河南省区域暴雪的天气学分型及应用

普查了1986-2000年冬季河南省70个暴雪的个例资料,分析了河南省暴雪的时空分布特征及其天气形势特征,建立了横槽型和两槽一脊型的暴雪天气学模型.通过对2003年2月9-10日(横槽型)和2003年3月4-5日(两槽一脊型)河南省出现的两场区域性暴雪过程的环流背景、成因特征、物理量等的对比分析发现,暴雪天气一般发生在经向环流与纬向环流相互调整之时,低空急流与低层切变线上气旋性曲率东扩或低涡东移是产生暴雪的重要原因,冷垫是产生暴雪的基本条件,最后给出了两类典型暴雪的具体预报特征.     

基于双频磁共振的未知拉莫尔频率地下水探测方法

在利用地面磁共振方法进行地下水探测时,要求发射频率与拉莫尔（Larmor）频率相同.由于地磁场的不均匀性和噪声干扰,实际测量时无法获得准确的Larmor频率,导致发生偏共振现象.如果假设磁共振或频率偏量未知时,反演得到的含水量和弛豫时间（T₂^*）将存在较大误差.为了解决未知Larmor频率情况下的准确探测问题,本文在频率环测量方案的基础上提出了双频磁共振探测方法,即只需知道Larmor频率的范围区间,通过区间外的两个频率进行偏共振激发,利用频率差值的一半作为频率偏量计算核函数,即可消除未知Larmor频率的影响.通过仿真实验,证明了在电阻率大于100 Ωm时,双频磁共振和偏共振的核函数偏差较小.对于双层含水层模型,双频磁共振和偏共振的信号偏差小于3 nV,因此得到双频磁共振信号可以用偏共振核函数进行反演.通过对假设磁共振、假设偏共振和双频磁共振反演结果的对比,可以得到在未知频率偏量和设定频率偏量改变时,双频磁共振均能得到准确的反演结果.但是,当环境噪声增加和电阻率降低时,反演结果的准确度降低.最后,通过长春市烧锅镇采集数据的反演结果与已知钻探资料进行对比,验证了双频磁共振探测方法的有效性和准确性.

     

变形监测网稳定点选取的平方型Msplit相似变换法

针对现有参考网稳定点选取方法在不稳定点数较多时正确性和稳健性不足的问题,通过引入平方型M_split相似变换,提出了一种稳健的稳定点选取方法,在不稳定点较多、甚至不稳定点数超过稳定点数的情况下仍然有效。具体思路是:在计算两期坐标的相似变换参数时,利用平方型M_split估计将参考点组一分为二,取点数多的一组为稳定点组并继续分裂,直至两个点组对应的相似变换参数无明显差异时停止,利用最终的稳定点组计算相似变换参数来开展变形分析。试验结果表明,当参考网中存在变形量较大的点或不稳定点总数接近甚至超过稳定点数时,本文方法与传统S变换和抗差S变换相比,稳定点的判断正确率最高,求得的变形量与模拟变形量相差最小,稳定点组对应的两期坐标差均方根最小,能够正确反映控制点的实际变形。     

基于便携式X射线荧光光谱法的深海沉积物现场成分快速检测及适用性评估

远洋粘土、硅藻软泥、铁锰结核及结壳是常见的深海沉积成因物质类型,在开展深海地质调查工作时及时获得这些物质的成分信息,对于提升海上地质调查效率和认知能力十分重要。通过便携式X射线荧光光谱法（pXRF）对菲律宾海深水区域60个样品进行分析,并结合实验室测试结果,评估pXRF能测出的24种元素含量数据的稳定性、准确性及相关性,探讨pXRF在海上地质调查工作中对于深海沉积物现场成分快速检测的适用性。通过综合对比研究发现,Ca、Cu、Fe、K、P、Pb、Sr、Zn、Zr九种元素稳定性、准确性和相关性较好,可以直接用于定性乃至定量研究工作。Al、Ba、Mn、Mo、Ni、Rb、Si、Ti、Th、V十种元素的三项指标参数等级略低,可用于含量高低判定和趋势分析等定性研究工作。Bi、Cs、Mg、Sb、Sc五种元素的测试效果较差,本法不建议使用。取样量充足且分布均匀、湿样烘干至恒量后研磨过筛、封装时充分压实平整、测试时间增长、选择合适的标准物质校正和检验、重点和异常样品增加测试次数等措施的执行有利于获得高精度的pXRF海上测试数据。未来对更多类型和数量深海样品开展pXRF现场分析,将有利于建立更精准的测试方法流程,达到现场快速揭示样品成分特征、确定底质类型及圈定矿化异常等目的,为海上关键决策的部署和实施提供参考和借鉴。     

