大地水准面形变与地面真实垂直位移的确定

在地球重力场和地面高程随时间变化的情况下,地面真实垂直位移为水准高和大地水准面高变化之和。本文从广义Stokes公式出发,推导了确定大地水准面高变化和垂线偏差变化的理论公式以及用重力和水准同时重复测量联合确定地面真实垂直位移的理论公式。用本文方法得到的结果与Heck(1984用解边值问题的方法得到的结果完全相同,而与Biro(1983)的结果差一个常数项。本文还指出,广义Stokes公式和Vening·Meinesz公式可以加以推广,它们形式地可以当作一组算子,用于确定大地水准面高的变化和垂线偏差的变化。在用于不同目的时,公式中相应的物理量(有效重力变化和位基差)需分别赋予合适的物理意义。     

大气负荷对新疆地区地壳形变和地面重力变化的影响

基于ECMWF全球大气模型和中国地面气候资料日值数据集中新疆及周边的气象站气压数据,根据弹性地壳形变理论,采用移去-恢复法,利用负荷格林函数法和球谐函数法,计算新疆及周边区域2011～2015年大气负荷变化对地壳垂直、水平形变的影响,同时采用大气导纳方法计算大气变化对地面重力的影响。结果表明,大气负荷对新疆地区垂直形变的影响达到cm级,对地面重力的影响可达10μGal;大气负荷影响具有明显的季节性。     

精密水准与GNSS垂向形变关系研究——以天山构造带为例

以天山构造带区域为例,分别用精密水准和GNSS给出地壳形变垂直运动速率矢量图,对其差异及差异形成的原因进行深入分析和探讨,并基于优势互补原则,给出二者融合的形变图像.根据多年研究经验认为,该方法得到的垂直形变图在强震中长期预测中具有较为重要的应用价值.     

大陆弹性岩石层有效弹性厚度对岩石层形变和大地水准面的动力影响

用岩石层—地幔力学、热学耦合模型,以俯冲带为例,研究大陆岩石层不同的有效弹性厚度对岩石层形变和大地水准面起伏的动力影响。数值结果显示大陆岩石层有效弹性厚度的作用象一低通滤波器,它抑制岩石层形变和大地水准面起伏的高频分量。随着有效弹性厚度的增加,岩石层的形变和大地水准面起伏不仅幅度减小,其形状变化也被平滑。模拟结果表明,在进行大陆岩石层动力学过程的研究中,只有充分考虑大陆弹性岩石层有效弹性厚度的动力影响,才能更客观地描述研究客体。     

非潮汐海洋负荷对广东地区大地高变化的影响

利用高时空分辨率海平面变化数据,采用球谐分析方法计算广东及周边地区的非潮汐海洋负荷对大地高变化的影响。该方法充分考虑全球海洋影响,克服直接利用格林函数方法进行局部积分计算产生的不完整性。研究发现,广东地区的非潮汐海洋负荷对大地高的影响呈现明显的区域特征,沿海岸线超过10 mm;距海洋越远,影响越小。     

六盘山及其邻区现今大地垂直形变与构造活动研究

以六盘山及其邻近地区1970年以来的水准网监测及跨断裂水准测量资料为主,结合GPS水平运动、区域构造和历史强震活动,研究该区域现今大地垂直形变与地壳构造活动特征。分析认为：1）六盘山及其邻区较长时间尺度垂直形变速度场显示的六盘山、西秦岭以及贺兰山等山地相对上升、盆地相对下降的山、盆垂直构造活动差异,体现了该区域现代地壳垂直运动所呈现的继承性趋势特征;2）区域水准垂直形变与GPS水平运动变形综合反映,六盘山、西秦岭等山区现今地壳挤压缩短强烈地带,垂直隆升也相对显著,2者具有一定的共生性特征;3）GPS水平运动速度场在六盘山断裂两侧西强、东弱差异所反映的区域水平运动受阻状态,与六盘山断裂两侧垂直差异活动状况相配合,在一定程度上反映了六盘山构造带应变积累程度较高。这些结果对于该区域未来强震活动研究具有参考价值。     

大气负荷对兰新铁路线区域地壳形变及重力变化的影响

使用兰新铁路线周边区域2012～2017年的全球大气模型和区域气象站气压数据,根据大气负荷理论,采用移去-恢复法计算该区域在6 a间大气负荷对地壳形变和重力变化的影响.结果 显示,大气负荷对兰新线区域的垂直形变影响为1 cm左右,对水平形变影响小于2 mm,对垂线偏差影响约为6 ms,对地面重力影响大致为6 μGal;...     

