourable for the magnetic reconnection to occur we introduce a deviation vector to the basic line preserving flows condition equation. We provide expressions of the vector for some simplifying cases. This method allows us to examine if given perturbations either stabilise the system or induce magnetic reconnection. To illustrate some of our results we study two examples, namely a simple laboratory plasma flow and a simple planetary magnetosphere model.     

各向异性介质的矢量波场分离与应用

针对裂缝各向异性介质,本文提出一种非正交假设下的矢量波场分离方法.本文首先对多分量地震勘探中常见的波型泄漏现象进行了数学描述,提出在纵、横波波场分离的同时应该考虑恢复纵、横波的矢量振幅.为了对裂缝方位角与各向异性系数进行定量预测,本文将矢量波场分离拆分成三个步骤来实施：第一步,用Z、R两分量的仿射坐标系变换分离ZR平面内的P波投影与SV波;第二步,用ZR平面内的P波投影与T分量的仿射坐标系变换分离P波与SH波;第三步,用纯净的SV波与SH波的成像剖面分离快慢横波,并预测裂缝发育参数.模型数据与实际数据的试验结果表明,本文提出的纵、横波波场分离方法能够获得完整的矢量振幅信息,并提供裂缝预测的精度.     

高速铁路与国家地震台网信息接入及资源共享方式研究

本文对高速铁路与国家地震台网信息接入和资源共享方式进行了讨论。通过对组网模式和时延的分析及测试,在遵循目前地震系统信息传输模式的前提下,对于实时波形数据,可以根据实际情况采取国家中心型或者省局中心型的方式进行共享,用于高铁系统台站的补充,在地震预警发布阶段使用;对于地震速报信息,可以采取国家中心型的方式进行共享,用于地震信息的确认,在地震预警解除阶段使用。为了减小实时数据传输的时延以适应预警需求,应对数据采集器进行升级,并更新相应的流服务器的仪器适配器。     

不同高度数据联合欧拉反褶积法研究

基于不同测量高度重力场及其梯度数据可同时对应同一场源并用于反演场源位置的分析原理,拓展不同高度场数据在欧拉反褶积法中的应用范围.首先,立足于对欧拉反褶积方法的理论研究基础,提出不同高度数据融合联合欧拉反演公式.其次,在理论模型上对多种高度数据联合反演做了测试分析计算,验证了不同高度场数据融合联合欧拉反褶积法能够改善位场解释中单一观测面数据计算带来的解的发散问题,收敛过程由此改善.最后,将本文方法应用于龙门山地区实际重力数据的解释,获得了研究区断裂分布特征.     

A naive uncertainty model for measuring operational risks faced by financial institutions

When insufficient data are available for measuring operational risk faced by a financial institute, most of the models depending on the probability theory are failure. Differing from that we use a probability distribution to depict random uncertainty, in this paper we use a number to represent the naive uncertainty in a phase serving for operational risk identification. The simplest form of the naive uncertainty model for measuring operational risk with multiple phases is the weighted mean with the uncertainties. It is also valid when we have a rough judgment for the uncertainties with intervals or fuzzy values. In this paper, we give a calculation case in lending operational risk to demonstrate the model validity.     

Analytical solutions for sequentially coupled one-dimensional reactive transport problems – Part II: Special cases,implementation and testing

This is Part-II of a two-part article that presents analytical solutions to multi-species reactive transport equations coupled through sorption and sequential first-order reactions. In Part-I, we provide the mathematical derivations and in this article we discuss the computational techniques for implementing these solutions. We adopt these techniques to develop a general computer code and use it to verify the solutions. We also simplify the general solutions for various special-case transport scenarios involving zero initial condition, identical retardation factors and zero advection. In addition to this, we derive specialized solution expressions for zero dispersion and steady-state conditions. Whereever possible, we compare these special-case solutions against previously published analytical solutions to establish the validity of the new solution. Finally, we test the new solution against other published analytical and semi-analytical solutions using a set of example problems.     

Likelihood-free simulation-based optimal design with an application to spatial extremes

In this paper we employ a novel method to find the optimal design for problems where the likelihood is not available analytically, but simulation from the likelihood is feasible. To approximate the expected utility we make use of approximate Bayesian computation methods. We detail the approach for a model on spatial extremes, where the goal is to find the optimal design for efficiently estimating the parameters determining the dependence structure. The method is applied to determine the optimal design of weather stations for modeling maximum annual summer temperatures.     

