相遇蚁群算法在边坡非圆弧临界滑动面搜索中的应用研究

边坡非圆弧临界滑动面搜索是边坡稳定计算中的一个关键问题,其实质为安全系数最小的滑动路径搜索问题,采用效果良好的路径搜索算法--蚁群算法是目前研究的热点。为了克服传统蚁群算法效率低、效果差的缺点,基于蚂蚁正反向搜索相遇形成完整路径的原理,提出了一种相遇蚁群算法。将该算法用于边坡非圆弧滑动面搜索问题,提出了一种非圆弧临界滑动面搜索的新方法。通过2个边坡的算例计算及一个水库岸坡的工程应用,验证了新算法的有效性。计算结果表明,相遇蚁群算法无论是整个搜索范围还是从某一点起的搜索范围都要比一般蚁群算法大,所以相遇蚁群算法在搜索边坡临界滑动面时所得到解的多样性也要比一般蚁群算法好,因此,相遇蚁群算法的搜索范围能以较大的概率包含全局最优解,算法最终也能以较大概率搜索到全局最优解。最终,相遇蚁群算法可以在更大的范围内以更快的速度找到边坡的临界滑动面。     

基于遥感的黄土高原林草植被变化对河川径流的影响分析

从黄土高原不同地貌区降雨产流机制入手,分析了林草植被影响流域水循环的可能环节;利用20世纪70年代以来不同时期的土地利用和植被盖度解译成果,以及同期实测的降雨和径流数据、供用水数据等,引入林草植被覆盖率、径流系数、产洪系数和基流系数等概念,从流域尺度上构建了林草植被覆盖率与河川径流的定量响应关系,结果发现,在半湿润或半干旱的黄土区,径流系数和产洪系数都将随林草植被的改善而减少,气候越干旱、径流或洪量减少越多;与同气候带的黄土区相比,盖沙黄土区林草植被改善所导致的减水量更大。不过,当林草植被覆盖率大于60%后,产洪系数变化减缓;最终河川径流将稳定在大于基流的某阈值附近。     

黄河中游多沙粗沙区流域坡面水保措施变化特征

选用Landsat TM、环境星CCD、SPOT4 和资源三号卫星影像等多源地学数据,通过人机交互式解译和修订土地利用与梯田数据,提出用相邻图幅递进回归分析法消除NDVI时相差异后反演植被盖度,构建起退耕还林还草面积比例、植被盖度均值变化量和有效梯田累计保存面积比例3 个坡面特征变化指示参数后,运用综合聚类分析和多要素贡献率模型研究黄河中游多沙粗沙区的流域坡面水保措施变化特征。结果表明：（1） 1998-2010 年间研究区内流域坡面水保措施变化显著,平均退耕还林还草面积比例为5.55%,平均林草植被盖度均值增加20.63%,平均有效梯田累计保存面积比例达6.25%;（2） 多要素水保措施变化共同作用下的流域坡面变化特征主要有7 种类型,即植被盖度变化主导型、植被—土地变化主导型、土地—植被变化主导型、植被—梯田变化主导型、梯田—植被变化主导型、梯田面积变化主导型和多要素变化共同主导型;（3） 不同类型的空间分布存在一定的地貌背景差异,后续研究应结合流域坡面变化特征及其地貌格局来优化配置水保措施,并合理估计水沙模型模拟的敏感性参数。     

河流附近非水平初始面潜水渗流分析

考虑初始面非水平条件,建立河流边界控制下的半无限含水层渗流模型,提出非水平初始面及其相关参数（a、t_N）的简易计算方法,并探讨模型的适用条件。分析表明,该法适用于观测数据较少、地下水水位变幅相对于潜水含水层厚度较小、且观测孔距河岸较近条件下河流附近潜水含水层渗流计算。结合实例,采用查表法和配线法求解模型。计算结果表明:参数a和t_N的计算值不同,水位计算误差在0.02 m以内,较原公式精度有明显提高。新模型为初始面非水平条件下的潜水渗流计算提供一种简易方法。     

湖南桑植-石门复向斜走廊剖面构造特征分析

为了查明桑植—石门复向斜的地表、地下构造特征及其相互间的关系,采取了详细的地表走廊剖面的测量,以及结合地震勘探资料和大地电磁测深(MT)资料的综合解释。桑植—石门复向斜可进一步划分为四个次一级的构造带,从北向南依此是:堰塘湾构造带、四望山构造带、江垭构造带及教子垭构造带。江垭构造带和教子垭构造带的地面构造特征与地下构造特征具有一致性,基本上为构造简单的北倾斜坡;而四望山构造带的地面构造特征与地下构造特征存在着明显的不协调性。这种变形特征可解释为沿盖层间滑脱面的逆冲,以及断弯背斜的形成,上覆构造层中的褶皱向下消失在滑脱面上,形成所谓的“无根褶皱”。     

