大地电磁测深与地震初至波走时交叉梯度反演

在地球物理勘探过程中,观测数据有限且存在误差,导致反演结果存在非唯一解。为了解决非唯一性问题,笔者研究了交叉梯度数学理论,实现了用交叉梯度约束2D 大地电磁和地震初至波走时的联合反演,并建立了2个模型。通过各自模型实验和不同模型间的对比,证明了交叉梯度联合反演比单独反演修复几何形态和物性参数的效果好,且交叉梯度与岩石物性无关;利用得到的交叉梯度图进一步证明了联合反演模型相似度高,也从交叉绘图中得到联合反演的物性关系更好的结论,反向证明了联合反演的正确性。     

相邻梁段周期比对伸缩缝处的碰撞响应分析

针对相邻两联连续梁桥伸缩缝处的碰撞现象,基于其周期不一致而表现出的动力差异性,进行动力时程分析,采用直接积分法研究了地震作用下相邻联的非同向振动和伸缩缝处的碰撞响应。分析结果表明:不同周期比的相邻梁体,在地震动作用下产生的碰撞响应不同,加速度峰值小持续时间长的地震波对伸缩缝处的碰撞响应较小;碰撞对严重不同向振动的相邻两联(T2/T10.5)的地震响应影响很大,随着相邻两联周期比的增大,碰撞对结构地震反应影响逐渐减小。     

Recognition of geochemical footprints of mineral systems in the regolith at regional to continental scales

Understanding the character of Australia's extensive regolith cover is crucial to the continuing success of mineral exploration. We hypothesise that the regolith contains geochemical fingerprints of processes related to the development and preservation of mineral systems at a range of scales. We test this hypothesis by analysing the composition of surface sediments within greenfield regional-scale (southern Thomson Orogen) and continental-scale (Australia) study areas. In the southern Thomson Orogen area, the first principal component (PC1) derived in our study [Ca, Sr, Cu, Mg, Au and Mo at one end; rare earth elements (REEs) and Th at the other] is very similar to the empirical vector used by a local company (enrichment in Sr, Ca and Au concomitant with depletion in REEs) to successfully site exploration drill holes for Cu–Au mineralisation. Mapping of the spatial distribution of PC1 in the region reveals several areas of elevated values and possible mineralisation potential. One of the strongest targets in the PC1 map is located between Brewarrina and Bourke in northern New South Wales. Here, exploration drilling has intersected porphyry Cu–Au mineralisation with up to 1 wt% Cu, 0.1 g/t Au, and 717 ppm Zn. The analysis of a comparable geochemical dataset at the continental scale yields a compositionally similar PC1 (Ca, Sr, Mg, Cu, Au and Mo at one end; REEs and Th at the other) to that of the regional study. Mapping PC1 at the continental scale shows patterns that (1) are spatially compatible with the regional study and (2) reveal several geological regions of elevated values, possibly suggesting an enhanced potential for porphyry Cu–Au mineralisation. These include well-endowed mineral provinces such as the Curnamona and Capricorn regions, but also some greenfield regions such as the Albany-Fraser/western Eucla, western Murray and Eromanga geological regions. We conclude that the geochemical composition of Australia's regolith may hold critical information pertaining to mineralisation within/beneath it.     

长江上游干流梯级水库群防洪库容互用性初探

根据《长江流域防洪规划》,长江上游已投入运行的、具有防洪功能的大型控制性水库总预留防洪库容超360亿m3,亟需研究科学实用的防洪调度方法。在定义防洪库容互用性涵义的基础上,探讨了长江上游水库群间防洪库容的互用性,提出了基于库容互用性的水库群防洪调度方法。以金沙江下游梯级和三峡水库为例,分析了二者之间防洪库容的互用比例。研究结果显示,对于1981年、1982年和1998年3个典型年的洪水,金沙江下游梯级水库相对于三峡水库防洪库容的互用比例在0.80~0.97之间,并受拦蓄洪量比例和拦蓄时机的影响。在实时防洪预报调度中,可根据水库群所处状态及防洪形势,基于防洪库容互用性研究成果,结合水文气象预报,科学有效地调度洪水。     

基于“要素对象空间信息指纹”的变化空间数据同步技术的研究

随着空间数据库的建设和应用的发展,空间数据动态更新和数据分发成为确保数据现势性的主要研究课题,系统提出将地形地物要素数据的坐标数组通过MD5算法生成32位字符串的"要素对象空间信息指纹"作为判定要素数据变化的方法,结合Oracle数据库CDC技术,快速获取空间变化数据,再通过ETL数据同步机制流程化管理空间同步过程,多节点、多级联按需配置同步图层,实现不同Oracle数据库版本、不同Arc SDE版本间的空间数据断点续传同步功能。     

