A model test system with a dynamic load device for geotechnical engineering in cold regions

A model test system with a dynamic load device for geotechnical engineering in cold regions is presented. This system consists of a model test tank, a refrigeration device and temperature controller, a dynamic load device, together with sensors and data loggers for detecting stress, deformation, and temperature changes. The system can accommodate soil blocks up to 3 m in length, 2.5 m in width, and 1 m in height. The lowest temperature provided by the refrigeration device is -20 °C. The maximum load provided by the dynamic load device is 100 kN and the vibration frequency of the dynamic load can range from 0.1 to 10 Hz. A number of waveforms, such as sine waves, rectangular waves, triangle waves, and other user-defined waves can be generated by the dynamic load device controller.     

2010年1月24日山西河津-万荣MS4.8地震的震源机制解与发震构造探讨

2010年1月24日,山西省运城市河津-万荣交界地区发生Ms4.8地震.由于本次地震强度较低,并未形成地表破裂带,分析其发震构造具有一定的困难.地震现场工作队只能根据浅层人工地震剖面、附近钻孔资料、烈度等震线长轴和震中区附近活动断裂等来推定,认为西辛封隐伏断裂为可能的发震断裂.为此,下面我们将在分析本次地震的震源机制解、序列三维空间分布特征的基础上,结合本次地震的宏观考察结果,确定其发震构造并探讨发震机理.     

一次台风大暴雨成因及落区分析

对2007年9月19日到20日一次台风暴雨过程进行了数值模拟,利用模式输出资料具体分析了本次台风登陆减弱后的低压结构特征和大暴雨落区。结果表明:流场上高空辐散低空辐合特征明显,台风右侧来自海洋的低空潮湿偏南气流向中纬度槽前和台风倒槽前部输送的大量水汽在鲁东南东部和山东半岛南部辐合,形成强降水区;台风中心风速较小,和东部海上强风速中心形成明显"风速偶",降水区主要发生在中、低层"风速偶"之间的强风速梯度中。由于下垫面分为海上和陆上两部分,台风低压物理量场结构存在东西不对称性质,上升运动更加强烈,降水强度更大。降水的增幅与高空东南急流及高空正涡度中心和负散度中心的明显脉动下传有关系。     

低温雨雪过程的粒子群-神经网络预报模型

利用逐日气温和降水量数据、NCEP/NCAR再分析资料以及预报场资料,通过分析提取我国南方区域持续性低温雨雪过程及其预报因子,使用粒子群-神经网络方法建立非线性的统计集合预报模型 (PSONN-EPM),对我国南方区域持续性低温雨雪过程进行预报试验。结果表明:以过程的冷湿程度及影响范围为标准,将低温雨雪过程分为一般过程和严重过程,并建立不同的预报模型效果较好。通过10 d独立样本预报试验看,基于粒子群-神经网络方法建立的集合预报模型比基于逐步回归方法建立的预报模型的预报平均相对误差小,对严重过程预报能力高于对一般过程预报,且这种非线性统计集合建模方法在建模过程中不需要调整神经网络参数,在实际预报业务中值得尝试。     

黑鲷和青石斑鱼对气泡幕反应的比较

在室内水池中观察了黑鲷（Ｓｐａｒｕｓｍａｃｒｏｃｅｐｈａｌｕｓ）和青石斑鱼（Ｅｐｉｎｅｐｈｅｌｕｓａｗｏａｒａ）对孔径０．５ｍｍ、孔距５．０ｃｍ，空气压力０．２５ｋｇ／ｃｍ２固定气泡幕的反应。结果表明，气泡幕对两种海水鱼都有显著的阻拦作用，平均阻拦率分别为黑鲷７５．１％、青石斑鱼８２．４％。分析显示，气泡幕对两种鱼的阻拦率间无显著差异。在本实验中，该两种鱼对气泡幕均无明显的适应现象     

地下水潮汐现象的物理机制和统一数学方程

用新的分层承压含水层模式 ,不但考虑含水层的力学压缩性质 ,而且考虑含水层的渗流特性 ,并结合扰动信息源的频率特性 ,分别研究扰动源地球固体潮、大气潮和地表负荷潮对承压井水位和流量的影响机理 ,给出相应的偏微分方程。从方程的解释或数值解讨论扰动源与承压井含水层的力学压缩参数、渗流特性参数及与频率特性频数的关系 ,进而给出承压井水位和流量对地球固体潮、大气潮和地表负荷潮汐响应的统一数学方程及其潮汐响应函数 ,并揭示了上述几类潮汐扰动信息源对承压井水位和流量影响的物理机理     

