基于CMIP5多模式集合资料的中国气温和降水预估及概率分析

选用国际耦合模式比较计划第五阶段（CMIP5）提供的30个全球大气-海洋耦合模式（AOGCMs）在典型浓度路径（RCPs）情景下气温和降水量的预估结果,采用扰动法,用站点观测资料作为气候背景场替代AOGCM模拟的气候平均,尝试校正气候预估结果的系统性偏差。通过集合方法,用概率的形式给出中国平均气温升高1 ℃,2 ℃和3 ℃以及降水量增加10%,20%和30%概率的空间分布,讨论了中国未来平均气温和降水量可能的变化。结果表明：经过扰动法处理后的气温和降水量预估集合保留了当前气候的局地信息。预估平均气温在中国均有上升,北方地区尤其是青藏高原地区变暖的程度大于南方地区,北方大部分地区平均气温升高的趋势为0.28 ℃/10a。在21世纪初,中国北方地区年平均气温升高1 ℃的可能性超过50%。到了21世纪末期,中国大部分地区平均气温升高2 ℃的可能性超过60%,新疆北部以及青藏高原南部地区气温升高3 ℃的可能性超过50%。预估中国降水量普遍增多,中国北方地区降水量增多的程度要明显大于江淮流域及其以南地区,尤其是西北地区降水量增多非常显著,降水量增多30%的可能性超过70%以上。     

陕北某黄土高填方边坡可靠性分析及坡型优化

本文以陕北某105m黄土高填方边坡为研究对象,首先对边坡填筑体的工程性质做了大量室内试验研究,依据研究区的工程地质条件和该填方边坡的具体情况,选择典型剖面建立计算模型,然后采用蒙特卡洛法分别计算出天然、暴雨工况下不同高度地下水位时填方高边坡的可靠指标和失效概率。通过分析结果得出该黄土高填方边坡目前处于稳定状态,最后采用模糊综合评判的方法在原始坡型设计方案和3种优化设计方案中选出最佳的坡型优化模型,为工程实际提供参考。     

结构抗震可靠度二种简化解析表达式的一致性证明

结构抗震可靠度分析的解析求解一直是结构可靠度领域和地震工程领域研究者们的追求目标.解析表达式不仅有利于简化结构抗震可靠度分析这个极端困难的工作,而且也有利于进行基于可靠度的结构概率抗震性能设计与评定.从全概率定理的两种不同表达式出发,介绍了国际上流行的两种结构抗震可靠度解析表达式,过去一直认为这是两种理论基础不同的表达式.本文通过对地震易损性函数关系的解析推导,揭示了若干重要关系,证明了两种表达式的一致性.     

结合多混沌映射和输出反馈的图像加密算法

提出了一种结合多个Logistic混沌映射和逐段正弦混沌映射的图像加密算法。通过m个Logistic混沌映射的多次迭代,分别产生m个分段正弦混沌映射的初值和参数值,由m个分段正弦混沌映射迭代产生图像加密密钥序列,并引入密文输出反馈机制,对图像像素值逐点进行2轮异或加密。实验表明,该算法使密文对明文和密钥都充分敏感,加密图像像素值具有类随机均匀分布特性,相邻像素具有零相关特性,而且算法具有密钥空间大、加密速度快的优越性。     

附加GIM约束的全球电离层建模

针对目前地基GNSS台站在全球分布不均匀,导致南半球海洋和中高纬地区出现与实际不符的VTEC为负值的问题,利用IGS前1 d的最终GIM作为虚拟观测值对TEC可能为负值的地区进行约束,结合GNSS数据建立全球电离层模型(称为SGG模型),并用2014年200多个IGS台站数据对模型进行验证。结果表明,各台站VTEC的RMS优于3 TECu(赤道异常区域RMS在5~7 TECu)。同时SGG能有效消除南半球海洋(40°~90°S)VTEC为负的情况,且对原有非负VTEC几乎没有影响(其变化小于2 TECu)。SGG的卫星DCB与CODE 相比,RMS和MEAN分别优于0.2 ns和0.04 ns,不同纬度带SGG与CODE的接收机DCB估值变化基本一致,两者之差基本在1 ns以内。     

Crest-height distribution of nonlinear random waves

The wave crest is an important factor for the design of both fixed and floating marine structures. Wave crest height is a dominant parameter in assessing the likelihood of wave-in-deck impact and resultant severe damage. Many empirical and theoretical distribution functions for wave crest heights have been proposed, but there is a lack of agreement between them. It is of significance to develop a better new nonlinear wave crest height distribution model. The progress in the research of wave crest heights is reviewed in this paper. Based on Stokes’ wave theory, an approximate nonlinear wave crest-height distribution formula with simple parameters is derived. Two sets of measured data are presented and compared with various theoretical distributions of wave crests obtained from nonlinear wave models and analysis of the comparison is given in detail. The new crest-height distribution model agrees well with observations. Also, the new theoretical distribution is more accurate than the other methods cited in this paper and has a greater range of applications.     

