基于Boussinesq水波模型的聚焦波模拟

基于最高导数为3阶的单层Boussinesq方程,建立了聚焦波的时域波浪计算模型。数值模型求解采用了预报?校正的有限差分法。对于时间差分格式,预报和校正分别采用3阶Adams-Bashforth格式和4阶Adams-Moulton格式。首先,针对不同水深条件下水槽中传播的强非线性波进行模拟,并将数值结果与流函数的数值解析解进行了比较,结果表明无论是波面位移、波面处的水平速度和垂向速度均与解析解符合较好,最大波峰面的速度分布伴随水深的增加与解析解吻合程度变差,非线性速度分布的适用范围与线性解析解适应范围kh<3.5基本一致。其次,对深水聚焦波演化进行了模拟研究,研究中聚焦波的生成采用在边界点累加不同频率线性规则波的方法。应用聚焦波物理模型实验结果验证模型,计算聚焦位置处的波面位移和沿水深的速度分布与实验结果的对比表明,波面位移吻合程度较好,垂向的水平速度分布基本吻合。最后,保持中心频率(周期)不变,数值模拟了周期范围变化下最大聚焦波峰面以及波峰面水平速度的变化趋势,结果表明波峰面值和波峰面水平速度随着周期范围缩小而增大。     

极端天气影响历史进程

"北风卷地白草折,胡天八月即飞雪。忽如一夜春风来,千树万树梨花开。"天气的变化多端一如历史进程的变幻莫测。传说黄帝与蚩尤曾经在逐鹿大战,双方的军队在原野上激战正酣时,蚩尤使用魔法制造出漫天大雾,致使黄帝的兵士迷失方向,被蚩尤的手下杀得人仰马翻,眼看就要全军覆没。这时黄帝臣下有一个叫风后的人,为黄帝献上指南车,帮助黄帝带领军士辨清方向,冲出了大雾,从而击败了蚩尤。幸甚幸甚,如果不是风后和他的指南车,恐怕在今天我们就不会自称炎黄子孙,而改叫蚩尤子孙了。那场从天而降的大雾没有能够改变历史,然而在人类文明史上,极端天气影响历史进程的事例却不胜枚举。     

格宾-桩板墙泥石流组合拦阻结构模型试验研究

近年来,我国大多数地区的泥石流治理工程采用了桩板墙拦挡结构或是碎石格宾结构,但很少有人将它们结合使用来提高拦挡能力。本文基于泥石流模型试验,设置了三层格宾和一道桩板墙,组成了格宾-桩板墙组合结构。格宾-桩板墙组合结构中格宾石笼坝的迎水面呈阶梯型,背水面与桩板墙垂直接触,坝体采用石笼单体堆砌而成,宽度从下到上依次为30 cm、20 cm、10 cm,单体之间用绞合钢丝形成可靠连接,按每层15 cm的高度堆砌形成格宾坝,增强坝体稳定性。背水面与桩板墙垂直接触,一方面可以与坝体形成一个整体结构,防止格宾石笼单体的滑移和倾覆,增强结构的稳定性,以抵抗更大地冲击力,另一方面呈阶梯状布置的格宾石笼也可以削弱泥石流作用在桩板墙上的动能。最后通过分析被拦物源的级配组成,得出格宾-桩板墙拦阻结构的拦阻效果明显,既有快速排水的优点,也能拦截大量固体物质。     

福州电磁波异常与闽台地震的相关性研究

本文利用福州电磁波观测资料,对给定时段内、范围内的闽台地区地震进行相关分析,找出福州电磁波异常与地震的相关系数,探讨福州电磁波异常信息的映震效能,为今后利用电磁波观测资料异常信息进行临震预报提供科学的依据。     

福建省数字化水位动态特征研究

以数字化水位观测资料为依据,对福建地区数字化水位的正常与异常动态变化进行系统地分析研究,有利于异常的正确识别,提高地震预报水平,为福建省地下流体观测台网的评价与改进提供依据。     

