一种横观各向同性岩体蠕变模型     

李列列  管俊峰  肖明砾  刘海朝  唐克东 《岩土力学》2020,41(9):2922-2930

层状岩体由于层理面或者结构面的存在，在力学上具有横观各向同性的特点，现有的各向同性蠕变模型难以全面反映横观各向同性岩体的蠕变力学特性。为构建能够反映横观各向同性岩体的三维蠕变模型，以能反映瞬时应变、减速蠕变和稳态蠕变特征的黏弹性Burgers模型为基础，基于常泊松比假定，在三维各向同性蠕变本构方程的基础上，按照算子替换的方法，将横观各向同性柔度矩阵代替各向同性柔度矩阵，并考虑了平行和垂直层理方向岩体蠕变力学行为的差异性，推导了横观各向同性岩体的三维蠕变本构方程。根据本构方程的特点，提出了根据平行和垂直方向岩体蠕变试验结果进行三维蠕变本构模型中蠕变参数的辨识方法。将提出的模型应用于三轴蠕变试验参数辨识，从而获得了一套完整的三维蠕变参数，并与试验结果进行对比分析，从而验证了所提模型与方法的合理性和有效性。进一步，指出了传统蠕变试验设计方案的局限性，给出了横观各向同性材料蠕变试验设计建议。研究成果为研究岩体三维蠕变机制提供了新思路，可对岩体蠕变试验设计提供相应的科研支撑。  相似文献   

Large debris flows in Chosica,Lima, Peru: the application of hydraulic infrastructure for erosion control and disaster prevention     

S. P. Villacorta  K. G. Evans  K. Nakatani  I. Villanueva 《Australian Journal of Earth Sciences》2020,67(3):425-436

Abstract

Large debris flows in steep-sloped ravines debouching to the Rimac River, in metropolitan Lima (Peruvian capital), have resulted in considerable loss of life and property adversely impacting communities in the region. Temporal, spatial and volumetric features of debris flows are difficult to predict, and it is of utmost importance that achievable management solutions are found to reduce the impact of these catastrophic events. The emotional and economic toll of these debris flows on this increasingly densely populated capital city in South America is devastating where communities must live in such inadequate and dangerous conditions. To address this problem, the application of advanced Japanese technology, Sustainable Actions Basin Orientation (SABO), has been investigated using a geomorphological modelling to develop an implementation plan. Rayos de Sol stream basin in Chosica, was selected as a pilot to develop the proposal, as it is considered high risk due to the presence of ancient debris flows and recent flows in 2012, 2015 and 2017. The recurrence of debris flows in this location has resulted in numerous deaths and catastrophic property losses. This study combines geologic and geomorphic mapping and hydraulic and landform evolution numerical modelling. The implementation of a SABO Master Plan based on the multidisciplinary assessment hazard scenarios, will allow the implementation of feasible mitigation actions. The SABO technology has been applied successfully in Japan and other countries in areas with steep short slopes, similar to the conditions surrounding the Peruvian capital. Results from this study will be presented to the Peruvian Government as part of an action plan to manage debris-flow impact.

1. KEY POINTS

2. High-risk mass slope failure is linked to poor urban planning in urban developing regions of Lima the capital of Peru.

3. A multidisciplinary study including geotechnical and hydrological analysis, engineering design, and socio-economic research is required to implement a SABO Master Plan, and this basin is pilot study basin.

4. At the present time, a maintenance programme for existing hydraulic structures should be implemented, and a flood risk management plan developed may propose the relocation of some communities and infrastructure.

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地震应急指挥中心可视化中控系统的设计与实现     

林向洋  文鑫涛  高小跃  甄盟  郑通彦 《地震地磁观测与研究》2020,41(4):225-231

介绍地震应急指挥中心中控系统的建设情况，阐述了可视化智能中控系统的功能需求、逻辑结构和应用框架结构，分析了可视化智能中控系统的功能特点，并对中控系统的技术发展和应用进行展望。  相似文献   

Experimental investigation on a cabin-suspended catamaran in terms of motion reduction and wave energy harvesting by means of a semi-active motion control system     

