太行山山前断裂带中北段晚第四纪活动性研究

本文通过浅层地震勘探和钻孔联合剖面探测,对太行山山前断裂中北段内相关断裂的空间位置和晚第四纪活动性进行了探测和研究。综合认为,保定-石家庄断裂和徐水断裂的最新活动时代为晚更新世早期,而徐水南断裂晚更新世以来没有活动。上述断裂的最大潜在地震震级为6.5级。     

太湖浮游藻类的后向散射分离及其叶绿素a浓度反演

浮游藻类的后向散射是水体光谱构成的重要组成部分,作为水体辐射传输模型中的重要参数,高精度的藻类后向散射系数对水体叶绿素a浓度的遥感反演精度至关重要。本文以简化的辐射传输模型-生物光学模型为基础,尝试性分离了太湖浮游藻类的后向散射系数。通过藻类后向散射规律分析,建立了浮游藻类吸收、后向散射特征的叶绿素a反演模型,改善了叶绿素a浓度的遥感反演精度。分析表明：藻类颗粒物的后向散射系数与吸收系数之间存在反比关系,且在560 nm、700 nm附近存在明显的散射峰,与叶绿素a浓度之间相关性显著;低密度藻类水体总悬浮颗粒的后向散射以非色素颗粒为主导,适合采用经典的指数模型模拟后向散射系数,而藻类密度较高的富营养化水体,水体总悬浮颗粒的后向散射以藻类颗粒为主导,传统的指数模型已不适用;采用分离藻类后向散射系数的方法,使得叶绿素a浓度的反演值与真实值相关系数从0.66提高到0.98,相对误差从55%降低到38%,均方根误差(RMSE)也由60.95 μg/L降低至13.98 μg/L。其真实性检验表明,与经典指数模型方法相比,利用藻类颗粒后向散射分离方法反演叶绿素a浓度,能够显著改善反演精度。     

抑制涡激振动的螺旋列板设计参数研究

基于水池模型实验结果和工程设计经验,结合国内外试验数据,着重分析用于抑制海洋立管涡激振动的螺旋列板几何参数(鳍高和螺距)及覆盖率对立管涡激振动的影响;并对水动力直径和水动力系数的选取对预报涡激振动的影响进行了分析,进而提出了适合于海洋立管工程应用的螺旋列板几何和设计参数选取的建议,为螺旋列板工程应用、海洋立管强度和疲劳设计提供参考。     

P波作用下饱和土中输流管道动力响应

根据Biot波动理论,采用复变函数与多级坐标法,求解了P波作用下饱和土体中地下输流管道的波动散射方程,分析了管道中流体介质性质、入射波角度及管道埋深等对地下输流管道周边动应力集中系数及孔压集中系数分布的影响。计算结果表明：在低频弹性波入射时,管道周边动应力集中系数及孔压集中系数分布相对均匀,而随入射频率的增加,其分布变得复杂化,但其峰值有所减小;中低频波入射作用下,管道内为水、石油介质时,动应力集中系数和孔压集中系数较空气介质时小,而在高频波作用时情况相反;对于管道内流体介质为水时,随着入射角度的变化,应力集中分布也沿一定角度的方向发生转动,入射波自管道下方垂直入射时,管道周边动应力集中系数峰值相对较大;随埋深的增加,动应力集中系数和孔压集中系数均呈震荡减小的趋势。     

Nonlocal period parameters of frequency content characterization for near-fault ground motions

This paper focuses on the frequency property analysis of near-fault ground motions with and without distinct pulses, separately from the Chi-Chi and Northridge earthquakes. Ten scalar period parameters of ground motions, especially several nonlocal period parameters, are considered. Two new nonlocal parameters, namely the mean period of Hilbert marginal spectrum (T_mh) and the improved characteristic period (T_gi), are suggested. Moreover, comprehensive comparison and analysis indicate that T_mh, T_gi and T_avg (average spectral period) can distinguish the low-frequency components of near-fault ground motions; T_m (mean period of Fourier amplitude spectrum) and T_o (smoothed spectral predominant period) represent the moderate- and high-frequency components, respectively. The variance coefficient of predominant instantaneous frequency of Hilbert spectrum (H_cov) can be regarded as an alternative index to measure the non-stationary degree of near-fault ground motions. Finally, the velocity pulses and earthquake magnitude remarkably affect the frequency parameters of near-fault ground motions. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