福建省井水位与体应变观测一致性分析

本文从时域和频域分别对福州台和永安台的体应变和井水位资料观测的一致性进行了分析,并对其力学机制进行了深入探究,在此基础上阐明了二者观测一致性的物理含义.时域内的分析结果显示:福州台体应变与井水位的相关系数为0.7939,钻孔系统的灵敏度为0.0558 mm/10-9,井水位与体应变观测曲线十分相似;永安台体应变与井水位的相关系数为-0.7543,钻孔系统的灵敏度为-0.0005 mm/10-9,井水位与体应变曲线呈镜像对称,这表明两台站的井水位与体应变观测高度相关,且二者的相位滞后近似为零.在频域内,分别对福州台2012年3—5月及永安台2014年3—5月的井水位和体应变资料进行维尼迪柯夫调和分析,分别获取半日波、全日波数个波群的逐月潮汐因子和相位滞后,并计算得到了钻孔系统的灵敏度和井水位相对于体应变的相位滞后.结果表明,3个月中大多数波群的灵敏度十分相近,而且与时域内所得年周期低频分量的灵敏度较接近,但相位滞后误差较大,这可能与采用反正切公式计算相位滞后受计算误差影响有关,即非线性的反正切公式对计算误差具有放大累积效应,因此相位滞后应以时域分析所得接近于零的结果为准.综上,时域和频域的分析结果表明,福州台和永安台的井水位对体应变的响应基本上是线性时不变的,二者观测一致性的根本原因在于两台站的承压含水层井水位观测系统基本上是满足叠加性、齐次性和时不变的物理可实现因果系统.      

降雨对无支挡结构下隧道-滑坡正交体系的作用机理研究

通过大型地质力学模型试验,研究在无支挡结构下降雨对隧道-滑坡正交体系的作用机理。主要研究不同降雨阶段,隧道-滑坡正交体系下隧道纵向应变的变化特征及隧道不同横断面环向应力变化特点,并重点分析在不同降雨阶段,不同位置及其不同横断面滑体的位移变化特征。试验结果表明:(1)降雨可导致坡体横断面断裂而出现新的滑移面,从而导致坡体失稳。(2)在隧道-滑坡正交体系下,随着雨水的下渗及滑体土样含水率不断增大,隧道局部应变有明显突变,且山侧纵向应变比河侧应变要大。(3)在隧道-滑坡正交体系下,降雨使得隧道环向应力呈不均匀变化:隧道的底部应力大于顶部应力,山侧应力大于河侧应力,表明降雨可导致滑体蠕动或局部滑移,引起隧道不均匀受力及变形,这对隧道结构的安全非常不利。本次试验可为雨水充沛区的滑坡及隧道抗滑设计提供一定参考。     

高原地区路基地震液化数值模拟研究

在青海玉树地震之后,有大量路基出现由于液化而导致的病害问题。以青海S308线结古—曲麻莱段公路路基变形为例,通过FLAC3D数值模拟软件还原该路基在地震中的变形破坏过程,得出如下结论:(1)无地下水情况下,边坡出现明显塑性屈服的振动强度是0.6g,塑性屈服首先发生在填土厚度较薄的路基两端。(2)若砂土完全饱水,随振幅的增加,饱和砂土层液化趋势逐渐增强。振幅小于0.3g时砂土层没有液化。振幅为0.4g时5s以后砂土层出现液化;振幅大于0.5g以后,从振动的开始就出现了液化。(3)下伏饱和砂土的路基动力破坏机理为:饱和砂土层近地表处屈服屈服区在饱和砂土层中向中部扩展饱和砂土层屈服贯通饱和砂土层完全屈服填土后部首先破坏填土破坏区在填土-砂土界面向下扩展填土后部地表屈服开裂破坏区在填土内扩展。至最终破坏时,填土中后部大范围开裂屈服,但填土前部依然保持完整。     

云和县完成第三次全国国土调查任务

经历初始调查和统一时点更新两个阶段,云和县已全面完成了第三次全国国土调查(以下简称"三调")任务,全面查清了全县国土利用状况,掌握了各类国土资源家底.     

浅浸没水平圆柱浮子波浪力计算研究

以海漂垃圾收集装置浮式围栏的圆柱浮子为研究对象,基于圆柱浮子的浅浸没特性,改进了Morison方程,并结合物理模型试验,对波浪与浅浸没水平圆柱浮子作用问题进行探讨。结果表明,改进的Morison方程可对水平圆柱浮子的波浪力做精确预测,并揭示了波幅、浸没深度以及周期对圆柱浮子波浪力的影响规律。对于浅浸没的圆柱浮子,所受水平波浪力随波高的增大而增大,随周期的增大而衰减到某一特定值。波浪力的正向大小分布要大于负向,而正负向大小的差异主要受浸没深度的影响。