Application of saddlepoint approximation in reliability analysis of dynamic systems

The application of the saddlepoint approximation to reliability analysis of dynamic systems is investigated. The failure event in reliability problems is formulated as the exceedance of a single performance variable over a prescribed threshold level. The saddlepoint approximation technique provides a choice to estimate the cumulative distribution function (CDF) of the performance variable. The failure probability is obtained as the value of the complement CDF at a specif ied threshold. The method requires computing the saddlepoint from a simple algebraic equation that depends on the cumulant generating function (CGF) of the performance variable. A method for calculating the saddlepoint using random samples of the performance variable is presented. The applicable region of the saddlepoint approximation is discussed in detail. A 10-story shear building model with white noise excitation illustrates the accuracy and effi ciency of the proposed methodology.     

基于Matlab的断裂带温泉水地球化学特征及地震活动性研究

基于Matlab开发出地下流体分析软件,对比分析了甘肃西秦岭北缘的武山、街子和清水温泉水化学组分特征;初步分析了温泉水水质类型、补给来源、水-岩平衡状态以及循环深度,并讨论了温泉水深循环对地震活动性的影响.研究表明温泉水均为大气降水成因,其水化特征受围岩的控制作用;清水温泉水的成熟度没有武山和街子温泉水高.地下水循环深度较浅的武山温泉和街子温泉水化类型属于Na-HCO3·SO4·Cl,所处断裂的地震活动频繁;地下水循环深度较深的清水温泉水化类型属于Na-SO4·Cl,所处断裂的地震活动性弱.     

基于北极航道全成本模型的液化天然气进口船队规模研究

北极地区能源项目的开发以及北极海域冰雪覆盖范围的不断缩小,为中国进口天然气开辟了新的通道,这将增强中国能源安全供给保障。随着中国天然气需求量迅速增加,规模化进口北极液化天然气(LNG)的条件逐步成熟。为建设一支既经济又可靠的进口运输船队,本文在对北极天然气采掘和贸易分析的基础上,分析了北极东北航道通航状况,以及不同季节各航段差异对船队运输的影响,建立了全成本LNG进口船队优化模型。并以年进口700万吨为案例分析,选取了不同装载容量的LNG船型,通过分层建模及模型优化运算,得出了船队优化配置结论。航运全成本模型的研究奠定了北极LNG运输船队经济规模分析的基础,也为冰雪航道贸易船队运营决策提供了解决方法。     

维修加固桥梁的抗震韧性评价方法

以《公路桥梁技术状况评定标准》(JTG/T H21—2011)中的跨中挠度限度为损伤指标来进行主梁的易损性分析,提出了一种针对维修加固桥梁的抗震韧性评价方法。以一座在多年运营发生破坏后进行过主梁维修加固的五跨连续梁桥为例,采用有限元建模和模型修正的方法,利用增量动力分析,研究了维修加固前后桥梁的主梁构件在不同强度地震作用下易损性的变化;利用经验统计方法探讨了既有桥梁弹性模量与跨中挠度的关系,提出了基于跨中挠度的功能损失函数;结合案例桥梁具体维修加固工法,初步建立了恢复函数曲线,计算了维修加固前后桥梁的抗震韧性指标。分析结果表明:针对维修加固桥梁,利用跨中挠度作为损伤指标进行抗震韧性评估是可行的,从易损性曲线可以得到维修加固对于抗震性能的提升是较为明显的;维修加固对于韧性提升是随着破坏等级的提升递减的,对轻微破坏较为明显,至结构失效时则差异较小。