From the geological to the numerical model in the analysis of gravity-induced slope deformations: An example from the Central Apennines (Italy)

This paper presents the findings from a study on gravity-induced slope deformations along the northern slope of Mt. Nuria (Rieti-Italy). The slope extends from the village of Pendenza to the San Vittorino plain and hosts the Peschiera River springs, i.e. the most important springs of the Central Apennines (average discharge: about 18 m³/s).

Detailed geological-geomorphological and geomechanical surveys, supported by a site stress-strain monitoring system and laboratory tests, led us to define the main evolutionary features of the studied phenomena. Based on the collected data, a “geological-evolutionary model” was developed with a view to identifying a spatio-temporal correlation between relief forms, jointing of the rock mass and its stress conditions. The geological-evolutionary model was expected to improve numerical simulations and to test our assumptions.

The numerical model also allowed us to simulate changes in the stress-strain conditions of the rock mass and correlate them with jointing, seepage, as well as with site-detected and site-monitored forms and deformations. In particular, significant relations between seepage, tensile stresses within the rock mass, karst solution and collapse of cavities were identified.     

城市化进程中郊区农民迁移意愿模型——对广州的实证研究

基于行为地理学和经济学相关理论,依据农户调查数据,采用定量方法,对影响郊区农民迁移意愿的外在环境因素和内在自身因素进行了分析,构建了城市化进程中郊区农民的迁移意愿模型.模型表明:在市场经济环境下,农民的迁移行为选择是理性的,农民是否迁移取决于能否获得预期迁移收益的最大化,而农民的最大化收益又取决于其所处的外在环境因素和内在自身因素的综合作用.     

Directions and possibilities of mathematical geology

This paper considers the present state of mathematical geology. Three directions are recognized: applied, theoretical, and mathematical. Applied mathematical geology includes formal use of mathematics to solve problems and computer processing of data. Success is achieved by a correspondence of mathematical methods used to the nature of geological data. This correspondence can be demonstrated by purely mathematical means. Theoretical mathematical geology uses mathematics as a language of geology; however, a number of methodological problems must be solved: formalization of initial geological concepts and creation of a strict conceptual basis, substantiation of initial principles of mathematical simulation, creation of theoretical geological models, problems of elementary and coincidence in geology, and methodological substantiations of possibilities of any mathematical model to approximate geological models. The essense and significance of these problems are considered. The main task of mathematical geology is to prove its correspondence to the nature of the geological objects studied, geological data obtained, and geological problems solvable. Finally, the main problems of mathematical geology are not so much mathematical as geological and methodological.     

水岩作用下泥质板岩软化非线性机制研究

水岩作用下泥质板岩表现出明显的软化特征。通过单轴压缩试验分析了泥质板岩软化过程中单轴压缩强度、弹性模量和泊松比与吸水时间之间的关系;借助核磁共振试验研究了水岩作用下泥质板岩软化过程中孔隙的产生、扩展和贯通规律,分析了泥质板岩软化过程中孔隙度与吸水时间之间的关系;采用电镜扫描试验分析了水岩作用下泥质板岩软化过程中微观结构的演变规律,基于分形理论研究了不同浸泡时间下泥质板岩分形维数的变化规律;运用非线性动力学理论,选取微观结构孔隙形状分维值、孔隙度、单轴抗压强度、弹性模量作为描述泥质板岩与水溶液相互作用系统的变量,建立了水岩作用下泥质板岩的软化模型,结合试验数据验证了模型的适用性。结果表明:泥质板岩单轴抗压强度、弹性模量随吸水时间增大而减小,呈负线性相关,而泊松比与吸水时间之间的关系不明显;在浸泡初期,水岩作用强烈,泥质板岩内部微孔隙会发生扩展贯通进而形成更大尺寸的孔隙,孔隙度在浸泡初期增长较快;随着浸泡时间的延长,水岩作用减弱,孔隙度增长速率趋缓;随着吸水时间的推移,泥质板岩内部孔隙相互连通,进而形成复杂网状结构的大孔,泥质板岩分形维数呈对数增长,最终趋于稳定;采用非线性模型计算的结果与...     

