浙江省地震观测台站综合防雷系统升级

以2014年浙江省地震局5个地震台站进行综合防雷系统升级改造为例,阐述浙江省数字观测台站雷击隐患,从配电系统、接地系统、通信系统和综合布线等方面出发,结合台站实际情况,对地质环境特殊的台站进行针对性防护,总结此次防雷系统改造的实际效果,分析不足之处,提出后续改造建议。     

福建省地震台站防雷系统改造分析

对雷电预警、电源分级防雷、信号防雷、地网建设和综合布线等多种综合防雷技术在福建省地震台站推广使用的关键点进行阐述说明,该技术在实际地震监测中取得较好的效果,可有效减轻雷击对地震观测系统仪器设备的损坏。     

Critical movement of large rocks in currents and waves

Cobbles, boulders, and rocks often are used in a bed protection layer near a structure to protect the underlying sand bed against erosion by combined current and waves. The design of a bed protection layer consisting of loose rocks (rubble mound) requires knowledge of the stability and movement (as bed load) of very coarse materials. If some movement (or damage) is acceptable, the rock diameter can be designed to be smaller. This paper addresses the stability and movement of very coarse materials (cobbles, boulders, and rocks) based on the concept of the critical Shields mobility number. It is shown that the bed load transport of large cobbles, boulders, and rocks can be described by the equations of Meyer-Peter and Mueller (MPM) and Cheng. Both are valid for relatively small Shields mobility numbers. New and general equations for the design of a bed protection layer (including some permissible damage) in conditions with a current with or without waves are proposed based on the Shields mobility parameter and the bed load transport equation of Cheng. Laboratory and field data of critical velocities for pebbles, cobbles, boulders, and rocks have been analyzed and compared to the computed results of the proposed equations. Practical applications are given to demonstrate the general applicability of the proposed equations.     

冬奥会保障项目地电阻率台站防雷技术系统设计关键技术

雷电危害是影响地震台站稳定运行的重要因素之一,对台站进行雷电防护具有重要意义。介绍冬奥会保障项目地电阻率台站改造中避雷系统的设计,并重点分析研究地电阻率台站架空线路防雷、地埋线路防雷等关键技术点出现的问题,探讨地电阻率台站综合防雷系统在接地网、供电、综合布线等方面的整体设计,最后设计完成宝昌台防雷技术系统。在此基础上,完成项目全部8个台站的避雷系统方案设计,全面提升冬奥会项目台站的防雷实效。通过计算,在项目深化研究中得到一些新的技术成果:(1)地电阻率台站应尽量将供电及测量线路进行埋地;(2)埋地供电及测量线路应避开接地体10 m以上;(3)仍采用架空线路的台站可以安装相应电流值的信号防雷器。研究成果可供今后全国台站防雷系统建设时参考。     

海原地震遗迹(宁夏段)保护现状及保护方式讨论

2020年是海原大地震过去的第100年,这场震惊世界的大地震给我们带来了巨大的灾难和损失,同时也留下了珍贵的地震遗迹^[1]。针对海原地震遗迹保护情况进行统计,重点对宁夏段遗迹现状和保护情况进行概述,并对海原地震遗迹保护和开发方案进行探讨,提出一些建设性的建议,以期对海原地震遗迹及相关地震遗迹保护提供参考。     

红碱淖面积时空演变规律及保护措施成效

红碱淖是中国面积最大的沙漠淡水湖,也是全世界最大的遗鸥繁殖和栖息地,2012年被列为全国重点保护湖泊,保护工作对于当地的生态环境和重点保护鸟类繁衍都具有十分重要的意义。在遥感和观测数据的基础上,构建了1986-2018年高精度的长时间序列湖泊面积连续监测数据集,并在此基础上研究其时空演变规律以及与自然因素和人类活动的耦合关系,同时实现了针对2012年以来实施的保护措施的成效监测。结果表明:(1)1986-2018年红碱淖面积经历了波动期-萎缩期-增长期,总体呈现萎缩趋势。(2)红碱淖的萎缩原因以人为为主\,自然为辅。其中人为因素主要由上游河流建设水库、工业发展用水和植被生长所需用水增加组成。(3)从水量平衡的角度分析,湖泊萎缩期自然因素贡献率为18.26%,人为因素贡献率为81.74%。湖泊面积增长期气候因素贡献16.76%,人为因素贡献83.24%。(4)2012年以来实施的保护措施,已经初步取得成效。主要体现在通过人工增雨和上游水库地面生态补水促使红碱淖面积在2016年出现了2006年以来的首次正增长。建议人工增雨和地面生态补水常态化,来有效抑制红碱淖面积的萎缩,使湿地生态得到长期持续性恢复。     

