南美板块的运动和活动形变

利用GPS测量南美板块地表位移来研究南美板块的运动和形变以及在智利海沟处纳兹卡-南美边界形变。南美板块以平均14.0mm/a的速度整体向北移动,在东西向以10.9mm/a的速度收缩,并存在3.8mm/a整体性向东偏移,因此大西洋在扩张的同时有一个微小的向东移动,形成现今大西洋中脊向东扭曲的形态。并基于空间大地测量资料,确立独立于任何板块运动模型约束和假设的南美板块欧拉参数,分析了现今南美板块的运动和活动形变。     

粗粒土边界面塑性模型及其积分算法

粗粒土的强度、变形特性对土石坝、边坡和路基等工程的安全性与稳定性有着至关重要的影响。针对粗粒土在复杂应力状态下的强度和变形特性,在边界面塑性理论和临界状态理论框架下,通过引入状态参数和动态临界状态线建立了粗粒土状态相关边界面塑性模型。模型不仅能够模拟粗粒土的应变硬化和体积收缩行为,还能描述应变软化和体积膨胀特性。基于ABAQUS的二次开发平台,结合带误差控制的改进欧拉积分算法编写了边界面塑性模型的UMAT子程序。通过设置不同的应变增量步和误差容许值,对改进欧拉积分算法的精确性和收敛性进行了分析。对不同密实状态和围压下粗粒土三轴排水剪切试验进行了模拟,验证了带误差控制的改进欧拉积分算法应用于粗粒土边界面塑性模型的合理性,为进一步工程应用奠定了基础。     

复杂构造区域的初至波走时计算

有限差分法初至波走时计算是一种十分快速、有效及实用的方法,而且不会碰到传统射线法的阴影区、焦散面等问题．文中指出了ＶａｎＴｒｉｅｒ方法存在的问题,并提出了解决的办法．计算结果表明,方法是有效可行的．对速度变化很大的介质模型,仍能得到较精确的解．     

球面几何构建欧拉极的方法

欧拉旋转可用来描绘刚性板块在球体上的运动,并用于古大陆的再造.一般构建欧拉极的方法是通过匹配等时线、海底磁异常、转换断层和古地磁数据等来确定的.但是在一些地质环境下,不能直接构建欧拉极.本文直接根据古板块位置图,从几何上构建欧拉极,从而为古大陆重建提供了一个新途径.本文主要介绍了在球面几何上构建欧拉极的方法原理,并编写了相应的程序功能.选取了印度大陆0 Ma和50 Ma的位置图作为实例计算了欧拉极.由本方法计算得到的欧拉极将板块旋转后的位置,与原始古板块位置图几乎完全重合.说明本文构建欧拉极的方法是正确而有效的.     

高精度重力测量在金矿采空区探测中的应用研究

为了确定金矿采空区的位置,对其隐患进行治理,首次应用高精度重力方法.在研究区布设了两条比例尺为1∶100的高精度重力测量剖面,使用加拿大Scintrex公司的CG-5AutoGrav型重力仪, 测取重力异常数据,并采用欧拉反褶积方法实施反演解释,确定了采空塌陷区域及稳定地段.研究结果表明:高精度重力测量应用于金矿采空区探测是行之有效的,用欧拉反褶积方法解释重力异常数据是一种快速、高效、人为干预少的好方法.     

MM5模式水平扩散项的改进及其对陕西“8.28”暴雨模拟的影响

在数值预报发展的过程中,我们通常把水平扩散项当作滤波器用来光滑或是过滤掉模式积分过程中所产生的毫无天气意义的并会引起非线性计算不稳定的所谓计算噪音或“超短波”,从而达到阻尼虚假短波以及抑制非线性计算不稳定的目的,但这仅仅只是从计算数学或计算物理的角度来考虑,并不能真正反映扩散的物理本质。本文尝试运用热力学第二定律的思想对MM5模式中的水平扩散项进行改造,以便更好地消除原模式中的扩散项所导致的Gibbs振荡现象。通过对陕西2003年8月28日暴雨的数值模拟表明,改进后的MM5模式的输出量（如相对湿度、温度、速度）的相关系数以及均方根误差均有明显的改进。     

改进欧拉算法的GM(1,1)模型预测滑坡变形

在传统的GM(1,1)模型建模的基础上,采用改进欧拉算法简化GM(1,1)模型中参数的求解过程,进行滑坡变形动态预测。本文根据某高速公路滑坡治理过程中的变形监测数据,应用改进的模型进行滑坡变形动态预测,通过预测结果和实际监测数据进行对比分析,结果表明:改进欧拉算法的GM(1,1)模型参数计算简单,且预测精度为一级;不仅适用于滑坡变形等时距监测数据的低增长序列预测,也适用于高增长序列预测,证明该改进欧拉算法的有效性。     

基于最小二乘配置模型探讨青藏高原巴彦喀拉块体的运动特征

论述了块体刚性运动和最小二乘配置模型的原理及构建方法,并对青藏高原中部巴彦喀拉块体的运动趋势及内部形变进行了深入研究。基于最小二乘配置模型,通过建立推估点与观测点间的协方差矩阵,能够较好地区分块体整体刚性旋转及内部的弹性形变,削弱了点位分布对形变场构建产生的影响,从而准确描述区域地壳运动的趋势及应变场特征。结果表明：巴彦喀拉块体的地壳形变受到印度板块的俯冲挤压和青藏高原物质东移的双重作用,在欧亚框架下块体旋转的欧拉矢量为（（0.45°±0.14°）/Ma,（-17.5°±5.93°）N,（-77.91°±12.9°）E）;巴彦喀拉块体东部北向速率逐渐减小,东向速率逐渐加大。通过对巴彦喀拉块体应变率及面膨胀率的特征分析,发现龙门山断裂带前地壳挤压特征并不明显,说明其逆冲特性并非通过上地壳的缩短实现,应该受到下地壳低速体的作用。     

非饱和流节点间导水率估计及达西平均分析

针对由Gardner-Russo函数描述的特征土壤,在双饱和度坐标系中,探讨了常规节点间导水率估计与量纲一水平达西平均(k*_H)和量纲一垂直达西平均(k*_V)的差异.k*_H是相邻两节点饱和度的函数,而k*_V也是空间步长(Δx)和特征参数(α)的函数.对水平非饱和流,算术平均高估导水率,而几何与调和平均低估导水率;从相对误差空间分布看,几何平均优于算术和调和平均.对垂直非饱和流,随Δx(或α)的增大,常规估计的相对误差空间顺(或逆)时针旋转并缩小,从而降低模型准确性.k*_H等值线具有对称性,而k*_V不具对称性;仅当Δx或α足够小时,k*_H才趋近于k*_V.因此,为提高非饱和流数值模拟的准确性,必须采用精确的达西平均来计算节点间导水率.     

地球的密度

一.引言地球的密度是一個經典的問題。在十九世紀的時候,這個問題似乎已經相當圆滿地解决了,但是五十多年來,地球物理研究的結果,使這個問題又重新轉入了一個新階段;特別是關於地球內部的密度分佈,前人的計算,須要基本的修正。這