Prediction of one-dimensional compression behavior of Nansha clay using fractional derivatives     

Hong-Hu Zhu  Guo-Xiong Mei  Bin Shi  Lei Gao 《Marine Georesources & Geotechnology》2017,35(5):688-697

Nansha clay is an interactive marine and terrestrial deposited soft clay that is widely spread in Guangzhou, Pearl River Delta, China. To avoid excessive settlement after construction, there is a need for better quantifying the time-dependent deformation of the soft clay. This paper presents a preliminary study to predict the one-dimensional compression of Nansha clay using fractional derivatives. A fractional Merchant model was introduced to describe the time-dependent settlement, and analytical solutions were obtained in terms of the Mittag-Leffler function. The oedometer test results were presented to validate this model. Compared with classical rheological models, the fractional derivative-based model enabled close estimation of the one-dimensional compression with fewer parameters. The meaning of the order of fractional derivative and its relationship with the clay physical properties were explored. It shows that a smaller value of this order corresponded to a higher coefficient of consolidation and a lower coefficient of secondary consolidation. The amplitude of both the primary and secondary consolidation of clay may be estimated quantitatively by the order of fractional derivative. Taken together, these results may open up new avenues for theoretical and empirical modeling of rheological phenomena in clay using fractional derivatives.  相似文献   

近55 a新疆净生态系统生产力对气候变化的响应     

杨静  黄秉光  黄玫  古丽格娜 《干旱区地理》2017,40(5):1054-1060

新疆地处干旱和半干旱气候区,明确其生态系统的碳汇大小及其对气候变化的响应对研究中国干旱区植被碳汇及其对陆地碳平衡的贡献具有重要意义。基于最新地面气象观测数据,利用大气植被相互作用模型AVIM2（Atmosphere-Vegetation Interaction Model 2）,在0.05°×0.05°经纬度空间网格上估算分析了1961-2015年新疆净生态系统生产力（NEP）的时空分布特征及其对气候变化的响应。研究结果表明：近55 a新疆NEP平均值为14.4 gC·m^-2,没有明显变化趋势。空间上看,约40%地区的NEP呈下降趋势,主要分布在天山两麓的城市人口聚集区;而60%地区NEP呈上升走势,其主要分布在新疆昆仑山脉、天山山区和人烟稀少的荒漠地区。新疆NEP对降水量变化更为敏感,气温的变化对NEP的影响并不显著。虽然新疆平均碳汇随着年降水量的变化而在源与汇之间波动,但是从多年平均来看,新疆仍然为碳汇区。  相似文献   

CAP方法反演震源机制的误差分析:以胶东半岛两次显著中等地震为例   总被引：11，自引：3，他引：8       下载免费PDF全文

郑建常  林眉  王鹏  徐长朋 《地球物理学报》2015,58(2):453-462

利用区域波形数据使用CAP方法反演中强地震的震源机制正逐渐得到广泛应用.本文以胶东半岛近期发生的两次显著中等地震为例,讨论了使用CAP方法反演震源机制时的误差估计,展示了反演结果的不确定性分析过程.2013年11月23日和2014年1月7日在山东莱州和乳山分别发生了M4.6和M4.3级中等地震,两次事件均造成了较大影响.我们基于CAP方法,使用自助抽样(bootstrap)技术多次重复反演过程,得到大样本量的震源机制解数据;基于这些数据,使用粒子群算法和聚类分析技术给出了优化解,估计了震源机制解的误差范围,并利用震源机制解的P、T轴给出了震源球上的概率密度分布.  相似文献   

基于最邻近事件距离算法的丛集地震识别方法及应用   总被引：1，自引：0，他引：1  

郑建常  李东梅  王鹏  吕子强  林眉 《地震》2014,34(4)

引入Zaliapin等发展的基于最邻近事件距离算法的丛集地震识别方法,首先使用不同类型的数据对方法进行检验,然后对胶东半岛和沂沭带的区域小震活动进行分析。结果表明,1996年以来沂沭带的小震活动近似满足泊松随机过程,主要是背景地震活动;而胶东半岛地区小震则存在明显的成丛活动。最后将该方法应用到1976年唐山MS7.8地震序列,通过序列发展不同时段的对比分析,结果表明,随着时间的推移,唐山地震序列中受此前发生的主震和较大余震影响作用的事件越来越少,序列的丛集性明显减弱,更多的小震或许可视为反映区域应力状态的背景地震。  相似文献   