A wave-flume study of scour at a pile breakwater: Solitary waves

Understanding the sediment transport and the resulting scour around coastal structures such as pile breakwaters under local extreme wave conditions is important for the foundation safety of various coastal structures. This study reports a wave-flume experiment investigating the scour induced by solitary waves at a pile breakwater, which consists of a row of closely spaced large piles. A wave blacking gate with a simple operation procedure in the experiment was designed to eliminate possible multiple reflections of the solitary wave inside the flume. An underwater laser scanner and a point probe were used in combination to provide high-resolution data of the bed profile around the pile breakwater. Effects of incident wave height and local water depth on the maximum scour depth, the maximum deposition height and the total scour and deposition volumes were examined. An existing empirical formula describing the evolution of the scour at a single pile in current or waves was extended to describe the scour at the pile breakwater under the action of multiple solitary waves, and new empirical coefficients were obtained by fitting the formula to the new experimental data to estimate the equilibrium scour depth. It appears that the maximum scour depth and the total scour volume are two reliable quantities for validation of numerical models developed for the scour around pile breakwaters under highly nonlinear wave conditions.     

混凝土联锁排应用于海底电缆防护稳定性研究

海底电缆穿越底质坚硬海床时,覆盖混凝土联锁排可以有效保护海缆。根据国网舟山500 kV海底输电电缆所在海域实测水文数据,采用力学平衡公式和数值模拟两种计算方法,研究混凝土块在极端水流作用下的在位稳定性。基于推导出的力学平衡公式,对其进行函数分析后发现,当混凝土块底边固定时,存在一个极值高度,此时铺设在海床的混凝土块最为稳定,可以抵挡的水流流速最大。通过数值模拟,研究了混凝土联锁排在水流作用下的三维流态特征,对不同形状混凝土块的受力情况进行比较后发现,当混凝土块边缘为圆角时,可以改变边缘周边的水流结构,总体上加强混凝土块的稳定性。经计算,尽管国网舟山500 kV海底输电电缆所在的灰鳖洋海域潮流流速较大,但常规长、宽、高为0.4 m×0.4 m×0.3 m的块体组成的混凝土联锁排可以抵抗水流的冲击,保护海底电缆。     

基于材料非线性的两种海缆弯曲限制器的有限元分析与试验验证

海缆在使用过程中,受到洋流冲击及自身重量的影响,容易过度弯曲,从而影响海缆的寿命,造成经济损失。弯曲限制器是防止海缆过度弯曲的重要附件。文中建立海缆弯曲限制器A、B两种不同结构的模型,通过有限元模拟分析,比较在相同弯矩载荷下两种结构的锁紧弯曲半径及应力、应变情况,并通过试验验证两种结构的实际使用情况和模拟分析结果的一致性,为海缆弯曲限制器的优化改进提供了参考。计算结果表明:随着弯矩的增大,两种结构的锁定弯曲半径的变化趋势一致,但相同的弯曲半径下所能承受的载荷和两种结构曲率的平缓度有着较大的差异;在相同的应用环境下,B型结构能够更好地保护海缆,限制海缆的最小弯曲半径。     

陕北地区退耕还林还草工程土壤保护效应的时空特征

以中国退耕还林生态工程重点区域陕北地区作为研究区,基于耕地遥感监测数据集,分析了陕北地区2000-2013年耕地的时空变化特征;基于梯田空间分布,对RUSLE模型进行改进,模拟生成陕北地区土壤侵蚀模数栅格数据并进行精度验证;最后结合耕地变化数据集对陕北地区退耕还林（草）地及未退耕地的土壤侵蚀变化特征进行对比分析,以明确工程对全区土壤侵蚀变化的影响。结果表明,2000-2010年,陕北退耕农田内部侵蚀模数减少了22.70 t/hm ²,是退耕农田区2000年土壤侵蚀模数的47.08%。同期,陕北地区未退耕农田侵蚀模数减少了10.99 t/hm ²,占未退耕农田区域2000年土壤侵蚀模数的28.60%。从陕北全区的角度看,各种土地利用类型2000-2010年土壤侵蚀模数平均减少了14.51 t/hm ²,占2000年全区土壤侵蚀模数的41.87%。由此可见,退耕还林还草工程可以有效减少土壤侵蚀模数,达到土壤保护的作用。其中,由耕地转为林草所导致的侵蚀减少最为显著,对土壤保护的贡献作用最大。但是,2010年以后（2010-2013年）为退耕还林还草巩固时期,因此该阶段陕北地区土壤侵蚀模数和土壤侵蚀量变化较前10年显著降低。