山西省不同地貌形态类型区土地覆被变化的GIS分析

基于全国1:100万数字地貌数据库,全国2000、2005、2010年土地覆被数据和山西省行政区边界数据,采用土地覆被动态度、转移概率矩阵和地貌面积频度方法,分析了2000-2010年山西省基本地貌形态类型下的土地覆被变化。结果表明：（1）山西省的土地覆被类型以耕地、林地和草地为主,面积总和占省域面积的95%以上。面积变化的总体趋势是耕地和草地缩减,林地和建设用地持续增加。通过分析转移概率矩阵,表明2000-2005年和2005-2010年2个时段内,土地利用的主要转化趋势相似,即林地与草地之间大面积的相互转化,耕地、草地分别与建设用地之间的相互转化。（2）耕地和建设用地的分布,随着起伏度的增大而逐渐减小。林地分布随着起伏度的增加而逐步增大。从面积变化来看,耕地、林地和草地变化主要位于中起伏山地;水域变化主要集中在大起伏山地;建设用地变化主要分布于平原和台地;未利用地变化主要在小起伏山地。从动态度来看,耕地、草地和水域动态度,在大起伏山地地区最大;林地动态度在平原区最大;建设用地的动态度最大位于丘陵;未利用地在小起伏山地地区最大。（3）土地覆被类型之间的主要转化在地貌上也存着差异。平原地区林地的增加主要来自草地转化。台地和丘陵地区3个主要转化类型相似,2000-2005年主要是林地向草地退化,2005-2010年主要是林地和草地的相互转化。在小起伏山地地区,主要是草地和林地之间的相互转化,但草地转化为林地的面积较林地向草地的转化多。中起伏和大起伏山地地区主要以草地和耕地向林地的转化为主,也有较高比例的建设用地转化为林地。封山育林和退耕还林主要是在起伏较大的山地地区,毁林主要发生在地形平缓地区。     

惠民凹陷大芦家地区馆陶组三段沉积微相类型及空间展布

针对惠民凹陷大芦家地区各断块地层单元划分不一致,沉积相认识存在分歧等问题,依据旋回级次、旋回性质等,将馆陶组三段划分出2个四级旋回、4个五级旋回、16个六级旋回;并以岩芯及室内分析资料、测井资料等为主要依据,综合分析岩石类型、粒度及结构特征、垂向粒序变化、层理构造类型及自然电位曲线形态等。结果表明:惠民凹陷大芦家地区馆陶组三段主要发育冲积扇及辫状河;冲积扇主要发育辫流砂岛、辫流沟道、辫流带、漫流席状砂、远端砂丘等微相;辫状河主要发育心滩,辫状河道充填,天然堤、漫滩和道间洼地沉积,泛滥平原沉积,废弃河道等微相;2个四级旋回的沉积相类型及空间展布特征相似;第Ⅰ五级旋回在研究区中偏西部属冲积扇沉积,主要发育辫流砂岛、辫流沟道、辫流带微相,在东部属扇前平原沉积;第Ⅱ五级旋回早期以辫状河沉积为主,河道规模较大,仅在第Ⅱ1六级旋回的东北部位见冲积扇的辫流砂岛及辫流沟道微相;第Ⅱ五级旋回中期属辫状河沉积,河道规模减小,2个河道群自NW向SE方向流动;第Ⅱ五级旋回晚期河道规模更小,逐渐向曲流河沉积过渡。     

Case history of the disastrous debris flows of Tianmo Watershed in Bomi County,Tibet, China: Some mitigation suggestions

Debris flows and landslides, extensively developing and frequently occurring along Parlung Zangbo, seriously damage the Highway from Sichuan to Tiebt(G318) at Bomi County. The disastrous debris flows of the Tianmo Watershed on Sept. 4, 2007, July 25, 2010 and Sept. 4, 2010, blocked Parlung Zangbo River and produced dammed lakes, whose outburst flow made 50 m high terrace collapse at the opposite bank due to intense scouring on the foot of the terrace. As a result, the traffic was interrupted for 16 days in 2010 because that 900 m highway base was destructed and 430 m ruined. These debris flows were initiated by the glacial melting which was induced by continuous higher temperature and the following intensive rainfall, and expanded by moraines along channels and then blocked Parlung Zangbo. At the outlet of watershed,the density, velocity and peak discharge of debris flow was 2.06 t/m3, 12.7 m/s and 3334 m3/s, respectively. When the discharge at the outlet and the deposition volume into river exceeds 2125 m3/s and 126×103 m3, respectively, debris flow will completely blocked Parlung Zangbo. Moreover,if the shear stress of river flow on the foot of terrace and the inclination angel of terrace overruns 0. 377 N/m2 and 26°, respectively, the unconsolidated terrace will be eroded by outburst flow and collapse. It was strongly recommended for mitigation that identify and evade disastrous debris flows, reduce the junction angel of channels between river and watershed, build protecting wall for highway base and keep appropriate distance between highway and the edge of unconsolidated terrace.