不确定性理论集对分析在沙尘暴预报中的应用研究

应用集对分析（SPA）这一关于不确定性问题的数学理论和方法,基于概率统计分析,从SPA的同、异、反分析出发,用联系度公式导出解决预报中合理地使用预报因子的方法,实现预报模型因子结构的动态优化,增强模型预报机制的合理性,达到提高模型预报能力的目的。在以往对沙尘暴研究成果的基础上,以强风、热力和沙源三大影响因子为着眼点,结合2001\_2003年的沙尘暴天气个例,对沙尘暴天气进行了分类,分别选取预报因子,建立基于SPA的沙尘暴预报模型。根据数值预报产品输出结果,于2004年春季进行了短期（24 h）预报试用,结果表明,这一方法具有较好的效果。     

东昆仑西大滩盆地晚新生代构造地貌简析

东昆仑山脉的南缘,发育一条巨型的以左行走滑为主的活动断裂带,其中西大滩左行走滑断裂是东昆仑断裂带的一部分,控制着西大滩盆地的构造地貌演化。本研究在野外调查了西大滩盆地内部和盆地边缘的活动断裂,测量了这些断层的几何学参数,并对其运动学进行了研究。研究认为,晚新生代以来西大滩盆地中心发育有西大滩左行走滑断裂,而在盆地南北两侧则发育有伸展变形,存在一系列活动的高角度脆性正断层,可见清晰的断层三角面构成盆地南北两侧的山坡。这些正断层呈阶梯状产出,向盆地内部倾斜,与盆地中心的左行走滑断裂一起,在剖面上构成负花状构造,证明西大滩盆地发生了张扭性变形。走滑断裂的走滑运动往往伴随构造转换现象,在断裂弯曲或侧接部位可以形成走滑拉分盆地。西大滩盆地从其盆地形态来看,是一个狭长的张扭性盆地,盆地长宽比值约为7.5~30.0之间,大于7︰ 1,不符合典型的走滑拉分盆地的特征;控制西大滩盆地的西大滩走滑断裂并未见明显的弯曲,从而排除盆地的走滑拉分成因。本文认为西大滩盆地的形成与西大滩断裂本身的张扭性变形直接相关,反映了该地区区域上处于张扭性而非压扭性应变状态,其成因与上地壳刚性变形和下地壳塑性流变密切相关;西大滩地区构造地貌的演化受控于晚新生代以来青藏高原下地壳通道流(channel flow)的活动。结合前人的研究成果认为东昆仑活动断裂带晚期的张扭性活动可能起始于至少7Ma B.P.以前或10±2Ma B.P.,且在昆仑山垭口盆地断陷形成时期(3.6Ma B.P.)活动更加强烈,在0.6Ma B.P.的"昆仑-黄河运动"时期可能达到顶峰,奠定了东昆仑西大滩地区现今的构造地貌格局。     

Stochastic Modelling of the Impact of Flood Protection Measures Along the River Waal in the Netherlands

River flooding is a problem of international interest. In the past few years many countries suffered from severe floods. A large part of the Netherlands is below sea level and river levels. The Dutch flood defences along the river Rhine are designed for water levels with a probability of exceedance of 1/1250 per year. These water levels are computed with a hydrodynamic model using a deterministic bed level and a deterministic design discharge. Traditionally, the safety against flooding in the Netherlands is obtained by building and reinforcing dikes. Recently, a new policy was proposed to cope with increasing design discharges in the Rhine and Meuse rivers. This policy is known as the Room for the River (RfR) policy, in which a reduction of flood levels is achieved by measures creating space for the river, such as dike replacement, side channels and floodplain lowering. As compared with dike reinforcement, these measures may have a stronger impact on flow and sediment transport fields, probably leading to stronger morphological effects. As a result of the latter the flood conveyance capacity may decrease over time. An a priori judgement of safety against flooding on the basis of an increased conveyance capacity of the river can be quite misleading. Therefore, the determination of design water levels using a fixed-bed hydrodynamic model may not be justified and the use of a mobile-bed approach may be more appropriate. This problem is addressed in this paper, using a case study of the river Waal (one of the Rhine branches in the Netherlands). The morphological response of the river Waal to a flood protection measure (floodplain lowering in combination with summer levee removal) is analysed. The effect of this measure is subject to various sources of uncertainty. Monte Carlo simulations are applied to calculate the impact of uncertainties in the river discharge on the bed levels. The impact of the “uncertain” morphological response on design flood level predictions is analysed for three phenomena, viz. the impact of the spatial morphological variation over years, the impact of the seasonal morphological variation and the impact of the morphological variability around bifurcation points. The impact of seasonal morphological variations turns out to be negligible, but the other two phenomena appear to have each an appreciable impact (order of magnitude 0.05–0.1 m) on the computed design water levels. We have to note however, that other sources of uncertainty (e.g. uncertainty in hydraulic roughness predictor), which may be of influence, are not taken into consideration. In fact, the present investigation is limited to the sensitivity of the design water levels to uncertainties in the predicted bed level.     

