合成的台湾M_S8.0级大震在上海产生的地震动

2015年4月25日尼泊尔发生了M_S8.1级地震,给人们的提示是:在发生过强震的地方,有可能再次发生同样强度的地震。自上世纪20年代以来,台湾就发生过两次M_S8.0级大地震,遗憾的是对两次强震均未获得强震加速度记录。上海是目前世界上高层建筑最多的城市。本文用经验格林函数法合成台湾M_S8.0级大地震,通过合成得到加速度时程来估算对上海产生的地表面波强度。将来台湾一旦发生M_S8.0级大地震,其面波对上海高层建筑的影响也将最为显著,本文给出的估算强度旨在为地震应对和应急救援提供一定的参考。     

Practical Implementation of Prestack Kirchhoff Time Migration on a General Purpose Graphics Processing Unit

In this study, we present a practical implementation of prestack Kirchhoff time migration (PSTM) on a general purpose graphic processing unit. First, we consider the three main optimizations of the PSTM GPU code, i.e., designing a configuration based on a reasonable execution, using the texture memory for velocity interpolation, and the application of an intrinsic function in device code. This approach can achieve a speedup of nearly 45 times on a NVIDIA GTX 680 GPU compared with CPU code when a larger imaging space is used, where the PSTM output is a common reflection point that is gathered as I[nx][ny][nh][nt] in matrix format. However, this method requires more memory space so the limited imaging space cannot fully exploit the GPU sources. To overcome this problem, we designed a PSTM scheme with multi-GPUs for imaging different seismic data on different GPUs using an offset value. This process can achieve the peak speedup of GPU PSTM code and it greatly increases the efficiency of the calculations, but without changing the imaging result.     

颗粒接触无网格法及其在边坡成灾范围模拟中的应用

提出了一种基于颗粒接触的无网格方法（PCMM）,并编制了相应的C++程序,解决了有限元等网格类方法在模拟边坡失稳滑动过程中的网格畸变问题。该方法利用颗粒离散元中的接触拓扑创建连续介质单元,通过颗粒的运动演化实现连续介质单元的自动删除及重建,通过在连续介质单元中引入考虑应变软化效应的Mohr-Coulomb模型及最大拉应力模型,实现边坡的弹塑性分析及失稳滑移过程的模拟。利用PCMM分析了均质边坡的弹塑性场、沙堆的形成过程及土质边坡的失稳过程。计算结果表明,PCMM在小变形下具有足够的精度,且在模拟材料大变形方面具有明显优势,是一种模拟边坡成灾范围的有效方法。     

中国北方岩溶水变化特征及其环境问题

随着自然条件改变和人类活动强度的加大,我国北方岩溶水系统从输入、输出到结构、水资源要素转换关系均发生了巨大变化,在短短几十年内有近30%岩溶大泉断流,80%泉水流量大幅度衰减,区域岩溶地下水位每年以1~2m速度持续下降,同时,有20%以上的岩溶水系统主排泄带的水质在Ⅲ类以下且总体趋向恶化,此外,还存在着矿坑突水,岩溶塌陷、地裂,海水入侵,旅游功能降低,生态功能丧失等诸多的岩溶水环境问题,极大地加剧了水资源的紧张状况。本文根据前人成果和实地调查资料并采用一些典型事例归纳总结了岩溶水环境问题及其发展演化趋势,展示北方岩溶水面临的严峻形势,以引起社会各界对此问题的关注,加大岩溶水资源调查研究与保护力度,同时,也为广大学者开展相关立项与研究提供参考。      

基于F-DEM的洪水淹没区精确快速提取

洪水淹没区包括洪水淹没的范围与深度,准确、高效地获取洪水淹没区是洪灾评估及减灾救灾的关键。本文针对现有洪水淹没范围与深度的快速计算及精度方面的不足,设计了洪水淹没区精确快速提取方法。首先,通过特征嵌入式DEM(F-DEM)数字地形建模技术,修正常规格网DEM对沟渠、坎堤等突变地形描述的失真问题;然后,基于洪水水位监测数据,采用Kriging内插模型构建洪水淹没面;最后,通过GIS多层面叠加及空间查询分析,获取真实淹没区信息。以温州水头镇水位监测点数据为基础,对其暴风潮后的洪水淹没区进行了分析,并利用大区域模拟水位监测点数据对提取方法效率作了测试。实验结果表明,该方法能较好地解决大区域海量数据条件下的淹没区提取问题。     

