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功高震主精选(九篇)

第1篇:功高震主范文

关键词:甚宽频带数字地震仪;对比观测;噪声测试;功率谱分析

中图分类号:P315622文献标识码:A文章编号:1000-0666(2013)03-0372-07

0引言

JCZ-1型甚宽频带地震计是中国国家数字地震台网于20世纪90年代末在全国十几个观测环境较优的台站中使用的高性能仪器,由一个垂直向和两个水平向地震计组成,为分体式装置,频带为20 Hz-DC(中国地震局监测预报司,2003)。JCZ-1T型是JCZ-1型甚宽频带地震计的改进型,为三分量一体机,带宽为50 Hz-DC。成都基准地震台于1999年7月1日安装试运行JCZ-1型数字地震仪,2000年1月1日开始正式记录。2012年1月8日成都基准地震台在同一仪器墩上加装了一套JCZ-1T型地震计,设计思路是替换已使用了12年的JCZ-1型地震计。

甚宽频带地震计对观测环境噪声、温度变化、气压变化比短周期地震计和一般的宽频带地震计有更高的要求。成都基准地震台在JCZ-1T型甚宽频带地震计安装过程中,经过反复调试、比对、与厂家交流探讨,研究可能影响地震计正常工作的因素并采取了相应的防护措施。为了检验和检测两套甚宽频带地震计各项性能的一致性,JCZ-1T型甚宽频带地震计在安装过程中所采取的保温、防气流扰动等各种防护措施的可靠性,笔者取同一时间段两套仪器记录的地脉动噪声进行功率谱密度分析,同时对同一时段记录的地方震、近震和远震进行功率谱分析,从实际观测的角度研究分析两套甚宽频带地震仪在相同观测环境下记录的数字振动波形数据。从波形记录的时域和频域两个方面分析两套甚宽频带地震仪的差异性,是分析研究两套地震仪记录一致性的一种实用方法。

本文取2012年3月13日至3月20日成都基准地震台JCZ-1型和JCZ-1T型甚宽频带地震计在同一仪器墩上记录的数字振动波形数据,采用频谱分析方法,分析研究两套甚宽频带地震仪在实际观测中存在的差异性和一致性。

1观测数据

在修建成都基准地震台观测山洞测震观测室时,为了解决甚宽频带地震计对温度、湿度、气压变化非常敏感的问题,采用了特殊的混凝土双层拱型结构与钢质抗压门密闭的设计方案。建成后,洞室内常年温度保持在(16±1)℃,湿度介于70%~80%,形成了一个恒温、恒湿、恒压的

1极远震

适宜甚宽频带地震计稳定运行的观测环境。从2012年1月8日至3月10日,JCZ-1T型甚宽频带地震计经过安装调试、保温、防气流扰动等处理后,系统运行平稳。JCZ-1型和JCZ-1T型甚宽频带地震计都使用EDAS-24IP型数据采集器,数据采样率均为100 Hz。本文取2012年3月13日00时至3月20日23时JCZ-1型和JCZ-1T型甚宽频带地震仪BB通道记录的192 h连续观测数据,作为地脉动噪声功率谱计算的基础数据。期间记录了12个地震事件,表1列出了这些地震事件的基本参数,同时列出了1个极远震,地震参数为单台处理结果。

1地震研究136卷第3期田文德等:成都地震台JCZ-1与JCZ-1T甚宽频带地震仪对比观测分析2数据处理方法

台站地脉动噪声计算采用台基背景噪声测试软件(杨晶琼,杨周胜,2005),将各台仪器记录按小时进行分道处理,分别为垂直、东西和北南分量。图1为成都地震基准台JCZ-1和JCZ-1T型甚宽频带地震仪192 h背景噪声图,图中上下两条红色曲线分别为地球的高噪模型HNM(High Noise Model)和低噪声模型LNM(Low Noise Model)。

利用成都基准地震台JCZ-1和JCZ-1T型甚宽频带地震仪记录的连续波形数据,通过事件图1成都地震基准台JCZ-1(a)和JCZ-1T型

(b)甚宽频带地震仪192 h垂直分量背景噪声

Fig1Background noise of 192 hours in invertical

components recorded by JCZ1(a)and JCZ1T

(b)ultra broadband seismometers at

Chengdu Seismic Station回放处理程序(EDSP-IAS)进行数据回放检查,将观测到的地震事件数据文件进行裁剪并转换成文本文件格式,即利用MATLAB数值分析软件(张志涌,2000,陈慧等,2006,叶建庆等,2008)对事件波形数据进行回放,在回放过程中对波形数据进行零点校正和去倾斜的数据预处理,扣除仪器响应,使事件波形数据直接反映地面运动的速度(μm/s),对近震事件波形取4096 s窗长处理,采用高通滤波器,对于远震事件波形取最大面波数据,窗长为8192 s。采用周期图法对取窗数据进行速度功率谱密度估计。(万永革,2007)。

有限长信号数据序列为x(n),其Fourier变换和功率谱密度估计S^x(f)的关系S^x(f)=11Nx(f)2(1)式中,N为信号数据序列为x(n)的长度。在离散的频率点f=kΔf,有S^x(k)=11NX(k)2=11NFFT[x(n)]2,

k=0,1,…,N-1(2)式中,FFT[x(n)]为对序列x(n)的Fourier变换。

图2为成都基准地震台JCZ-1和JCZ-1T型甚宽频带地震仪记录的地震事件波形的功率谱密度估计,该地震事件为表1中5号事件,汶川都江堰交界地区发生的ML32地震,由图可见两台仪器记录的地方震功率谱密度估计完全一致。图2成都地震基准台JCZ-1(a)和JCZ-1T型(b)甚宽频带地震仪记录5号

地震事件(表1)波形的功率谱密度估计

Fig2Power spectral density estimates of the No5 seismic event in Tab1 recorded by JCZ1

(a)and JCZ1T(b)ultra broadband seismometers at Chengdu Seismic Station3对比观测结果分析131地脉动噪声测量结果台站地脉动噪声测试不能直接检测地震仪器的各项参数,但是数台地震仪器置于同一地点,同时观测该台站噪声及地震响应,通过观测记录的时间域、频率域的对比观察和分析,可考查各台地震仪器的工作状态是否正常,各台地震仪在同频带内对地噪声的响应程度,由此可以判定参与对比观测的同类地震仪器的一致性。图3和图4分别给出了成都基准地震台JCZ-1、JCZ-1T型甚宽频带地震仪192 h东西分量和北南分量的背景噪声图。

由图1、图3和图4可见,成都基准地震台JCZ-1和JCZ-1T型甚宽频带地震仪在主要频带内对地噪声的响应程度是一致的,图中离散的曲线为该小时时段内有地震事件,相对集中的曲线代表了这些时段内的地动噪声分频响应。图中反映两套仪器分别在低频部分和高频部分响应不同,JCZ-1型甚宽频带地震仪显示出的地噪声比JCZ-1T型高10 dB左右,垂直分量更显突出,高20 dB左右。由此可见,在10~20 Hz频带内,JCZ-1T型比JCZ-1型甚宽频带地震仪有更好的分辨率,信噪比更高。对于地方震和近震记录,JCZ-1T型优于JCZ-1型甚宽频带地震仪。低频端两水平分量差异性不明显,但垂直分量差异性较大,存在10~20 dB的差异,JCZ-1T型小于JCZ-1型甚宽频带地震仪,也说明在远震、极远震的初动记录或极低频的大地扰动记录方面JCZ-1T型甚宽频带地震仪更具有优势。图3成都地震基准台JCZ-1(a)和JCZ-1T