阿拉善高原荒漠植被组成分布特征及其环境解释:Ⅱ.C_4植物组成、分布特征与环境的关系

研究了阿拉善典型干旱荒漠植被区C4植物的组成特征、空间分布及其与环境因子的相关性。发现C4植物主要集中在藜科(Chenopodiaceae)和禾本科(Gramineae),生活型以一、二年生草本为主,占到70%以上;旱生和旱中生C4植物所占比例较大,达到48.89%,其区系成分以世界成分、亚洲中部成分和古地中海成分为主。C4植物分布特征表现出不同的规律性:在垂直地带分布上与温度呈正相关关系、与降雨呈负相关关系;在水平经度地带分布上主要与降水呈正相关关系,与温度无显著相关,尤其是在极端高温、干旱(主要是额济纳戈壁荒漠区)地区,C4植物的生存受到了限制。这一结果对于揭示阿拉善地区C4植物的水分利用效率,及其与降水资源的空间分布之间的关系提供了一定的理论解释。     

柱状节理坝基岩体三维各向异性数值分析

在分析柱状节理不连续性和各向异性的工程特性基础上,对某拱坝及坝基的柱状节理岩体进行三维数值模拟分析。考虑河谷初始地应力场和岩体各向异性力学性质,采用各向同性本构和各向异性弹塑性本构进行对比分析。计算表明,坝基柱状节理岩体各向异性特性对工程整体应力、变形的影响比较明显,采用各向异性弹塑性模型计算更能反映柱状节理的特殊性。其结果为该坝区岩体工程各向异性力学分析提供了示例。     

非贯通类节理岩体剪切变形规律分析

通过直剪条件下的模型试验研究具有相同连通率、含不同起伏角的共面闭合节理在不同法向应力作用下的剪切变形特征。试验结果表明：在达到峰值剪切强度前,剪切应力-位移曲线具有明显的线性段与非线性段;岩桥在法向与剪切荷载的共同作用下会产生一定程度的弱化,积累到一定程度时宏观表现为剪切应力软化。详细阐述了试验过程中裂纹发展的4个阶段并描述了剪切应力-剪切变形曲线变化的特征,提出一个能反映剪切应力-剪切变形曲线全过程的经验本构模型。新模型采用分段函数描述曲线变化特征。直剪试验数据分析表明,该模型能够拟合剪切应力-剪切变形变化发展趋势且具有较高的拟合精度,验证了模型的正确性。最后,对其存在的不足亦进行了简要分析     

Copula‐based joint probability function for PGA and CAV: a case study from Taiwan

This study aims to develop a joint probability function of peak ground acceleration (PGA) and cumulative absolute velocity (CAV) for the strong ground motion data from Taiwan. First, a total of 40,385 earthquake time histories are collected from the Taiwan Strong Motion Instrumentation Program. Then, the copula approach is introduced and applied to model the joint probability distribution of PGA and CAV. Finally, the correlation results using the PGA‐CAV empirical data and the normalized residuals are compared. The results indicate that there exists a strong positive correlation between PGA and CAV. For both the PGA and CAV empirical data and the normalized residuals, the multivariate lognormal distribution composed of two lognormal marginal distributions and the Gaussian copula provides adequate characterization of the PGA‐CAV joint distribution observed in Taiwan. This finding demonstrates the validity of the conventional two‐step approach for developing empirical ground motion prediction equations (GMPEs) of multiple ground motion parameters from the copula viewpoint. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于分形几何理论的DFN模型构建方法研究

以重庆梁-忠（梁平县-忠县）高速公路礼让隧道为工程研究背景,通过测线法调查现场节理,获得了节理产状分布概率密度函数,并从分形几何学的角度分析了节理间距及迹长的分形分布规律,推导出能反映节理间距及迹长分布状态的分形维数D及分形分布概率密度函数。在该基础上采用Matlab软件以及Monte-Carlo随机分析方法,产生节理参数随机数,结合3DEC中最新模块离散裂隙网络(DFN)技术,建立了能反映节理裂隙分布特征的离散裂隙网络模型并验证了模型的有效性,结果表明,分形分布比负指数分布包含更多的间距、迹长分布信息,更接近于实际分布;分形维数D反映了节理间距、迹长在其变化范围内的分布特征,分形维数的大小取决于小间距、小迹长部分数量在总节理数量中的比例,为节理裂隙岩体网络模型构建提供了一种新方法。