数字图像技术在岩石细观力学研究中的应用

岩石内部的细观组成和结构决定了其在外力作用下的应力-应变状态,进而控制了其宏观力学响应和破坏机制。数字图像处理技术作为一种材料细观尺度上的空间结构精确测量和数字表述手段,已广泛应用于土、岩石及混凝土的细观结构定量分析中。应用数字图像处理进行的岩石细观力学研究是对岩石力学研究方法的革新。现阶段主要研究内容包括：岩石裂隙隙宽的非接触测量,数字表述岩石结构的非均匀性,进行岩石细观力学行为分析,将提取的岩石数字特征值与相应的岩石物性结合以实现岩石流-固耦合研究,建立基于数字图像技术的岩石细观力学数值模拟方法。在研究相关文献的基础上,对数字图像技术在岩石细观力学定量研究中的成果进行客观评述,探讨各种方法的优缺点,分析展望数字图像技术在岩石细观研究领域中的应用前景。     

强矿震地球物理过程及短临阶段预测的研究

基于中尺度地震实验场高密度数字地震和前兆台网对抚顺老虎台矿两次强矿震进行连续的现场观测,用地震学方法和小波工具分析强矿震孕震过程采集到的数据,提取短临阶段的异常信息;用区域强震震源机制解、强矿震的震源机制解、极近场震源调查、震源高精度定位、现场绝对地应力测量、三维有限差分数值试验方法,分析强矿震的孕震应力场环境和震源机制;通过定量观察采矿与矿震活动的相关性,分析强矿震的直接诱发原因．提出地质构造环境、地应力场和采矿活动共同作用诱发强矿震的机理和局部应力场在孕育该震过程起主导作用、卸荷重力应力场抑或耦合了高压瓦斯的膨胀起主要诱发作用的观点;发现煤炭深部开采条件下,矿震和瓦斯存在密切的相关性,有可能存在一种开采卸荷和高压瓦斯气体膨胀耦合作用诱发的新型矿震——卸胀耦合型矿震;提取到震前短临阶段存在的b值、η值、频次、波速比等可信的地震学异常和定点潮汐形变前兆异常,对异常信息的提取方法和强矿震短临阶段的预测进行了探讨．     

面雨量预报初探

本文着重介绍了几种面雨量的计算方法，提出了每种方法的优缺点及适用范围，并进一步探讨了面雨量预报问题。     

山岭隧道工程综合地质勘察方法探讨

山岭隧道工程具有隐蔽性、施工复杂性、地层条件和周围环境不确定性等特点,采用科学的勘察方法,是查明隧道岩土体工程地质条件的有效手段。本文以海淀区西山隧道为依托,针对隧道工程勘察中的关键地质问题,运用工程地质测绘、钻探、工程物探、水文地质勘查等综合勘察方法,有效地查明隧址区的地质构造、岩土体结构和地下水分布特征,全面、客观地评价隧道进出口段边坡及仰坡稳定性、隧道围岩质量与稳定性、隧道涌水量、地应力及有害气体等工程地质问题,并针对不良地质现象提出防治对策,以期为工期紧张、地形困难且日趋增多的山岭隧道工程地质勘察,提供可以借鉴的模式和方法。     

珠海市热带气旋路径预报业务方法

应用地面资料，选取以每两两点组合计算合力点，取合力点的平均位置与热带气旋中心连线上的时间截距，考虑外推及经度订正研制出用变压场作用力的综合分析做热带气旋路径预报的方法。在近几年的应用中取得好的效果。热带气旋路径预报24小时的平均误差为136.8kg,48小时的平均误差为220.9km,1999年编制了一套软件使之与9210工程数据接口，从而实现业务化。     