型甚宽频带地震仪(b)192 h

321时域分析

表2列出了JCZ-1型和JCZ-1T型甚宽频带地震仪记录的13个地震事件的峰值速度,这些峰值速度是地震事件完整波列中的最大值,近震主要以S波为主,远震主要以面波为主。由时域波形的峰值速度的对比,可以看出两套仪器在地震记录幅值方面基本一致,仅有5%左右的差异不存在数量级上的差异。图5展示了JCZ-1型和JCZ-1T型甚宽频带地震仪记录的表1中12号地震事件的时域波形图。由图可见,JCZ-1型记录初动前面的噪声明显高于JCZ-1T型记录,JCZ-1型记录的较高噪声可能是受环境温度或气流微量变化的影响,也可能是地震计长期使用导致材料老化所致,这些噪声直接使JCZ-1型地震计的地震事件波形记录产生振动波形的干涉现象,从而引起数值的增长或消减,产生差异。表2JCZ-1型和JCZ-1T型甚宽频带地震仪记录地震的峰值速度对比

22频域分析

采用周期图法对记录的地震事件取窗数据进行速度功率谱密度估计,对于近震取地震波全波列,远震取面波测算。由图2可见,两套甚宽频带地震仪记录的地震事件功率谱密度估计完全一致,表明两套地震仪在近地震事件记录频域方面的一致性。表3列出了JCZ-1型和JCZ-1T型甚宽频带地震仪记录的13个地震事件的卓越周期。由表3可见,13个地震39个分量中仅有3个分量卓越周期差异较大,并用黑体注明,其他36个分量的卓越周期值两套地震仪的测量值完全一致,一致性达到923%。图6给出了表3中9号地震事件的速度功率谱密度估计。由图可见,该地震事件的北南分量存在两个峰值周期,JCZ-1型记录测算结果显示077 d为卓越周期,JCZ-1T型记录测算结果显示033 s为卓越周期。从地脉动噪声分析和地震波时域分析结果可知,在高频端和低频端JCZ-1型地震计有比JCZ-1T型地震计更高的噪声,当地震波含有两个以上幅值相当的主要频率时,含有不同频率较大噪声的JCZ-1型地震记录里则会叠加进噪声信息,因此产生差异。从一致性角度考察,9号地震是地方震,地震波传输路径的介质不可能存在较大异性,因此两水平分量S波频率不可能存在较大差异,由此可以判定,地震波卓越周期差异主要是由JCZ-1型地震计噪声叠加引起。表3JCZ-1型和JCZ-1T型甚宽频带地震仪记录的13个地震事件卓越周期对比

4结论

从实际观测的角度研究对比分析两套类型相似的甚宽频带地震仪在相同观测环境下记录的数字振动波形数据,可以相互印证地震仪各项功能的可靠性和一致性。成都基准地震台JCZ-1型和JCZ-1T型甚宽频带地震计在相同的观测环境下运行,其影响运行和观测质量的内在因素如何,通过对比观测研究分析,可以检验和检测两台套甚宽频带地震计各项性能的一致性,也可分析验证JCZ-1T型甚宽频带地震计在安装过程中所采取的保温、防气流扰动等各种防护措施的可靠性。由地脉动噪声和地震波记录的时频分析,可以得出以下几点认识。

(1)成都基准地震台JCZ-1和JCZ-1T型甚宽频带地震仪在主要频带内对地噪声的响应程度是一致的。

(2)在高频端和低频端JCZ-1T有比JCZ-1型甚宽频带地震计更高的分辨率,信噪比更高,高出10~20 dB。

(3)JCZ-1型甚宽频带地震计因长期使用导致材料老化以及受环境温度或气流微量变化的影响,地震计的噪声较高,可能对地震波记录的幅值产生5%左右的影响。

(4)JCZ-1T型甚宽频带地震计在安装过程中所采取的保温、防气流扰动等各种防护措施是可靠的。参考文献:

陈慧,叶建庆,刘学军2006小湾坝区施工爆破与构造地震的时频分析[G]//秦嘉政,叶建庆,邵德盛等云南澜沧江流域水库诱发地震监测与研究昆明:云南科技出版社,197-211

万永革2007数字信号处理的MATLAB实现[M].北京:科学出版社

杨晶琼,杨周胜2005云南地震数字遥测台网子台地动噪声分析[J].地震研究,28(1):86-89

叶建庆,苏金蓉,陈慧2008汶川80级地震动卓越周期分析[J].地震研究,31(增刊):498-504

张志涌2000精通MATLAB53版[M].北京:北京航空航天大学出版社

中国地震局监测预报司2003数字地震观测技术[M].北京:地震出版社

Comparison Analysis of Waveform Observation between JCZ-1

第2篇:功高震主范文

2、功高不赏:指的是功劳太大,无法进行赏赐,用来形容立下的功劳很大,功指的是功勋、功业,赏指的是赏赐;

3、功高盖世:指的是功劳太大,当代都没有人可以比得上;

4、功高望重:指的是功劳大而且名望高,望指的是名望、声望;

第3篇:功高震主范文

关键词:功能结构;结构抗震;抗震设计;存在问题

一.引言

加强对建筑抗震技术的研究和管理,确保建筑工程设计质量和安全,促进建筑行业健康发展,避免因设计问题导致建筑生产事故的发生,探索建筑结构的创新设计,是目前建筑结构设计工作的首要任务。结构的抗震设计是一个完整、系统的过程,从场址的选择到建筑物的结构设计,抗震设计贯穿了整个过程。而且建筑物的抗震设计是衡量建筑结构设计是否符合要求的重要指标。

二.基于功能的结构抗震设计存在的几个问题。

1.抗震度不够。

近几年发生的几起大地震造成的损失足以说明我国一些地方的建筑抗震性很差,未达到我国规定的标准。因此保证建筑物的抗震性能是减少地震发生时人员伤亡及财产损失的重要问题。在建筑结构设计中提高抗震设计水平是提高建筑结构设计水平的一个重要方面。目前大多数工程设计施工人员尚未完全掌握隔震减震技术,一些工程采用的设计施工方案不尽合理,可能影响工程质量安全;由于专业配合不到位,建筑水、暖、电等专业设计没有考虑隔震减震技术要求,震后可能产生不必要的非结构性破坏;由于业主、物业公司缺乏相关专业知识,使用管理不当,可能导致隔震减震设施失效带来安全隐患。

2.抗震系数系统不够完善。

我国的建筑抗震系数系统依旧是不完善的,不能确保结构设计人员准确、有效地应用。历次地震灾害表明,影响抗震系数的因素是很多的,比如其抗震的等级、建筑物的类别、场地类别、建筑物总高度等。为了促进其实际工作的需要,应对各种相关因素和相关参数展开一系列的优化分析,得到一个最优的设计方案。房屋建筑的抗震性能与许多因素有关系,比如其建筑的体型设计。汶川地震震害表明,许多平面形状复杂,例如平面上的较大外凸和凹陷、不对称的侧翼布置等在地震中都遭到了不同程度的破坏。海城地震和唐山地震中有不少这样的震例。而平面形状简单规则、传力途径明确的建筑在地震中都未出现较重的破坏;有的甚至保持完好。上述情况表明,很多损害严重的建筑物的设计方案不是很合理,如果能够选择一个好的设计方案,震后损失可能会减小很多。

3.平面及竖向布置设计存在问题。

建筑的平面设计是影响和满足建筑物的使用功能和要求的基本保障,主要包括柱子的距离、通道和楼梯的位置、内墙的布置、空间活动面积的设计、电梯井的布置、房间的数量和布置等等,只有做到各个方面的协调对称,才能有效的降低建筑物在地震灾害中可能造成的损害。竖向布置方面主要体现在上下楼间的不协调对称问题上,导致建筑物的扭转功能失效,而可能引发一系列的灾害。现实的建筑问题是,表面看来都很美,但很多的城市建筑物中,都普遍存在结构设计方面的平面布置和竖向布置不合理的情况,也给地震灾害能带来的危害带来隐患。

三.提高结构抗震设计的策略

1.结构抗震设计中的基本原则

在进行建筑结构抗震设计的过程中需要遵循一定的原则,讲求方法,才能够确保设计方案的科学性和可行性。为此,设计的过程中需要遵循以下原则。

(1)确保结构构件具有必要的性能

在进行抗震设计的过程中,一定要保证建筑结构构件具有一定的承载能力、稳定性、刚度和延性等性能。结构构件需要遵循强柱弱梁、强剪弱弯、强底层柱、强节点弱构件的设计原则,在设计中对于可能会造成构件相对薄弱的部位,需要采取从事提高其抗震能力,对于承受竖向荷载的主要构件则最好不作为主要的耗能构件。

