Source-independent wave-equation based microseismic source location using traveltime inversion

A new source location method using wave-equation based traveltime inversion is proposed to locate microseismic events accurately. With a sourceindependent strategy, microseismic events can be located independently regardless of the accuracy of the source signature and the origin time. The traveltime-residuals-based misfit function has robust performance when the velocity model is inaccurate. The new Fréchet derivatives of the misfit function with respect to source location are derived directly based on the acoustic wave equation, accounting for the influence of geometrical perturbation and spatial velocity variation. Unlike the mostly used traveltime inversion methods, no traveltime picking or ray tracing is needed.Additionally, the improved scattering-integral method is applied to reduce the computational cost. Numerical tests show the validity of the proposed method.     

唐山马家沟矿井水位异常分析

地下水动态受水文因素影响较大,对地震和构造活动具有较灵敏的响应。判别并排除各种水文干扰,确认地下水在地震前的异常变化,对提高地震分析预报能力,具有重要作用。马家沟矿井水位动态观测层与地下水开采层为同一含水层,井水位于2010年出现破年变异常,加速持续上升,截至2015年,最大上升幅度约30 m。依据该井水文地质环境特征,根据唐山市区2001-2015年地下水位、降雨量、地下水开采量实测资料,建立合理多元回归模型和三维地下水流动模型,发现地下水开采量减少应为影响马家沟矿井水位动态的可能因素。文中采取的异常识别与分析方法,可为其他类似井孔的地下水动态异常识别及判定提供一定借鉴。     

以颗粒物理原理认识汶川MW 7.9地震发生前临震预滑和震颤现象

发生在孕震区周边地块上的临震预滑和震颤现象,对破坏性地震预测有一定前兆意义,是值得地震学界关注的问题。选取2008年5月12日汶川M_W 7.9地震发生前,临夏和湟源地震台分量应变仪记录与临夏、恩施和西安地震台数字地震仪记录以及临夏和周至地震台深井水位仪记录,分析发现,在临震前数天至数小时,上述各地震台不同学科观测仪器均记录到一些"跃变"和"震颤"震相。文中试图以颗粒物理原理,来认识不同距离、不同台站、不同学科的观测仪器在临震前相近时间段内记录的低频和高频震相,可能是不同地块在临震前发生预滑错动后激发的预滑震相Xp和地下气体在裂隙内流动激发的震颤震相Tp。观测结果表明：2008年5月8日03时至主震发生,各地震台所处地块在相近时段内逐次发生次数不等的预滑错动,其中1-2次较大错动可在噪声背景中被识别;各地震台预滑错动方向指向或背向主震震中。据此认为：汶川M_W 7.9地震前,上述各地震台所处地块在不同大小、不同方向的力链驱动下,发生指向或背向主震震中的临震预滑现象。     

Numerical Analysis of Groundwater Ridging Processes Considering Water‐Air Flow in a Hillslope

In this study, a water‐air two‐phase flow model was employed to investigate the formation, extension, and dissipation of groundwater ridging induced by recharge events in a hypothetical hillslope‐riparian zone, considering interactions between the liquid and gas phases in soil voids. The simulation results show that, after a rain begins, the groundwater table near the stream is elevated instantaneously and significantly, thereby generating a pressure gradient driving water toward both the stream (the discharge of groundwater to the stream) and upslope (the extension of groundwater ridging into upslope). Meanwhile, the airflow upslope triggered by the advancing wetting front moves downward gradually. Therefore, the extension of groundwater ridging into upslope and the downward airflow interact within a certain region. After the rain stops, groundwater ridging near the stream declines quickly while the airflow in the lower part of upslope is still moving into the hillslope. Thus, the airflow upslope mitigates the dissipation of groundwater ridging. Additionally, the development of groundwater ridging under different conditions, including rain intensity, intrinsic permeability, capillary fringe height, and initial groundwater table, was analyzed. Changes in intrinsic permeability affect the magnitude of groundwater ridging near the stream, as well as the downward speed of airflow, thereby generating highly complex responses. The capillary fringe is not a controlling factor but an influence factor on the formation of groundwater ridging, which is mainly related to the antecedent moisture. It was demonstrated that groundwater ridging also occurs where an unsaturated zone occurs above the capillary fringe with a subsurface lateral flow.     