有能量吸收的一维波动方程的阻抗反演

本文讨论了一维粘弹性波阻抗反演的迭代法。根据一维波动方程和ＫｅｌｖｉｎＶｏｉｇｔ粘弹模型导出了一个适于数值计算的第二类Ｖｏｌｔｅｒｒａ型积分方程，用迭代法求解。通过对已有方法的改进和完善，数值计算表明了该反演方法具有一定的精度、抗干扰能力和分辨率以及应用于实际水平层状地层反射地震记录反演阻抗的可能性．     

回归分析方法在地震科学应用中的问题与探讨

分析了回归分析方法在地震科学应用中存在的问题,提出了按变量之间的物理关系进行分类回归的新观点。针对实际地震问题给出了具体的分类方案,从理论上论述了不同类型问题采用不同的回归方法的必要性。通过对实际地震问题分析,剖析了现有回归分析方法的优缺点和适用条件。在此基础上,对不同类型统计问题如何选用适当的回归分析方法提出了合理的建议。     

长周期地震动参数与隔震结构响应参数的相关性研究

从Chi-Chi地震动数据中选取20条近场长周期地震记录和20条远场长周期地震记录,再从汶川地震渭河地震动数据中选取20条远场长周期地震记录作为输入,研究各个地震动记录相对应的地震动强度参数及其之间的相关性,筛选出了适合于长周期地震动的地震动强度指标,采用Pearson相关系数对筛选出的地震动强度指标与隔震体系的隔震层位移响应之间的相关性进行分析。结果表明:①在近、远场长周期地震动作用下,中长周期隔震结构的隔震层位移响应与频谱特征参数的相关性比较好,在进行中长周期隔震结构的抗震性能研究时,PGD、Sd_avg及DSI与隔震结构的相关性较好,地震动强度指标在集集近场建议选取PGD和Sd_avg,集集远场建议选取DSI和D/V,渭河远场建议选取Sd_avg和DSI;②在强相关范围内考虑相关性的高低,近场和远场的长周期地震动强度指标建议分别选取PGD和DSI。     

月球内部构造研究综述

回顾了月震观测的历史,归纳出月震的特点,并将月震分成热震、浅震和深震三种类型加以.分析总结出一个比较完整的月球内部构造模型.在此基础上,详细介绍了如何根据月震观测资料确定月壳和月幔.本文还对月核存在的可能性加以阐述,指出由于月球1100 km以下数据的缺乏,到目前为止没有确切的证明月核存在的证据.最后,紧密关注月球构造研究的最新进展,给出了月核可能存在的形式：半径为352 km（成分为纯Fe）或者374 km（成分为Fe-FeS晶体）.     

三维错格时域伪谱法在频散介质井中雷达模拟中的应用

数值模拟对井中雷达数据的解释有重要意义.通常采用的时域有限差分法(FDTD)在网格足够细的情况下能够精确地模拟井中雷达,但对于相对较大的模型,要得到较好的精度其所需要的时间和计算机内存都非常大.我们尝试用伪谱法来模拟三维井中雷达,其在平缓介质中达到与FDTD相同精度每个波长所需的网格要少数倍,因此在保证精度的情况下使模拟范围大大增加.常规网格伪谱法常伴有Gibbs现象,本研究通过在一个方向以两点为源和采用交错网格的方法有效解决了上述问题.对于Debye频散介质,我们应用二阶显式Runge-Kutta方法求解时间步,该法较中心差分方法更直观、更简便,且在我们考虑的介质范围内是稳定的.     

地震应急信息产品需求差异化分析

地震应急信息是政府开展地震应急处置决策的重要依据。本文通过云南各级抗震救灾指挥部成员单位为主的政府部门对地震应急信息需求开展问卷调查，结合云南历史震害经验和应急救援经验，采用统计分析和卡方检验方法，分析政府部门对地震应急信息产品的需求情况及差异，提出地震应急信息差异化服务建议。     

非均匀黏弹性介质中声波模拟的非规则网格方法

本文研究了满足衡Q模型的黏弹性介质中声波模拟的时间域数值解法.通过采用有理式基函数描述频率相关的体积模量,使模型满足地震波黏性吸收的衡Q要求.结合弹性波模拟的非规则、非结构网格方法——格子法,本文提出了一种非均匀黏弹性介质中声波模拟的非规则网格方法.非规则、非结构网格的使用,可以精细地刻画地下介质中复杂速度、Q值的变化,及界面的形状.通过和解析解的比较及复杂模型算例分析,验证了该方法的精度及有效性.     

