王航
- 作品数：9 被引量：78H指数：5
- 供职机构：北京大学地球与空间科学学院地球物理学系更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：天文地球医药卫生更多>>
- 地震预测方法Ⅴ:地下流体方法被引量：4
- 2017年
- 地下流体是地壳中非常活跃的组成部分,它具有流动性和不可压缩性.岩石力学实验结果表明,地震孕育和发生时,会在孕震区局部产生应力集中和大量微裂隙,随着应力的重新分布,发生明显的裂隙开闭等可观测的变化.流体可以把地下深处与地震孕育有关的岩体物理状态变化等信息带到地表,如承压水井的井水位可以用来观测含水层中的体应变,同位素浓度等物理量可以反映流体渗流途径中岩体连通性的改变,在一定条件下可以在地表产生可观测的地震前兆异常现象.关于地下流体发展了一些重要的地震预测方法,本文主要总结了前人关于这些方法的理论和实践,讨论了如何建立地下水短期及临震预兆与地震三要素之间的联系,分析了地下流体反映地震孕育过程需要满足的条件,并对与地下流体有关的地震预测方法进行了讨论.
- 赵永红谢雨晴王航张琼
- 关键词：地下流体井水位地震预测
- 三峡树坪滑坡动力学的有限元模拟被引量：3
- 2016年
- 三峡工程是迄今为止最大的水利工程,对库区滑坡灾害的监测和机制研究一直是重要的研究课题。本文利用Terra SAR-X的强度图进行相关计算,求解出2009年5月20日至8月5日期间三峡树坪滑坡的形变场。该形变场特征和树坪滑坡体的地形特征吻合甚好,位移大小、方向和三峡大学对滑坡体的野外观测结果基本吻合。以此高精度位移场为外部约束,结合野外观测资料对滑坡体介质力学性质进行分类并选取边界条件,利用有限元方法对滑坡活动进行动力学计算模拟。计算过程中对滑坡体的滑动面形状、因降雨引起材料参数变化和三峡水库水位等因素分别反演和调整,得出符合其变形和发展过程的滑坡动力学特征。发现软弱带的物性参数决定滑坡体总体滑动量,滑坡体的物性参数决定位移分布的峰值位置。在确定了滑坡动力学特征之后,进一步讨论降雨和库区水位下降对滑坡产生的贡献权重,得出降雨是树坪滑坡的决定因素。
- 赵永红王航邓凯李小凡
- 关键词：TERRASAR-X有限元模拟
- 用数字相关方法研究滑坡变形场被引量：8
- 2016年
- 三峡大坝建成及动态蓄水运行后,滑坡成为库区地质灾害的主要形式之一.库区滑坡发育受大坝每年的蓄水泄洪周期及降水等因素影响.本文选择湖北秭归县卧沙溪滑坡作为研究对象,利用数码相机作为采集设备采集了2015年4月和5月的滑坡图像观测滑坡地表,用数字相关方法对滑坡图像进行处理得到滑坡位移场.位移量达到50 cm,但滑坡体表面各部分的位移量和方向不尽相同,滑坡运动是不均匀性的、非刚体运动.综合运用散斑法、灰度特征搜索等系列相关方法,成功处理了小形变关系、大位移量移动等滑坡特征问题,采用数码相机观测作为一种新的观测手段,还解决了采集图像的配准、灰度同级化等问题,并计算出滑坡体上各个点的方向和位移变化量,得到所有点的滑坡位移分布图,通过室内标定实验,误差在可接受范围内,验证了此方法的有效性.在满足滑坡监测要求的前提下,该方法操作简便、成本低、采集数据信息量大、可同时获取滑坡地表变形信息,有很好的推广前景.
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- 关键词：位移场
- 求解滑坡位移场的数字图像相关方法被引量：1
- 2019年
- 精确求解滑坡位移场对于滑坡灾害的监控与防治有着十分重要的意义,将数字图像相关方法应用于滑坡位移场计算,可以快速准确得到滑坡在一段时间的位移场信息.本文以梅坪滑坡位移场求解为例,详细介绍了利用数字图像相关方法求解滑坡位移场的具体过程.对不同时间采集得到的梅坪滑坡图像,首先进行灰度化处理,以消除色彩、光照等因素造成的干扰;其次利用所选的标志点对两幅图像进行平移、旋转等校正,消除因人为拍照所引起的误差;最后对两幅图进行匹配求解得到对应时间的滑坡位移场.采用实验室标定方法对数字图像相关方法在小形变范围内的准确性进行了验证,为数字图像相关方法在滑坡位移场计算的应用上提供支持.
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- 关键词：数字图像相关方法灰度特征相关系数位移场
- 地震预测方法Ⅲ:固体潮与地震被引量：8
- 2015年
- 本文从分析研究固体潮与地震发生的相关性的物理机制出发,探讨了用观测固体潮的方法来预测地震发生的可能性.首先,根据地震发生的物理力学过程,给出了地震产生所需要的应力应变条件.实验室岩石力学实验结果和地震应力的观测以及计算结果给出,完整地壳岩石的强度界于10~103 MPa之间,断层介质的强度界于1~10~2 MPa之间.其次,将固体潮所引起的全球地壳变形在某个活动断裂带附近产生的形变值与地震触发的应变值进行对比,讨论了固体潮触发地震的可能性.计算分析表明:固体潮在地表对应的应变在10^(-8)的量级,对岩石介质所引起的应力最高可以达到1.6×10^(-2)MPa量级,这样的载荷水平不足以引发地震.最后,本文结合固体潮观测资料表明,地震活动性与固体潮的周期性变化无明显相关性,固体潮对于临震前的含有活动断裂的岩体在某个方向发生地震可能有触发作用,但是由于这种触发作用与地震发震的时间、地点和震级关系的不确定性,从而无法用来作为地震预测的方法.