(2)尽量多的设置抗震防线

一个抗震结构体系需要有多个延性较好的分体系组合而成,并且由延性较好的结构构件连接协同工作。例如框剪结构就是由延性框架和剪力墙两个分体组成,双肢或者多肢剪力墙体系组成的。由于在一次地震之后将会伴随着多次余震的出现,如果在结构设计时只有一道防线,那么在建筑遭到第一次破坏之后再遭余震,就会因为损伤积累导致建筑物坍塌。抗震结构体系应该有最大可能数量的内部和外部冗余度,在设计中需要有意识的建立起一系列分布的屈服区,这样能够使结构吸收和消耗大量的地震能量,从而能够提高建筑的抗震性能。

(3)恰当的处理建筑结构的构件强弱关系

在设计的过程中需要正确的处理好构件的强弱关系,在统一楼层内使主要耗能构件屈服之后,其他抗侧力构件则仍然处于弹性阶段,这样能够使得有效屈服保持较长的阶段,能够保证建筑结构的延性和抗倒塌的能力。需要注意的是,如果在抗震设计中一部分结构的设计超强,那么就会导致结构的其他部位出现相对薄弱的现象,所以说在设计的过程中需要恰当的处理结构的强弱关系,对于不合理的加强的作法或者是在施工中以大代小,改变抗侧力构件配筋的这些做法都需要尽量的避免。

2.提高建筑抗震技术

要切实做好建筑隔震减震技术的推广应用和工程质量监管工作,充分发挥隔震减震技术在提高建筑抗震能力方面的积极作用,提高应用隔震减震技术建筑工程的质量安全水平。

(1)强柱弱梁

强柱弱梁指的是使框架结构塑性铰出现在梁端的设计要求。用以提高结构的变形能力,防止在强烈地震作用下倒塌。“强柱弱梁”不仅是手段,也是目的,其手段表现在人们对柱的设计弯矩人为放大,对梁不放大。其目的表现在调整后,柱的抗弯能力比之前强了,而梁不变。即柱的能力提高程度比梁大。这样梁柱一起受力时,梁端可以先于柱屈服。

强柱弱梁是一个从结构抗震设计角度提出的一个结构概念。就是柱子不先于梁破坏,因为梁破坏属于构件破坏,是局部性的,柱子破坏将危及整个结构的安全---可能会整体倒塌,后果严重。要保证柱子更“相对”安全,故要“强柱弱梁”。

(2)韧性接头

建筑物的梁柱接头处是应力最大的地方,梁柱接头处破坏即整栋建筑物有立即倒塌的危险。要确保建筑物受力后,接头处不得先行破坏的作法就是在接头处紧密配置围束箍筋,其间距应大于10cm。

(3)围束箍筋及系筋

围束箍筋弯勾应为135°,系筋弯钩各为135°及90°并交错配置,可加强主筋对抗垂直震力,避免造成柱子挫屈破坏而倒塌。主筋断筋点附近(或围束箍筋间距变大处)的补强设计原理:当塑铰区的塑铰还未完全形成时,若主筋断筋点附近或围束箍筋间距变大处的弯矩就已经大于该区域的弯矩容量,则可能使非塑铰区较原先所期望产生塑铰的柱底区更早产生塑铰而破坏。会发生此情形的原因可能是因为主筋的延伸长度不足,易发生握裹脆性破坏。或因此处的箍筋量比柱底少,塑铰既使产生,也无法完全发挥。此外,弯矩屈服会降低混凝土的抗剪强度,因此也有可能发生弯矩剪力破坏。由上可知,主筋点断筋的破坏模式非常复杂,有弯矩破坏、握裹破坏、剪力破坏及韧性不足等。

3.保障结构的延性

在完成建筑结构的设计后,还要采取措施使该结构具有适当的延性,以此保证此建筑结构可以达到预定的抗震目标。对于建筑结构当中柱、梁等构件,应该按照强柱弱梁的原则,增加柱子的抗弯能力。钢筋混凝土的框架在强震发生时,当地震威力致使建筑结构达到最大的非线性位移时,梁端的塑性铰的塑性转动会比较大。当柱端的塑性铰出现比较晚,那么建筑结构达到最大的非线性位移时它的塑性转动会比较小。

四.结束语

随着建筑的稳定性和安全性的要求越来越高,为了能够进一步提升建筑物的安全性能,在设计的过程中一定要注意建筑结构的抗震设计。注重抗震设计的实际功能,充分保障建筑安全,确保居民人身安全得到保障。

参考文献:

[1]白佯.基于功能设计的城市重要建筑物抗震性能评估的研究[D].河北理工大学,2005.

[2]和田章.建筑抗震以人为本[J].居业,2013,(6):7.

[3]李刚,程耿东.基于可靠度和功能的框架-剪力墙结构抗震优化设计[J].计算力学学报,2001,18(3):290-294,370

第4篇:功高震主范文

  摘  要  本文阐述了建立城市防震减灾辅助决策信息系统的重要性,介绍了系统组成模块主要功能和主要内容。系统的建立实现了城市防震减灾信息的现代化管理,具有较强的实用性。     关键词  防震减灾;辅助决策   1  引言     地震发生在城市特别是人口稠密的大中城市所造成的破坏和影响难以估计。在目前地震短临预报尚未取得突破的情况下,如何依靠科技的进步,实现防震减灾工作全方位发展,最大程度减小地震造成的损失是非常重要的。应充分抓住这一契机,依托信息技术的发展,将防震减灾工作融入到数字城市建设中去,建立适合各城市特点的各类防震减灾信息管理系统[1]。 2  系统目标     (1)应用先进的gis技术,充分吸收地震工程学、地震灾害学、决策管理学、系统工程学、信息通讯的研究成果及建设经验。构建一套能较好的体现地震危险性分析、震害预测、评估和防震减灾对策等研究成果并具有较强的基于gis的防震减灾智能辅助决策系统。     (2)地震发生时,在系统和现场信息的支持下,可以迅速判断地震的规模、影响范围、损失等情况,并据此提出一系列科学的救灾方案和调度方案,协助指挥人员实施各种地震救灾行为,提高应急救灾指挥与决策的技术水平,最大限度地减少震时的混乱和人员伤亡。     (3)系统在平时可作为地震宣传教育、汇报演示等工具,并能充分展示城市防震减灾工作现代化和信息化的程度。     (4)系统应具有实用性、科学性、通用性、易用性、先进性、扩展性、示范性。 3  系统的工作流程及框架设计     地理信息系统(geographic information system 简称gis)是一项以计算机为基础的新兴技术,围绕着这项技术的研究、开发和应用形成了一门交叉性、边缘性的学科,就是管理和研究空间数据的技术系统。它可以对空间数据按地理坐标或空间位置进行各种处理、研究各种空间实体及相互关系。通过对多因素的综合分析,能迅速地获取满足应用需要的信息,并能以地图、图形或数据的形式表示处理的结果[2]。     根据城市防震减灾工作需要和功能要求,该系统是建立在gis平台上的综合应用软件系统,主要包括基础图件库、地震危险性分析、震害预测、震害快速评估、地震应急对策分析、日常对外宣传演示系统和地震应急信息通信六个模块。系统工作流程及总体框架如图1所示。 图1  系统总体框架图 4  系统内容     系统采用关系数据库结构,将属性数据和空间数据分别存储。就数据结构而言,对属性数据采用关系模型,对空间数据采用拓扑数据模型,数据格式是矢量数据。系统的信息分类与编码规则参照中华人民共和国国家标准地形图要素分类和代码以及有关行业标准制定。 4.1  基础图件库     基础图件库模块包括了包括空间数据和属性数据,内容涉及基础地图、地震地质资料、生命线和次生灾害资料等各种图片资料。本模块的所有图件均具有显示、放大、缩小、拖拉、信息显示、查询、打印和保存等多种功能。     系统涉及的数据类型非常广泛,数据源主要包括基础地图、生命线及次生灾害图、地震地质图、文本、图片、声音、视频等方面的数据。系统采用mapinfo作为gis软件平台,access作为文本数据库。系统设计充分考虑了项目目标的需要,将所需要的相关数据全部纳入数据库中,并考虑到数据的时效性、准确性,数据的可修改和更新等。 4.2  地震危险性分析     地震危险性分析是系统主要功能之一。主要用于估计地震对城市的影响,该模块可提供方便的工具和灵活的计算能力,既可以用来预测未来地震的影响,也可以评估正在和刚刚发生的实际地震以及历史地震的影响。该模块还可根据地震影响场和烈度衰减得出震害预测所需的输入数据。     另外系统还提供了两种灵活的任意假设地震三要素的输入方式,一是键盘输入方式,二是鼠标输入方式,两种输入方式均可在屏幕上显示等震线。如使用鼠标输入方式,用鼠标确定震中位置,改变震级大小和衰减方向,点击刷新按钮后即得到所要求的地震影响场。图2为任意假设地震影响场计算和结果显示图。 图2  任意假设地震影响场计算和结果显示图     设定地震的程序实现,依据适合本研究区的烈度衰减关系,确定合适的地理底图,底图必须有精确的经纬度,以确定震中位置和影响场范围及场点在影响场中的位置。采用vb和mapinfo混合编程,在地理底图上实现影响场的动态计算和可视化。 计算公式为:     ra= e(6.046+1.48×m-i)/2.081-25   rb= e(2.617+1.435×m-i)/1.441-7     ra和rb分别为某一烈度下的椭圆短轴与长轴的长度,m为震级,i为地震烈度。

