饱和颗粒正冻土一维刚性冰模型的数值模拟

基于刚性冰模型,应用有限差分法离散方程组,对于饱和颗粒土开放系统的冻结过程进行了一维数值模拟,给出了冻结缘内参数的分布.计算过程中修正了刚性冰模型中分凝冰产生条件,提出以冻结缘内冰压与载荷的关系作为分凝冰产生的判据,计算得到的冻胀量与实验室冻胀实验的测量数据较为吻合.将计算结果与现场实测资料进行了比较,温度场、含水量分布等结果在分布规律方面与现场实测资料相符.     

Progress in the Application of Ground Gravity Observation Data in Earthquake Prediction

The mechanism of earthquake inoculation and the process of earthquake occurrence are very complicated. Additionally, earthquakes do not happen very often, and we lack enough cognition to the earth’s interior structure, activity regularity and other key elements. As a result, research progress about the theory of earthquake precursors has been greatly restricted. Ground gravity observation has become one of the main ways to study earthquake precursor information in many countries and regions. This paper briefly summarized the surface gravity observation technology and observation network in China: the surface gravity measurement instrument developed from Huygens physical pendulum in seventeenth Century to today’s high-precision absolute gravimeter, and its accuracy reached to ±1×10^-8 m/s². China has successively established the National Gravity Network, Digital Earthquake Observation Network of China,the Crustal Movement Observation Network of China Ⅰ and the Crustal Movement Observation Network of China, to provide a public platform for monitoring non tidal gravity change, seismic gravity and tectonic movement. The use of specific examples illustrated the role of gravity observation data in earthquake prediction. The gravity observation data of ground gravity can be used to capture the information of gravity change in the process of strong earthquake inoculation, and to provide an important basis for the long-term prediction of strong earthquakes. The temporal and spatial variation characteristics of the regional gravity field and its relation to strong earthquakes were analyzed: Before the earthquake whose magnitude is higher than M_S 5, generally there will be a large amplitude and range of gravity anomaly zones. Strong earthquakes occur mainly in areas where the gravity field changes violently. The dynamic change images of gravity field can clearly reflect the precursory information of large earthquakes during the inoculation and occurrence. Finally, the existing problems of surface gravity technology in earthquake precursor observation were put forward and the use of gravity measurement data in earthquake prediction research was prospected.     

结构性土二元介质本构模型及破损率影响因素的研究

岩土类材料是非均质的具有微缺陷的天然材料,岩土破损力学将岩土材料抽象成由结构块和结构带组成的非均质二元结构体。破损率演化方程反映了岩土材料在外部荷载作用下,结构块向结构带动态变化程度的过程。从细观尺度上分析结构性土体变形、破坏过程发展机制,揭示土体在荷载作用下结构块向结构带转化的过程。最后,针对杨陵黄土,通过三轴剪切试验,研究围压、含水率对破损率演化规律的影响。研究结果表明,单参数模型的破损率与围压和含水率没有关系,使从实验上证明参数模型的破损率是大主应变的函数。     

小波分析在声发射资料处理中的初步应用

针对声发射数据分析的一些难点，把最近20年发展起来的小波技术引入声发射资料处理中，分析证明结果可靠。它在本中的应用有：（1）提取有效信息。小波强大分解（细化0能力可用来从高口音中找出有效记录，分解合成时可以去掉不理想的通道，使声发射数据更加“规则化”，有望实现到时自动判读。（2）对相互叠加的事件进行有效分离。结合全波记录，可使事件尽可能少丢失，提高声发射数量统计及b值计算等的精度。（3）使成份复杂的声发射波形数据分离成具有单一特征的波，但分解后的波究竟属于P波还是S波，甚至面波，尚难确定。     

徐州地区下古生界碳酸盐岩的碳、氧同位素研究

在已有的对徐州地区下古生界碳酸盐岩详细岩石学研究基础上，系统测试了碳酸盐岩方解石和白云石的碳、氧同位素组成特征；地球化学和岩石学研究相结合，综合提取了碳酸盐岩碳、氧同位素组成的沉积、成岩地质信息；初步探讨了同位素组成的地层变化及其意义。研究结果表明：碳酸盐岩碳同位素组成特征可以指示沉积环境及其演化，开阔陆表海、灰质障壁砂坝、局限陆表海、潮下带、潮渠、藻坪诸沉积相间碳酸盐岩的δ^13C值表现出规律性变化，碳同位素组成变化曲线上的显著正偏移与海侵有关；碳酸盐岩氧同位素组成对成岩环境及其演化有明显响应，淡水成岩环境、潮上成岩环境、潮间成岩环境、潮下成岩环境和埋藏成岩环境具有不同的碳酸盐岩氧同位素组成特征；徐州地区大北望寒武系剖面地层界线附近都有碳、氧同位素组成变化的特征显示，研究工作证实了徐州地区下古生界同位素地层划分的可行性。     

