利用三维细胞自动机模拟地震活动性

在由弹簧—滑块—阻尼器组成的平面网络非线性动力学模型研究的基础之上,对细胞自动机模型的演化规则进行了修改,并将其由二维拓广到三维。设计了100×100×40 网格的三维大型地震细胞自动机模型, 生成了 13540 个“地震”事件。结果表明, 三维空间“地震”事件的时空分布与天然地震有许多类似的特征,满足震级与频度的G－R关系,且有分形分布规律。由此可见,三维地震细胞自动机比二维模型更符合实际。     

从地震序列的模拟看数值地震预报的前景

汶川大地震的伤痛还未愈合，又发生了玉树（Ms=7．1）、智利（Mw=8．8）、海地（Ms=7．5）及日本（Mw=9．0）等特大地震。地震难道就不能预报？用什么方法可以准确预报地震？这些问题再一次成为科学界与社会关注的热点。本文以发生于2008年汶川地震的龙门山断裂带上的强震序列的模拟为出发点，通过基于严格数学、力学原理的有限元方法计算给出龙门山断裂带上大地震的时间序列、同震位移场及同震应力场。通过研究发现，计算得到的龙门山断裂带上的大地震平均复发间隔为～3300年，这与古地震调查及其他方法给出的结果有一致性；模拟的同震应力场形态与汶川余震的深度分布之间存在着关联，同震位移与观测结果符合得较好。值得特别指出的是，文中的模型能够模拟断层由闭锁到解锁产生地震的全过程。模拟结果进一步显示，完全有可能利用科学计算方法给出未来强震发生的时、空、强三要素。类似于气象预报，本文将这种预测地震的方法称为数值地震预报。最后，文中对数值地震预报的可能性及需要解决的关键问题等进行了深入分析和研究，认为数值地震预报在科学上是可能的、技术上是可行的，数值地震预报是成功预报地震的最有效途径。     

路基沉降的灰色理论预测及实例验证

运用灰色理论GM(1，1)模型，对铁路高填方路基的沉降进行预测，建立预测模型，并且运用后验差法进行精度校验；最后通过具体实例，验证所建立的高填方路基预测模型的精度，从而证实该方法的有效性。     

青藏高原地形扩展力以及下地壳对上地壳的拖曳力的遗传有限单元法反演

利用震源机制解等资料 ,运用伪三维遗传有限单元法反演了青藏高原 (72°— 10 5°E ,2 5°—4 1°N)受到的边界作用、地形扩展力以及该地区底部所受的剪切作用力。对高原地形扩展力的反演方法进行了分析 ,获得了稳定的反演结果。结果显示 ,印度洋板块的挤压碰撞对青藏高原应力场起着决定性作用 ,高原东部下地壳对上地壳的拖曳和高原边缘处的地形扩展力也有显著影响 ,高原北部的塔里木盆地和柴达木盆地所在区域的上地壳底部未发现有显著效果的拖曳力。从应力场反演的模型位移与GPS实测的现今位移资料也大体吻合 ,不仅反映结果有合理的物理意义 ,也说明现今地壳运动与较长期的地质活动有一定的继承关系。