基于大数据架构的地球物理观测数据管理系统

中国地震地球物理观测网络的核心业务软件“十五”地震前兆数据管理系统已运行十多年,随着观测数据量的增长,数据库的读取和统计查询的性能逐渐降低。此外,管理系统存在SQL注入和跨站脚本攻击等漏洞的安全问题,系统架构难以满足业务发展的需求。中国地震台网中心基于分布式组件的大数据架构,使用消息中间件和时序数据库等技术对管理系统进行重构,将原来存储于Oracle数据库中的地球物理观测数据、基础信息、产品数据等按照各自特点在时序数据库中建表,并将历史数据和增量数据都迁移到新的时序数据库,显著提升了系统读写和统计性能、数据的安全性和可用性(多副本技术)。分布式和容器化等技术的引入,增强了系统的高可用性,并可通过横向扩展进一步增加系统的处理能力。     

定点形变站网运行管理与产品服务平台设计与实现

定点形变站网以地壳形变作为观测对象,通过连续观测地壳水平变形和垂直变形,获取地壳应力应变的时变信息,为地震中短期和短临预测提供基础数据。在地震台站改革新形势下,为进一步提升定点形变站网产品产出自动化水平和定点形变产品在地震行业中的应用,2023年,中国地震台网中心联合湖北省地震局建立了基于B-S架构的定点形变站网运行管理与产品服务平台,该平台是定点形变观测的综合性业务平台,集成了原有的多个系统功能,实现了统一的在线数据处理、质量评估、产品发布及对外服务功能。平台部署至今,已逐步发挥成效,推动提升了站网运行管理规范化、信息化水平及产出服务能力。     

不同堆载形式对群桩负摩阻力的影响

在既有桥墩桩基础周围土体堆载时,会引起土体的沉降和侧向变形,进而在桩身产生负摩阻力,对桩基变形及承载性能有很大影响。为研究围载和单侧边载作用下群桩中不同位置桩基的受力差异,以3×3群桩基础为研究对象,进行围载和单侧边载作用下的模型试验,分析了不同位置桩基轴力、侧摩阻力、中性点位置和基桩承载力安全系数等的变化规律及差异。研究结果表明：围载工况下,角桩的轴力、侧摩阻力最大,边桩次之,中心桩最小;中性点位置角桩最深,边桩略高,中心桩距桩顶最近。边载工况下,靠近边载侧和中间一排桩基轴力、侧摩阻力与围载时的变化规律类似,远离边载侧的一排桩基受边载影响较小,无负摩阻力;各桩基中性点位置变化规律类似于围载工况。与围载工况相比,边载时同一位置桩身轴力、负摩阻力均较小,中性点位置较高。与单侧边载工况相比,围载时各基桩承载力安全系数FS均较小且随荷载的增大衰减梯度较大。该研究成果为不同堆载形式下群桩基础的设计提供参考。     

孔隙岩样动电特性的实验研究

本文针对流体饱和孔隙介质的动电效应,在实验室内进行了小岩样的动电实验(流动电势实验)测量,获得了10块岩样在6种不同饱和浓度下的流动电势系数,进而分析了饱和溶液浓度、岩样渗透率和泥质含量对流动电势系数的影响,探讨了流动电势系数对上述参数的敏感性,并进一步给出了流动电势系数随这些参数的变化规律.实验结果表明:前人流动电势系数频响曲线中的凹点现象是由实验装置的共振引起,并非岩样动电效应的自身特性.实验还发现:孔隙介质的动电耦合能力与溶液浓度有关,流动电势系数随溶液浓度增大而减小,但在很高浓度溶液中,动电现象依然存在,流动电势系数趋于常数.此外,流动电势系数对地层参数(渗透率和泥质含量)的敏感性受溶液浓度影响较大,随着溶液浓度增大,敏感性降低.因此,可在低浓度饱和情况下(低于0.4mol/L),利用流动电势系数的幅度对地层渗透率进行直接评价.本文结果对动电测井的可行性及应用条件给出了实验说明.     