船闸泄水作用下引航道中动水冲沙规律

结合工程实际,研究利用船闸泄水进行下游引航道清淤,对减少清淤成本、提高通航效率有着重要的工程价值。建立枢纽及船闸下游引航道的二维水沙数学模型,采用已有模型试验对水流场和泥沙场进行验证。研究引航道及口门区的泥沙淤积规律,在此基础上,分析船闸输水系统的水力特性,研究了不同冲刷流量、冲刷时间和初始淤积厚度下引航道及口门区的冲刷效果,得出船闸泄水量与引航道及口门区最大淤积厚度的关系。结果表明,在同一初始淤积地形和冲刷流量下,引航道及口门区的最大淤积厚度与冲刷时间呈线性变化,冲刷流量越大,泥沙厚度下降的斜率越大。淤积厚度低于一定值后,随冲刷时间的增加,冲刷效果开始减弱。     

基于库伊克模型的地面沉降预测分析

针对地面沉降与地下水水位变化的内在关系,考虑地面沉降受到自身变化规律的影响,建立基于库伊克变换的地面沉降预测模型,应用该模型对某地区地面沉降统计数据进行模拟预测,有效实现该地区地面沉降与地下水水位以及本身之间的定量模拟,并探讨模型的拟合效果和预测精度。结果表明库伊克模型拟合效果较好,预测精度较高,能较好地反映研究区域的地面沉降变形趋势。     

加权多变量灰色模型在变形监测中的应用

在变形监测过程中,监测因子较多,难以对监测因子进行合理的取舍。首先利用灰关联度分析方法,将监测因子根据灰关联度进行关联排序,为合理选择监测因子提供理论依据;然后,利用得到的关联度进行平滑处理,并将其作为权值建立加权多变量灰色模型,推广了传统的多变量灰色模型,提高了预测精度;最后,以南充水库土石坝沉降数据为例,验证了模型的正确性。算例结果表明,加权多变量灰色模型的平均相对误差比传统灰色模型小,模型精度也比传统模型高。     

贝塞尔曲线在虚拟森林景观单树几何模型构建中的应用

虚拟景观模型的生成,需要对实际景观进行抽象和简化。树几何模型和数字高程模型(DEM)是构成虚拟森林景观的两大要素。而树几何模型的构建又是林业GIS三维可视化的基础。在树几何建模中,树干及树枝形状的可视化表达具有突出意义。由于实际树种的复杂性,在计算机中建树模型,通常采用基于过程建模的方式,而这将面临用户如何对模型进行交互式控制的问题：参数太少,不足以描述树形态特征,而参数太多,则模型难以生成和理解。为了解决这个问题,我们引进贝塞尔(Bezier)曲线这种基于控制点的自由曲线来描述树木中的树干以及树枝形状,利用对曲线控制点的变动来控制曲线的形状,进而生成形态各异的树形状,对此,我们基于ActiveX技术生成Bezier曲线控件。结果表明,该方法能够表示多种形状的树干与树枝,具有操作简捷、计算速度快,可视化效果良好的优点。     

川南沐川地区宣威组底部铌-稀土多金属富集层富集规律、沉积环境与成矿模式

云南、贵州地区对晚二叠世宣威组底部Nb-REE多金属富集层的研究取得了重要进展,但其成因还有较大争议.为厘清沐川地区宣威组底部Nb-REE多金属富集层成因机制及富集规律,本研究开展了野外实地调查、矿物学、岩相古地理与岩石地球化学等系统性研究,探讨其物源、富集规律,建立了成矿模式.结果 表明,川南沐川地区宣威组底部Nb-...     

福建顺昌尾波Q值衰减特征初探

基于Sato单次散射模型,利用2007年3月13日福建数字地震台网记录的发生在福建省北部地区的45条ML≥2．0级地震波形资料,对福建北部地区尾波Q值进行了研究,研究中首先计算各条记录尾波4—18Hz间15个频率的尾波Q值,并对Q值与频率之间的依赖关系进行拟和,拟和结果为：Qc（f）=（150．34±42．51）f^（0.8214±0.2109）。