SH波地表散射的局域边界元模拟          下载免费PDF全文

盖增喜  陈晨旭 《地球物理学报》2020,63(6):2274-2280

本文提出了一种计算不规则起伏地形中SH波散射的有效方法——局域边界元法.本方法基于传统边界元法,为计算复杂地表散射问题提供了一种更加高效的解决方案.根据地震波满足的边界积分方程中牵引力格林函数的特性,我们将自由边界分解成水平部分和起伏部分.通过公式推导,可将水平部分的位移由起伏部分的位移通过格林函数线性叠加表示,因此只需对起伏部分的位移进行直接求解,从而极大地减少了待求解的未知数个数,显著提高了计算效率.通过与半圆形山谷SH波平面波入射的解析解比较,验证了方法的正确性.数值模型比较显示,局域边界元模拟结果与传统边界元数值解完全吻合,但是大幅提高了计算效率.因此,局域边界元法可以作为模拟不规则地形中地震波散射的有效工具.  相似文献   

Bedrock erosion due to hoeing as tillage technique in a hilly agricultural landscape,southwest China     

Haichao Xu  Jianhui Zhang  Yuhang Wei  Jiadong Dai  Yong Wang 《地球表面变化过程与地形》2020,45(6):1418-1429

Tillage on hillslopes may not only induce severe soil erosion, but may also cause bedrock erosion under certain conditions. Yet, little is known about bedrock erosion by tillage in a hilly agricultural landscape, southwest China. The aim of this study is to quantify the translocation of rock fragments derived from bedrock fragmentation by hoeing under different conditions, including slope gradient, hoeing depth and soil-covered thickness using a gravel tracing method. The reliability of the gravel tracing method was confirmed by the bedrock dyeing tracing method. Hoeing depth is a significant factor affecting the translocation rate of rock fragments (Q_r ). Meanwhile, under the condition of overlying soil layers (0.06−0.10 m thick), the values of Q_r were significantly smaller with a reduction of 20.7−25.6%, compared with rock fragmentation by hoeing for bare bedrock. However, slope gradient was found to have insignificant effects on Q_r . Fractured bedrock moved as individual small fragments, which was mainly controlled by the hitting force of the hoe, while soil moved in the shape of lumps, which was dominated by both drag force of the hoe and gravity. This study suggests that hoeing into soil-covered bedrock can diminish bedrock erosion while providing soil matrix for shallow soil layers. Our work presents a quantitative assessment of bedrock erosion by hoeing and an underlying insight into characteristics of bedrock erosion by tillage operations in hilly agricultural regions with mudstone and shale, southwest China. © 2020 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

堆积阶地古老滑坡识别方法及其在线状工程地质勘察中的应用     

安玉科  樊江  马胜午  马建全  高娟  毛立军 《吉林大学学报(地球科学版)》2020,50(6):1787-1794

阶地型古老滑坡体形成后，长期受各种营力影响，导致古老滑坡地貌形态破坏严重甚至消失。目前遥感技术和普通工程地质调绘很难发现这些滑坡的存在，给工程建设和后期运营造成较大安全隐患。为准确识别形态特征不明显的古老滑坡体，从阶地物质结构特征演变入手，找到阶地受剪切破坏产生的典型物质结构特征，将地层结构错断、卵砾石异常定向排列、摩擦镜面和泥包粒的眼球构造等作为滑坡准确识别依据。首先采用沿沟谷进行工程地质测绘的纵横交错追踪法确定滑坡体纵向范围和滑面形状，再结合地貌特征推测各级、块滑坡平面范围和分布，最后用点状勘探工程验证和校正推测结论。可将其总结为由"地貌异常、沿沟追踪、面上推断、点状校验"组成的阶地型滑坡识别方法，即物质结构异常推断法。结合线状工程勘察设计各阶段工作特点，提出线状工程前期工作中阶地型滑坡识别步骤，并在临渭高速公路工程建设项目中取得成功应用。  相似文献   

面向目标自适应有限元法的带地形三维大地电磁各向异性正演模拟          下载免费PDF全文

曹晓月  殷长春  张博  黄鑫  刘云鹤  蔡晶 《地球物理学报》2018,61(6):2618-2628

传统三维大地电磁各向异性模拟均是基于规则六面体网格，计算精度有限且较难拟合复杂地质条件.本文采用面向目标自适应非结构矢量有限元法，对三维大地电磁各向异性介质进行模拟.首先从电场双旋度方程出发，利用伽辽金方法建立变分方程；然后利用电流密度连续性条件构建适合大地电磁各向异性问题的加权后验误差估计方法，实现面向目标的网格自适应正演；最后通过典型算例分析各向异性对网格自适应和大地电磁响应的影响特征以及各向异性的识别方法.本文算法能够高精度地拟合起伏地表和任意各向异性介质，适用于分析复杂地电条件大地电磁响应特征，为提高大地电磁资料解释水平提供了理论基础.  相似文献   