山西数字地震台网仿真前后震级偏差对比分析

选取山西数字地震台网2010年不同震级,不同地点的地震事件,按照中国地震局的编目要求对波形进行WA仿真处理,对比仿真前后的震级大小,找出其中存在的偏差,为地震资料的衔接提供参考.     

基于虚拟技术的地震应急指挥技术系统应用

地震应急指挥技术系统的特殊性要求整个系统必须具有高可靠性及稳定性.基于虚拟技术的地震应急指挥技术系统可实现整个系统的容灾备份,并通过虚拟机特性将原来在多台服务器上部署的系统在一台高性能服务器上实现,节约资源的同时,使异地移植更加灵活.基于虚拟技术的地震应急指挥技术系统,可提升整个系统的稳定性、灵活性、可靠性.     

分布式地震应急救援态势标绘系统

地震现场救援要素众多,部署分散,为了统一管理救援要素,综合展示救援态势,设计一种基于B/S架构的地震应急救援态势标绘系统,采用Google Maps API v3实现前端Web GIS功能,加载谷歌地图,标绘震情灾情和救援要素信息,通过AJAX方式与服务器端进行数据交互,保存要素信息或者获取服务器端数据,系统设计聊天室功能,登录用户可以在线实时交流。本系统对使用环境要求低,支持多种移动终端,适合地震现场人员使用,实现了分布式要素标绘功能,是地震现场救援行动的有效辅助决策工具。     

长江三峡库区秭归杨林桥镇震群成因

对三峡数字地震台网记录的2016年3—6月三峡工程库区秭归库段杨林桥镇小震群进行双差精定位,通过Snoke方法计算该震群中较大地震的震源机制解,并结合野外宏观调查等方法,分析震源参数的时空变化特征。结果表明:杨林桥镇小震群密集分布在2 km×3 km矩形范围内,有较明显的展布方向,但与邻近的仙女山断裂、九畹溪断裂和天阳坪断裂走向不一致;震群距长江干流超过10 km,与三峡水库无水利联系,无相关性;震群展布方向上有岩溶洞分布,且降雨丰富,初步判断成因类型为岩溶塌陷型。     

水震波与地震面波的对比研究及其应用

利用同一地质单元内的水震波与地震面波资料进行对比研究,估算水位对含水层应力庆变的响应“格值”,选取唐山矿井水震波资料,唐山陆河地震台记录的地震面波资料,估算“格值”是９．１８２×１０＾－１０／ｃｍ,即唐山矿井观测含水层垂直应变量为９．１８２×１０＾－１０／ｃｍ时,井水位变化１ｃｍ。     

土质场地重力式挡土墙地震土压力振动台实验研究

汶川震区路基挡土墙震害表明,地震动荷载作用下重力式挡墙的位移、破坏与基础场地形式有关,除岩质场地和土质场地挡墙所共有的外倾形式,土质地基挡土墙还表现有整体推移及下部向外推移的倾转变形等复杂模式,因此地震土压力大小及分布也将受到这种复杂土-结相互作用的影响。基于碎石土及风化花岗岩填料的土质场地重力式挡土墙大型振动台模型实验,对挡土墙地震土压力及变形模式开展了对比研究,发现在强震作用下,土质地基挡墙因基础约束较弱而产生位移,并伴随明显的墙—土分离现象,致使实测地震土压力较之抗震设计规范计算值偏小（0.4g峰值加速度下约小6%～15%）,但作用点高度变化不大。由实验结果与现行抗震规范计算值的安全系数对比,认为对土质场地挡墙的地震土压力计算,按现行国内抗震设计规范基本能满足实际工程抗震设计需要;对于地震区挡墙设计,在允许挡墙发生少量容许位移的前提下可采用内摩擦角较大、自稳能力更好的墙背填料以减少地震土压力。