临汾市地震台网网内地震震级与山西省地震台网的对比研究     

张梅  郭林旺  张红秀  毛华萍  高娟 《山西地震》2014,(3)

选取2012年3月1日至12月31日临汾市地震台网记录到的ML1.0以上地震,对每个地震进行重新定位,并与山西地震台网的定位结果进行对比分析,找到两台网所定震级的偏差系数,用以修正临汾台网的震级,提高测定结果的精度。  相似文献   

山东地区地壳速度与中强地震的关系     

林眉  郑建常  李霞 《地震地磁观测与研究》2014,(3):51-56

利用山东区域地震数字台网提供的数据,通过三维层析成像方法结合山东地质构造实际情况,对山东区域进行联合走时反演地壳速度结构,获得该区分辨率较高的三维速度结构图像。结果表明：不同深度上的速度分布反映出山东地区深部构造的某些重要信息,为进一步研究该区的活动构造及地震参数计算提供科学依据。在地壳速度结构与中强地震活动的关系上,再次显示出中强震多发生在速度结构高速单元与低速单元的过渡带附近,说明中强震的孕育与震源区周围介质的不均匀性有关。  相似文献   

辽宁省环境效率及其时空分异   总被引：4，自引：1，他引：3  

盖美  连冬  田成诗  柯丽娜 《地理研究》2014,33(12):2345-2357

环境问题已经成为辽宁省经济发展的瓶颈。基于随机前沿分析SFA与非期望产出的数据包络SBM的研究方法,选取2005年到2011年为研究时间,对辽宁省14个地级市环境效率进行测算,并利用聚类分析、基尼系数与β趋同等研究方法对环境效率进行时空分析。在此基础上,利用Tobit模型建立多元回归,以分析辽宁省环境效率的影响因素。结果表明：大连、沈阳、鞍山的环境绝对效率水平较高,朝阳市绝对效率水平最低;大连、盘锦、沈阳处于生产有效单元,朝阳相对效率属强无效单元;在空间与时间的分析上大连、沈阳等是效率水平高的地区,朝阳为最低地区,空间呈“山脊状”分布;绝对效率值差距在不断缩小,相对效率差距在拉大后趋于稳定;回归结果显示产业结构与经济发展水平对环境经济效率及企业资本深化与生产技术水平起正向作用;财政支持与外商直接投资没有通过模型检验,未对环境效率起作用。  相似文献   

灾害链灾情累积放大研究方法进展   总被引：3，自引：1，他引：2  

余瀚  王静爱  柴玫  史培军 《地理科学进展》2014,33(11):1498-1511

近年来全球范围内频发的重大自然灾害事件,表明一种灾害引发一系列次生灾害的灾害链现象使得灾情通过累积放大效应而大大超过单一灾种灾情,深入研究灾害链灾情累积放大过程是有效防范巨灾风险的前提.首先,本文梳理了国内外研究中不同视角下对灾害链现象的理解,认为灾害链一般性概念中应当包含孕灾环境、致灾因子链、承灾体以及它们在时间和空间上复杂相互作用关系,只有从地理学的综合性角度出发,才能正确而完整的理解灾害链过程灾情累积放大机制.其次,按研究思路的差异,综述了当前研究灾害链灾情累积放大过程的5 类方法,包括经验地学统计方法、概率模型、复杂网络模型、灾害模拟以及多学科理论方法.从描述灾害链要素在时间和空间上复合作用的角度出发,分别讨论了它们在刻画灾害链灾情放大过程中的优势与不足.选取了影响较大、灾害引发关系典型的地震灾害链与台风灾害链,从灾种维度综述上述几种方法在实际应用中的概况及进展.最后,提出综合多种方法发展与完善灾害链灾情累积放大效应过程的动态模拟是灾害链的研究趋势,其中关键在于模拟灾害链系统各要素的时间与空间上的耦合,研究思路从“静态—描述—解释”向“动态—过程—模拟”的转变是理解灾害链、灾害系统复杂性的重要途径.  相似文献   

