考虑围岩流变特性的地震尖点型突变模型

考虑到断层两盘围岩的粘弹性和断层的应变弱化,建立了断层地震的简化力学模型,首先证明了该模型对应于尖点突变,后利用尖点突变理论研究地震的非稳定机制,阐明只有当外界对系统输入足够的能量,且刚度比小于１时,系统内的能量才能迅地转移与释放,引起地震。而孕震时间既与远场位 关又与围岩的粘弹性性质有关。     

未来巨灾风险的评估与社会政策

本文综合有关信息和资料,分析了美国巨灾发生、发展的趋势,介绍了美国建立巨灾风险识别与分析的步骤和程序。综述了美国自然灾害风险管理政策的框架设计和地震巨灾风险评估和地震保险研究的社会政策。     

事故和灾害预测中的突变模型

简要介绍了事故与灾害的特征、发展过程的形式及产生的主要原因,指出事故和灾害预测中的难点,依据突变论的思想提出了预测事故和灾害的最佳模型——突变模型,并建立了安全决策尖点突变模型、事故与灾害原因分析尖点突变模型和事故与灾害预测分析尖点突变模型,以1998年的洪水灾害为实例,阐述了模型的应用。     

海南岛近42年气候变化特征

利用 1 96 1～ 2 0 0 2年海南岛 1 1个气象站各季和年的平均气温、平均最高气温、平均最低气温、降雨量等资料 ,对海南岛近 4 2年的气候变化作了较全面的分析。线性倾向估计表明 :季和年的平均气温、平均最高气温、平均最低气温具有显著增温趋势 ,特别是平均最低气温尤其显著。从全岛平均情况看 ,降雨量除了冬季有明显增加趋势外 ,其余各季和年的降雨量仅有弱的增加趋势 ;从各地区看 ,仅南部地区降雨量有显著增多趋势 ,其余地区各季呈弱的增加或减少趋势。Mann Kendall检验表明 :从2 0世纪 70年代末到 80年代末 ,各季和年的气温要素几乎先后发生了突变 ,80年代至今海南省进入明显的暖期。周期分析显示 ,各研究要素基本具有准 2～ 5年和准 7～ 1 1年的周期。     

两种应变软化介质组成的边坡失稳研究

对一个平面滑动型边坡,考虑滑面介质由两种应变软化介质材料组成,对应变软化介质存在损伤软化与水致软化两种软化方式。用指数分布描述滑带介质的剪应力与应变关系,建立了边坡系统的尖点突变模型。通过分析发现,边坡失稳与刚度比和边坡的几何/力学参数有极大关联性,这里考虑刚度比是含水率的函数,随着含水率的增加,刚度比不断发生变化。在一定条件下,由于含水率的增加和刚度比的增大,导致边坡失稳的危险性增大,这是降雨情况下边坡容易失稳的根本原因。     

基于突变理论的滑坡危险性评价

滑坡危险性评价与预测是滑坡灾害防治中的首要任务,科学合理地评价滑坡危险性十分重要。以岩桑树水电站库区发育的潜在滑坡为例,据其特有的地质环境条件,选取坡体风化程度、斜坡坡度等9个影响因素作为滑坡危险性评价的指标,并建立分级标准将滑坡危险性分为轻度危险、中度危险、重度危险和极度危险4个等级。将突变理论运用到滑坡危险性评价中,从而建立了新的稳定性评判模型。基于突变级数法的滑坡危险性评价方法,综合考虑了各评价指标间的相关性,真实地描绘了滑坡系统的内在机制。实例分析结果表明,该方法评判结果准确率高,可为滑坡的防治提供依据。     