4.3  震害预测和震害快速评估     当城市及其附近地区发生破坏性地震时,可利用本模块进行震害快速评估,为政府抗震救灾决策提供参考。通过现场抽样调查取得相关数据,输入和修改各类建筑结构造价、建筑总面积和总人口等数据,再结合发震时刻(白天或夜晚),即可快速计算得到城市地震灾区的建筑物破坏情况、经济损失估计和人员伤亡估计。另外,还可根据安全图和地震危险性模块任意设定地震所输出的参数,快速计算震害预测结果。 4.4  地震应急对策分析     当城市或邻近地区发生一次地震事件并造成一定程度影响时,如何做出迅速、有力的反应并采取正确的应急措施,这对于保证震后应急工作高效、有序地进行,最大限度地减轻地震灾害损失、安定人心、稳定社会是至关重要的。     本模块具有智能实时辅助决策功能,地震发生时,可通过数字地震台网的自动触发接口,以实时侦测方式搜寻地震台网中心最新的破坏性地震定位结果文件,自动响应并启动灾情快速评估系统。可迅速判断地震的规模、影响范围、损失等情况,并据此提出一系列科学的救灾方案和调度方案,协助指挥人员实施各种地震救灾行为,提高应急救灾指挥与决策的技术水平,最大限度地减少震时的混乱和人员伤亡。 4.5  日常对外宣传演示系统     日常对外宣传演示系统是将本系统的功能用多媒体方式进行展示,主要用于向用户展示本系统有哪些功能和特色,并通过文字、声音图像和视频等多媒体效果,介绍城市的历史文化、人文地理环境、地震地质、基础设施、抗震设防概况、社会经济发展和科学文化教育等概况。 5  系统编程关键技术     为建立本系统,我们选用了mapinfo作为开发应用平台。作为mapinfo集成开发工具的mapbasic[3],它具有强大的地理信息数据操作功能、丰富的程序语句和完善的各类函数。 5.1  ole automation技术     运用mapinfo professional提供的ole automation功能,在visual basic中可将mapinfo作为一个对象使用。vb程序在后台启动mapinfo,通过picture控件创建地图窗口作为vb开发应用程序的子窗口。编程通过调用mapinfo对象的方法和设置其属性来实现。其主要的方法是 “do”和”eval”。     mapinfo.do “set next document parent”&picture1.hwnd&“style 1” ' 重父化mapinfo窗口     mapinfo.do “map from 地图表名” ' 显示空间地图     rows=mi.eval(selectioninfo(3))   ' 得到选择表的行数 5.2  系统菜单调用和mapbasic编程接口     为了便于用户更好地开发地理信息应用系统,mapinfo不仅提供了类似vb的mapbasic语言,还支持对mapinfo系统菜单的功能调用,通过它用户可以方便地对空间地图进行操作和控制,节省了系统开发的周期。     mapinfo.runmenucommand 1705  ' 放大地图     mapinfo.do “run application workspace.wor”  ' 调用工作空间     运用set map语句,后面加上不同的参数,可以实现地图的叠加、导航、显示比例定义、图层的自动隐藏和出现等,增强系统的地图处理功能。     mapinfo.do “set map zoom entire” ' 显示整幅地图     值得注意的是mapinfo有几个非模态窗口,包括信息(info)窗口、标尺(rule)窗口、消息(message)窗口和统计(statistics)窗口。如果要重父化这些特殊的浮动窗口,就要使用mapbasic的set window...parent语句。 6  系统特色 6.1  平台的先进性     采用vb与mapinfo实现应用开发,vb作为前台,mapinfo为后台,用户界面全部用vb编写,通过vb控制并实现mapinfo的gis功能,充分发挥了vb界面友好、控制性及可操作性的特点,又不影响mapinfo的强大的空间操作能力,互相补充,使系统的功能更加完善。 6.2  系统的实用性     系统贯彻了充分发挥政府职能和公众积极参与的地震工作方针,收集了研究区内的有关防震减灾的大量地图、文本和图片资料等,以及城市社会、经济等资料,建立了可综合利用的城市基础图件库,能满足震时应急反应和平时日常管理、对外宣传等多方面需要,可大大提高防震减灾工作的效率和对外的显示度。 6.3  系统的高度集成性     系统利用数字地震台网测定的三要素,采用“智能决策”一键启动,最大限度地减少人工干预,简单、快捷。当发生的地震对城市造成破坏性影响时,可快速给出本次地震所造成的房屋建筑破坏情况、经济损失、人员伤亡情况,自动生成应急对策、相关人员、物资需求情况、疏散示意图并能通过应急信息平台及时了解和相关信息。 6.4  系统的科学性     系统对城市的工程地质条件、地震危险性进行了全面评价,建立了相关的分析模型,利用gis强大空间分析功能,将安全图、行政区划图和等震线图结合计算出各烈度区的面积,再根据震害矩阵得出预测结果,从而使预测精度得到进一步提高。 7  结束语     该系统是城市地震应急指挥中心的重要技术平台,在震时可为政府及主管部门提供有力的地震应急技术支撑,平时也可作为防震减灾的辅助管理工具。信息管理系统建立后,应注意资料的及时补充和更新,不断改进模型和算法,这样才能充分发挥其效益,从而实现防震减灾信息的现代化管理。 参考文献 [1] 朱煌武等.合肥市防震减灾计算机信息管理系统---我国城市防震减灾示范研究与应用介绍. 自然灾害学报,2000,9(3):60~63 [2] 边馥苓. gis地理信息系统原理和方法[m]. 北京:测绘出版社,1996 [3] 王晓武等.  mapbasic程序设计. 北京:电子工业出版社,2000

第5篇:功高震主范文

关键词:可控震源;数值模拟;振动特征

1. 前言

在地球物理勘探中,地震信号的震源(即激发源)分爆炸震源和非爆炸震源两种。爆炸震源自20年代起一直沿用至今,而非爆炸震源从最初的落重式震源发展至今天的可控震源,已成为较完善的机电一体化设备。

