2003年云南大姚6.2和6.1级地震序列研究

2003年7月21日和10月16日,在云南省大姚县境内相继发生62和61级地震,微观震中分别为2595°N,10123°E和2592°N,10130°E;宏观震中分别位于大姚县城北约25km的昙华乡和20km的六苴乡,极震区烈度均为Ⅷ度。两次地震共造成19人死亡,600余人受伤,直接经济损失达100750万元。通过对这两次强震序列的时、空、强等特征进行分析认为①在大姚62级地震序列衰减后期呈现出一些“双震”的特征;②大姚61级地震序列的时空分布仍有异常显示;③大姚62,61级地震的发生是楚雄—南华地震带强震活动进一步向北延伸的表现。     

2003年云南大姚6.2、6.1级地震序列特征分析及地震触发研究

本文采用双差定位法对2003年7月21日、10月16日云南大姚先后发生的6.2、6.1级地震及其余震序列进行精定位。结果表明,两个主震的震中位置相当接近,余震序列的空间分布呈明显的线性分布,地震序列精定位后的结果同震源机制解吻合很好,两个地震的发震断层均是近乎直立的右旋走滑断层。此次大姚6.2、6.1级双震,和云南地区大多数其它双震有所不同,余震分布并不呈现共轭分布,而近乎一条直线,两者间有部分重叠,表明两者受控于同一发震断层。相对主震而言,余震都呈不均匀分布,近乎一种单侧分布,6.2级地震的余震集中于主震的西北方向,6.1级地震的余震集中于主震的东南方向,并且6.1级地震是6.2级地震在同一断层向东南端延伸的另一次破裂。库仑破裂静应力变化Δσf研究结果表明,7月21日6.2级地震对10月16日6.1级地震有明显的触发作用,两个主震对断层外余震的发生均有不同程度的应力触发作用,并且2000年姚安6.5级地震对大姚两次地震的发生也有触发作用。     

粒子群算法在主震断层面参数估计中的应用

提出了利用粒子群全局优化算法,由余震震源参数确定主震断层面的方法,从而克服了常见的Gauss-Newton法对初值的敏感性.同时,讨论了l1和l2范数准则对参数估计的影响.将该方法用于2003年7月21日云南大姚6.2级地震断层面参数估计,取得了较好的结果.     

2003年大姚6.2和6.1级地震的断层形变异常特征

探索由跨断层短水准短基线资料提取断层形变异常参数R值,并借助时空动态演化图像的方法,分析处理云南地区1997～2003年跨断层短水准短基线资料,通过对该区域Ms≥6．0级强震震例的定量分析,提取大姚6．2和6．1级地震断层形变异常特征。结果表明,R值出现异常后的1—20个月内,该区域发生Ms≥6级强震概率较高,R值对预测该区域Ms≥6．0级强震具有一定的应用价值。     

基于优化参数Adam算法的全波形反演

常规的全波形反演(FWI)计算得到的梯度往往不做优化处理, 并且每次计算模型更新量时还需要额外的波场延拓计算来获取迭代步长, 导致收敛效率和反演精度降低.本文将深度学习中的Adam算法引入到全波形反演中来, 其可在仅付出极小计算代价的前提下实现梯度的优化处理, 由梯度直接计算出模型更新量, 避免了迭代步长的计算, 且能显著提升收敛效率和反演精度; 同时针对Adam算法的默认参数优化和选取问题, 通过数值实验系统分析了不同参数的全波形反演效果, 并给出了更适合于全波形反演的优化参数.实验结果表明, 相比于默认参数的Adam算法以及L-BFGS算法的全波形反演, 基于优化参数的Adam算法其收敛速度和反演精度更高.

     

用随机模拟方法研究设定地震的地面运动参数

本文从强地面运动随机模拟方法应用出发,提出了一种用中小地震的数字观测资料确定研究区路径、场地参数的方法。采用该方法,分离软基岩场地联合效应和非弹性衰减的影响,并把二者分别确定出来。这些参数可以直接用于研究区软基岩场地的地面运动随机模拟。     

中强地震近场强震动的随机有限断层模型参数影响研究

随机有限断层法是模拟地震动加速度时程的一个重要工具。该方法能反映震源、传播路径和场地特性,并且计算快速、高效,高频部分表现良好,因而目前广泛应用于强震地震动的模拟。     