参窝地震对海城大震的预报意义

1974年12月22日辽宁参窝水库区发生5.2级(M_L)地震,本文通过分析5.2级地震在海城7.3级地震前区域地震活动中的地位、测定地震序列在各台的P、S波振幅此以及P波初动半周期等地震学参量,认为该地震序列中最大地震发生前后,参窝地区构造应力作用形式及应力集中程度基本上没有变化,只在海城大震后才发生显著改变。作者认为,在监视大范围地震活动时空变化的同时,如果一次中等地震序列中的最大地震发生前后,某些诸如振幅比(反映构造应力作用形式)和P波初动半周期(反映地震应力降及应力集中程度)等地震学参量没有发生显著变化,则可能表明,不久将在附近地区发生更大地震。     

Experimental study on strain field evolution around a simulated thrust fault

Earthquakes result from continuous geodynamic processes. A topic of significant interest for the scientific community is to elaborate on the phenomena governing the faulting and fracturing of crustal rocks. Therefore, in this study, uniaxial compressive shear failure experiments were conducted on Fangshan marble rock samples with a prefabricated slot to simulate thrust faulting. The center of each marble plate (105 mm × 80 mm × 5 mm) was engraved with a 30-mm long double-sided nonpenetrating slot (depth: 2 mm, width: 0.5 mm). The deformation and destruction processes of the rock surface were recorded using a high-speed camera. The digital image correlation method was used to calculate the displacement and strain distribution and variation at different loading stages. The accumulative and incremental displacement fields u and v , strain field e_x and e_y, and shear strain e_xy were analyzed. When the loading level reached its ultimate value, the strain field was concentrated around the prefabricated slot. The concentration reached a maximum at the ends of the prefabricated slot. The magnitude of shear strain reached 0.1. This experiment contributes to our understanding of the dynamic process of active faulting.     

基于无人机和MODIS数据的巴丹吉林沙漠植被分布特征与动态变化研究

荒漠植被在减缓沙漠扩张、阻挡风沙入侵绿洲、维护绿洲稳定性方面具有重要意义。通过无人机搭载多光谱相机获取地面样地高分辨率NDVI数据以计算植被覆盖度,结合MODIS-NDVI数据,分析了MODIS-NDVI与无人机获取NDVI数据之间的一致性,进而建立MODIS-NDVI数据与样方植被覆盖度的空间反演模型,以研究巴丹吉林沙漠植被分布特征、动态变化及其对气温、降水的响应规律。结果表明:(1)基于无人机多光谱数据大样方植被覆盖度和MODIS-NDVI数据构建的植被覆盖度反演模型具有较高的模拟精度。(2)研究区总体植被覆盖度较低,空间上呈由东南向西北递减的趋势。(3)植被覆盖度总体呈现上升趋势,沙漠边缘的增速较沙漠内部更为明显,其中沙漠边缘增长率达1.53%/10a,而沙漠内部为0.84%/10a。沙漠边缘57.12%植被出现改善,而沙漠内部植被改善的面积约为21.26%。(4)植被生长主要受制于生长季降水量并呈现出明显的季节变化,此外植被对降水和气温的响应存在一定的滞后效应。     

黑龙江省东部方正断陷内部格局的新认识及沉积-构造演化*

依据黑龙江东部方正断陷新的三维地震资料,重新厘定了其主干断层——伊汉通断层（FZ3）,发现该断层规模明显变大,对断陷的沉积-构造演化具有明显的控制作用。依据对伊汉通断层的新认识和FZ4、FZ5断层的发现,以及FZ6和FZ7断层的特征,确定方正断陷内部结构具有南北向（走向）分段、东西向（横向）分带的特点,并将方正断陷的沉积-构造演化划分成古近纪古新世—始新世的断陷期、始新世末的挤压隆起期、渐新世的差异沉降期和古近纪末期的挤压反转期4个阶段,指出东部凹陷埋藏深、面积大,是方正断陷新的油气勘探领域。