《Applied Ocean Research》2019

A novel concept catamaran equipped with a suspended cabin, named Wave Harmonizer Type 4 (WHzer-4), is proposed and evaluated. The mass-spring-mass system is constructed by mounting four sets of suspensions in-between the cabin and the twin-hull. Two sets of dual motor/generators (M/Gs) are attached on the center beam of the cabin's deck fore and aft. Each shaft-end of the dual M/Gs is connected to the twin-hull through a rack-pinion gear unit. In this way the vertical relative motion between the cabin and the twin-hull can be transferred into the rotational motion of the M/Gs, and vice versa. A semi-active motion control system, which contains a proportional-integral (PI) controller, is designed and applied to each of the dual M/Gs for the aim of absorbing wave energy under the condition of suppressing the local vertical velocity of the cabin as much as possible. A 1/5 scale model ship with a length of 1.6 m is built, and a forced-oscillation bench test is implemented to validate the performance of the control system. Then, a series of towing tank tests is carried out in regular head waves. The heave and pitch responses of the cabin, those of the twin-hull and the corresponding wave energy capture width ratio (CWR) at five control scenarios and two reference scenarios are investigated. Discussion on the results of the tank test shows that the motion reduction of the cabin and the wave energy harvesting can be achieved simultaneously at a few wave conditions. However, at other conditions, although noticeable amount of wave energy is harvested, motion reduction of the heave and pitch of the cabin could not be obtained at the same time. It is suggested that varying the gain settings of the PI controllers according to the location of the controllers may improve the effectiveness of the proposed control system.  相似文献   

2012-2018年巢湖水质变化趋势分析和蓝藻防控建议   总被引：4，自引：3，他引：1  

张民  史小丽  阳振  陈开宁 《湖泊科学》2020,32(1):11-20

巢湖自1990s中期至2012年间水质明显改善,但是近年来水质改善效果变缓,2018年蓝藻水华面积显著增加,为有效评估巢湖水体环境的变化,通过对20122018年巢湖17个点位的逐月调查数据分析阐述了近年来巢湖水质和藻情的变化特征,并在流域空间尺度上分析了巢湖流域水污染治理的进展和不足,为后续治理方向的调整和确定提供支撑.20122018年湖区调查数据显示:巢湖湖体总磷和总氮浓度显著升高,铵态氮浓度显著下降,水华蓝藻总量显著升高.在空间上,各污染指标水平呈现由西向东呈逐渐降低的趋势,但是各指标在不同湖区随时间的变化趋势差异明显,西部湖区的总磷、总氮和水华蓝藻指标近年来略有下降或持平,中部和东部湖区则显著升高,所以巢湖湖体总氮和总磷浓度的升高主要源于中、东部湖区的升高,这也是这两个湖区水华蓝藻变动的主要驱动因素.主要入湖河口数据显示:西部4条主要入湖污染河流(南淝河、十五里河、塘西河和派河)水质明显改善,但仍处于较高污染水平,中东部入湖河流(兆河、双桥河和柘皋河)总磷浓度明显升高,是中东部湖区水体营养盐升高的主要原因.中东部河流入湖污染的增加加剧了该区域湖体的富营养化水平,尤其是总磷浓度明显提升,导致中东部湖区夏季水华蓝藻的优势种从鱼腥藻种类演替为微囊藻种类.夏季微囊藻的大量繁殖,使得2018年巢湖中东部湖区部分月份水华面积异常增高.因此,巢湖流域的治理应该在持续强化流域西部合肥市污染治理的同时,增加对流域中部和东部治理的关注和投入.  相似文献   

基于自然区块的城市热环境空间分异性研究     

杨智威  陈颖彪  吴志峰  千庆兰  黄清瑶 《地理科学进展》2019,38(12):1944-1956

通过有效解决建设用地子类划分,实现定量评价城市热环境的空间分异性,对改善城市生态环境、实现城市化的健康发展具有重要的意义和科学价值。论文以广州市为例,参考自然城市的概念,基于5类兴趣点(Point Of Interest,POI)开放数据,结合城市建设用地分类标准,构建5类自然区块;在Landsat 8遥感影像地表温度反演的基础上,计算分析自然区块下地表热场等级分布格局、热场平均值及热环境足迹范围,以对城市热环境空间分异性进行评价。研究表明：① 自然区块的构建,能准确地反映各类POI数据空间分布情况,能够实现对建设用地子类型的划分;② 5类自然区块内部地表热场等级均以高温像元为主,但等级分布具有显著差异。同时,自然区块的热场平均值由高到低的排序为：工业区块>商业服务业区块>交通与道路区块>居住区块>公共管理与服务区块;③ 自然区块形成的高温集聚区,存在热量扩散现象,实际影响范围大于其物理边界,5类自然区块的热环境足迹范围具有分异性。热环境足迹影响范围由大到小排序为：工业区块>商业服务业区块>居住区块>道路与交通区块>公共管理与服务区块。研究结果可为微观尺度上分析城市热环境、改善城市生态环境、实现城市化的健康发展提供科学依据。  相似文献   