2001年昆仑山口西M_S8.1地震对周围断层的应力影响数值分析          下载免费PDF全文

任天翔  程惠红  张贝  石耀霖 《地球物理学报》2018,61(12):4838-4850

大地震的发生往往会引起周围区域形变场和应力场变化，且对临近断层上的应力状态也有影响.2001年11月4日，昆仑山口西发生了半个世纪以来中国最大的M_S8.1级地震.本文基于已有的滑动模型，建立了三维含地形高程的横向不均匀性椭球型地球有限元模型，采用等效体力方法，分析了此次M_S8.1地震产生的全球同震位移和应力场变化.与解析方法相比，该模型考虑了地形、Moho面起伏和地球介质横向不均匀性；与一般的有限元数值模拟相比，该模型考虑了地球曲率和椭率，合理地规避了有限块体模型假定边界位移为零所引入的误差.计算得出同震位移与GPS观测数据可以很好地吻合.据库仑破裂应力准则和震源参数，计算得出昆仑山口西M_S8.1地震的发生造成了汶川、芦山、改则和当雄地震的发震断层上库仑应力增加，对这些地震的发生起促进作用；而造成玉树和德令哈地震发震断层上的库仑应力变化为负值，在一定程度上抑制了这些断层的地震活动性.此外，计算结果显示地球地形高程、介质非均匀性和椭率对昆仑山口西M_S8.1地震同震变化计算有一定的影响，其中地形和椭率造成的同震位移场相对误差约10%.  相似文献   

Feasibility of signal enhancement with multiple grounded‐wire sources for a frequency‐domain electromagnetic survey          下载免费PDF全文

Haigen Zhou  Yao Yao  Changsheng Liu  Jun Lin  Lili Kang  Gang Li  Xinsen Zeng 《Geophysical Prospecting》2018,66(4):818-832

Frequency‐domain electromagnetic methods with a grounded‐wire source are powerful tools in geophysical exploration. However, the signal may be too weak to guarantee the quality of survey data in complex electromagnetic environments, especially when the receiver is located in the air for the newly developed grounded‐source airborne frequency‐domain electromagnetic method. In this paper, a signal enhancement method with multiple sources is proposed to solve this problem. To evaluate the signal enhancement effect, we compared the signals generated by a single source and multiple sources with equal electric moment. The signal differences caused by synchronisation error and separation distance between source elements were analysed, and the methods to achieve maximum signal were introduced. Besides, we discussed the interaction between adjacent source elements to ensure the system safety, including the changes in output current and the safe distance between two sources using a dual‐source model. Lastly, a comprehensive field experiment was designed and conducted to test the multiple‐source method. The data processing results are comparable for single and dual sources, and the signal‐to‐noise ratio of dual source is higher in the field test. The subsurface resistivity structure at the test site is consistent with the previous controlled‐source audio‐frequency magnetotellurics method. These results show that signal enhancement with multiple sources is feasible. This study provides guidance to the application of multiple sources in field surveys when the survey environment is complex and rigorous.  相似文献   

基于概率积分法的采动坡体稳定性预测与分析          下载免费PDF全文

王猛  孙丽丽  薄怀志 《山东国土资源》2018,34(12)

地下采煤会引起地表沉降、变形,甚至引发山体、河堤滑坡等地质灾害。采动坡体的稳定性研究一直是采矿工程中实际关心的问题。该文首先介绍分析了概率积分法移动变形稳态、动态预测模型以及基于极限平衡理论的单滑面采动坡体稳定性预测模型,提出了使用概率积分法结合Knothe时间函数对采动坡体稳定性进行预测分析的方法,并使用C#及XML Schema语言编制了相关的计算程序。最后,结合一个工程实例对采动坡体稳定性和动态变化过程进行了预测与分析,通过实测数据验证了提出方法的可行性,得出了采动引起的坡体下沉是影响坡体稳定性的主要因素,并提出了在坡体拉伸阶段进行注浆加固的方法。  相似文献   

杭州湾中部实测波浪特性分析   总被引：1，自引：0，他引：1  

杨斌  杨忠良  叶钦  张俊彪  施伟勇 《海洋工程》2018,36(3):96-103

利用杭州湾中部一年实测波浪资料,分析该地区的波参数统计变化特性,采用最小二乘法拟合得出相关参数之间的关系式,并统计分析了频谱特性。结果表明:杭州湾中部以小浪和轻浪为主,在各月分布较为均匀,年平均周期为2.97 s;最大一次波浪过程为冷空气影响所致,影响强度大于台风莫拉克;常浪向分布在东北至东南向,其中又以小浪出现较多,对应的波周期以2~4 s为主;强浪向主要分布在西北和东北方向,对应的波周期主要分布在3~5 s;多数特征波参数之间相关关系较好;由谱分析得知风浪占多数,且以单峰为主。研究结果可为相关工程和理论研究提供基础资料。  相似文献   

An Investigation of the Factors Affecting Saline Ice Melting Processes and Desalination          下载免费PDF全文

Yue Zhang  Jingsong Yang  Rongjiang Yao 《洁净——土壤、空气、水》2018,46(8)

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基于高斯两步移动搜寻法的村镇避难场所可达性研究     

但文羽  肖映辉  胡周灵  詹庆明 《地球信息科学学报》2018,20(10):1412-1421

避难场所可达性是指避难场所与受灾居民之间的通达性,即灾害发生时,避难人员通过避难疏散通道到达避难场所的难易程度,是评价避难场所布局合理性的重要指标。本研究结合高斯两步移动搜寻法和网络分析法,从供需双向出发对村镇地区避难场所进行可达性分析。2种方法的结合,既充分考虑了需求点与设施点的相互作用,又充分考虑了设施点的吸引力随距离的衰减关系,并基于实际道路,以步行疏散时间作为搜索半径,降低了传统研究中因忽略供需间相互作用及实际距离而引起的可达性结果的误差。最后,以神农架松柏镇区为例,验证该方法的实际应用价值。结果表明,该方法能够有效测定村镇地区避难场所的空间可达性,同时,基于GIS软件可以直观地揭示研究区域内避难场所可达性空间分布差异。该方法可为制定科学的村镇防灾减灾规划提供方法支持。  相似文献