基于Coons曲面的似大地水准面精化算法研究

针对线状或带状GPS水准点控制的似大地水准面,提出Coons曲面内插模型。先将GPS水准点拟合成曲线,再通过曲线构造曲面,尽可能减少传统拟合算法由点直接推面的精度消耗。分别运用最小二乘法、最小二乘配置法、移动内插法和Coons曲面法对线状GPS水准点控制的似大地水准面进行拟合,结果表明,基于Coons曲面的内插模型算法精度最高。     

基于水准剖面的山西断陷带现今活动性研究

根据跨山西断陷带的水准剖面观测资料,计算其垂直形变量和垂直形变速率,研究其现今垂直活动性。2006年以来的垂直形变揭示,山西断陷带东北段延怀盆地和蔚县盆地呈掀斜上升活动,北段阳原盆地和大同盆地以下降活动为主,晋中盆地为上下波动,临汾盆地呈现上升活动。2013年山西断陷带活动出现转折性变化,蔚县盆地大幅度下降,大同盆地、代县-定襄盆地、晋中盆地和临汾盆地均呈现不同程度的上升。     

海水加载引起的厦门台地倾斜变化

根据内海与外海海水加载模型,运用弹性理论定量计算了海水加载引起的厦门台地倾斜变化。结果表明:1)地倾斜对近距离的加载极为敏感,随着观测点与海水距离的增加,加载的影响程度逐渐减弱,超过200 km,其影响可以忽略不计;2)海潮对厦门台地倾斜南北分量的干扰主要是海水的加卸载;而对东西分量的干扰则较为复杂;3)外海与港内湾流对厦门台地倾斜的干扰机制不同:外海的影响主要在幅度方面;而港内湾流则在幅度与相位两方面都有,尤其对后者的干扰更为明显。     

西安地裂缝活动成灾评估

西安地裂缝活动给市政建设带来了重大损失,严重地影响着人们的生活。本文在前人研究的基础上,采用静力位错理论对小寨地裂缝、边家村地裂缝和辛家庙地裂缝活动所产生的垂直位移进行了分析。同时,通过地裂缝活动使地基或基础的不均匀沉降超过极限时,建筑物就会出现裂缝,发生变形,危及建筑物的安全。根据不同工程地质性质的场地和不同结构的建筑物对最大差异沉降的要求,对地裂缝带进行了严重区、较严重区、轻微区的安全性分区。并依每区的标准对这三条地裂缝进行了成灾评估,从而明确了不同地裂缝的成灾程度。     

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中国及邻区岩石层大地水准面正演模拟

依据地震层析成像、地震测深和大地电磁测深结果给出的地球内部结构和物性分布 ,模拟了中国及邻区岩石圈中短波长大地水准面起伏。正演模拟结果显示 :地形起伏引起的大地水准面异常巨大 ,幅值变化可达 2 10 m,最大值在青藏高原 ,达 150余 m。沉积层底面起伏产生的大地水准面异常非常小 ,幅值只有 6.5m,表现出短波长特征。岩石层底面起伏产生的大地水准面异常极为平缓 ,约为 2 0 m。莫霍面产生的大地水准面异常形态与地形起伏引起的大地水准面异常形态相近 ,异常幅值只有后者的 2 / 3,在青藏高原只有后者的一半。岩石层内密度不均匀引起的大地水准面异常的幅值约为 75m。     

新乡医学院教学大楼基础工程优化设计

新乡医学院教学大楼基础工程,经过充分论证,将原设计预制桩基础,改用粉喷桩法进行地基处理,并注重生产前试验,优化设计、严格施工。经检测,复合地基处理满足设计要求,节约了投资,缩短了工期,保证了大楼建筑按时投入使用,取得了良好的社会效益和经济效益。     

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建筑地基与基坑变形监测刍议

随着城市建设的高速发展 ,高层、超高层建筑在原建筑物稠密区大量兴建 ,加之过量超采城市地下水 ,带来的地基与基坑变形问题越来越突出。为了防治建筑地基与基坑变形灾害 ,必须建立操作性较强的变形监测系统 ,及时作好预警、预报工作 ,使变形监测的方法、技术更加完善。     

新增大楼对地倾斜观测的影响

根据弹性力学的基本理论 ,建立了水平矩形薄板模型 ,推导了计算此类薄板影响地倾斜的基本公式。通过该模型的模拟计算 ,分别得出了由大楼质量造成的附加引力位对观测点水平摆的偏转角度和大楼负荷产生的地倾斜 ,并针对厦门地震台的实际情况 ,讨论了大楼对地倾斜观测的影响。     

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