水库流域入库洪水预报误差分析

由于受水库枢纽工程的影响，使得反推计算的入库流量本身就存在较大的误差，从而增加了入库洪水预报模型研制的难度，影响了这时预报精度的考核。通过对全国诸多水电厂水库流域实时洪水预报的实践，对其入库洪水预报中存在的误差原因及解决方法进行了科学的分析和阐述，以指导实时预报。     

基于MSC MARC的三维构造应力场数值模拟与裂缝预测——以宝浪油田宝北区块为例

MSC MARC的高度非线性有限元分析能力与强大的二次开发接口为复杂三维地质数值模型的建立与三维构造应力模拟与非线性分析提供了有力工具; 并可以通过二次开放子程序建立复杂的岩石本构与破裂准则。本文基于MSC MARC建立了新疆焉耆盆地宝浪油田宝北区块背斜构造三维有限元模型并进行了构造应力模拟分析和裂缝预测。裂缝预测结果与实际动态资料十分吻合。      

基于BP神经网络的泥石流平均流速预测

泥石流平均流速是泥石流防治工程中不可缺少的重要参数,准确地预测泥石流平均流速对于泥石流防治工程的设计是至关重要的。将BP神经网络应用于泥石流平均流速的预测:将泥石流平均流速的影响因素--泥沙平均粒径、泥深、沟床比降和泥石流密度作为BP神经网络的输入单元,通过对云南东川蒋家沟泥石流观测数据的训练与预测建立了泥石流平均流速的BP神经网络预测模型。将预测结果与东川公式和曼宁修正公式的计算结果进行对比:曼宁修正公式和东川公式预测结果最大误差分别为27%和7.3%,BP神经网络的预测结果最大误差仅为3.2%,BP神经网络的预测精度是最高的,可见此方法对泥石流平均流速预测具有适用性和准确性。最后应用此方法预测了乌东德水电站近坝库区内的3条泥石流的平均流速分别为12.8 m/s、11.3 m/s和13.0 m/s,为库区泥石流防治工程提供了可靠的参考数据。     

峨眉山玄武岩分布区内铂族元素异常分析及其找矿远景预测

区域地球化学填图成果表明，在中国西南川-滇-黔交界地区存在一个与产出规模巨大的峨眉山玄武岩分布范围相吻合的Pt，Pd地球化学巨省。作为地幔热柱成因的峨眉山玄武岩的铂族元素丰度虽略有偏高，但玄武岩中铂族元素很难形成可以利用的铂族矿物，故该异常是“非找矿异常”。在该区内寻找铂族元素矿床应在基性岩-超基性岩体出露较多的中岩区南段，注意沿循已知的矿床、矿化或较小型基性岩侵入体，将矿区(或岩体)的整体地质特征、地球化学特征等与典型的岩浆型铂族元素矿床相比较，进而研究、预测本矿区或本岩体的铂族元素成矿的可能性及远景规模等，寻找岩浆型铂族元素矿床，而在岩浆型矿床的周边地质体内注意寻找热液型铂族元素矿床。     

鄱阳湖区风电场风电功率预报研究

风力发电作为一种无污染可再生的能源,已逐渐成为许多国家能源战略可持续发展的重要组成部分。风电场风能预报是风力发电开发中的关键技术问题。为研究鄱阳湖区风力发电预报技术,采用中尺度模式WRF和微尺度模块CALMET对鄱阳湖区长岭风电场进行了200 m水平分辨率风能预报,并根据长岭机组理论功率曲线表和实测数据拟合出理论和实际发电机组功率曲线模型及平均有功功率与发电量模型。根据WRF+CALMET模式预报风速及建立的发电机组功率曲线模型和平均有功功率与发电量模型,预报了长岭风电场发电量。结果表明:长岭风电场23座风机逐小时风速预报值与观测值相关系数为0.42~0.61,均方根误差为2.59~3.68,相对误差为-13.7%~17.4%;对整个风场,预报风速与观测风速的相关系数为0.55,均方根误差为2.8,相对误差为-4.79%。实测发电量值高于预报值,平均偏大39.7 kW,相对误差为-12.6%,预报值与实测值相关性较好,相关系数达到0.52。总体来说,根据中尺度数值模式预报的风速结合风功率、发电量模型预测出的发电量与实测值较为接近,但各月差异性较大。     

秦岭商丹断裂带的构造样式与变形分析

商丹断裂带作为扬子板块与华北板块的缝合带,在秦岭造山带中占据重要的地位。对其进行精细的构造研究,是了解扬子板块与华北板块相互作用过程的关键。研究工作在商丹断裂带东段展开,对该带进行了详细的野外观察、显微构造观察、糜棱岩化过程中温度的估算、有限应变测量、差异应力的计算以及糜棱岩化过程中运动学涡度的计算。变形温压条件指示糜棱岩形成于中-高绿片岩相到低角闪岩相变质条件。差异应力计算结果指示商丹带具备大型构造动力特征。涡度分析表明该断裂带的变形以纯剪切作用占据主导作用,但包含有简单剪切的分量,从而证明了扬子板块与华北板块之间具有以碰撞挤压为主的斜向汇聚方式。