震源是地震勘查技术的重要组成部分,是产生地震信号的源头。震源所产生信号的质量直接影响地震勘查的效果。激发源所产生的子波应满足以下条件:(1)较宽的频带宽度,即地震波应包含足够多的高频和低频成份;(2)较高的主频,能够满足地震勘探分辨率的需要;(3)足够强的地震波能量,特别是深层反射能被仪器接收;(4)较高的信噪比,特别是改善高频成分的信噪比。为了达到或尽量接近上述要求,需要选择合理的激发源、激发方式、激发强度等,以使地震波场清晰,干扰波能量小,信噪比尽可能高。现已有多种震源用于地震勘探,如炸药震源、气动震源、重锤震源和可控震源等。

2. 可控震源的优点

炸药震源是地震勘查中的一种常用震源,其用量少,成本低,产生的脉冲尖锐。但运用时需要打井且存在很大的危险因素,对地下管线、地下建筑和道路等会造成损害,尤其在城市和居民居住的村落难以使用。与炸药震源相比,气动震源不用钻孔,不用炸药,既可以方便的移动,又可以方便的组合成震源阵列,但气动震源提供的尖锐脉冲大部分在疏松的地表传输时就被吸收了,因此它是以牺牲尖锐脉冲为代价的。重锤震源是一种非炸药震源,它采用较小的冲击通过多次垂直叠加来获取所需的总能量。但这种叠加会对地表产生破坏,而且难以控制叠加信号的相位,得不到与炸药震源相同的效果。可控震源是至今研制最成功的一种非破坏性震源,这种震源不同于炸药、落锤等冲击震源,其激发波形可由人控制,是将一已知的时间函数关系式激发波形用较长的时间送入地下,即用可控的小能量、长时间激发波来实现冲击震源瞬时产生的能量。与其它震源相比,可控震源系统复杂,但它不用钻井,不用炸药,没有危险和破坏性,可以沿路工作,而且可以克服地表风化层吸收造成的某些损失。它利用相关技术压制随机干扰,可以产生一个与炸药震源相当或更尖锐的尖脉冲,还可利用可控的激发波形来提高分辨率。它克服了爆炸震源的诸多缺点,尤其是可以在人口和建筑物稠密等不允许使用炸药震源的地区使用,极大地拓展了地震勘查的应用领域。可控震源已发展成为一项成熟的地震勘探技术,成为地震勘查中代替炸药震源的一种重要震源,既可以适应野外复杂地表、温度和环境的要求,又可以解决不同地质构造对信号的要求。

采用可控震源激发的优势主要有以下几个方面:

(1)出力的方向性。与炸药震源不同,可控震源激发时能量不是向四周发散的,而是具有向下的方向性,减弱了其它方向的能量(主要为干扰方向的能量),相应地提高了信噪比。

(2) 振动的连续性。可控震源在激发时采用连续扫描信号,在几秒、十几秒或几十秒的时间内向地下振动,增强了波的穿透能力,提高了反射波的能量。

(3)相关和叠加的压噪功能。

(4)扫描信号的可调性。

3. 震源的研究现状

可控震源的思想来源于脉冲压缩回声测距技术,是利用声纳脉冲压缩技术实现的一种地表震源。

1952年,美国石油公司工作的地球物理学家BillDoty和他的导师John Crawford提出了可控震源,经过8年的努力,解决了理论和实践上的很多问题,花费800多万美元研制了可控震源系统。

同年,磁带记录开始用于地震勘探,使能量较低的单脉冲非爆炸震源可以以叠加方式提高能量,从而出现了落重法重锤震源。它采用车装形式,重锤质量大于3000kg,用机械装置将其举至3m高后自由落下,产生一个脉冲,但其下落速度受到限制,影响能量。随后出现了高速撞击震源,其重锤质量为340kg,用弹簧加力,使其速度达到9m/s击置于地面的钢板。此外,还出现了一种以压缩空气推动活塞撞击钢板的震源。

1960年底,可控震源应用于石油地震勘探,并采用液压驱动方式,输出力增大。可以解决深部地质构造的勘探问题。但由于震源频率低,难以适应高分辨率地震勘探的要求。到20世纪70年代,可控震源已经达到与炸药震源相当的水平,系统也更加可靠。1989年荷兰的Utrecht州立大学研制出电磁驱动方式的便高频可控震源,其频率范围为50~1500Hz,最大输出力为500N,磁体重为65kg。弥补了可控震源频率低、笨重的不足之处,使可控震源系统得到了进一步的完善。20世纪90年代中期,日本的OYO 公司也推出了电磁驱动方式的轻便高频可控震源。

我国从 1978 年开始研制可控震源系统。 从20 世纪 80 年代起,在引进可控震源的基础上开始进行可控震源的国产化研制,经过仿制、改进及部分关键部件的引进等,研制并生产了液压驱动方式的大吨位可控震源,但系统的可靠性差。1995 年下半年,原地矿部八五末期重点资助的科技攻关项目“轻便浅层地震可控震源系统”正式立项,开展了轻便高频可控震源的研究;1997 年,研制了可用于野外实验的电磁驱动可控震源样机。2000 年,电磁驱动的可控震源激振器获国家新型专利;2001 年,经过进一步改进,研制成最大出力为 1000N 的 PHVS-1000型轻便浅层电磁式大功率可控震源系统,并申请了国家发明专利。电磁驱动的可控震源将正向着车载式大功率及微型化的方向发展。

林君等研制的轻便地震可控震源,是一种用于浅层地震勘探的激震设备。小能量弹性波Chirp信号持续向地下发送,不损害地面建筑物,是一种较理想的浅层城市震源,在野外根据实际勘探目标所确定的参数,严格控制输出的Chirp信号。针对浅层地震勘探的特点和要求,进一步探讨了基于直接数字合成(DDS)的任意波形发生器(AWG)的设计、扫描信号相位实时控制、信号噪音等问题进行改进。并将小波变换回波提取等应用于可控震源地震信号处理中,取得了显著成果。

在煤田勘探方面,中国煤炭地质总局物测队在复杂表、浅层地震地质条件区,改善其激发、接收条件, 提高复杂区地震勘探的应用效果,并结合地震施工因素, 对普通炸药( 高爆速药柱)、聚能震源弹、地震枪、可控震源四种激发源作了对比试验,试验资料分析 表明可控震源是优选的激发震源。河北煤田地质局物测队从1993年至1998年,采用可控震源激发施工,在激发源多以井炮为主,但在潜水位深、浅层卵砾石、沙石发育的浅层地震地质条件复杂区,可控震源以其独特的优势克服了井炮的不足,完成了25个勘探区的地震施工任务。陕西煤田地质局物测队在山区开展地震勘探,采用可控震源采用精确的相位测量技术和输出力控制技术、灵活的多种扫描方式、完备的质量控制功能和自检功能,针对不同的地表地质条件,选择有利的激发方式和参数,取得较好的勘探效果。

目前,对于可控震源的研究还主要在可控震源技术的改进、完善方面,而对其探测功能研究较少,应用可控震源的QC 参数(例如控震源刚性系数和粘性系数)挖掘探测功能,对近地表速度建模有重要的促进作用。

4. 数值方法研究的现状

20世纪70年代以来,随着计算机技术的发展,学者们加强了用数值方法分析地基板动力问题的研究。Svec、Qin、Omurtag用有限元法分析了弹性基础板的振动问题;Costa、Qin、Feng用边界元法分析了弹性基础板的振动问题。Daloglu用有限单元法分析了非均质Valzov地基上板的动力响应问题。Taheri用有限元法分析了运动荷载下地基板的稳态响应问题。2001年Huang用同样的方法分析了Winkler地基上作用移动加速度荷载时矩形板的变形响应,将动载简化为点载,同时还探讨了初始速度,加速度及起始位置等对矩形板的响应的影响。2002年Huang进一步研究了移动荷载下Winkler地基矩形薄板的动力响应,分析了荷载速度和频率、地基刚度、移动路径及多轮荷载间距等因素对响应的影响,分析表明:地基刚度、荷载速度和频率对板的动力响应有一定影响,远离边界位置处板的响应可以用无限长板来分析。国内也有学者采用有限元法对地基板动力问题进行分析,许金余将飞机―道面―土基作为一个相互作用的动力系统,对飞机滑行情况下弹性半空间地基上刚性道面板的动力响应,采用有限元法进行了计算分析,其计算结果现现场实测值吻合很好。侯芸等应用三维有限元动力学的基本方法,结合Newmark积分方法逐步求得运动方程,对移动点载作用下温克勒地基上板的变形和应力响应进行了分析,计算了路面的固有频率、临界速度,讨论了荷载速度及地基参数对最大动挠度和拉应力的影响规律。

