基于经验模态分解和加权最小二乘支持向量机的采空区地面塌陷预测

根据采空区路面塌陷数据的特性,提出了基于经验模态分解（EMD）和加权最小二乘支持向量机（WLS-SVM）预测采空区地面塌陷的新方法,并将其应用于吉林省长平高速公路因刘房子煤矿开采而引起的塌陷预测中。对实测的塌陷数据首先利用三次样条插值得到平滑的信号曲线,然后用EMD对插值后的信号进行时空滤波降噪处理,得到反映塌陷趋势的剩余分量,最后将其馈入到WLS-SVM模型完成预测。预测给出了采空区塌陷的中长期预测结果,得到塌陷区的最终塌陷值为174.34 cm,预测结果与实际监测数据平均偏差约1.06%。对长平高速公路下伏采空区段的实测数据进行分析,并与最小二乘支持向量机（LS-SVM）和BP神经网络预测结果进行了对比。结果表明:基于EMD和WLS-SRM的采空区地面塌陷预测方法具有更高的预测精度和广泛的适用性。     

震灾的感悟

笔者想就阪神·淡路大震灾和土耳其大震灾谈几点感想。震灾将反复发生也许有人对此持不同意见 ,但我仍要这样说。地震直接袭击不具备抗震性能的设施 ,就会夺去人的性命。例如 ,1 978年宫城县近海地震中的砌块墙、1 995年阪神·淡路大震灾时的老旧木结构房屋、土耳其大震灾中未达抗震设防标准的细钢筋混凝土柱和砖墙。虽然日本经过多年的探索 ,也主张停止使用砌块墙 ,改用篱笆墙 ,并提倡对使用 3 0年以上的老旧木结构房屋进行抗震加固 ,但由于经济上的原因 ,情况并未有多大改观。因此 ,当东京遭遇大地震时 ,那些砌块墙和木结构房屋能不再次毁…     

青藏高原东北缘推覆体构造稳定性定量化评价——以龙门山推覆体为例

2008年5月12日汶川特大地震震害调查及分析表明,目前以活动断裂和历史地震调查为重点的工程区域构造稳定性评价方法存在漏判与误判特大地震问题,从而为工程安全埋下重大安全隐患。以龙门山活动推覆体为例,在已有研究成果基础上,利用岩体结构控制论、拜尔利定律等普适性原理对龙门山地壳岩体结构力学特征、控震结构面的抗剪强度与地震震级的线性相关性、地震震级与抗震设防烈度的关系进行了定量研究,对评价区域构造稳定性的关键问题进行了探讨。结果表明,推覆体型活动地块边界带中的滑脱层是对推覆体区域构造稳定性起主要控制作用的构造结构面--控震结构面,地震震级与滑脱层的埋深、抗剪切强度存在显著相关性：8级地震的震源深度接近20 km、7级地震的震源深度接近14 km、6级地震的震源深度接近10 km,据此对研究区及邻近的古地震进行了深度核定,圈定了龙门山活动推覆体-岷山地块的6级以上强震可能发生的范围、对应Ⅶ－Ⅺ度的抗震设防烈度范围。此研究成果弥补了以往根据活动断裂-发震断裂-历史最大震级与对应地震烈度评价工程区域构造稳定性,因历史地震资料疏漏不全、活动断裂带研究平面与深度范围局限以及忽视区域构造稳定性的岩体力学实质而导致评价结果常常出现误判与漏判的诸多缺陷。     

典型体育场屋盖风荷载特性的风洞试验研究

对某一具有代表性的大型体育场刚性模型进行了表面测压风洞试验,介绍了试验所采用的主要技术参数和基本的数据处理方法,分析了结构典型测点在不同风向角下的风压变化规律,给出了该体育场屋盖上的对应于50年和100年重现期的10min平均风压值及前10个最小极值风压值。分析表明：风压系数平均值分布规律明显,能体现屋盖上流场分布的情况;均方根值能在一定程度上反映出气流分离和旋涡脱落情况。典型体育场屋盖上表面主要分布负压,其中迎风边缘及突出部位较大,低凹处及尾流区域较小;屋盖下表面在迎风的钝体边缘有较大区域正压出现,背风处分布有不大的均匀负压。     