江南-雪峰隆起北缘海相油气富集主控因素和破坏机制     

邓大飞  梅廉夫  沈传波  刘昭茜  汤济广  凡元芳 《吉林大学学报(地球科学版)》2014,44(5):1466-1477

全球油气巨量富集带主要发育于被动大陆边缘、活动大陆边缘及大陆裂谷系中,而江南-雪峰隆起北缘具有区别于这3类的陆内坳陷斜坡带和古隆起边缘斜坡带的大地构造背景。通过对江南-雪峰隆起北缘（扬子南缘）海相油气陆内巨量富集的主控因素和破坏机制的研究,对比全球油气聚集带（区）发育的主要原因,试图建立海相油气富集和破坏的相关模式。类似于江南-雪峰隆起北缘的陆内坳陷斜坡带与古隆起边缘斜坡带的叠合斜坡带,是大陆块体内一种新的油气富集单元。通过研究,认为下寒武统和下志留统两套优质烃源岩、加里东旋回中-晚期和晚印支期-早燕山旋回早期两期良好的成藏时空匹配关系是海相油气富集的主控因素,而加里东旋回末期和晚印支期-早燕山旋回晚期两个关键破坏期,通过隆升剥蚀、断裂开启和岩浆活动等方式导致了海相油气的破坏。时空匹配的叠合斜坡带既是油气聚集的有利场所,又是油气改造的活跃区域。  相似文献   

Late Paleozoic Fluid Systems and Their Ore-forming Effects in the Yuebei Basin, Northern Guangdong, China   总被引：1，自引：0，他引：1  

DENG Jun  YANG Liqiang  SUN Zhongshi  WANG Jianping  WANG Qingfei  CHENG Xueming  ZHOU Yinghua State Key Laboratory of Geological Processes  Mineral Resources  China University of Geosciences  Beijing  Key Laboratory of Lithosphere Tectonics  Lithoprobing Technology of the Ministry of Education  China University of Geosciences  Beijing School of Earth Sciences  Jilin University  Chuangchun  Jilin 《《地质学报》英文版》2005,79(5):673-687

Based on detailed and systematic researches of the geology of ore deposits, fluid inclusions and isotope geochemistry etc., and regarding the Late Paleozoic fluid system of the Yuebei Basin as an integrated object in this paper, we have revealed the temporo-spatial evolution law of the basin＇s fluid system and discussed its ore-forming effects by simulating and analyzing the distribution of ore-forming elements, the fluid thermodynamics and dynamics of evolution processes of this basin. The results show that Late Paleozoic ore-forming fluid systems of the Yuebei Basin include four basic types as follows. （1） The sea floor volcanic-exhalation system developed during the rapid basin slip-extension stage in the Mid-Late Devonian, which affected the Dabaoshan region. It thus formed the Dabaoshan-type Cu-Pb-Zn-Fe sea floor volcanic-exhalation sedimentary deposits. （2） The compaction fluid system developed during the stable spreading and thermal subsidence-compression stage of the basin in the Mid-Late Devonian. The range of its effects extended all over the whole basin. It resulted in filling-metasomatic deposits, such as the Hongyan-type pyrite deposits and pyrite sheet within the Fankou-type Cu-Pb-Zn-S deposits. （3） The hot water circulation system of sea floor developed during the stage of basin uplifting and micro-aulacogen from the late Late Carboniferous to Middle Carboniferous. The range of its effects covered the Fankou region. It thus formed MVT deposits, such as the main orebody of the Fankou-type Pb-Zn-S deposits. （4） The gravity fluid system developed during the stage of fold uplifting and the basin closed from Middle Triassic to Jurassic, forming groundwater hydrothermal deposits, e.g. the veinlet Pb-Zn-calcite orebodies of the Fankou-type Pb-Zn- S deposits. Migration and concentration of the ore-forming fluids were constrained by the state of temporo-spatial distribution of its fluid potential. Growth faults not only converged the fluids and drove them to move upwards, but also the fluids often crossed the faults to the edges of the basin at the bottom of these faults and the lithologic interfaces, and even migrated to the basin＇s edges from top to bottom along the faults, which may be one of the basic reasons for the stratabound deposits to cluster mainly along the contemporaneous faults on the inner border of the basin. The superposed mineralization resulting from the multi-stage activity of contemporaneous faults and ore-forming fluid systems in the basin may be one of the key factors for forming superlarge ore deposits.  相似文献