5. 结论

可控震源是一种低频长时振动的人工震源,其振动持续时间、扫描频率范围和激发能量可根据勘探区实际情况设定,适合于厚卵石区、沙漠区、戈壁等炸药震源不易成孔的勘探区。在以往对可控震源的研究中,关注最多的是激发信号的质量,目的是怎样获取高质量的地震记录,对震源自身的探测功能关注较少。随着油气勘探向更复杂的勘探区转移,应用多种方法获取地层速度参数,建立可靠速度模型变得越来越重要,从可控震源获取近地表速度也开始受到关注。Al-Ali, Mustafa Naser (Dhahran, SA)等首次用从可控震源获得的刚性系数和粘性系数,计算地表横波速度,这项技术已申请美国专利,并得到国内同行的重视和应用。

事实上,地层是不均匀的,按地层深度对刚性系数和粘性系数进行简单的平均计算是不合适的,进一步用数值方法研究可控震源有着重要意义。

第6篇:功高震主范文

关键词:单跨结构,抗震加固,钢管混凝土柱,建筑功能

单跨结构具有超静定次数少,抗震性能差的特点,在2008建筑抗震设计规范修订中已明确甲、乙类建筑以及超过24m的丙类框架结构不应采用单跨结构。目前国内外针对单跨结构常用的抗震加固措施主要有柱改墙、消能减震和新增结构柱或支撑等方式[1,2],其中柱改墙和消能减震的加固措施需要长时间中断建筑功能的使用。而目前较常采用的新增结构柱的加固方式,由于施工空间的影响,以及支模、绑扎钢筋、灌浆等多工艺流程的影响,增加了施工难度和施工周期,同样在一定程度上也制约了既有建筑功能的持续使用。国内外已有学者提出采用摇摆结构等抗震加固方法[3,4],但目前应用还相对较少。本文以某抗震加固项目为例,基于目前比较成熟的新增结构柱加固技术,提出新增钢管混凝土(CFST)柱的抗震加固措施,一方面可以采用钢管柱增加预制率,起到缩短工期作用;另一方面利用钢管混凝土柱不支模的工艺特点,降低施工难度,缩短工期。

1项目概况

工程为广州市荔湾区某中学综合楼,为1993年建成的7层钢筋混凝土框架结构,建筑高度27m,经检测鉴定该综合楼属于重点设防类(乙类)建筑,设防烈度为7度,其结构布置与构造鉴定按提高1度(即8度,一级抗震)的要求进行核查。该建筑横向(Y方向)以单跨为主,不满足抗震鉴定要求,须进行加固处理。综合楼结构平面如图1所示。

2抗震加固分析

项目主要因横向采用单跨结构,不满足抗震构造要求,提出几种抗震加固方案进行比选(见表1)。对比可以发现新增结构柱的加固方式对原建筑功能的影响最小,其中新增CFST柱的加固方式可减少工艺流程,在人工成本较高的情况下具备一定优势。根据项目特点,防止改变原建筑空间和功能,选用增加结构柱的加固方案。为缩短工期,避免中断原建筑功能的持续使用,最后选定对采用新增现浇RC柱和新增CFST柱的两种方案进行对比分析,新增柱截面统一采用400mm×400mm,混凝土等级均为C30,其中钢管壁厚4mm。对结构加固前后进行设防烈度地震计算,得到计算结果如表2所示。计算结果显示以扭动为主的地震周期均在第三阶,分析发现其中加固前的周期比为0.91>0.90,不满足规范要求;采用新增RC柱、CFST柱加固后的周期比为0.86和0.85,均小于0.90,符合加固目标要求,因此新增结构柱的加固方式合理有效。由计算结果可知,对结构整体周期有明显降低作用,主要因为新增柱加固方案提高了结构整体的抗侧刚度。采用新增柱的加固方式使结构最大层间位移角增大,主要因为增加刚度导致其余构件的弹性内力发生改变,部分构件位移变大,针对该现象可采取适当减少新增柱数量,仅需保证局部单跨部分承担的剪力或倾覆力矩小于总的50%即满足规范要求[5];此外,对比位移角变化量,其变化率小于5%,且都在规范控制范围内,可忽略其影响。由表2对比新增CFST柱和新增RC柱两种加固措施发现,采用前种措施加固后的周期和最大层间位移角有所降低,抗震作用优于新增RC混凝土柱。

3结语

目前对单跨结构抗震加固措施种类繁多,本文主要针对新增结构柱的方式,采用钢管混凝土柱和现浇钢筋混凝土柱两种不同措施情况进行对比分析。研究表明采用钢管混凝土新增结构柱的方式能够较好的满足单跨结构的抗震加固要求,在一定程度上可缩短工程周期,避免中断建筑功能的持续使用。

作者:龙建文 植嘉生 庄妍 单位:1.广州市建筑科学研究院新技术开发中心有限公司 2.广州建设工程质量安全检测中心有限公司

参考文献:

[1]张敬书,潘宝玉.现行抗震加固方法及发展趋势[J].工程抗震与加固改造,2005,27(1):56-62.

[2]李丽梅.建筑结构抗震加固设计研究[J].山西建筑,2016,42(8):57-58.

[3]周颖,吕西林.摇摆结构及自复位结构研究综述[J].建筑结构学报,2011,32(9):1-10.

第7篇:功高震主范文

在日本,大地震以后,伤亡人数通常比较小。二战以后,除了数字被认为高得疯狂的1995年阪神大地震(死亡六千四百三十四人)外,绝大多数时候死亡数字都控制在三位数以内,很多时候甚至没有死者,只有伤者。这应该归功于日本成功的地震减灾对策,其包括强制性的建筑物抗震标准、民众的防震知识教育、适时开展地震模拟实地演习等等。

现在地震学界对于地震的长期预报相对较有把握,即“在未来某时间段内某地区可能会发生某级的地震”。日本政府以这种长期预报的结果为依据,制定强制性的建筑物抗震标准,如某地区被认为在未来三十年内会发生七级地震的话,该地区的建筑物就全得按这个抗震标准建造。

这一点在所有的减灾措施中最为关键。因为地震灾害学上有这样一句话:杀人的不是地震,而是建筑。有统计表明,地震中的死亡有百分之九十五以上是由于建筑物坍塌造成。据《南方都市报》报道,曾经亲历过阪神大地震的中国人,亲眼看到一幢办公大楼已被整体震倒了,结构却依然完整,楼内所有的人都是从窗户里“走”出来的。如果在所有地震中,建筑物都有这样的抗震性,伤亡一定会轻得多。

不过,地震的威力极其巨大,建筑物的抗震性再好,碰到了地裂缝、地陷、地震波叠加等情况,也是不能幸免的。所以,除了建抗震性好的房子以外,还要加强对民众的防震知识教育。日本的这种教育真正做到了从娃娃抓起,幼儿园的小朋友都要进行这类训练。一般的日本人都具有这些知识:家里常备一瓶水、一点食品,放在容易取到的位置;地震来了不坐电梯;楼层太高的话,就不跑楼梯,而是躲进厕所这种结构较小的房间……

另外,还要适时地开展地震模拟实地演习,这类似于军事演习,主要是在演习中发现问题,提高整个社会在地震到来时的行动、救灾效率。实践已经表明,在地震真正发生时,这种模拟演习起到了很好的作用。

同时,提升地震预测、预警的准确性,也是防震减灾的重点。日本这次强震中新使用的一套预警速报系统,及时预报了地震的发生。它利用地震中P波与s波传播的速度不同(P波速度大约每秒七公里,S波则大约每秒四公里。而S波造成的破坏却远大于P波),抢出几秒的时间来预警。不要小看了这几秒,它可以让高速火车提早减速,电梯及早停下,等等。