北方风尘中Sr-Nd同位素组成变化的影响因素探讨

由于岩石和矿物的成因及形成时代不同,其Sr-Nd同位素组成有明显的差异,并且在表生迁移过程中很少被改变,因而在示踪岩石、矿物以及沉积物的来源和成因方面常被视为一种经典的地球化学手段^[1～3]。近年来,利用此方法研究中国北方风尘的来源及迁移路径也取得了较大的进展^[4～9]。然而,已有的工作主要以全样为研究对象,或者对样品仅作了简单的物理、化学处理,并未建立在风尘Sr-Nd同位素组成变化的影响因素这一基础性工作之上,因而所获得的结果是否接近真实,还有待于更深入的研究。为了弥补已有的工作不足和将更正确地运用Sr-Nd同位素手段确定风尘的源区和追踪其迁移路径,本文测试灵台剖面不同粒度组分及其酸不溶物中     

利用断层围陷波研究昆仑山口西8.1级地震破裂面

利用横跨地表破裂带的小点距的地震测线, 对2001年11月14日昆仑山口西8.1级地震进行了断层围陷波的观测实验. 经过数字滤波和频谱分析等技术, 由地震记录图中分离出了断层围陷波. 资料处理结果表明: ① 无论是人工地震震源还是天然地震震源, 只要位于断层带内或紧靠断层带, 均能激发断层围陷波; ② 断层围陷波的能量主要集中于断层带内, 其振幅随测点与断层带距离的增加而急剧衰减; ③ 断层围陷波的优势频率与断层的宽度及断层带内介质的速度有关, 断层带越宽, 或断层带内部介质速度越低, 则观测到的断层围陷波的优势频率越低; ④ 断层围陷波存在着频散现象; ⑤ 根据昆仑山口西地震测线断层围陷波的观测结果, 可推断该处破裂面宽度为300 m左右, 远远大于地表破裂带的宽度.      

北江流域清城洪水水位短期预报方法

对北江流域面雨量分布特征与洪水组合特性进行了研究,用非线性曲线的数据拟合和卡尔曼滤波方法,建立了面雨量与洪水水位预报系统,为北江防汛部门提供准确的降水和河流水位预报。     

面波法在堤坝隐患勘查中的应用

本文列举了采用面波法勘探探测堤坝管涵、土洞、白蚁巢穴、土体疏松带、滑坡体等隐患及评价坝体质量的成功实例,并对堤坝隐患的工程物探勘查提出建议.     

居里等温面深度的探测方法

地壳居里等温面的研究对确定深部磁体结构和了解深部热状态及结构有重要意义.本文对探测居里等温面深度的方法进行了科学地总结,分类和评估,并主要介绍了各种方法的基本原理.较直接的探测居里等温面的方法是根据大地热流值,地温\|深度关系或岩石矿物实验来确定,但是这种方法在实际中并不常用.最常用的方法是应用航磁和卫星磁数据.根据所研究的目标的不同,磁法又可以被分为两大类：单体磁异常法和组合磁异常法.这两大类下又可以有各种不同的应用技术,其中功率谱分析方法最为流行.虽然没有任何一种方法是完美的,针对组合磁异常的统计功率谱分析方法被认为是较成熟的一项技术,并得到了很多的应用及讨论.组合磁异常的功率谱分析方法的理论基础是Spector\|Grant 统计模型,这个统计模型很适用于对区域磁异常组合的分析.为了提高分辨率,无论单体磁异常法或组合磁异常法都需要考虑很大的一片研究区域,这样的结果会降低所获得的居里等温面的横向分辨率,由此所获得的居里等温面深度通常只是某一区域平均居里点深度的一级近似.一项比较特别的技术是Mayhew的最初为分析卫星磁数据而建立起来的等层模型方法.这一方法的基本原理是,根据一些校准点,将一等厚度层上所观测到的不同的磁场强度转换为等磁场强度的深度差异.这一技术与功率谱分析方法的一个重要差别在于它不需要对磁体顶部和底部所引起的功率谱进行区分,而这种区分是功率谱分析方法中所必需的.由于对居里等温面深度的探测是一种反演技术并包含了反演中的非唯一性和数学上的不稳定性,在各种方法的应用中应采取谨慎的态度.近年来,自相似和分形理论的应用为这一领域的研究提供了很多崭新的研究机会和科学思想.自相似和分形模型是对Spector\|Grant统计模型的完善和发展,因为自相似模型考虑了更真实的磁场强度差异的分形分布.另外,这一新理论也揭示了以前很多种方法中的局限性.