基于小波包变换的面波分离技术研究

依据面波视速度的分布范围,提出一种新的叠前面波分离技术,即把地震波场分成不受面波影响的波场和受面波影响的波场,然后利用小波包变换对受面波影响的波场进行时频分析,通过分解与重构,从中提取有效波,再将其与不受面波影响的波场合并,就可得到面波分离后的地震波场。该方法在成功分离面波的同时,可使有效波的能量(尤其是其低频能量)不受损失,既有效地保持信号的频宽不变,又提高了记录的信噪比。实际资料的处理结果表明:此方法在叠前面波分离方面具有有良好的效果。     

西昆仑麻扎-康西瓦一带温泉沟群的形成时代及物源区分析

温泉沟群出露在西昆仑麻扎-康西瓦构造接合带的南侧,岩性主要为浅变质的碎屑岩,对这套碎屑岩的形成时代和产出构造背景目前还存在着争议。采于这套地层中的大量微体古生物化石表明,其形成时代为早志留世。物质组成、岩石碎屑特征、岩石地球化学特征等的分析结果显示,其物源区主要为活动大陆边缘、过渡陆壳和造山再旋回物源区,形成时的构造环境为深海相残留洋盆。这些分析结果为康西瓦结合带的研究提供了地层学方面的依据。     

建筑垃圾填埋场沉降计算中模型参数灵敏度分析

建筑垃圾土的变形机理复杂,它不同于传统意义上的土体。通过大量的非线性有限元计算,找到了双屈服面模型中影响建筑垃圾填埋场沉降的主要参数,并给出了各参数与沉降之间的定性关系,为建筑垃圾填埋场沉降计算和参数灵敏度分析奠定了基础。     

矿井水防治学科基本架构及内涵

致灾机理、危险性评价、灾变预测共同构成矿井水防治理论体系基本内容,其在过去20多年里快速发展,目标是理解矿井水行为特征,预测演化趋势,服务矿区水害防治工作。机器学习是大数据时代进行数据分析和挖掘的有力工具。将机器学习应用于矿井水防治理论体系研究,已得到相对广泛的关注。针对理论体系的3项基本内容,重点讨论了机器学习在各内容建设中的具体应用,主要包括：根据不同水害类型分类简述致灾机理研究现状,指出机器学习应用暂为空白的原因为其不具备做出假设的能力。认为未来致灾机理研究方法依然以传统方法(理论分析、数值模拟、相似模拟等)为主,机器学习促进地质数据获取与处理,对机理研究作出贡献;分析方法优势,指出机器学习作用于危险性评价的主要方式为非结构化数据的处理及丰富评价方法;分析基于物理和基于数据的单一预测模式弊端,论述物理模型与数据驱动相结合的必要性,相应给出“模型−数据”双驱动预测模式的3种实现形式,并讨论了基于图像的灾变预测方法可行性。随着生产数据及地质数据的丰富,机器学习方法可推动理论体系研究快速发展,并为矿井水防治学科系统方法论研究作出贡献。

     

Seismogram Analysis and Fitting of Three Earthquakes,West Papua,Recorded at Stations ENH and KMI,China

The S wave velocity structure of the earth below Eastern Southeast Asia has been investigated by analyzing the seismogram from surface wave to multiple depth waves in the time domain and three Cartesian components simultaneously. The wave passes across the front area of subduction zone between the Philippine plate and the Asian plate. The main data are waveform comparisons, instead of the arrival times. The synthetic seismogram is calculated using the GEMINI method. The synthetic seismogram constructed by PREMAN global earth model deviates greatly from the measured one. To solve this problem, corrections are needed for the β speed structure. Corrections cover the gradient change of βh, which turns from negative to positive in upper mantle layers as in the PREMAN, change of earth crust depth and change of zero order coefficients of β velocity function in all earth mantle layers. So, the fitting is obtained, as well as the arrival time or the waveform of Love and Rayleigh surface waves, the S wave and the repetitive depth waves ScS2 and ScS3. This result reveals that the Southeast Asia, being stretched due to tectonic release, has a mantle in some parts with negative anomaly of S wave velocity and vertical anisotropy in all earth mantle layers.     

