强对流天气分析与预报中的若干基本问题

使用探空观测资料、NCEP再分析资料及多普勒天气雷达产品等多种气象资料,对2015年4月3日湖南出现的一次大范围不同类型强对流天气过程进行了分析,结果表明：强对流天气过程发生前大气环流出现明显调整;低空西南急流的发展加强、中层干冷空气的卷入为大范围强对流天气提供了有利的环境条件;高层辐散、低层辐合的抽吸作用及气旋性切变、湿斜压强迫作用,是湘东北发生混合对流和极端强降水的主要原因。汉寿在逆温层之上暖湿气流抬升和强垂直风切变作用下产生的冰雹,具有高架雷暴特征。新晃具有较高热力不稳定,在冷暖空气交汇时产生冰雹。雷达产品分析表明,冰雹、雷雨大风发生时分别具有典型的三体散射与中高层较强辐散特征,而短时强降水发生时具有低质心和高效降水效率及列车效应特征。

     

浅埋隧道围岩应力场的计算复变函数求解法

对于受地表边界和地面荷载影响的浅埋隧道的围岩应力场,由于在数学处理上存在一定的困难,很难用解析解来进行分析,而通常采用边界元或有限元的数值方法来解答。为了求解浅埋隧道的应力场,采用边界配点来确定边界条件,同时用保角映射将一个含圆孔的半无限空间区域映射为圆环域,然后把这个区域内的解析函数展开成Laurent级数的形式,利用Muskhelishvili的复变函数理论和最小二乘法来确定解析函数的各项系数,从而求得浅埋隧道围岩压力的半数值、半解析解,最后通过算例给出了围岩应力的分布情况。计算结果表明,该方法计算精度高、计算量小,具有应用价值。     

理论地震图计算方法

近二十多年来,随着理论地震学和计算技术的发展,理论地震图的计算技术有了飞速发展.目前已能对不同的介质模型和震源计算各种体波、面波、地球自由震荡和静态位移场.它们在研究天然地震震源过程、地球内部结构、近场强地面运动、核爆作监测以及地震勘探等领域中发挥了越来越大的作用. 目前常用的理论地震图计算方法主要包括积分变换法、离散数值方法和射线方法几大类.本文对这些方法分类进行了简单介绍,并评论了各种方法的特点和各自的适用范围.     

涨落潮对海湾内新建人造沙滩稳定性的影响

为提高海湾内人造沙滩稳定性,以宁波西沪港北岸人造沙滩为研究对象,结合已有试验段人造沙滩退化过程,分析了沙源流失原因,并以此优化拟建段人造沙滩的位置,再通过波浪-泥沙物理模型试验,研究了不同强度波浪和潮位过程对拟建段人造沙滩稳定性的影响。结果表明：波浪和人造沙滩存在夹角时,沙滩前会存在明显的纵向沿岸输沙;人造沙滩建造后首年,平常浪作用1年对人造沙滩稳定性影响可能会大于单次台风浪对沙滩的作用;常浪作用下涨落潮引起的沙滩前沿水下沙坝发育过程不同,落潮水位过程波浪对沙滩的侵蚀大于涨潮水位过程;人造沙滩前落潮流和波生沿岸流方向一致,会加速沙滩侵蚀,当落潮流作用大于涨潮流,则会进一步导致沙滩严重退化。     

乐清湾水环境特征及富营养化成因分析

根据2002-2003年乐清湾海域春、夏、秋、冬4个航次的调查资料,分析了乐清湾海域水化学要素在不同季节的分布和变化特征,探讨了陆源污水、海水养殖自身污染与富营养化的关系.结果表明,乐清湾水域DIN和DIP浓度全年平均分别为0.630mg/dm^3和0.039mg/dm^3秋、冬季几乎100%测站属劣四类水质,春、夏季近90%超过四类水质标准.水体营养状态指数（E）值各季平均在4～9,呈严重富营养化状态.研究指出沿岸工农业废水、生活污水的排放及水产养殖业的无序、无度发展是造成该水域严重富营养化的三个主要原因.认为目前乐清湾水质已不能满足该海域功能区划提出的要求,必须进行综合整治.     

