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关键词： 智能网格降水   水文-滑坡耦合模型   洪水与滑坡灾害   大尺度滚动预报  

摘要： 为解决洪水和滑坡在大尺度实时预报中面临驱动数据、土水参数难以获取以及计算负担的问题，以水文-滑坡耦合模型（CRESLIDE）为基础，引入无缝隙精细化智能网格降水数据作为驱动因子，利用土层厚度模型及土壤类型数据获取分布式土水参数，结合地表覆盖信息及累积降雨量动态识别敏感区域，采用并行技术加速计算过程，构建了全国尺度的水文-滑坡耦合模型，将其应用于2022—2023年降雨诱发洪水和滑坡灾害的实时预报，并对汛期6—8月的长序列和个例灾害进行检验，结果表明：并行计算加速比最高可达5.53；滑坡集中分布在我国中部以南地区，6到8月洪水及滑坡灾害整体上从南方扩展至北方；在长序列检验中，模型对洪水和滑坡的预报精度指标ROC-AUC值均超过或接近0.7，其中洪水的预报效果优于滑坡；在个例检验中，模型计算的灾害发生位置和时间与实测结果较为一致。

关键词： 酸性环境   干湿循环   灰岩   损伤本构   损伤演化  

摘要： 为更好地探究灰岩在酸性干湿循环作用下的损伤规律，以桂林岩溶区灰岩作为研究对象，对其开展不同酸性干湿循环作用下的常规三轴压缩试验，分析灰岩损伤后的强度和变形特征。通过建立灰岩在酸性干湿循环-荷载作用下的几何损伤模型，引入Weibull分布函数和复合损伤变量，得到灰岩的统计损伤本构模型。结果表明：在酸性干湿循环作用下，灰岩的内部结构遭到破坏，相较于峰值应力，弹性模量的劣化度更高；模型模拟曲线和试验数据吻合度较高，能够客观地反映灰岩三轴受压破坏的应力-应变全过程和变形特征；灰岩的总损伤演化曲线基本呈“s”型，分为初始损伤阶段、损伤快速发展阶段、损伤减缓发展阶段、完全损伤阶段；pH值的减小在同一循环次数下对灰岩的脆性有增强效应。研究结果可为岩溶区的岩土工程建设、边坡治理等提供参考。

关键词： 地震映像   时频分析   HHT   岩溶识别  

摘要： 在岩溶地区为减少铁路隧道工程安全隐患,需对在建隧道隧底进行岩溶探测工作,查明岩溶发育情况并及时整治。地震映像法是快捷无损的高效探测手段。利用岩溶、岩体破碎等地质体对地震波的衰减吸收及对地震波频谱影响规律有别于完整围岩,采用Hilbert-Huang变换方法获得地震映像记录的瞬时频率在时间空间上的分布情况,探讨经验模态分解后各阶模态的频谱分布规律。对某铁路隧道实测数据在剔除坏道、能量均衡、滤波预处理后,采用HHT方法进行处理,分析岩溶和岩体破碎区瞬时频率分布特征。综合利用时域和频域特征识别岩溶发育及空间展布情况,提高隧底地震映像法数据解释精度和岩溶识别准确性。

关键词： 三峡库区   逆向岩质岸坡   二维模型试验   变形破坏机理   塌岸-滑坡  

摘要： 现阶段大多数逆向岩质岸坡倾倒失稳破坏均被解释为受倾角和结构面控制的渐进式整体失稳破坏机制，但据调查表明一些库区逆向岸坡倾倒变形加剧或失稳前，都普遍存在前缘塌岸现象。为深入研究塌岸约束条件下塌岸-滑坡破坏机制及其灾变过程，本研究以三峡库区巫峡段龚家坊滑坡为例构建二维物理模型进行试验，开展典型逆向岩质岸坡在库水位侵蚀下发生塌岸-滑坡破坏机理研究。研究结果表明：（1）在滑坡失稳演化过程中塌岸改变了坡形、坡体结构、应力分布，并且为上部变形体提供了重要临空条件，是逆向岩质岸坡滑坡破坏的灾变加速诱因；（2）形成滑坡的主要原因在于反倾岩层重力时效的累计下弯曲倾倒产生大量拉张裂隙，蓄水后纵横两向裂隙逐渐在塌岸的影响下产出并贯通形成多级滑面；（3）塌岸-滑坡链式演化过程中，塌岸发生前岸坡各点的应力、位移均无明显波动，塌岸发生后坡内应力集中现象明显，坡表变形，破裂面逐步贯通；（4）不同深度的坡脚侵蚀区在塌岸-滑坡演化过程中失稳坡体均有明显的分级滑移现象，滑移前，侵蚀区顶部岩梁在上覆荷载的挤压下岩层层理面累计弯曲角度达到15°～23°时，斜坡后缘卸荷裂缝发育，进一步贯通形成深度约为侵蚀区深度2.5～3倍的滑面；（5）滑坡破坏规模与坡脚侵蚀深度正相关，坡脚侵蚀深度深，塌岸出现越早，形成潜在破坏区范围越大，岩层变形破坏过程中弯曲滑移现象越明显。相关成果可为库区逆向岩质岸坡倾倒破坏机制的研究提供新视野，为库区类似岸坡的防治工作提供理论依据。