海相火山岩区地质填图方法——以北祁连山东段白银矿田古火山机构厘定为例

20世纪90年代以来,火山机构控矿理论在海相火山岩区块状硫化物矿床研究中得到了越来越多的关注,基于该理论的指导,在北祁连山东段的白银矿田取得了找矿突破性进展。其间,详细的海相火山岩相地质填图工作为白银矿田火山机构与成矿联系的研究及找矿突破奠定了坚实的基础。反映出在海相火山岩区推行合理可行的火山岩相地质填图方法至关重要。以白银矿田海相火山岩区为例,首先,对该区大比例尺火山岩相填图及古火山机构厘定成果进行介绍;其次,通过分析、借鉴此成功案例,总结海相火山岩区填图内容和技术方法;最后,阐述应用该方法在北祁连山中段祁连县一带海相火山岩区进行大比例尺填图的成功尝试。     

基于多重分形特征的岩体结构面剪切强度研究

Barton剪切强度模型是目前工程实践中普遍采用的强度公式,而实践应用时,该模型中结构面粗糙性系数（JRC）的评估存在主观性和片面性的缺点。鉴于此,应用多重分形理论,提出了采用多重分形参数准确量化JRC的方法。首先应用数字图像处理技术获取了结构面三维形貌数据信息;然后采用投影覆盖法进行了结构面的分形维数计算,重点对结构面的多重分形特征进行了分析,通过对比分析了构造的15个结构面的多重分形特征值。结果表明：结构面越粗糙,多重分形特征参数 和 值越大, 或 能够很好地描述结构面的形貌特征。最后对9组石膏试件进行了剪切试验,通过不同正应力下对应的剪应力数据分析,结合结构面形貌多重分形参数 或 ,以Barton剪切强度公式为基础,应用最小二乘法原理,给出了JRC与 及JRC与 关系。这样在工程实际中,可以用参数 或 对JRC进行估算,克服了JRC人为估值主观性及采用二维标准轮廓线评估片面性的缺点,为准确评估结构面粗糙度提供了一条新的途径。在此基础上,应用Barton模型可准确估算岩体结构面的剪切强度。     

华北地区地震活动矩加速释放现象的震例研究

通过对华北地区13次Ms5级以上地震在震前不同时间的贝尼奥夫应变释放曲线的特征进行分析,得出大部分中强地震前存在地震矩释放加速现象,同时从空间上分析了应变释放特性与地震的关系,发现很多地震在震前1～2年震中附近区域会出现大范围类椭圆形的低m值区域,这个区域与未来主震的位置有着很好的对应,这为华北地区未来中强地震的危险性判定提供了参考。     

1960～2018年中国高温热浪的线性趋势分析方法与变化趋势

高温热浪直接影响人体健康和作物生长。研究全球变暖背景下我国高温热浪发生率的趋势是气候变化研究的基本问题之一,可为人们的生产生活等提供重要的科学信息。目前对于高温热浪趋势的研究大都使用最小二乘（Ordinary Least Squares,OLS）方法估计趋势,结合学生t检验判断趋势的统计显著性。本文审视了以往常用方法在研究我国高温热浪发生率的线性趋势时的适用性。首先,以2018年东北局部地区因当年高温日数异常多而形成离群值的例子展开,说明OLS方法估计趋势时对离群值非常敏感,造成虚假趋势。进一步,通过正态分布检验和自相关计算,发现1960~2018年中国至少有91.14%站点、90.06%格点的高温日数和92.18%站点、87.74%格点的热浪次数的序列不服从正态分布,而且多数存在自相关。采用一种不易受离群值影响并考虑自相关的非参数方法,本文对1960～2018年中国站点和格点、4个典型区域以及全国平均的高温日数和热浪次数的线性趋势做出了更为准确的估计。研究发现,高温日数显著增多的站点主要出现在华南和西北地区,热浪次数呈显著增多趋势的站点目前几乎仅限于华南地区和新疆的个别站点;区域平均而言,仅有华南区域和西北区域的高温日数和热浪次数是显著增多的,华北区域和东北区域趋势并不显著;全国平均的高温日数和热浪次数都是显著增多的。本文对高温热浪的趋势及其显著性估计、统计预测的方法选择上有重要参考价值。