基于随机有限断层方法的唐山地震强地面运动模拟

基于动力学拐角频率的随机有限断层模型,以1976年唐山大地震的极震区为研究目标,通过梳理前人的研究成果,建立了目标区的计算模型并确定了震源模型参数,依靠目标区的局部场地资料和场地动力学参数,利用四分之一波长法,获取局部场地放大效应参数;利用随机有限断层模型地震动模拟方法,给出了唐山大地震近场强地震动场模拟结果,并与历史地震宏观烈度进行对比,结果表明:在Ⅷ、Ⅸ度影响烈度的范围与宏观资料吻合较好。     

用GPS资料反演区域断层运动的若干问题

本文介绍了用GPS资料反演断层运动中存在的一些问题。GPS资料区域构造信息的提取是反演中非常重要的环节,结合一定区域反演时选择符合断层运动的位错模型是必要的,断层运动参数的选取问题,最后是反演的算法问题。     

基于PSO的钢管混凝土减震框架小震作用下优化分析

基于粒子群算法,以钢管混凝土框架的层间位移角及构件内力为约束条件、防屈曲支撑核心单元横截面积总和为目标函数,采用Matlab编写了适用于钢管混凝土减震框架的优化算法,并对钢管混凝土减震框架进行了优化分析。结果表明:采用粒子群算法对钢管混凝土减震框架进行参数优化是可行的。粒子群算法参数少、收敛速度快,是一种适用于钢管混凝土减震框架的新型优化方法。     

基于粒子群算法的俯冲带三维有效弹性厚度反演

岩石圈有效弹性厚度是表征岩石圈力学性质的参数,其反映了岩石圈挠曲变形的特征.本文在传统二维挠曲模型的基础上,提出了适用于俯冲及碰撞带的三维薄板挠曲模型.并发展了基于粒子群算法的俯冲带三维有效弹性厚度反演方法.该方法适用于挠曲参数存在横向差异的俯冲-碰撞带.最后利用该方法反演了马尼拉海沟处岩石圈的有效弹性厚度,结果显示：南海中央海盆岩石圈的有效弹性厚度随着距洋中脊距离的增加而增大;马尼拉海沟轴部弯矩在洋中脊两侧呈分段性变化,这表明南海俯冲板片在深部撕裂可能对浅部的挠曲形态产生影响.

     

钻孔瞬变电磁法扫描探测RCQPSO-LMO组合算法2.5D反演

利用钻孔进行超前探测地质构造及含水体是地下开挖工程中的常规手段,如何利用这些钻孔进行钻孔瞬变电磁法扫描探测,从而实现钻孔孔壁外围地质异常体的精细探测,对实现地下工程地质透明化具有重要的指导意义.本文提出钻孔瞬变电磁法扫描探测2.5D反演的数据解译方法,首先针对随机性反演算法时效性低,易陷入局部最优解,而确定性反演算法依赖初始模型的问题,提出了组合策略的量子粒子群优化算法用来随机搜索最优初始模型.在此基础上,利用Levenberg-Marquarat方法求解Occam反演的目标函数,形成了RCQPSO-LMO组合算法进行2.5D反演,通过对比组合算法和单一算法,验证了组合算法具有更精确的反演结果.其次结合屏蔽条件下扫描探测,对比分析了有无屏蔽的2.5D反演结果,通过设定屏蔽系数对非探测方向信号进行部分压制,可以较好地解决钻孔径向扫描探测中对非探测方向信号部分屏蔽下的反演及成像.最后建立三组理论模型进行组合算法2.5D反演,结果表明：组合算法反演结果与理论模型的一致性较好,对低阻异常体的反演精度较高,验证了组合算法对钻孔孔壁外围低阻异常体具有较高的反演精度和分辨能力.

     

布谷鸟马尔科夫链蒙特卡洛混合高斯地质统计学随机反演

地质统计学随机反演可以获得比常规反演更高分辨率的结果,目前已成为储层高分辨率预测的主流方法.地下不同岩相储层参数存在明显差异,本文在地质统计学反演框架下构建了岩相和储层参数同步反演目标函数,实现不同岩相条件下储层参数分布精细描述.在求解该高维数据多参数同步反演问题时,本文将可以动态调节搜索步长的布谷鸟算法与马尔科夫链蒙...     