烟台市地震环境评定与抗震防灾对策

分析了烟台市区的地震环境特点和地震活动态势 ,研究了烟台市区抗震防灾的现状与问题 ,并提出抗震防灾的对策与建议。     

密肋复合墙体非线性数值分析及抗剪承载力研究

结合课题组前期的研究成果,通过对墙体中不同材料的本构模型、墙体中裂缝、多种材料的联结以及墙体边界条件的研究与探讨,运用通用有限元程序ANSYS对密肋复合墙体进行非线性有限元分析;并在试验结果与有限元模拟的基础上,依据极限平衡理论,建立起来复合墙体的斜截面抗剪极限承载力公式。理论分析与试验研究表明:复合墙体非线性有限元模型能够较好地模拟墙体内力和变形发展的全过程,描述裂缝的形成和扩展,对于实际工程和科学研究具有足够的精度;墙体斜截面抗剪承载力公式与实测值吻合较好,具有一定的精度,满足工程设计需要。     

基于SBAS-InSAR技术的中巴公路(公格尔墓士塔格段)地质体缓慢变形识别研究

中巴公路沿线地质灾害多发,通过微小变形对于其沿线地质灾害进行早期识别是一种重要的防灾措施。本文以中巴公路公格尔山至墓士塔格山段为研究区,选用2007年7月12日至2011年1月20日获取的16景PALSAR合成孔径雷达数据,采用小基线集干涉测量技术(SBAS-InSAR,Small Baseline Subset Interferometric Synthetic Aperture Radar)进行了变形干涉计算,识别并分析了沿线地质体的变形情况：(1)冰川运动与冰川泥石流作为沿线最主要的地质灾害,变形相对较大,较易识别,有效PS点主要分布在前缘冰碛物部分,反映为正负大变形相间的高异常值点团,其中公格尔山与墓士塔格山山麓的冰碛物运动最为显著; (2)沿线较软弱顺坡结构岩体发育,且风化严重,稳定性较差,易形成溜石坡灾害,表现为顺坡负异常变形; (3)宽谷区PS点变形以正值和较小的负值为主,该区域主要为底部冰水堆积物,上部洪积物,冰川融水补给充足,土体水分含量较高,可能产生冻胀变形,同时也可能存在斜坡重力梯度方向的变形,二者变形合成在测量结果上表现为视线向的正异常; (4)中巴公路主要在湖盆和洪积扇上展布,推测由于不均匀分布软土的变形,使较为刚性的公路部分路段产生了下沉; (5)SBAS-InSAR的高精度变形观测覆盖范围广,对于线性工程周围地质体稳定性的识别具有很好的应用前景。     

胡安·德富卡洋脊因代沃段热液黑烟囱体成矿物质来源:硫同位素的限制

选取胡安·德富卡洋脊(Juan de Fuca Ridge,JDFR)因代沃(Endeavour)段的17个热液黑烟囱体样品对其中的硫同位素进行分析测定,讨论了因代沃段热液活动区内黑烟囱体成矿的物质来源、将硫同位素数据与已发表的热液流体及硫化物数据耦合,并结合前人的成果得到如下认识:(1)因代沃段硫化物的硫同位素组成与其他无沉积物覆盖的洋脊硫化物硫同位素组成相似,然而其相比于南胡安·德富卡洋脊(South Juan de Fuca Ridge,SJFR)硫化物亏损重同位素;(2)结合前人研究成果,如果SJFR硫化物的硫全部来自基底玄武岩的淋洗与海水中的硫酸盐,那么因代沃段硫化物的硫可能有1%~3%来自沉积物的贡献,故提出因代沃段成矿系统中的硫来源主要来自基底玄武岩,同时伴随有少量海水硫酸盐来源及沉积物来源的硫加入;(3)将硫同位素数据与已发表的热液流体及硫化物数据进行耦合发现热液流体中的沉积物信号与硫化物中的硫可能来自不同的源,并提出沉积物端元可能位于下渗区。     

Geochemistry and Origin of Layers in Single Manganese Nodule from the Philippine Sea and Manganese Nodules from Offshore Minami-Torishima,Western Pacific

Layers from one manganese nodule dredged from the Philippine Sea(16°56'N, 129°48'E; water depth, 5700 m) and 45 bulk nodules from offshore Minami-Torishima Island, Japan(23°3'N, 153°22'E; water depth, 1200 m) were analyzed chemically and their origin is discussed based on geochemical constraints. In general, Cu, Ni, Zn and Mo tend to increase with increasing Mn content, while Co, Pb, Ba, V, Sc, Th, and the rare earth elements(REEs) show less variation with increasing Mn content. Nodule 42 H from the Philippine Sea has an average Mn/Fe ratio close to 1 and shows a positive Ce anomaly, suggesting a predominant hydrogenous origin. Profiles of 230Th230 ex and Thex/232 Th ratios in the outer ~0.3 mm of nodule 42 H indicate a steady growth rate of ~1.7 mm/Myr. Nodule E30 from offshore Minami-Torishima is characterized by lower Mn, Fe, Mn/Fe(0.53) and Mo/V(0.2) ratios but higher P and Cu/Ni(0.31) ratio relative to other nodules from that area. The Ce content of E30 is unusually low(82 ppm) when compared with other nodules from the area and it is the only nodule analyzed with a negative Ce anomaly(-0.64). Based on the geochemical data we suggest that most nodules from offshore Minami-Torishima are primarily of hydrogenous origin except E30, which is dominated by hydrothermal input, and E45, which has about a 35% hydrothermal contribution.