基于U形卷积神经网络的震相识别与到时拾取方法研究   总被引：8，自引：0，他引：8       下载免费PDF全文

赵明  陈石  房立华  David A Yuen 《地球物理学报》2019,62(8):3034-3042

精确获取震相到时是地震定位和地震走时成像等研究的重要基础.近年来，随着地震台站的不断加密，地震台网监测到的地震数量成倍增长，发展快速、准确、适用性强的震相到时自动拾取算法是地震行业的迫切需求.本文在前人工作基础上，发展了Pg、Sg震相自动识别与到时拾取的U网络算法（Unet_cea），使用汶川余震和首都圈地震台网记录的89344个不同震级、不同信噪比的样本进行训练和测试.研究表明，U网络能够较好地识别Pg、Sg震相类型和拾取到时，Pg、Sg震相的正确识别率分别为81%和79.1%，与人工标注到时的均方根误差分别为0.41 s和0.54 s.U网络在命中率、均方根误差等性能指标上均明显优于STA/LTA和峰度分析自动拾取方法.研究获得的最优模型可以为区域地震台网的自动处理提供辅助.  相似文献   

基于钻进状态监测的智能工况识别          下载免费PDF全文

范海鹏  吴敏  曹卫华  赖旭芝  陈略峰  陆承达 《探矿工程》2020,47(4):106-113

钻进过程状态监测旨在实时描述钻进工况，判断运行性能优劣程度进行非优追溯，及时指导司钻人员调整作业操作,保证钻进过程安全、高效、稳定开展。钻进工况是钻进系统运行状态的反映，因此开展面向状态监测技术的钻进工况识别研究具有重要的理论和应用价值。本文针对钻进工况识别问题，基于状态监测数据，建立基于支持向量机的钻进工况识别模型，对钻进工况进行识别。综合工况识别结果，对钻进效率进行评估，并对影响钻进效率的因素进行讨论，寻找提升钻进效率的手段。最后，采用钻进现场实钻数据进行仿真实验,验证所提方法的可行性和有效性。  相似文献   

基于随机森林的光子计数激光雷达点云滤波     

陈博伟  庞勇  李增元  卢昊  梁晓军 《地球信息科学学报》2019,21(6):898-906

新一代星载激光雷达卫星ICESat-2首次采用了微脉冲光子计数激光雷达技术,由于单光子探测的灵敏性导致数据在大气和地表下层产生了大量噪声,因此对光子计数激光雷达点云数据实现信号和噪声的分离是开展进一步应用研究的前提和基础。本文选择美国俄勒冈州和弗吉尼亚州2个研究区,采用MATLAS数据,根据光子点云数据的特点构造了12个光子点云特征,对所构造的特征利用随机森林进行变量筛选,用机器学习方法对光子点云进行分类,并将建立好的模型推广到整个研究区。研究结果表明,本文构建的分类器分类总精度达到了96.79%,Kappa系数为0.94,平均生产者精度和用户精度分别为97.1%和96.8%。在相对弱噪声、平坦地形区域和强噪声、复杂地形区域都取得较好的分类结果。本文结果显示了基于少量样本通过机器学习的方法构建模型,可以推广到较大范围区域的光子点云分类应用中。  相似文献   

新矿物与新矿物研究创新探索     

李国武 《地学前缘》2020,27(5):1-9

作为矿物学的重要基础研究方向之一,新矿物的发现及其晶体结构、晶体化学的研究始终备受各发达国家的一贯重视。新矿物的研究和发现及其成果具有国际性,在一定程度上反映了国家在该领域以及整体科技水平和对科学发现的贡献。笔者近年来参与了对若干存疑矿物进行的精细晶体结构与晶体化学研究和矿物学研究,从2005年至今参与发现的23种新矿物均获得国际矿物学协会新矿物及分类命名委员会(IMA-CNMNC)所批准。这些新矿物的获批得益于成功地获取了成分数据、衍射数据和晶体结构的阐明。本文就新矿物的认定规则、申报内容和数据、分类命名、研究内容及工作方法等进行综述,在此抛砖引玉,希望通过交流促进我国新矿物研究领域的发展。  相似文献