A local model for analysis of pump and treat systems with vertical barrier walls

We present a mathematical model of local, steady groundwater flow near a vertical barrier wall. Flow features represented in the model include an impermeable arc-shaped barrier wall and multiple wells; distant boundary conditions are not included explicitly, but their effects on the local flow field are modelled by specifying a uniform flow at infinity and a constant areal recharge within a local domain. We develop an explicit closed-form solution to the boundary-value problem using the analytic element method. The solution is an extension of a harmonic solution presented by Anderson and Mesa [Anderson EI, Mesa E. The effects of vertical barrier walls on the hydraulic control of contaminated groundwater. Adv Water Resourc 2006;29(1):89–98] which does not include the effects of recharge. We demonstrate that the general solution with recharge consists of the harmonic solution superposed on a special case of the harmonic solution along with two elementary one-dimensional flow solutions. The results are used to investigate the effects of areal recharge on the capture zone envelopes of the pumping wells and on the reduction in discharge that can be achieved by including a barrier wall in a pump and treat design. We find that the benefits of including an open barrier wall in a design, measured as a reduction in the pumping rate required to contain a plume, increase for higher recharge rates. Dimensionless plots of capture zone envelopes are presented for a practical well and barrier wall configuration.     

顾及有效角动量与IGS超快解数据的极移预报方法

极移高精度预报对卫星实时定轨、深空探测器导航等应用至关重要.本文提出了一种联合有效角动量(Effective Angular Momentum, EAM)与国际全球卫星导航系统服务组织(International GNSS Service, IGS)提供的超快解数据进行极移预报的方法.该方法基于IGS超快解数据得到的极移第1天预报值, 对引入EAM得到的极移预报结果进行校正, 获得联合预报值.首先, 基于LS(Least Squares)+AR(Auto-Regressive)模型实现了引入EAM的极移预报, 相对国际地球自转与参考系统服务组织(International Earth Rotation and Reference Systems Service, IERS)提供的公报A数据, 在超短期(第1~10天)预报跨度可以得到更高精度的极移预报结果, 其中大气和海洋角动量发挥了主要作用.其次, 鉴于IGS超快解数据精度高、更新快的特点, 以IGS超快解为基础数据, 基于LS+AR模型可以得到极移第1天预报值, 其精度显著优于IERS公报A的极移第1天预报值.最后, 利用第1天预报值对顾及有效角动量的预报结果进行校正获得了联合预报值, 进一步提高了超短期极移预报精度(尤其是第1~5天).2020年7月24日—2022年1月30日间的联合预报结果表明: 第1~20天的预报值总体优于IERS公报A的预报值.其中, 第1~10天的预报精度显著提升, 在预报第1天, X、Y方向预报值相对公报A预报值的精度提升分别可达39.5%~62.3%和24.5%~51.9%;在预报第10天, 相对公报A预报值的精度提升分别可达28.0%~28.9%和21.9%~23.4%.

     

土体动力一维非线性本构关系剖析与评价

土体动力一维非线性本构关系是场地及地基动力响应、土工数值分析的关键。回顾和总结了国内外的发展状况及研究进展,对其分析方法、等幅循环荷载到不规则荷载的扩展及应用规则、试验阻尼比的等效、滞回曲线形状等核心问题进行剖析、评价和探讨,并对各种模型的优缺点进行了比较和讨论,着重介绍了最近研究结果。最后指出未来发展方向及有待进一步研究的问题。     

工作状态下梁及桥梁模态与损伤识别的新方法

工作状态下桥梁结构的模态参数识别是桥梁损伤识别的重要环节,考虑桥梁检测的实用性,桥梁检测一般应建立在环境激励的基础上,已有的环境激励下模态参数识别的方法对模态频率的识别的精度较高,而对位移模态的识别则误差较大。提出了一种利用移动质量块在不同位置时对桥梁的模态频率进行多次测量,用各次测得的频率值确定位移模态的新方法,使得位移模态识别的精度接近频率识别的精度,建立了该方法的初步模型,推导了频率与位移模态关系的理论公式,并通过数值模拟对该方法的有效性进行了说明。     

水准测量野外数据处理采用手机取代PC1500的研究

通过易县地震台水准数据处理手机程序的设计,研究了用手机取代PC1500的可行性。结果表明,用手机取代PC1500,进行水准数据的存储计算是完全可行的。