由于地震学界如今普遍认为,以目前人类的科技水平,地震尚是不可准确预报的。所以两害相较取其轻,西方发达国家应对地震时,都执行与日本类似的政策,以减灾措施为重点,而不寄希望于飘渺的准确预报。而我国有其特殊性,一方面我国1975年曾幸运地准确预报了海城大地震,这是世界上目前惟一得到公认的成功地震预报。另一方面,也是我国以前国力尚不宽裕,而建高标准的抗震建筑、进行民众的防震知识教育、开展地震模拟实地演习等,需要花钱。所以,我国应对地震的政策多以防灾为主。但从唐山大地震、汶川大地震来看,准确预报还是一件碰运气的事,是不可期的。而我国的国力现在应该讲是已有了极大的提高,改变我们应对地震的主导思想,已经有了物质基础。

第8篇:功高震主范文

关键词 三维地震资料;二次采集;采集参数

中图分类号 P59 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)061-0130-01

在石油勘探史上.地震勘探对油气资源的发现和油气储量的增长起到了举足轻盈的作用。与其他勘探方法相比,陆地三维地震资料采集是一种较为优越的勘探力法和手段。其较低的投入、较高的回报,为广大地质学家和投资者所重视。三维方法的实质是区域性的资料采集,加上密间距数据体的处理与解释。陆地三维地震勘探能非常详细地认识地下现象,可对陆地油田的评价、开发和生产问题起到重要的作用。

1 陆地三维地震资料采集观测系统

陆地三维地震资料采集中,观测系统的参数设计和类型选择极为重要,直接关系到整个陆地三维地震资料采集的质量。所以我们在进行设计的过程中,应根据现场的实际情况,综合考虑装备、交通、地物、地形等各种因素来选择最优化参数,将观测系统合理设计。在东濮凹陷推广使用的六线四炮地震线性观测系统,该系统具有以下优点。

1)排列长度适中。每一排列40道,长1950 m,当勘探量的层深度有较大变化时,可改变偏移距来满足不同地质任务的要求,并且在居民点及工业设施等障碍区,炮点有较大的可移动范围(炮点一般不会进人接收排列之中,而且也不会产生过大的炮检距).有利于提高采集质量,并便于野外施工。

2)具有较小的最大非纵距(即横向最大炮检距),不仅相应地减小了非纵观测误差,而且测线与非纵炮检方向(地震射线方向)之间的夹角相应较小,在检波器较少的情况下便于组合设计和提高组合效果。

3)在相应的勘探面积内,此种系统较四线六炮系统的炮点数量少1/3,因此相应地减少了压地面积并降低了农业赔偿费。

还应提出的是:在地下构造起伏变化大的地区,观测系统的设计要保证在陡地层、陡断面的下倾激发、上倾接收。因此,最好使用480道以上的多造仪器、采用少点发炮的观测系统进行采集、以便能够得到不同方向的陡倾角地层(或陡断面)反射,提高三维勘探效果。

此外,获得高质量地震资料对于某些地区而言,最为恰当的方法就是利用单深井激发。因为钻深井的自身费用会很高,所以接收间距一般都要小于震源点间距。采用正交对称采样观测系统是进行陆地三维地震资料采集时最为行之有效的方法,这种方法应用低震源密度,使得纵向上和横向上的测点间距都相同。但是值得注意的是,由于考虑成本和操作简易性的原因,目前在实际生产中被广泛应用的是面积观测系统。

2 采集设备

2.1 Q-Iand系统

稀疏震源点在面积观测系统中能够和接收点密集结合,有效地提高道密度、减小面元数量。面积观测系统所需的地震道甚多,远远超出了人们所能够接受的范围,如果我们较小的接收道距和较小的最大炮检距来进行面积观测,那么就需要的地震道要达到几万条,用人工或者一般的观测系统是难以达到这种要求的,而只有采用Q-Iand系统这类超万道地震仪才能够达到要求。Q-Iand系统采用最新高速、高精度真24位A/D转换器。48通道同时采样时最高采样间隔31.25 us,不仅采用具有超低失真性能、优于120 dB的带外抑制的先进的滤波器(截频点自动随采样频率而变),同时在软件中设有各种数字滤波器(高、低、带通滤波器),其截频点可根据需要人为设置。支持覆盖测量,配置本厂生产的覆盖开关或覆盖电缆可以方便野外勘探的各种反、折射测射测量应用,大大提高野外工作效率。内置独特的仪器检测系统。自检采集、数据计算处理、自检报告自动生成输出。检波器及大线现场通断测试、全波形噪声监视。超高亮度、高分辨率液晶显示器,在阳光下图示清晰可见。支持多种数据格式:SEG-2、SEG-Y、CSP。

2.2 功能复杂型采集站

除完成三大基本功能外,尚有模拟滤波、陷波、频谱整形、高频提升、自动调节等功能。还有一种类型仪器的采集站的功能更复杂些,采集站内部有一中夹控制器和存储器,可在采集站内进行相关或叠加。在其交叉站里有数据排列、分选之功能,也就是把大线管理部件之功能分解在交叉站里。这样,主机就非常简单,只是一个单纯的计算机用于完成转录、质量控制、现场处理等功能。

3 野外采集参数的确定

1)最大偏移距Xmax—这是炮点与排列中最远一道间的距离,应该大致等于最深目的层的埋深。

2)最小偏移距Xmin—这是炮点与排列中最近一道间的距离,应该不小于最浅目的层的埋深,最小偏移距大一些可以有效地消除震源产生的噪音,但这样有可能损失有用的浅层信号。

3)道间距x—定义为相邻两个中心道之间的距离,通常不应该超过设计的水平分辨率的两倍,目的是使地下空间采样间隔满足设计要求,即满足空间采样定理。

4)最小药量或最小震源强度—根据记录上环境噪音强度来确定,保证在最深目的层以上,随机噪音不应该影响地震剖面的可重复性,如果不满足这种情况,应该适当增加药量或加大可控震源的强度。

4 实例分析—鄯勒油田三维地震资料二次采集

2012年4月27日上午,采用世界一流设备仪器进行的三维地震资料采集项目在吐哈盆地鄯勒油田正式启动,10台大吨位可控震源车依次排开,以每小时300炮的速度进行地震采集施工,发动机轰鸣,大地颤动,戈壁上一片欢腾。鄯勒油田是台北凹陷北部山前带的主力油田之一,面积270平方公里。近年来由于受地震资料所限,没有新发现储量区块可供建产。油田勘探开发技术人员研究发现,鄯勒油田含油层系多,其周缘发育众多局部圈闭,滚动增储潜力大,是油气藏勘探的有利主攻区。由于以往地震资料保真度低、分辨率低、油田主体及周缘水西沟群成相差,导致了断层、构造细节落实难度大、裂缝预测可靠性低,制约了该区油藏有效动用和油气扩展勘探进程。今年,油田公司在鄯勒油田部署了三维地震二次采集项目。吐哈盆地台北凹陷三维地震项目意义重大,地震采集使用东方地球物理公司研发的G3i地震仪器,代表了世界一流水平。本次三维采集方法设计采用宽方位、高密度、高覆盖次数的对称观测系统,在151平方公里的区域内,设计炮数49?704炮,采用多道接收、高覆盖次数、宽方位施工方法,该项目于2012年5月20日完工,这是国内地震勘探史上接收道数最多、覆盖次数最高的三维勘探项目。

5 结束语

随着陆地三维地震资料采集技术和地震采集设备的不断改善和进步,今后陆地三维地震资料采集将会朝着单检波器接收、小道间距、高道密度的方向不断发展。只有获得高分辨率、高信噪比的陆地三维地震资料,解释人员才可以更准确、更充分地去发现更多隐蔽在陆地深处的油气藏。

