黏性泥石流沟床冲刷深度研究

沟床冲刷深度是泥石流灾害防治工程设计最重要的参数之一,但到目前为止,关于黏性泥石流沟床冲刷的研究较少,沟床冲刷深度还没有权威可信的计算方法,是泥石流防治工程设计急需解决的技术问题。详细分析了黏性泥石流及可能冲刷沟床运动过程中受力情况,推导出黏性泥石流沟床最大冲刷深度计算公式。公式表明黏性泥石流沟床冲刷深度随泥石流泥深、泥石流重度和沟床纵比降及沟床堆积土体黏性的增大而增大,随沟床堆积土体内摩擦角的增大而减小。与现有计算方法相比,公式基于严格理论推导,计算结果更为精确,可用于计算已发生泥石流地区的不同频率的泥石流的冲刷深度,并举例说明了计算公式的实用价值,其结果为泥石流防治工程设计提供技术支撑。     

地震事件自动识别的标准时频变换方法

提出将标准时频变换(normal time-frequency transform,NTFT)与卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)结合,尝试实现地震信号的自动准确识别。单纯利用神经网络方法识别地震通常需要人工方式判别收集地震信号样本,对受到噪声污染的信号进行相关预处理操作。采用NTFT+CNN模型无需预处理去噪,更具有实用性。从中国云南省盈江地区3个台站连续两周的地震记录中截取19 884个地震事件和17 640个噪声数据作为样本,分别利用CNN模型与NTFT+CNN模型进行3台站与单台站地震信号识别实验。在3台站实验中,CNN模型的地震信号识别准确率为93.10%,NTFT+CNN模型的地震信号识别准确率提升至97.80%,引入NTFT使得识别错误率降低了3倍,表明NTFT+CNN模型可更为有效地识别信噪比低的地震信号。与此同时,CNN模型的训练次数为29,而NTFT+CNN模型训练18次即可达到上述识别准确率,说明NTFT+CNN模型收敛快速且稳定。在单台站实验中,对比考察3种典型噪声情况下的模型表现,进一步验证了NTFT对噪声-地震...     

强冰雹和短时强降水天气雷达特征及临近预警

利用恩施多普勒雷达和常规分析资料,详细对比分析了2007-2008年发生在恩施山区强冰雹和短时强降水天气过程中的雷达产品特征.在此基础上,找出了适合恩施山区强冰雹和短时强降水天气的雷达临近预警指标:选取负温区回波厚度≥7 km、CR强中心回波强度≥55 dBz、强回波梯度≥15 dBz·km-1、45 dBz强回波伸展高度≥7.5 km、累积液态含水量(VIL)密度≥3.2 g·m-3和雷达风廓线1.8～6.1 km风垂直切变均值≥2.3×10-3s-1作为强冰雹临近预警指标;当满足组合反射率(CR)强中心回波强度、VIL密度、40 dBz强回波伸展高度和雷达风廓线(VWP)上1.8～6.1 km风垂直切变值达43.0 dBz,1.1 g·m-3,7.0 km和1.9×10-3s-1,可以考虑该站点及附近地区进入短时强降水临近预警状态,并利用2009年发生的强冰雹和短时强降水天气过程检验了这些临近预警指标性能.     

利用GPS技术反演中国大陆水汽变化

利用中国地壳运动监测网络2004年的GPS数据，结合测站对应气象要素，计算出大气中的水汽。采用张性样条网格化法绘制中国大陆地区2004年各月份的水汽变化图，得到了水汽含量整体变化趋势与中国年降水量分布趋势相一致的结论。     

空间水汽场重建算法对比研究

GPS水汽探测可精确获取某点处的水汽数据,但实际应用中所需多是空间水汽场数据,因此有必要研究如何利用点位水汽数据来重建空间水汽场.文章探讨了反距离权重法、样条函数法、克里格法等常见空间插值算法在空间水汽场重建中的应用,并用交叉验证法对结果进行比较分析,试验结果表明克里格法最优.本文还利用DEM辅助重建空间水汽场,探讨了协同克里格法、泛克里格法等算法,并用Onn模型和高度归算法对克里格模型进行改进.交叉验证结果表明利用DEM辅助重建空间水汽场效果明显,基于Onn模型改进的泛克里格算法最优,其次是基于高度归算法的克里格模型.     

近40年来华北平原地下水位演变研究及其超采治理建议

华北平原是中国三大平原之一,同时也是粮食主产区之一,京津冀协同发展区,雄安新区皆位于区内,地理位置极其重要.地下水是华北平原主要的供水水源,占总供水量70％左右,自20世纪70年代末以来地下水开采强度不断增大,长期处于严重超采状态,形成规模巨大地下水位降落漏斗,进而引发地面沉降、地裂缝、湿地退化、海水入侵等一系列环境地...     

深海立柱式平台概念设计研究

以上海交通大学海洋工程国家重点实验室提出的多柱桁架式立柱平台(Cell-Truss Spar)概念为例,对Spar平台的概念设计方法和过程进行了初步的研究,并对其水动力性能进行理论和数值计算,分析一些影响Spar平台运动性能的参数。设计涉及到两方面的问题:一是设计方法、流程以及结构物的形式;二是水动力性能。整个设计流程是一个不断循环的交互式的过程,需要考虑很多方面因素的影响。     

极谱法测定矿石中痕量碲的不确定度评定

依据标准曲线建立测定结果不确定度的数学模型,对影响测定结果的不确定度分量进行详细分析,认为测定结果的不确定度受碲标准母液、标准工作溶液、称样质量、曲线拟合影响、重复性测量等所引入的不确定度分量组成。     

MT倾子响应的影响因素分析

在二维地电模型中,倾子资料作为大地电磁测深实测资料之一,能够很好地反映地下介质在水平方向的不均匀性,可以作为复杂地质构造的表征.这里采用矩形网格单元的双二次插值有限元法对MT的倾子响应进行正演模拟,通过对异常体在不同条件下倾子数值的分析,结果表明,倾子异常的幅值不仅与上覆层的电导率、厚度以及观测频率有关,还与水平非均匀界面两边介质电导率的对比度,以及地下介质尺寸的大小有关.因为倾子响应的异常幅值很小,在实际观测中由于受到多方面的干扰,且地下异常体的几何不规则性,于是倾子响应的异常也是诸多情况的综合反映.通过对倾子影响因素的分析,可以更加准确地利用倾子资料进行地质解释.     

承压含水层井孔储存效应对气压波动引起的井孔水位波动的影响

定量研究了井孔储存量对气压波动引起的承压含水层井水水位波动的抑制和滞后效应,建立了相应的数学模型,并推出了其解析解,给出了承压含水层井孔水位波动与气压波动的定量关系.分析发现,对于常见承压含水层完整井来说,当其井径大于0.1m时,井孔储存量对气压波动引起的井水水位波动具有明显的控制和滞后效应.随着井径的增大或者含水层水力扩散系数的减小,气压波动引起的井水水位的波动减弱.当井径无穷大或含水层水力扩散系数无穷小时,井水水位不再随气压波动;反之,当井径无限小或含水层水力扩散系数无穷大时,井水水位则正好以反相位随气压波动,且井水水位波动幅度和气压波动幅度之比刚好为气压效应系数.