青藏铁路格拉段典型沙害路段风沙地貌专题图编制

随着青藏铁路全线开通,风沙危害已成为影响铁路安全运营的主要环境问题之一。铁路沿线风沙危害路段主要集中在措那湖、沱沱河、北麓河等地。基于高分辨率卫星遥感影像QuickBird数据,通过野外实地勘察,同时参考Google Earth影像和DEM数据,绘制了3个典型沙害路段的风沙地貌专题图,地貌图比例尺为1:50000,采用二级分类系统,一级类为6个,共包含18个二级类。由于青藏铁路地处西风带中部急流区,风力强劲;铁路沿线生态环境脆弱、地表类型复杂,冻融和风蚀时空交错,地表沙物质丰富,风沙活动强烈而频繁,铁路沙害正呈现出迅速增长的态势。鉴于此,很有必要绘制青藏铁路沿线风沙灾害现状及防治措施布局的专题地图,为科学合理地制定青藏铁路沿线风沙危害综合防护体系提供依据。     

大断面切眼主应力差转移规律及支护技术

为解决厚煤层大断面切眼支护难题,选取某煤矿5206切眼为研究对象,采用UDEC模拟研究了切眼宽度为6～10 m的过程中,围岩主应力差、变形、裂隙场的响应特征,结果表明：顶、底、两帮主应力差分布形态均呈浅部逐渐升高、深部降低特征;随着切眼宽增加,顶板主应力差峰值呈先恒定后降低,底板主应力差呈先降低再恒定,而两帮主应力差逐渐升高的趋势;主应力差峰值向深部转移幅度：两帮>顶板>底板。顶板和两帮深部位移曲线呈指数关系向深部递减,而底板深部变形曲线有明显拐点,呈台阶式降低,表面最大位移呈顶板>两帮>底板;围岩裂隙场分3个区：裂隙贯通区、裂隙发育区、微裂隙区,半椭圆状分布,裂隙贯通程度呈中间大于两侧、浅部大于深部。认为：高性能锚杆可以更有效地限制裂隙滑移,双桁架锚索可锚固在顶板肩角无裂隙区和深部预应力叠加区,可有效加强支护顶板,抵消部分主应力差。基于此,提出了高强、高预紧力锚带网和双桁架锚索联合控制技术,支护完成后10 d自稳,顶板累计离层3 mm,顶底板相对移近量125 mm,两帮相对移近量94 mm。     

渤海海域辽中南洼渐新统湖平面变化及其油气勘探意义

湖平面变化研究是陆相层序地层学研究的难点,针对陆相断陷湖盆湖平面变化研究难点,选择渤海海域辽中南洼渐新
统为研究对象,采用古生物含量变化定性评价等多种方法对该区湖平面变化规律开展研究。研究结果表明:研究区渐新世时期湖
平面变化总体表现为完整的上升到下降的旋回趋势,内部发育多个次级湖平面升降旋回,其总体变化规律与区域地质规律相吻
合。通过研究区构造活动史及古气候研究认为,湖平面整体变化趋势受古气候影响,而构造活动控制其阶段性升降旋回。该研究
对渤海海域渐新统浊积扇体的储层评价可以起积极的作用,同时可以指导处于不同湖平面升降时期三角洲沉积体的形成机制及
储层发育程度的评价,对拓展渤海海域油气勘探具有较好的启示作用。      

脑血管病变多层螺旋CT血管造影三维成像技术的应用

目的:评估多层螺旋CT血管造影在脑血管疾病诊治中的价值.方法:对20例脑血管病患者进行CT血管造影检查,应用后处理工作站进行脑血管三维重建,显示病变解剖关系.结果:全部20例病变其中动脉瘤10例,动静脉畸形8例,脑血管狭窄2例均经手术及DSA证实.其中一例动脉瘤手术证实,DSA未检出.结论:CT血管造影三维重建可全方位显示脑血管,具有微创、安全、可靠、费用低廉等特点,适合于手术计划制定、术前定位及随访.     

冰盖下水流速度分布的二维数值模拟分析

基于标准的κ-ε模型,利用有限体积法,对冰盖下水流速度分布进行了二维数值模拟和分析.结果表明:当冰盖和河床糙率比值变化时,水流速度剖面发生变化;冰盖下的最大流速值比速度对称分布时要大,且偏于光滑的一边;在相对光滑壁处近壁流速值大于相应对称分布时的流速值,该结果与实验室实测速度剖面情况吻合.数值试验表明,最大流速点位置的偏移量仅在有限的范围内,冰盖区、床面区及冰盖下水流平均速度相差较小,表明了工程应用中假定各区流速相等是可行的.     

基于VTK表现的3维空间数据加密算法的研究

空间数据表示方法和空间数据插值方法是3D-GIS研究的基本问题。3维空间数据的曲面重建有着广泛的应用前景,也是当前国际上的研究热点之一。Crust算法是一种基于计算几何中的Voronoi周期图的曲面重建算法,它算法简单,重建结果精细,但是由于计算量太大,其应用受到了限制,文中采用基于VTK(Visualization Tool Kit)表现3D空间数据的表示方法,提出了一个新的三角网格内插的曲面重建算法,并给出了实例以说明该方法的有效性。