水平成层场地动剪应变与震动速度关系解析

以SHAKE2000为代表的频域等效线性化是目前主流的土层地震动计算方法。由于该方法在软土场地计算结果严重不合理,其改进方法成为目前研究热点,主要采用频率相关法,但一直没有取得实效。对频率相关法中土体动剪应变和震动速度成恒定比例关系的基本假定进行研究,从波动方程推导出了均匀全空间单向行波、单一均匀半无限场地、成层场地等3种典型场地中土体剪应变与震动速度关系的精确解答,通过数值试验研究了这一假定的合理性与偏差程度。结果表明：动剪应变和震动速度成恒定比例关系这一假定只有在无边界均匀介质单向行波情形下才成立,对于实际成层土场地,动剪应变与震动速度关系强烈依赖于波的频率和观察点的位置,如果在土层地震反应分析中忽略反射波而采用单向行波恒定比例假定将会使计算结果产生显著偏差;动剪应变与震动速度成恒定比例关系的假定导致的偏差达4个量级,即使对于单一均匀半无限空间模型偏差也十分显著;对实际土层地震动的求解,该假定在理论上定性错误,定量上偏差不可接受,必须放弃而另寻其他途径。     

Early Analogue Modeling Experiments and Related Studies to Today's Problems of Geo-electromagnetic Exploration

As I learned it from extensive geo-electromaguetic analogue modeling experiments, some specific nonconventional interpretation parameters, in certain conditions, give more detailed information about the geometry of subsurface resistivity inbomogeneities than the routinely used parameters. In this article, I show several examples, and I present how these early results influenced our later research. An enhanced geometric sensitivity may be due to special array geometry (as we call It "null array"), or it may be due to a narrow and very special frequency range (Le., the so-called "keyhole" range). Nonconventional but physically based interpretation parameters (like the Poyuting vector) or higher order invariants of resistivity or impedance tensors may also give useful additional information about the shape of subsurface bodies. One should be very careful in their application because a large part of these nontroditioual approaches are strongly constrained by measuring errors and geological noise.     

安徽淮北煤矿富水区被动式超低频电磁探测结果解析

被动式超低频电磁法是一种在地表直接接收来自地下3～3000Hz频段的天然超低频电磁信号,通过对接收信号的处理和解释实现对地下的岩性界面、构造、资源和能源进行探测,拥有巨大开发潜力的地球物理勘探新方法.首先简述了富水区的被动式超低频电磁探测机理,其次结合安徽省淮北市煤矿富水区的探测实例来说明该方法的适用性和局限性.在数据处理上采用曲线叠加平均、平滑和特征深度标定的方法,同时采用了测深曲线和视电阻率等值断面进行地质解释.解释结果和已知钻孔资料对比发现,无论在测深曲线上,还是在断面图上,富水区均具有明显的特征.     

海底电磁探测仪器的承压密封舱

在海底进行电磁场探测必须解决仪器的承压密封问题。密封舱的体重对海上投放作业的难易程度有直接影响。为协调设备安全与海上施工效率的一致性,对所研制的承压密封舱需进行合理设计,以较小的体积和重量实现所规定的承压指标。论述了海底电磁探测仪器的承压密封舱的可靠性设计方法、舱体内部的器件安装结构及海底测量过程,压力模拟试验表明所研制的承压密封舱已达到设计要求。     

高山峡谷地区大型地下洞室群非平稳人工地震动拟合

基于近场地震记录频谱分析,结合地震危险性分析得到的基岩场地反应谱,进行了高山峡谷地区大型地下洞室群的人工地震动加速度时程的合成。该方法使用三角级数迭加法,利用攀枝花地震动记录进行傅里叶变换,得到离散点的傅里叶幅值谱,选择两个卓越频率作为控制傅里叶谱的峰值控制点,通过反复迭代生成了初始人工地震波,根据高山峡谷地形进行了深度修正、基线校正和高频滤波,最终生成了可以用于FLAC和ABAQUS等数值分析软件的人工地震动加速度-时程。数值分析表明,此方法拟合的人工地震波可以较好地反映不同频谱对地下洞室群强震响应的影响。     

地下电短天线的输入特性分析

地下电短天线的输入导纳是其几何尺寸、工作频率及地下和近地表物质(围岩及土层)电磁参数的函数.通过分析其变化规律得到下列结论:(1)短天线的输入导纳随频率的变化比较复杂.当频率较低时,短天线的输入电导随地下物质电磁参数的变化不明显,而输入电纳基本上随着频率的增高呈线性变化.(2)在频率比较低时,介电常数的变化对短天线的输入电导影响不明显,存在有一个电导曲线重合频段.对于低阻物质,这个重合频段的上限比较低;对于高阻物质,重合频段的上限升高.对于输入电纳,当电阻率和频率两者都较高时,其对介电常数的变化比较敏感.(3)输入导纳对低阻物质反应敏感,而对具有中等以上电阻率的物质基本上退化成为一条相同的频率变化曲线.(4)短天线的输入导纳值随其几何尺度的增加而增加.     

双频激电法在山区复杂条件下的应用——以福建垄源金多金属矿区为例

双频激电法可同时得到低频和高频电位差,由其计算视幅频率可抵消相同的影响因素,抑制干扰,增强异常幅值,提高观测精度。根据垄源金多金属矿区物性参数可确定受构造控制的硫化多金属矿（脉）体多以充填形式产出,具有低阻高极化反映,随着埋深的不同,视幅频率（Fs）有相应的变化,幅值一般为4%～11%,与背景视幅频率（Fs）2%～4%有明显差别。该区野外工作采用SQ-3C双频激电仪器,测网布设测线6条,其中线距100m、点距10m、、测线长度为400m。根据Fs、ρs曲线形态及Fs等值线图解释该矿区存在一条破碎带,破碎带北部呈现矿体异常特征,推断矿体（脉）走向为北西—南东向。依据该物探成果结合地质资料,布置钻探验证孔,其中8-1孔于156m见导水断裂破碎断层,8-2孔于31m见高品位金多金属矿（脉）体,验证物探解释与地质钻探吻合。     

多频测深初探

在频率域测深的基础上,提出了多频测深方法,实现一机多频同时观测的目的,以提高观测速度。本文讨论了多频观测方法的理论依据及工作特点,并提示实现这种观测的方案。     

A Method for Automatically Selecting Aids to Navigation Based on their Spatial Influence Domains

To address the limitations of manually selecting aids to navigation (AtNs) on charts, a method for automatically selecting AtNs based on their spatial influence domains (SIDs) is proposed. First, the associations between the spatial attributes of an AtN are analyzed. Second, an SID of the AtN is defined, and a model of the SID is constructed based on the associations between the spatial attributes. Third, the importance of the location of the AtN is weighted based on the SID model. Fourth, an algorithm to automatically select AtNs based on the maximum coverage of the SIDS of preselected AtNs is developed. Finally, several AtNs are selected automatically using the algorithm. The experimental results demonstrate that (1) the proposed method can automatically select AtNs and the results comply with the requirements; (2) the automatic selection can eliminate the human-induced errors or the inconsistent results of manual selections from different operators; and (3) the efficiency of the proposed method is higher than that of current manual methods.