滑坡前兆突变异常识别方法

将滑坡位移观测值时间序列视为非平稳随机过程, 采用建立系统的同态模型的方法提取短期异常 , 并给出了异常识别准则、有序度计算公式; 用一阶差分进行高通滤波的方法提取临滑异常并进行预测; 根据异常时刻组成的灾变日期集用灰色灾变模型进行预测。     

凝聚态地质问题

在地质学背景后面隐藏着众多凝聚态问题。对它们需要运用凝聚态科学工具进行探索 ,才能发现蕴含其中的对称、相变、周期和突变等现象 ,以抓住其共有的科学本质。文中对结晶过程中的固熔体相变 ,上地幔部分熔融和地核差异旋转等典型地学问题 ,从凝聚态角度重新作了分析 ,指出尽管它们具有不同的时空范畴和地学内涵 ,曾分别被划归于不同的地学分支学科 ,但却共同体现出了大自然中模式形成的一个基本范式 ,即 :无序定态的空间对称破缺可以导致诸多宏观有序结构的形成。这也是其它一些类似的地学现象得以产生的共同原因。由此可认为 ,从各种地质分支学科的单一性探索 ,过渡到凝聚态地质学的统一研究 ,是地质科学发展过程中的一个必由阶段。而凝聚态物理学的成熟与深化 ,恰好为之提供了发展的契机。因此 ,就有可能从凝聚态地质学这一新的观点出发 ,将传统的地质研究领域进一步拓深 ,并且将其拓宽、推广到水利 ,环境 ,材料和生命科学中去。     

泥沙突变理论在海底管线冲刷中应用

基于泥沙突变理论,针对海底管线冲刷下泥沙的运动特征,建立恒定流作用下的泥沙起动模式,确定希尔兹数、无量纲参数、冲刷坑深度之间相互作用的非线性方程,推导了恒定流作用下海底管线冲刷坑深度的预测公式。将相同条件下该公式的计算结果与前人的试验资料进行了对比,可发现尽管计算结果存在一定的误差,但也基本能满足对冲刷坑深度的预测和判断,从而证明了泥沙突变模型在预测海底管线冲刷坑深度中的适用性。     

岩层破坏突变前兆异常识别方法

岩层是一种力学性质极为复杂的材料,其破坏灾变前兆异常呈现出多变性。作者就岩层破坏灾变前兆异常的几种识别方法包括趋势与滤波、模糊识别、分形方法和奇点的多分辨率小波识别等进行了对比分析。实例表明,小波技术可有效对岩层突变异常信息点进行多尺度辨析,能够对顶板冒落灾变前兆信息进行有效把握,是值得推广的一种方法。     

Catastrophe theory models in geology

Catastrophe theory is a recently developed branch of topology which has a number of practical applications, principally because of its ability to model situations which include discontinuities or singularities, where the methods of differential calculus break down. Some examples of its possible use in geology are presented, in fields as diverse as volcanology, sedimentology, and structural geology, and wider applications, in modeling spatial or temporal discontinuities in other fields, are suggested.     

基于尖点突变理论的浆砌块石边坡稳定性研究

根据影响浆砌块石挡土墙边坡稳定性的主要控制变量：挡土墙的垂直度i、挡土墙高度h、填料的内摩擦角 、墙后边坡土的重度 、土对挡土墙基底的摩擦系数 、土对挡土墙墙背的摩擦角 等6个因素变量,利用正交设计原理优化试验设计方案,结合库仑理论与力的多边形法,分析计算浆砌块石挡土墙边坡的安全系数,最后用尖点突变理论的突变级数法进一步判断边坡的稳定性。研究结果表明：影响挡土墙边坡稳定性的6个主要控制变量因素的主次关系为 ;在分析挡土墙边坡稳定性时,采用突变级数法进行计算判断,可以直观地判断边坡的稳定情况,从而弥补工程中运用传统的最小安全系数法进行判断出现的模糊不确定的情况。     

相对湿度作用下的石膏矿护顶层突变破坏机制分析

依据室内试验所得的石膏岩的基本力学性质随着大气中相对湿度变化的规律,并结合石膏矿采空区的破坏特征,将护顶层简化为铅直方向受均布荷载q作用的三铰拱分析模型,建立了相对湿度作用下的石膏矿采空区护顶层的尖点突变模型,研究了相对湿度作用下护顶层突发破坏的失稳机制。试验结果表明：石膏岩的力学性质在采空区中环境湿度的作用下,其强度和变形参数会大大降低。分析和工程计算结果表明：随着采空区中环境湿度的增加,支撑体系越不稳定,越容易跨越分叉集而发生突发失稳破坏;相空间的控制参数a随着采空区中环境湿度的增加,其代数值是逐渐增大的（绝对值减小,由负值向0变化）,而控制参数b逐渐增大,系统突发失稳控制参数（a,b）的变化路径为向东北方向变化,该路径是系统较为容易发生突发失稳的路径。     

构建和谐社会中的巨灾风险防范 --我国地震巨灾风险证券化的实证分析

党的十六大首次提出了“和谐社会”的概念,而人与自然的和谐成为这一概念的重要内涵之一.我国作为世界上自然灾害最严重的国家之一,亟需构筑符合我国国情的巨灾风险防范体系.保险风险证券化作为国际保险市场化解巨灾风险的一项重要创新,也正在为我国保险业所关注.为此本文选取了在我国发生频率最高、造成损失最大的自然灾害-地震灾害作为研究对象,对我国地震巨灾债券的构建与定价进行了实证分析,即利用实际的样本数据和有关非寿险精算的有关原理,构建了我国的地震巨灾债券,并同时完成了价格体系的制定.以上研究可以为巨灾风险证券化在我国的推广提供可资参考的方法与依据.     

煤巷掘进迎头煤与瓦斯突出的突变机制分析

将巷道简化为圆形,并将掘进迎头视为圆形直立层裂体建立力学模型;导出了层裂体总势能函数的表达式,建立了圆形层裂体的折叠突变模型,得出了瓦斯突出起动的突变条件,并用有限元方法进行了数值模拟。研究表明,层裂体两侧压力差超过临界值将导致瓦斯突出,这对有效防止瓦斯突出具有重要指导意义。     

突变级数法在边坡稳定综合评判中的应用

边坡的稳定性受地质、工程等众多因素影响,且其变形破坏机理复杂,危害巨大,因而边坡稳定问题分析研究一直是理论和实践研究的热点。引入突变理论对边坡的稳定性问题进行研究,利用突变数学和模糊数学结合引出的突变级数法,提出边坡稳定性评判指标--突变级数, 从而建立了新的稳定性评判模型。基于突变级数法的边坡稳定性评判法,综合考虑了边坡各种要素对其稳定性的不同影响程度,真实地描绘了边坡系统的稳定状态。实例分析结果表明,该方法评判结果准确,精度较高,具有良好的实际应用价值。