关键词： 公路规划   鲁棒性   地质灾害   渗流理论   交通可达性  

摘要： 地质灾害的发生通常导致道路交通基础设施大面积故障，将对区域内的交通活动产生严重影响.为分析交通系统抵御灾害破坏的能力，本研究在考虑地质灾害对运输网络影响的基础上，提出了一种评估公路网络鲁棒性的方法.结合历史灾害数据，将灾害对道路交通的影响量化为网络中路段的受损概率，以路段受损概率和路段重要性指标定义了路段的脆弱性指标.运用渗流理论，通过模拟并比较网络在受到不同策略的攻击后鲁棒性指标的变化，从网络结构和性能两个方面评估了网络的鲁棒性.在结构方面，以通过网络连通子图规模找出渗流的临界阈值作为鲁棒性指标；在性能方面，以网络整体可达性评估渗流过程中网络整体性能变化.研究发现，网络在基于路段脆弱性指标的攻击下最为脆弱，结构和性能两个方面的评估结果均表明网络的主要组件约占整体结构的40%～50%.同时，本研究以渗流的临界阈值和鲁棒性指标变化峰值识别出了可能的关键路段，提出通过对比不同路段对网络整体的影响，确定网络中有效关键路段的方法.本研究提出的从网络鲁棒性评估到网络关键路段识别的研究框架能够为评估和提升交通网络鲁棒性提供参考，并为交通运输网络的规划和管理提供理论支撑.

关键词： 新丰江水库   诱发地震活动   发震断层   地震诱发机制  

摘要： 新丰江水库位于广东省河源市,是华南陆块中地震活动最为活跃的区域之一。作为水库诱发地震的典型研究区,新丰江水库的地质和地震活动研究有助于我们了解板内地震与水库诱发地震共同作用的情况。国内多个团队通过密集台站观测,对新丰江水库的地震活动研究取得了重要进展。从地震空间分布来看,新丰江水库地震主要受区域断裂控制,以团簇状集中出现在西北部和东南部,其中西北部地震团簇分布较为密集,主要受到大坑南断裂和隐伏断裂的共同控制;而东南部地震则呈现更为分散的空间展布,结合地震剖面图可以发现断层表现出浅部高角度和深部低角度的特征。在时间分布上,早期地震活动主要集中在库区东南部,自2000年开始西北部开始出现地震活动,且数量逐年增多。震级-频度关系显示库区西北部b值较高,且呈现逐年升高的趋势;库区东南部b值则变化较大,表明该区域的应力场可能存在较大变化,是未来可能诱发强震的区域。震源机制解研究显示早期西北部的发震断层为走滑性质,但在2015年后出现地震从走滑断层向倾滑断层迁移特征;东南部的震源机制解相对复杂,地震同时受走滑断层和正断层影响。总体来说,新丰江水库地震活动主要受到区域构造应力的影响,近些年地震活动的空间分布和属性都呈现迁移的趋势。基于迁移特征,推测可能是水库蓄水活动导致了上覆水荷压力和孔隙流体压力的变化,促进了区域内应力的释放和地震迁移。后续工作可采用分布式光纤传感等新观测技术和深度学习等新方法对库区地下构造和断裂破裂过程进行更精细的研究。

关键词： 螺丝钉   振荡增大   理论力学  

摘要： 本文从动力学角度,对2023国际青年物理学家锦标赛的第9题“摆动螺丝(Oscillating Screw)”进行了理论分析和实验探究。该问题描述了在斜坡上释放一个螺丝钉,螺丝钉沿着斜坡向下运动时可能会产生越来越大的振荡。本文通过下滑过程中的受力分析解释了振荡振幅增大的原因,并通过实验进行验证。另外,本文还利用仿真软件通过模拟仿真探究了不同参数对该运动的影响。

关键词： 避雷器   有限元分析   地震易损性   概率地震需求模型   多重不确定性  

摘要： 变电站中的避雷器在地震中易受破坏,对其进行抗震评估分析是必不可少的。为研究220 kV避雷器的抗震性能和地震易损性,建立了220 kV氧化锌避雷器-支架体系的精细化有限元模型。基于数值模拟,首先,对其进行地震响应分析,研究了避雷器的地震响应特点和抗震能力;其次,对避雷器进行了在地震动、电气设备结构和认知等多重不确定性下的地震易损性分析;最后,建立概率地震需求模型拟合得出避雷器的失效概率与地震峰值加速度的关系曲线,即易损性曲线。结果表明:在9度设防地震作用下,220 kV氧化锌避雷器抗震能力较强,失效概率仅为0.03;支架放大系数为1.915,大于现行规范中规定的最小取值1.2,说明在实际研究中应考虑支架的实际放大作用。在地震易损性分析中,该避雷器的抗震能力中值为0.79 g。随着所考虑的不确定因素的增加,当遭遇的地震强度低于设备的抗震能力中位值时,电气设备的失效概率增大,当遭遇的地震强度高于设备的抗震能力中位值时,失效概率则降低。说明在分析电气设备的地震易损性时,应考虑多重不确定性的影响。本文的研究为避雷器的抗震设计以及在不同地震强度下的失效概率提供了有益的参考和借鉴价值。

关键词： 超导重力仪   背景噪声   地震频段   功率谱密度  

摘要： 详细研究了超导重力仪台站背景噪声水平的评估方法;基于该方法,选取了2010智利地震、2011Tohoku地震和2015智利地震前后多台超导重力观测数据,评估其在地震频段的背景噪声水平,得到了不同台站的地震噪声等级SNM;对不同超导重力仪记录背景噪声水平最低的5天进行统计分析,得出包含大震事件的多台站连续超导重力数据求取最平静期时段,大震发生前5天至大震发生后10天可不予考虑,为多台站的地震平静期时段选取提供参考。

关键词： 地震活动性参数   因子分析   平原地震   华北地震  

摘要： 引入因子分析方法,对平原地震区域中小震序列的16种地震活动性参数进行降维综合,发现目前综合指数W处于平静幕的最高值区。通过进一步单因子分析结果推测,平原地震区域地下介质可能发生变化,未来华北地区地震活动性有增强趋势。