地震活动性正常与异常的群体概率特征及其在地震预测中的应用以汶川地震为例

地震事件一般具有离散性, 即它们的发生和转移具有一定的时间和空间间隔。 当孕震系统处于平衡(或正常)状态时, 系统状态变量X(这里以地震活动性为例)的时间序列概率分布表现为单峰型(如泊松分布); 其时间间隔(或等候时间)Δt分布可用负指数分布来描述。 当系统处于非平衡(或异常)状态时, X的概率分布表现为双峰型或多峰型, 其时间间隔Δt(或空间间隔ΔS)可采用幂函数关系来描述。 可以计算X的1~4阶矩统计参数识别X的概率分布性质, 进一步判断系统所处的状态。 根据这个思路, 本文尝试针对地震活动性的群体概率特征, 探索研究地震活动系统时间和空间结构的演变以及正常和异常状态的辨别, 并将这些方法应用于2008年汶川8.0级地震及其余震趋势和强余震预测实践。     

温度突变对大海马(Hippocampus kuda)幼体生长、组分及酶活力的影响

以大海马幼体为实验材料,通过设置不同的温度突变组(温度从23℃突变至15℃、28℃和33℃)的方法,对其生长、生化组分以及酶活力的影响进行了研究。结果表明,实验结束后,28℃温度组的大海马幼体生长指标、蛋白含量、能值显著高于23℃对照组(P<0.05),而15℃、33℃温度组的各项指标则显著低于对照组(P<0.05);此外,温度突变组的大海马幼体的酶活力均有先升后降的趋势,在1d后出现峰值,4—6d各个温度组趋于稳定,到实验第15天时,28℃温度组的SOD、ACP活力和MDA的含量已处于23℃对照组水平(P>0.05),CAT、AKP活力显著高于23℃对照组(P<0.05)。而15℃、33℃温度组的SOD、CAT活力降至低于23℃对照组水平(P<0.05),15℃温度组的ACP、AKP活力则低于23℃对照组水平(P<0.05),MDA的含量在15℃、33℃温度组随时间延长而增加。     

真空预压下软土渗透系数对固结的影响

考虑正常固结状态下前期固结压力对渗透系数的影响,利用ABAQUS软件,将渗透系数随固结应力的变化关系应用于真空预压下单井的三维有限元计算。计算结果表明,考虑渗透系数随固结应力的变化,其表面沉降要比渗透系数保持不变的沉降量小,固结过程较慢,相应的固结时间要长;前期固结压力越大,表面沉降将越小,达到相同固结度时所需固结时间也越长。     

渭河断裂窖店浅层地震与钻孔联合剖面研究

为确定渭河断裂中部隐伏段的位置,在咸阳窑店布设了浅层地震勘探测线,在浅层地震勘探资料对断层解译的基础上,进一步开展了窑店和陈家沟钻孔联合剖面勘探工作,详细查明了渭河断裂的精确位置和组合特征,结合钻孔土样光释光(OSL)年龄测试和区域地层资料,深入研究了渭河断裂带最新活动年代和滑动速率等特征。     

Heat transfer coefficients of natural volcanic clasts

Heat transfer coefficients used in numerical simulations of volcanic eruptions are typically borrowed from industrial settings where the coefficients are well determined for non-permeable, machined (spherical) materials. Volcanic clasts, in contrast, are permeable and have irregular shapes. We performed a series of laboratory experiments to determine heat transfer coefficients for natural volcanic particles. We measured the surface and interior temperatures during cooling at wind speeds ranging from 0 to 10 m/s. We also measured the permeability and density of the particles. We find that the permeability of the particles has little effect on clast cooling. In the absence of any wind, heat loss occurs by free convection, and we find no relationship between the heat transfer coefficient and particle density. However, for non-zero Reynolds numbers (finite wind speed), the heat transfer coefficient decreases with increasing porosity. We obtain a correlation for the dimensionless heat loss, or Nusselt number, of the form Nu = 2 + aRe^1/2Pr^1/3 where a is a density dependent coefficient given by a = 0.00022ρ + 0.31, with ρ in kg/m³, and Re and Pr are the Reynolds number and Prandtl number, respectively. Compared with non-porous particles, heat transfer coefficients for natural pumice clasts are reduced by a factor of 2–3 for particles with similar Re. Numerical simulations show that this leads to an increase in depositional temperature by 50–90 °C.