偏微分方程数值解法在地学应用中的对比分析

在地学中广泛应用的偏微分方程数值解法有两种:有限差分法及有限单元法。对于定常态问题两种方法完全等价,对于非定常态问题有限单元法形成的代数方程归根到底仍是有限差分方程,但在一定条件下会引起反常问题,原因是与代数组相容的不是原来的热传导方程,而是反热传导方程。     

突变理论在工程地质中的应用

本文说明了突变理论应用于工程地质中的一般方法。着重通过实例介绍尖点突变理论在工程地质中的应用现状,其中包括用突变理论评价层状结构斜坡、地下洞室的顶板冒落及活断层的稳定性,以及斜坡失稳的时间预报等问题。同时对其应用前景作了展望。     

阜阳市地面沉降趋势预测

阜阳市地面沉降是典型的因抽汲松散岩层地下水引起水位(压)下降而造成的地面沉降。本文采用固结理论、回归分析、灰色理论等三种方法建立地面沉降预测模型,旨在探讨在未建基岩标、分层标的城市如何定量研究地面沉降,同时对该市地面沉降的发展趋势进行预测,提出控制地面沉降的措施。     

地下水资源系统多目标管理模型与模糊带权二次规划方法

本文以济南地下水资源系统保泉供水管理课题为例,分析研究地下水资源系统多目标管理问题。首先建立起地下水资源系统多目标管理模型;然后利用模糊数学理论和权重概念,提出一种求解多目标决策问题的模糊带权二次规划方法,此方法可以同时解决互为竞争、互为矛盾的各目标之间的不可公度性和主次性问题。实际计算表明,所建立的模型和提出的方法具有较强的实用性和通用性。     

电感应力灵敏度在实测中的研究

应力场的观测是预报地震较直接的途径之一,本实验利用异孔深井抽水的加(减)载作应力观测的人工力源,在大量实测数据基础上进行力学分析,得出电感应力观测在满足规范要求时能测到地应力场的变化,但室内标定的应力灵敏度不等于实测灵敏度。用室内灵敏度计算应力值必有明显误差。本结果对电惑应力观测科学具有重要的实际意义。     

模糊识别的隶属原则及其应用

由于模糊识别之最大隶属原则,在实际应用中存在着某种上程度上的不足。本文提出了加势隶属原则、积势隶属原则及加权加势隶属原则、加权积势隶属原则。以此可综合考虑各种变量因素,并在最大限度上综合利用各种变量因素间的信息,以达到模糊识别的最佳效应。     

新疆构造运动期序及特征

新疆地域辽阔,地质构造运动复杂,特征各异。前人曾对新疆构造运动的划分及命名做了大量工作,但多有不一致,有些构造运动的划分或命名依据不足,因此失去了应有的代表性。现根据实际资料,对新疆地质构造运动重新归纳和认识,提出新疆境内构造运动可划分为11期32幕(次),其中前寒武纪6期、古生代2期17幕(次),中新生代3期9幕(次)     

Numerical analysis model of horizontal displacement of active faults

In this paper, a numerical model was presented for interpreting the movement feature of an active fault zone. This model was based on the analytic solution, given by Crouch (Crouch, 1976), for the problem of displacement discontinuity in an infinite elastic solid, making full use of geodetic and geological data and it was constructed by the boundary element method. A numerous test computation shows that if you want to catch the possible seismic precursor from the displacement’s vector, you have to associate the computation with geological survey in a deep going way, otherwise you would fail in your propose. This method is valid for analysing the zone of strike-slip fault and it has some values for dealing with other analogous problems. The Chinese version of this paper appeared in the Chinese edition ofActa Seismologica Sinica,15, 153–158, 1993.     

天山造山带及邻区孕震应力场及断裂带活动性特征的数值实验分析

天山造山带构造环境复杂,活动断裂带和强震分布广泛,且主要分布于阿尔泰山、天山、西昆仑—帕米尔弧形构造带上,尤以天山地区最为集中.迄今为止,天山造山带地区的主要断裂带的活动特征与孕震应力场特征之间的动力学机理尚未有清晰的认识.本文以GPS等实际观测数据为约束,建立有限元数值模型,计算了研究区域地壳形变、应力/应变积累速率、弹性应变能密度以及库仑应力变化率等关键因素.模拟计算结果显示地表速度场与研究区域实际GPS观测值基本一致,且主要断裂带上弹性应变能密度分布与实际地震活动性也基本吻合,验证了数值模型和结果的可靠性.结合最新的观测和数值模拟结果分析发现,研究区的断层和地震活动性主要受控于近南北向的主压应力,与主要观测特征相一致.同时,帕米尔高原北部边界带—塔什库尔干断裂（TKF）、天山造山带南边界的东侧—迈丹断裂（MDF）、兴地断裂（XDF）库仑应力增大明显,在未来强震发生的可能性较高,应予密切关注.     

Numerical simulation of dynamic process of the Tangshan earthquake

In this paper, the new LDDA (Lagrangian Discontinuous Deformation Analysis) method is used in modeling the dynamic process of the MS=7.8 Tangshan earthquake on July 28, 1976 and obtain directly the dynamic and quasi-static dislocations, shear stress drops, fracture velocities of the Tangshan earthquake fault. The simulation shows that the slip history at each point of the fault is different. The displacement vectors at the concave side of the fault is greater than that of the convex side of the fault. The "over shoot" of the fault slip is greatest at the middle part of the fault and attenuates to its ends. The rupture velocities of the fault from the epicenter towards south-west and towards north-east are 3.08 m/s and 1.18 m/s, respectively, the average one is 2.13 m/s. The maximum dynamic and quasi-static dislocations are 7.1 m and 6.2 m respectively, the average quasi-static one on the fault is 4.5 m. The maximum dynamic and quasi-static shear stress drops are 8.1 MPa and 5.4 MPa, respectively, the average quasi-static shear stress drop is 3.9 MPa.We found that the rupture velocities and shear stress are related to the initial stress states of the fault.