- 赵永红张丹王航
- 关键词：地震固体潮物理机制
- 地热水氢氧同位素分布特性被引量：9
- 2017年
- 地热水的流动和运移可以带来深部地质、地层信息,可以反映地应力场的变化.对地热水的研究可以更好地了解地下结构,为地震预测提供一种方法和依据.地热水与雨水、河水等有不同的氢氧同位素分布,根据分布的不同,可以对地热水补给源进行探讨.前人研究结果表明,地热水的可能补给源有大气降水、卤水、岩浆水等,大部分地热水的补给源被认作是当地大气降水,但地热水氢氧同位素组成与当地大气降水不同,不同的可能原因有多种,如地热水的大气降水补给源不在当地、大气降水与围岩的氧同位素交换、大气降水的不平衡蒸发、大气降水与氢氧同位素组成不同的水混合等等.为了验证前人成果,本文根据前人研究,利用氢氧同位素分布特征总结地热水可能的补给源,并利用有限元方法构建台湾仁泽2号井理想渗流模型,计算得到地热水渗流速度场,再结合氢氧同位素分布值,讨论地热水的可能来源.有限元计算结果表明,当地下水源处于饱和状态时,地表水的最大下渗速度为1.3×10-8m/s,因此,地热水的补给源并非当时当地的大气降水,综合考虑氢氧同位素背景值与海拔的线性关系,水源有可能是几千年前的远距离的高山大气降水,补给过程中与围岩发生物质交换,且可能还有另一个补给源,该源为氢同位素值与高山大气降水相近,氧同位素值较之稍高的岩浆水.
- 赵永红杨家英王航谢雨晴李嘉轩
- 关键词：氢氧同位素补给源有限元
- 滑坡位移监测方法综述被引量：42
- 2018年
- 滑坡是一种分布广泛的常见地质灾害,经常造成人员伤亡和财产损失,因此,滑坡监测一直是防灾减灾的重要手段.常用的滑坡监测方法有宏观地质监测法、大地精密测量法、GPS法,近年来也出现了许多新的测量方法,如TDR监测法和近景摄影测量法等,其中,地表位移测量是最主要的监测手段.本文总结了前人关于滑坡监测方法的理论和实践,讨论了如何建立滑坡地表监测与滑坡预兆之间的联系,分析了滑坡地表位移反映滑坡滑移过程需要满足的条件,并对与地表监测有关的滑坡预测方法提出建议.特别对近年来发展起来的的数字图像相关方法给出了详细的评述,该方法对光学图像的滑坡灰度特征进行匹配求解二维滑坡位移场,是一个可以对地表位移及其变化过程进行全场和实时监测的非常有效的新方法.
- 赵永红王航张琼徐安东田罡
- 关键词：滑坡
- 地震预测方法Ⅳ:电磁法被引量：3
- 2016年
- 电磁法地震预测是临震地震预测方法中的一种,该方法目前还处于初级阶段.已有的电磁法地震预测的流程是在各台站设置仪器观测覆盖区域的电磁数据,比如电场各分量、电阻率、磁场各分量或者给定频率的电磁波等等,通过一定的方法对所收集的数据进行处理,提取出电磁异常,对这些异常进行分析,从而给出与地震发生的时间、地点和震级组成的地震"三要素"相关的预测意见.从多次实验以及震例研究中我们可以看出电磁法地震预测目前并不完善,可以预测的范围、精度以及预测量都有限.但是电磁法异常提前发生并且特征明显,接下来亟待解决的问题是弄清引起震前电磁异常的明确的物理机制,找到其与地震三要素的对应关系,这样电磁法在地震预测中将会迈出扎实的一步.为了了解电磁法地震预测的现状,本文从电磁法预测的基础岩石物理学实验,野外观测记录,以及对已有电磁方法的分析与评价三个主要方面介绍了国内外电磁法地震预测的研究进展及其发展前景.
- 赵永红肖彦君王航张琼
- 关键词：地震预测电磁法
- 地震预测方法Ⅱ:评述被引量：9
- 2014年
- 本文分析了各种地震预测方法对地震的预测情况.首先通过岩石力学实验和有限元模拟计算结果分析了含裂纹岩石材料的变形破坏过程;其次,将实验室岩石破坏过程的观测结果和有限元模拟计算结果外推到地壳岩石的变形破坏过程,从地震发生的物理力学机理出发,对多种地震预测方法进行了评述,研究这些地震预测方法的有效性和尚待解决的问题,同时对利用物理化学方法预测地震的前景进行了讨论.
- 赵永红王航杨家英惠红军
- 关键词：地震预测方法有限元模拟