巴丹吉林沙漠周边植被特征和物种多样性

通过对巴丹吉林沙漠周边地区的野外调查,以重要值为测度指标,计算物种多样性指数、均匀度指数和优势度指数,对巴丹吉林沙漠周边地区荒漠植物群落物种多样性进行分析。结果表明:(1)该区域共计植物37种,各区域重要值大于0.1的物种中,灌木和半灌木占优势;(2)8个区域的Shannon-Wiener指数、Simpson指数、丰富度指数和优势度指数差异显著,区域5(北部)和7(西部)因含有单物种群落,Shannon-Wiener指数和Simpson指数显著低于其他区域;(3)荒漠植物群落结构层次中,8个区域的灌木层片每个多样性指数均没有显著性差异,草本层片在8个区域中多样性水平差异显著,由于荒漠区植被物种稀少、数量少,灌木层和草本层并未表现出显著差异;(4)巴丹吉林沙漠物种多样性水平较低,生态系统脆弱,对巴丹吉林沙漠周边地区生态系统重建时应该关注各种生态型植被的恢复重建。     

岩石高速摩擦实验的进展

文中简述了地震动力学国家重点实验室近年来在岩石高速摩擦实验方面的进展。为了深化断层与地震力学研究,实验室建设了一套旋转剪切低速-高速摩擦实验装置,可开展滑动速率介于板块运动速率(cm/a量级)至地震滑动速率(m/s量级)的岩石摩擦实验,其中高速摩擦性能填补了实验室的技术空白。以此为依托,围绕汶川地震断层带力学性质研究,开展了一系列高速摩擦实验。结果表明,龙门山断裂带断层泥的高速摩擦性质具有一致性,其高速滑动下显著的滑动弱化必定在汶川地震中极大地促进了破裂的扩展;断层弱化的主导机制是与摩擦生热相关的过程,包括凹凸体急速加热弱化和热压作用;断层泥在经历高速滑动弱化之后摩擦系数可在5~10s内恢复0.4,断层强度的快速恢复是同震主破裂带余震减少的原因之一。基于对实验装置现状和现有成果的分析,展望了近期实验室岩石高速摩擦的发展方向。     

《地理学报》创刊80周年笔谈

正1《地理学报》80年来的发展1.1从《地理学报》创刊80周年看中国地理科学发展刘昌明(中国科学院院士,《地理学报》主编)1934年9月,由中国现代地理学的奠基人竺可桢先生在创刊第一期上首撰的论文拉开了《地理学报》的发展序幕,至今已有80年。作为大学科的平台的《地理学报》刊登了反映学科综合性、区域性特色性的权威作者论文与大量具有深入地理成因研究的专业文章,极大地推动了学科的发展。在1934年9月至2014年9月的80年间,《地理学报》共出     

ABAQUS动力无限元人工边界研究

针对动力场天然无限地基的数值模拟与地震波输入问题进行了一些有意义的研究,评述了现有动力计算常用无限元的优缺点,详细阐述了ABAQUS无限元理论体系框架,并加以改进,提出一种考虑外域地震动影响的ABAQUS动力无限元人工边界。采用等效边界力的叠加原理,对入射波和散射波分开处理,视入射波和散射波在边界上互不影响,将输入地震动转化为作用于有限元无限元交界面上的等效应力的方法来解决外源波的入射问题。算例验证结果表明：内源振动和固定边界会出现失真和扰动现象,同时该计算结果与黏弹性边界的计算结果对比可知,该方法对外行散射波的过滤作用优于黏弹性边界。因此,改进的ABAQUS动力无限元人工边界理论方法有效且具有一定的稳定性。     

黑河流域民乐山前隐伏构造带地下水补给与更新

第四系地下水是民乐山前地区居民清洁饮水的重要水源,而复杂的隐伏构造对区内地下水的运移和更新具有重要的控制作用。本文应用环境同位素技术,深入讨论了该区地下水的补给、更新能力以及隐伏构造对地下水更新的影响。结果表明:(1)民乐山前第四系地下水的补给来源包括出山河水渗漏和当地降水入渗,二者对地下水补给的贡献分别为89%和11%;(2)地下水更新能力由山前向下游变差,山前一带地下水更新周期在20～30年之间,下游的六坝北部一带地下水更新周期大于50年;(3)隐伏构造具有明显的阻水作用,导致地下水径流速度减缓。