“打滑”岩层回转钻进采用低工艺规程初探

通过对岩石破碎机理的再探讨,提出在坚硬致密弱研磨性岩层（俗称＂打滑＂地层）的金刚石回转钻进中采用低工艺规程,在探索和实际应用中取得很好的效果,尤其在中深孔中转速开不上去时也取得好的效果。     

南海西北部琼东南盆地陆架坡折带类型及沉积作用特征

陆架坡折带特殊的地形地貌反映了其独特的水动力和沉积特征。根据水深和高分辨率单道地震资料对琼东南盆地陆架坡折带特征进行分析,旨在探讨现代陆架坡折带的成因及其沉积作用。研究结果表明,琼东南现代陆架坡折带呈NE-SW向展布,水深变化大,形态复杂,自西向东陆架坡折差异较大。西部陆架坡折带水深范围为250~700 m,宽约7 km,高差450 m,坡度平均为2°,地形平缓,槽谷不发育;中部陆架坡折带水深范围为250~750 m,宽约10 km,高差500 m,地形平均坡度为7°,槽谷呈V型或U型,长约5~6 km,宽约3~8 km,下切深度100~300 m;东部陆架坡折带水深范围为400~1 500 m,宽约30 km,高差达1 100 m,平均坡度为10°,槽谷呈"V"型,长约13~28 km,宽约为3~4 km,下切深度最大达500 m。结合琼东南盆地构造区划和物源特征,对琼东南陆架坡折带沉积作用进行分析,划分坡折带类型。西部陆架坡折带以大量的沉积物不断加积为主,地形平缓,槽谷不发育,属堆积型陆架坡折;中部属过渡型陆架坡折带,沉积物供应量小,侵蚀和堆积作用同时存在,相互制约,槽谷规模小,滑塌作用较弱;东部为侵蚀型陆架坡折,以底流冲刷侵蚀为主,槽谷及滑塌发育。总体反映了不同区段位置沉积物供给,沉积物堆积,底流侵蚀等作用的差异,是形成现今陆架坡折地貌格局的重要因素。     

长江九江段40年来河道演变的DEM研究

利用地理信息系统(GIS)与数字高程模型(DEM)技术,模拟了40年来长江九江段的冲淤过程,结果表明:1963-1972年,总体表现为淤积,淤积量为650.5万m3,平均淤积速率为65万m3/a。1972-2002年,总体表现为冲刷,冲刷量为2072万m3,平均年冲刷率为103.6万m3/a。1963-2002年,九江河床总体表现为冲刷,冲刷量为1497.7万m3。2003年与1963年比较,河床淤积区域主要在长江九江上段的近南岸区域、中下段的中间区域;冲刷区域主要在长江九江上段的中间及近北岸区域、中下段两岸的近岸区域。长江九江河段40年的演变是河床的边界条件、上下游来水来沙及人类活动耦合的结果。中下段南岸的不断刷深和南偏对九江的防洪带来更大的压力。     

GNSS-R/IR监测地表冻融状态对延迟多普勒波形和多路径数据影响分析

将GNSS-R/IR技术的应用领域拓展到地表冻融状态的监测中,本文利用冻融土混合介质介电常数模型计算土壤介电常数,采用双站全极化相干反射率模型和随机粗糙面散射模型,分别计算了经冻融土反射的GPS相干反射量的镜像反射率,以及GPS非相干反射分量的漫散射特性。模拟分析了冻融转换时,GPS多路径信息(GNSS-IR)以及包含漫散射信号的延迟多普勒图(GNSS-R)的变化特征。理论研究表明冻融转换过程中,地表介电常数的变化导致GPS多路径信息和延迟多普勒图的明显变化。本文从散射机理上揭示了利用GNSS-R和GNSS-IR遥感进行地表冻融特性监测的理论依据。     

非均匀下垫面陆面过程参数化问题研究进展

非均匀下垫面对陆面过程模式应用有着重要影响。若将下垫面一概视为均一,在很多情况下会影响模式模拟的准确性。本文详细介绍了目前非均匀地表陆面过程参数化的方法(Mosaic法、统计—动力法和其它方法),初步分析了这些参数化方法的缺陷,并简单探讨了陆面参数尺度转换问题,最后对今后研究的问题给出了建议,其中特别提出要寻找适当方法实现陆面物理量不同尺度间的转换。