长三角城市群生态安全评价与时空跃迁特征分析

采用“压力?状态?响应”模型、突变级数法和探索性时空数据分析方法,对长三角城市群26市生态安全状况进行定量测度和定性评价,分析了各城市生态安全空间格局和时空跃迁的演变特征。结果表明：① 2005—2015年长三角城市群各市生态安全状况有所好转,但大部分城市处于较不安全和较安全水平区间,总体生态安全水平不高。② 长三角城市群中部和东南部城市生态安全水平的空间结构稳定性更好;南通市具有最大的空间依赖性,而上海市表现出最小的空间依赖性;LISA（Local Indications of Spatial Association）时间路径移动方向的分析则表明长三角城市群在生态安全演变上体现出较强的空间整合性。③ Moran’s Ι 的空间凝聚度 $ {K}_{t} $=0.698,即不发生类型跃迁的概率为69.8%,表明长三角城市群各城市生态安全水平存在一定的格局变动但自身相对位置不易发生改变。探讨区域生态安全的协同增长机制,可为长三角城市群生态安全问题的诊断与调控提供理论基础,同时也可为其他城市群的可持续发展提供参考与借鉴。     

浅埋偏压隧道洞口段软弱围岩失稳突变理论分析

含有断层的浅埋偏压隧道的断层错动引起围岩失稳是一个由渐变到突变的过程,具有非连续跳跃的特征,可以采用突变理论分析围岩破坏方式。以沪-昆客运专线长-昆湖南段CKTJ-Ⅸ标段某隧道洞口穿越断层破碎带为工程背景,根据围岩失稳情况,建立隧道穿越断层段的力学模型,构建断层围岩系统的总势能函数,求出突变模型的标准型式和分叉集方程;将拱顶下沉变形随时间变化的函数展开为泰勒级数,建立隧道围岩稳定状态判别式,实现突变模型和监测数据的融合。研究结果表明,围岩拱顶沉降变形随时间变化的函数与围岩失稳突变模型之间存在良好的转化关系;根据围岩失稳突变判据得出的围岩失稳状态与实际围岩破坏情况基本吻合,且判别式的组成型式简单,对于判断含有断层的浅埋偏压隧道围岩稳定性具有较强的实用性;判别式的大小与围岩的破坏程度之间存在一定的关联。     

台风“飞燕”登陆前后的运动特征

通过对2001年台风“飞燕”登陆前的雷达回波和地面加密观测资料的分析表明：兴化湾地形作用使微型小台风近海突然加速折向兴化湾移动，微型小台风在临近登陆时风速将出现跳跃突变，其隐蔽性的灾害特征突出。指出制作微型小台风登陆前风速的定时定量预报的必要性。     

青海喇家遗址土壤序列及史前山洪泥流灾难释光测年研究

位于青藏高原东北部边缘的青海民和官亭盆地喇家遗址,保存着全新世环境变化、人类活动、复杂地表过程演变与突发性灾难事件的记录。关于其史前群发性灾难的成因及发生年代问题,争议颇多,受到国内外学术界和媒体的广泛关注。经过多年来深入彻底的调查研究,在上喇家村南侧、喇家遗址北部区域首次发现完整连续的晚更新世晚期以来黄土—土壤地层剖面。在详尽的土壤与沉积学观察和层次关系分析的基础上,系统性采集样品,进行了光释光测年。由此在黄河第二级阶地风成黄土与黑垆土类土壤为主的区域,建立起了喇家遗址土壤沉积物地层序列与年代框架。结果表明,该剖面从12000 a BP堆积发育至今,从下至上的层序为晚更新世马兰黄土顶部（L_1-1）、全新世早期过渡性黄土（L_t）、全新世中期古土壤（S₀）、近代黄土（L₀）与现代土壤层（MS）。其中在全新世中期古土壤黑垆土层（S₀）之内,OSL年龄3960-3650 a BP期间,发现有3层红色粘土质泥流沉积层插入,记录了3次大规模山洪泥流溢出沟槽、在平坦的阶地表面扩散沉积、掩埋齐家文化聚落而成灾的事件。综合多种断代方法结果,确定这3期山洪泥流灾难性事件分别发生在3850 a BP、3800 a BP、3600 a BP左右。其中第一场山洪泥流在阶地表面大范围扩散过程当中,覆盖了喇家遗址东部区域。这就充分表明,来自于官亭盆地北部第三系红层丘陵沟壑区的暴雨山洪泥流过程,与同时期发生的若干次大地震,共同毁灭了喇家遗址齐家文化聚落的东部区域。这些研究成果,对于深入探讨官亭盆地环境变化与人地关系演变规律、准确理解喇家遗址的形成、史前人类活动、突发性灾难及其毁灭过程问题,具有重要的科学意义。