使用MATLAB拟合工具箱进行潮汐调和分析

应用一个月潮汐资料分析的理论方法,将一个月潮汐资料调和分析和预测结果与实测情况进行比对,并进行决定系数和方差计算等分析,验证了MATLAB的曲线拟合工具箱可以非常简单地实现调和常数计算.建立的短期预报模式,预报结果与实测资料匹配较好,但也发现了因为意外天气系统干扰而造成实测潮位相对于天文潮位的较大偏离,是预报模型无法避开的缺陷.初步认为,该方法可以作为一种实用方法应用于短期潮汐资料的分析和预报,对于中远期的预报应用具有一定的参考价值.     

安丘-莱州地区低缓磁异常带铁矿找矿前景分析

平度市胜合铁矿处于安丘-莱州铁矿成矿带中段,为新发现的低品位铁矿床。矿床分布于低缓航磁异常区,产于古元古代粉子山群小宋组地层中,属沉积变质型成因。该区找矿的突破,是安丘-莱州铁成矿带弱航磁异常中找矿的一个典型,对今后安丘-莱州地区低缓磁异常的找矿起到一定启示作用。     

高层建筑群平面布局类型对室外风环境影响的对比研究

现有城市热环境研究关注于城市尺度范围内城市形态,未充分考虑小尺度区域内、非匀质分布的建筑群布局形态对热环境,尤其是室外风环境的影响。以6幢方形截面高层建筑组成的建筑群的周围风环境为研究对象,采用数值模拟方法进行对比、分析,对比6种布局形式的建筑群的室外人行高度(1.5 m)处的风速比和风向分布,得出风环境优劣状况与平面布局之间的关系,为城市建设、高层建筑布局规划提供参考与评价依据。     

2011年一次蒙古气旋黑风暴过程综合分析

利用高空及地面常规观测资料、T639的物理量初始场和12 h以内的预报资料、锡林浩特市沙尘暴监测站的沙尘暴器测PM10、NEP、VIS资料,对2011年5月11日发生在锡林郭勒盟北部的黑风暴过程进行综合分析。结果表明:(1）700 hPa以下形成的伸展高度较高的混合层和超绝热层,为黑风暴的发生提供了非常有利的条件;(2）高空急流下落至700 hPa左右与700 hPa以下的混合层很好衔接为此次沙尘暴过程动量下传提供必要条件;(3）高空急流与地面气旋的配置为气旋的加强、特强沙尘暴维持较长时间提供有利的条件;(4）地面气象要素与沙尘暴器测微气象要素的变化很好地反映了沙尘暴发生期间的特征;(5）地面气象要素、器测微气象要素、多个物理量场的变化很好地反映了强沙尘暴的特性。     

Environmental capacity of petroleum hydrocarbon pollutants in Jiaozhou Bay, China: Modeling and calculation

An environmental capacity model for the petroleum hydrocarbon pollutions (PHs) in Jiaozhou Bay is constructed based on field surveys, mesocosm, and parallel laboratory experiments. Simulated results of PHs seasonal successions in 2003 match the field surveys of Jiaozhou Bay resaonably well with a highest value in July. The Monte Carlo analysis confirms that the variation of PHs concentration significantly correlates with the river input. The water body in the bay is reasonably subjected to self-purification processes, such as volatilization to the atmosphere, biodegradation by microorganism, and transport to the Yellow Sea by water exchange. The environmental capacity of PHs in Jiaozhou Bay is 1500 tons per year IF the seawater quality criterion (Grade Ⅰ/Ⅱ, 0.05 mgL-1) in the region is to be satisfied. The contribution to self-purification by volatilization, biodegradation, and transport to the Yellow Sea accounts for 48%, 28%, and 23%, respectively, which make these three processes the main ways of PHs purification in Jiaozhou Bay.