参考文献

第9篇:功高震主范文

关键词:地震 应急 指挥 管理

中图分类号:P315文献标识码: A

引言

在我国,地震是最严重的自然灾害之一。有数据表明,上个世纪仅我国死于地震的人数就达到 60 万人,地震给我们的日常生产生活造成了相当大的影响。进入到本世纪以来,四川汶川和甘肃玉树地震又给我国区域经济蒙上了不可估量的影响。地震已经深深地触动了我国社会稳定和可持续发展战略的根基。

1 地震应急指挥管理信息系统定义及系统构成

1.1 地震应急指挥管理信息系统

地震应急指挥管理信息系统是基于 GIS 技术与 WEB 技术之上的综合性信息管理系统,它可以通过海量数据处理和分析,迅速形成对地震的应急响应。它是现代快速有效的地震防灾减灾机制组成体系。其中地理信息系统 ( GIS) 属于基础平台,它是由多学科集成的,主要用来搜集、存储、管理、分析空间信息及数据。而现代计算机科学与地理信息学相结合,也产生了一门科学系统――地理信息系统软件科学。GIS 系统可以为市、县级地方政府提供非常得力的管理规划数据和决策依据。而所谓灾害应急管理信息则分为以下几类 :地震基础数据、工程地震资料数据、灾害影响背景数据 ( 战略要害部位、生命线工程、次生灾害源等 )、灾害相关因素数据、救灾力量储备数据、震时紧急联络数据及地震应急预案等。

1.2 系统构成

地震一旦发生,如何对震情进行快速的响应,并能对具体灾情做出准确系统的判断与及时上报,是国家能否在最短时间内准确定位、科学决策的重要前提。地震应急指挥管理信息系统作为国家抗震救灾指挥技术系统的核心,其作用不言而喻。从系统职责上说,地震应急指挥管理信息系统一般分为以下五个部分 :

1) 地震应急信息快速响应系统

在地震发生后,该系统可迅速反应收集震区信息(该信息主要是震后各种地球物理监测、地震宏观前兆、地质调查等信息,是派遣到灾区执行任务的各种地震现场工作队收集汇总的),分析各项灾害数据,来向有关部门提供准确灾情信息(包括灾情数据和其他背景数据)。破坏性地震中,预估房屋建筑破坏情况、人员伤亡情况以及经济损失直接决定了灾害的准确有效评估。同时这些评估又完全依赖于建筑物的各类调查和人口相应分布情况。建筑物的结构类型、建筑质量、设防标准等构成了建筑物的重点调查内容。在此基础上,快速响应系统又会对相关建筑进行结构的易损性分析。

2) 地震应急指挥辅助决策系统

哪个地区发生了地震,该区域救灾指挥中心就需要在接收到灾区反馈信息之后,立即制定各种救灾行动计划方案,并且根据具体灾区实际,提供政府及救援人员以切实可行的救灾提示信息。

图 1 救灾辅助分析系统

3) 地震应急指挥命令系统

地震发生,地震应急指挥技术系统的快速反应,是得以指挥命令得以实施的技术支撑和重要保证。地震应急指挥命令系统的功能主要集中在获取震灾情信息、快速评估通告、动态信息显示、决策并命令等方面。而“通信畅通、现场及时、数据完备、指挥到位”的命令要求也是应急指挥命令系统的技术体现。地震应急指挥命令系统,主要分为部级、省级和地市级 3级。部级的指挥命令系统主要应用于全国范围内的严重破坏性地震发生后造成特大损失的应急 ;省级系统主要应用于省内或波及省内的破坏性地震发生后的指令性应急,地市级系统主要应用于地市内或波及的发生后破坏性地震的救援方案应急。

4) 地震应急信息通告系统

不论是哪类型地震发生后,地震具体信息的适时是非常必要的。尤其是为地震救灾中实时状况及救援实际的通告。当然针对不同层次的被对象,不同的信息级别,其内容也会有很大不同。作为地震应急机制的反应,它对于再现地震损害,直击救援现场,让指挥者及时做出战略调整,很有帮助。

5) 信息控制系统。该系统是在地震后,通过对震区基础数据、相关数据估算结论及指挥命令信息的及时调用,以保证整个系统的协调处理。而制定系统内部严格的数据规范,明确各部分接口关系及数据流逻辑关系,可以最大限度保证应急指挥管理信息系统的信息交流,且这种交流必须做到各系统之间快速可靠

2 地震应急指挥管理信息系统功能与应用

2.1 系统功能

2.1.1 地震应急信息快速响应系统

功能该系统功能主要体现在通过数据接口约定与相关台网中心(主要是分析预报系统、中国数字地震台网中心、首都圈强震台网中心)进行连结,并对震情进行自动化处理。具体流程为 :首先由分析预报系统将震情分析信息传递给指挥部应急服务器,然后地震相关信息(地震三要素及震源深度等)则由中国数字地震台网中心向指挥部应急响应系统传递。最后来自地震现场的详细统计数据会通过规范化数据接口加以接收,系统将会在这些信息与灾情评估软件之间建立修正和反馈的对应关系,使得灾情评估系统能准确快速计算出指挥人员灾害分析依据信息。

图 2 地震应急指挥信息系统

2.1.2 地震应急指挥辅助决策系统

功能辅助决策系统主要在两个方面对地震应急做出技术支持。首先,该系统会编制辅助决策工具进行检索和查询数据库,最终形成专题性图表。在此基础上为指挥部工作提供应急决策帮助。其次该系统会自动分析震情灾情并结合实际情况,智能分析并与决策支持技术自动形成指挥方案。

2.1.3 地震应急指挥命令系统功能

在地震应急方面,该平台为指挥人员命令提供了必要的支持,而且地震事件及信息会自动存储于该系统中形成有价值参考信息。在功能上它具有命令监控、保存,查询与反馈保存等一系列功能,主要内容为指挥命令及反馈信息的智能化处理。

2.1.4 地震应急信息通告系统功能

在此系统中,通告信息内容包含有 :震情、灾情信息,行业内震害评估数据,现场震害数据,地震序列及震情趋势分析数据等等。针对这些信息,通告的方式也各不相同,主要有电话通告,计算机网络通告(政府网及公众网等),无限网络通告及广播电视通告等。通告时,由于对象及应用不同,所采用的网络应用体系也有所不同 :第一体系是浏览器 / 服务器体系,它配置以高性能 web 服务器并通过浏览器进行信息查询。第二体系是客户 / 服务器体系,其后端配置高性能应用服务器,而前端除了将图形工作站作为 GIS 应用主力平台外,还对相关的应用服务软件进行开发。

2.1.5 信息控制系统功能

在震区,各类震情资料,快速评估结果及现场图像信息等都会在系统的处理下,进行自动和交互式的存储转发管理,为指挥系统(现场系统及新闻系统),及时提供有关信息。

2.2 我国应急指挥管理信息系统应用状况

国家早在“九五”期间就明确表示 :地震应急机制的建立刻不容缓。多年来,国务院抗震救灾指挥部技术系统一期建设,已经初步实现了地震应急指挥管理系统的建立并应用。其中,地震应急快速响应都是通过前后台的划分来实现工作任务的。同时在后台利用 ARC/INFO,对大量的数据进行处理。根据技术分类,用户操作在前端,而后端主要是应急系统在自动运行。信息系统基本能够在地震发生后提供合理制定指挥方案的数据依据,而且其平台采用的是 GIS 平台,其可视性与可查询性为地震反馈的准确性提供了保障。还有该系统所提供的地震信息基本做到了及时、真实可靠。

3 结语

地震应急指挥管理信息系统始终是一个复杂课题,本文仅依据现实情况,对地震应急系统中的各技术功能进行相对应的理想分类。当然,这也可能不能满足当下社会对国家应急机制完善的要求。随着指挥应急系统的技术升级,完善应急基础数据库、深入基础研究及开发评估决策模将会更加适应时代的要求。相信经过不久的发展,我国的地震应急指挥管理信息系统会在应急机制中发挥更多中枢作用,真正成为灾害救援的“应急指挥部”。

参考文献

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