基于粒子群优化的多目标体中梯电阻率异常反演

在采用中梯装置的电阻率剖面法应用中,特别是在环境、水文和工程等领域,经常遇到需要对多个异常目标体进行快速定位以便及时进行相应处理的情况.利用倾斜椭球体来近似模拟这些电阻率异常目标体,使得正演计算可以采用解析表达式来实现,提高正演计算的时效性.相应的地球物理模型也可简化为由椭球体个数、中心点位置、倾角、轴径以及电阻率等参数构成的粒子,多个粒子组成的粒子群在粒子群优化算法的控制下在给定的搜索空间中并行地搜索最优模型.通过对粒子群优化算法参数的合理设计,利用其良好的全局与局部均衡的搜索能力实现对多个异常目标体的同时反演.数值实验结果表明该反演方法能有效实现对多个目标体的同时反演,计算速度快、反演拟合精度较高、同时具有一定的抗噪音能力.快速的多目标体反演,可以实时准确的定量解译中梯剖面法圈定的异常目标体,较好地满足工程等领域的高时效性要求.     

基于非线性模型的TLD参数优化

高柔结构在强风或地震等环境荷载作用下，往往会产生较大的变形和位移。采用调谐液体阻尼器对结构进行控制时，需要选择合适的水箱尺寸和水深，以期获得最好的减振效果。以往的调谐液体阻尼器参数优化往往基于等效线性模型或在小幅值激励下有较好精度的非线性浅水波动模型。采用了一种具有非线性阻尼和非线性刚度的等效调谐质量阻尼器模型对影响调谐液体阻尼器减振效率的主要参数进行了优化，该模型不再受小幅值激励的限制。优化结果表明，激励幅值对TLD的最优参数和减振效果有明显影响，同时水箱长度对TLD减振效果也有明显影响，这是基于线性模型TLD优化不能得到的结论。     

基于小波变换的补燃循环火箭发动机模态参数辨识

文中阐述基于小波变换的结构模态参数辨识方法的基本原理.首先介绍Heisenberg测不准原理,该原理限制了时频能量的同时集中.因小波变换的窗口可以随信号特征不同而变化,符合实际信号的要求.然后论述利用小波脊线的方法识别单自由度和多自由度系统的模态参数的理论.将该方法应用于某型补燃循环液体火箭发动机模态参数辨识中,得到了...     

碳酸盐岩孔隙结构参数构建与储层参数反演(英文)

碳酸盐岩储层孔隙结构相对碎屑岩更复杂,常用的岩石物理模型不能较好的描述其孔隙结构的变化规律,且岩石孔隙结构的差异较大程度上会影响岩石的弹性性质。本文首先利用岩石薄片分析了碳酸盐岩的微观孔隙结构。然后基于Gassmann方程和Eshelby-Walsh椭球包体裂缝理论,在合理的假设前提下给出了一种新的岩石物理建模方法,并且从中提取了一个参数来表征孔隙结构的变化规律。最后,基于全波列测井数据,我们利用该方法计算了单井的孔隙度,并与用常规方法预测的结果进行了比较,同时进行了地震储层参数反演。研究结果表明,孔隙结构对岩石的弹性性质的影响较大,且新的建模方法预测的孔隙度误差仅为0.74%。因此,该方法可有效的减小孔隙结构对计算各岩石弹性参数的影响并提高孔隙度的预测精度。     

核幔边界反射震相ScS对远震体波反演震源参数精度影响

研究表明,远震直达体波波形(P波、SH波)是有效反演中强地震(M5.5~7)震源参数的重要资料.但是当震中距较大时,核幔边界全反射波ScS会进入SH波反演窗口,其未被传统的基于体波震源参数反演算法所考虑,从而导致反演结果偏差.本文通过TEL3与fk方法合成理论地震图,使用Jackknifing统计方法定量测试了不同情况下ScS震相对远震体波反演的影响.结果表明,当反演数据震中距位于70°~90°时,ScS震相会造成震源质心深度1 km左右、机制解最大8°的系统偏差;使用震中距40°~90°的SH波进行抽样反演,机制解最大系统偏差可达5°;SH波与P波联合反演可减少ScS震相引起的震源参数结果系统偏差.因此,ScS震相对基于射线理论的远震体波震源机制解反演所造成的误差是需要给予考虑的.     

水氡浓度和环境参数的分层神经网络研究

采用分层神经网络（LNN）分析地下水的氡浓度,试图给出氡浓度和环境参数之间的函数关系。由于环境（例如：降雨量）对水氡浓度的影响可能是非线性的,与目前时间脉冲响应线性计算方法相比,该方法能够较准确的估计环境参数造成的氡浓度变化。