Laplace–Fourier-Domain Waveform Inversion for Fluid–Solid Media

Full waveform inversion algorithms are widely used in the construction of subsurface velocity models. In the following study, we propose a Laplace–Fourier-domain waveform inversion algorithm that uses both Laplace-domain and Fourier-domain wavefields to achieve the reconstruction of subsurface velocity models. Although research on the Laplace–Fourier-domain waveform inversion has been published recently that study is limited to fluid media. Because the geophysical targets of marine seismic exploration are usually located within solid media, waveform inversion that is approximated to acoustic media is limited to the treatment of properly identified submarine geophysical features. In this study, we propose a full waveform inversion algorithm for isotropic fluid–solid media with irregular submarine topography comparable to a real marine environment. From the fluid–solid system, we obtained P and S wave velocity models from the pressure data alone. We also suggested strategies for choosing complex frequency bands constructed of frequencies and Laplace coefficients to improve the resolution of the restored velocity structures. For verification, we applied our Laplace–Fourier-domain waveform inversion for fluid–solid media to synthetic data that were reconstructed for fluid–solid media. Through this inversion test, we successfully restored reasonable velocity structures. Furthermore, we successfully extended our algorithm to a field data set.     

基于特大地震发生率的川滇地区地震危险性预测新模型

川滇地区是我国地震危险性较高的地区之一.本文基于对特大强震的风险性考虑,使用全球地震模型OpenQuake软件,建立了川滇地区地震危险性预测新模型.首先根据构造特征划分多个震源分区,并整理出这些震源分区内断层活动特征与滑动速率;基于震源分区和断层模型,使用GPS应变率转换成的锥形古登堡-里克特关系作为整个区域的地震积累率,并允许超过历史最大震级的特大地震的出现,结合活动断层滑动速率所积累的地震发生率,给出震源分区内断层地震源和背景地震源的地震发生率的比率分配关系;在活动断层分段上,保留了大型断裂或其主要部分,没有根据小的阶区来对断层进行详细分段,以便分配特大地震发生率;并使用地震率平滑方法分配背景地震发生率.最后在OpenQuake中加入地震动预测方程,计算出了川滇地区的PGA分布图,为区域地震危险性提供科学依据.     

基于统计建模的地磁匹配特征量选择

本文从地磁导航的实际需要出发,提出了地磁场平静变化建模与地磁匹配特征量的选择问题,并通过季节性ARIMA模型对地磁场的7个分量分别进行了建模.从建模结果来看,如果能够解决调水平精度的问题,Z分量和I分量是最优良的地磁匹配分量;如果调水平的精度达不到要求,那么F分量不失为一种明智的选择.另外,本文还提出了地磁场最小扰动分量的概念,并用主成分分析的方法对此进行了初步的尝试.     

高层建筑时程分析中地震动时程选择和修改方法研究

合理的地震动时程选择与修改方法对于高层结构的抗震设计具有重要意义,有着广泛的工程应用.本文回顾了建筑抗震设计规范对于输入地震动时程的规定,通过对现有的地震动时程选择与修改方法进行分类和定性分析,挑选了两种与规范要求衔接较好的方法.结合具体算例对两种方法进行了定量分析,结果表明以安评设计谱作为选择指标,利用最小二乘法对选择的地震动时程进行修改,可以得到离散较小且符合规范要求的地震动时程,该成果能够在现行规范要求下为结构的抗震设计提供合理可靠的依据.同时,本文也对未来地震动时程选择与修改方法的研究和发展方向进行了展望,指出条件均值谱和非弹性反应谱将是该领域未来主要的研究方向.     

复杂介质下保真振幅Kirchhoff深度偏移

本文详细讨论地下复杂介质地震成像问题.当速度模型含有强横向变化时,射线场会折叠形成多次走时,在这种情况下,文中证明在保真振幅叠前深度偏移时,应当考虑所有的到时才能得到定量的像.通过实例证明,在多次走时情况下,常规的共炮集、共检波器集都存在强的假像;由此提出共角度偏移的概念.最后,在多次走时下,讨论多次偏移算子(走时、相移、振幅等)的高效重构,给出了三维叠前深度偏移的快速算法.