汶川8.0级地震前后电磁场的变化特征

2008年5月12日汶川M_s8.0地震前后,距震中320 km甘肃陇南汉王地震台的地电阻率、大地电场、ELF电磁等多种观测手段捕捉到这次地震前后的异常信息.本文采用解析方法,着重探讨汶川8.0级地震前后观测到的电磁场变化特征,从电磁现象来探讨汶川M_s8.0地震发生前后,电磁场长、中、短、临期的异常特征和变化规律.自2003年以来甘东南地区及甘川交界发生4次5.0级以上地震,从空间上看,有从南北地震带中段的西北向西南方向移动的特点,强度逐渐增强,其中,文县5.0和两次岷县5.0级以上地震可以视为汶川8.0级地震的前震;从时间上分析,震前陇南汉王地震台观测到电磁场出现了长趋势变化和短临异常变化,其特征：①2003～2008年,ZD8B地电仪观测的N54°W、N85°E和N73°W测道地电阻率均显示出长趋势变化和短期变化;②视电阻率各向异性度‘S′’年变化率在有震年（异常年）是无震年（正常年）的两倍;③ELF电磁仪观测到了（0.5～39 Hz）频率段的电场、磁场在汶川8.0级地震及余震序列中异常变化分别比正常月份大1～5个数量级,并记录到电磁同震现象;④大地电场仪（ZD9A-Ⅱ）在汶川震前17个小时也记录到高频临震变化信息.     

基于P-Y曲线法的水平受荷桩非线性有限元分析

P-Y曲线法是一种非线性地基反力法,它考虑了土的非线性特性、分层特性、不同土类及荷载类型等因素,适用于分析横向荷载作用下有较大变位的桩结构物。从Newmark方法弹簧支座的概念出发,建立了桩土相互作用体系的接触非线性有限元分析模型,采用复合地基反力法的P-Y曲线公式,推导了作用于桩上的非线性弹簧弹性系数的计算公式,基于marc有限元软件编制了相应的计算程序,基于一阶Taylor随机有限元的思想,给出了土性参数对泥面位移的敏感性计算公式,结合试桩资料的计算结果验证提出方法是合理可行的。     

北方农牧交错区沙漠化的生物过程研究

通过对不同土地利用/覆盖下4种类型沙漠化土地的土壤与植被特征、变化规律、动因和互动关系的调查研究,结果表明土地沙漠化导致了土壤环境和植被的明显退化。其中严重沙漠化农田和非沙漠化农田相比,土壤有机质含量、速效氮、生长季土壤含水量分别下降66.2%、69.0%、74.8%,地温由21.5 ℃上升到22.4 ℃,其中干旱期严重沙漠化农田土壤含水量仅为23%,已无法满足作物生长需要。土壤环境恶化首先威胁土壤微生物和土壤动物的生存,使土壤微生物和动物数量分别下降95.0%和75.9%,酶活力下降39.5%~ 90.6%。同时植物多样性、种的饱和度和初级生产力大幅度下降,如严重沙漠化草地和非沙漠化草地相比,3项指标分别下降85.5%~883%,87.5%~ 950%和80.6%~ 967%,植被开始发生逆向演替,群落优势种不断更替,最终形成耐牧耐风沙的沙生植物群聚。旱作农田虽采取了施肥、中耕等管理措施,但光合转化效率和初级生产力还是下降了567%和574%。这一过程因其动因不同可分为植被退化(如放牧)引起的土地沙漠化和裸露地表风沙流活动直接导致的土地沙漠化(如农田风蚀和流沙迁移),前者是植被先行退化进而影响到土壤环境,其过程较为缓慢,后者是土壤环境首先恶化进而导致植。     

有机骨架材料充填地下溶洞的支护性能及稳定性分析

基于有机骨架材料的吸附作用,分析有机物质降低岩石矿物电解质的电导性质的作用机理,通过渗透试验、抗疲劳试验等验证了有机骨架材料良好的透水性能、抗疲劳性能、抗冲击性能及胶结泥化性能,在静载条件下对实际溶洞进行充填应用,验证了充填效果及材料性能,并建立仿真模型研究了下沉位移的变化规律。结果表明:有机复合材料能够使矿物元素活度系数变小,介电常数降低,与矿物颗粒结合后会形成稳定的晶格结构;有机骨架材料作为治理溶洞的充填材料,其结构性、耐久性都优于传统的充填材料,可满足岩溶地面塌陷治理工程中强度、稳定性与渗透性的材料要求,有效的提高了基础的抗沉降能力;实际充填施工过程中的数值分析与现场监测的位移变化规律与沉降趋势都具有较好的一致性,表明数值模拟的计算参数选取合理,得出的仿真变形规律可应用于指导工程施工。      

三维电子沙盘交互展示应用设计与实现

通过二维地图与三维倾斜摄影模型构建地市级二三维一体化三维电子沙盘,再基于SuperMap GIS地理信息平台搭建电子沙盘,将移动端、电子沙盘与物理沙盘进行连接,实现物理与虚拟的完美融合,以全新的方式为政府在城市管理、土地规划,突发事件处置、应急指挥、公共安全、城市建设展示及招商引资宣传等应用场景提供系统、科学、便捷的信息化技术支撑,为未来三维电子沙盘应用提供可借鉴思路。     

斑岩型矿床容矿裂隙成因的几种概念模型及其意义

斑岩型矿床对成矿的围岩没有选择性,但斑岩型矿床的网状裂隙系统控制了矿体的分布、矿石的品位和组构变化、矿化蚀变等特征,因此对容矿裂隙的形成机制、控制因素、裂隙分布规律等开展研究有着重要意义。文章探讨了斑岩在侵位、冷却、结晶演化过程中,在岩体及其围岩中形成网状裂隙系统的相关机制及其制约因素,将斑岩型矿床容矿裂隙的成因归纳为岩浆结晶冷缩、侵入挤压、水岩分离和区域应力叠加等4种主要成因类型,并构建了它们的概念模型。这些裂隙成因概念模型较好地反映了不同成因的裂隙系统与斑岩侵入体的空间依存关系、裂隙的分布特征及裂隙率的变化规律,以及它们之间的差异;较好地解释了斑岩型矿床的成矿作用特点及其共性特征。在分析典型斑岩型矿床容矿裂隙成因的基础上,提出了将概念模型应用于斑岩型矿床勘查找矿的思路。     

渤海潜山储层岩石孔隙结构反演实验研究

多形态拓展孔隙、裂隙并存理论描述了介质中孔隙与多形态裂隙体之间的相互作用,现已被用于岩石的孔隙结构反演．利用实验室加压条件下干燥和流体饱和岩石的纵、横波速测量数据,联合反演了潜山储层岩石的孔隙纵横比谱．反演结果表明：随着有效压力的增加,裂隙元素的纵横比减小,小纵横比裂隙的闭合降低了裂隙密度,导致低压段的弹性波速度显著增大．同时,在双对数刻度下,孔隙度与孔隙纵横比之间存在幂函数关系,孔隙结构指数随总孔隙度单调增加,此关系可用于判别潜山储层的有效性．本文的研究不仅为潜山储层岩石孔隙结构分析方法提供了实验验证,而且给出了一种潜山储层有效性的辅助判别方法．