广西前汛期降水变化特征及其与东南太平洋海温变化的因果联系

利用1979—2019年全国160站逐月降水资料、国家气候中心的西太平洋副热带高压特征指数逐月资料、英国Hadley中心逐月海表面温度资料以及NCEP/NCAR逐月再分析资料,结合小波分析、相关分析、信息流以及合成分析方法,分析了广西前汛期降水的变化特征及其与东南太平洋海温变化的因果联系。结果表明:近40 a来广西前汛期降水呈弱增多趋势,在1980年代末至21世纪初存在显著的3~5 a周期。在1980年代至1990年代初为少雨期,而在20世纪末至21世纪初期转为多雨期。东南太平洋是海温影响广西前汛期降水的关键区,同年春季以及同期该区域海温变化是造成广西前汛期降水变化的原因之一,海温升高(降低)能够部分导致降水的减少(增多)。同年春季海温偏冷年,关键区西侧为对流抑制,南太平洋出现异常反气旋环流响应,通过垂直环流引起澳大利亚西北侧上升运动异常,减弱了局地Hadley环流。该异常通过大气桥一方面使得副高增强增大,位置偏西偏南,有利于副高西侧的西南气流向广西输送水汽;另一方面使得广西地区上空局地Hadley下沉支减弱,受异常上升运动控制,对流增强,导致降水正异常。反之亦然。      

非规则砂岩节理剪切变形本构关系试验研究

岩石节理剪切变形对岩体工程的安全性和稳定性具有重要影响。为研究常法向应力下岩石节理剪切变形本构关系,采用RDS-200型岩石直剪仪对非规则砂岩节理进行了不同法向应力下的直剪试验。根据岩石节理剪切应力?位移全程曲线形状特征,将其依次划分为峰前压密阶段、线性阶段、屈服阶段和峰后软化阶段;根据剪切应力在峰后软化阶段降低幅度和速率大小,将岩石节理剪切应力?位移曲线划分为3种类型：峰后平台型、峰后缓降型和峰后跌落型。基于岩石节理剪切应力?位移曲线各阶段剪切变形特征,采用分段函数建立了岩石节理剪切变形本构模型。与其他模型相比,新提出的岩石节理剪切变形本构模型对试验数据拟合精度更高,更好地描述了岩石节理剪切应力?位移全程曲线。另外,在通过岩石节理直剪试验由经验公式确定模型参数之后,所提出本构模型可在不同法向应力下实现对不同粗糙度岩石节理剪切应力?位移曲线的预测。研究结果对岩石节理剪切变形的数值模拟和工程估计具有一定的实用价值。     

水泥胶结钙质砂地层中单桩竖向承载特性试验研究

钙质砂属于岩土工程中一种特殊的岩土材料,除具有颗粒形状不规则、易破碎等特征,还具有胶结性。针对钙质砂具有胶结性的地质现状,通过室内模型试验研究了胶结钙质砂地层中钢管桩的承载能力、沉降情况及其影响因素,同时与未胶结钙质砂中的桩基承载特性进行了对比。研究结果表明：与未胶结钙质砂中的钢管桩相比,胶结钙质砂的相对密实度对桩基承载力影响程度明显减弱,桩的承载形式依然表现为端承桩,随着钙质砂胶结程度的提升,桩端阻力承载占比越来越高;胶结程度较高的钙质砂地层中桩身侧摩阻力发挥存在异步过程,这是因为桩基沉降时桩身下部破坏砂层形成了更为紧密的新接触面,该接触面对桩身的径向膨胀更为敏感;胶结钙质砂中桩基 q_s-S_u 线没有出现明显的硬化阶段,与未胶结钙质砂地层中桩基的 q_s-S_u多段折线变化规律不同,胶结钙质砂地层中桩基的 q_s-S_u曲线更为接近双曲线线型。     

环境同位素在识别伊犁河谷地下水补给来源中的指示作用

重点分析了研究区潜水、浅层承压水、泉水及地表水δD、δ¹⁸O的分布特征,并对5组水文钻探井地下水样品进行分析.潜水δD变化范围为-97.32‰~-67.51‰,平均值为-80.34‰;δ¹⁸O为-15.85‰~-10.66‰,平均值为-12.08‰.浅层承压水δD为-111.93‰~-68.38‰,平均值为-84.79‰;δ¹⁸O为-16.01‰~-10.52‰,平均值为-12.30‰.泉水δD为-102.06‰~-71.63‰,平均值为-84.10‰;δ¹⁸O为-14.21‰~-9.70‰,平均值为-12.24‰.地表水δD为-90.53‰~-60.99‰,平均值为-72.58‰;δ¹⁸O在-13.20‰~-9.54‰,平均值为-11.21‰.地下水δ¹³C为-9.4‰~-5.6‰,平均值为-8.3‰,极差为3.8‰.结果表明:地下水与地表水均起源于当地大气降水.潜水与浅层承压水水力联系较强,潜水与浅层承压水属于同一含水系统.与浅层承压水相比,深层承压水年龄较大,在20 ka左右,属于沉积埋藏水.深层承压水与浅层承压水的水力联系较弱.潜水与浅层承压水的δ¹³C值较为接近,且接近大气CO₂的δ¹³C值-7‰.研究区地下水中碳的主要来源为大气CO₂.     

土地利用现状时空数据库增量更新机制探讨

依据全国土地变更现状调查的时空增量数据,参考地理要素的变更方式,定义五种历史拓扑关系:灭失、属性变更、图形变更、要素新增及无变化,以记录要素的变化过程。在此基础上,探讨全国土地利用基础库的增量更新方法。     

石家庄冻土变化特征与气候因子的关系分析

探讨石家庄冻土变化特征与气候因子的关系,以期作好土壤冻融预测.利用石家庄地区5个观测站1981—2010年逐日地温、降水量、蒸发量和冻土观测数据,采用线性趋势、完全相关系数和多元回归方法,分析讨论了该地区冻土变化特征与地温、降水量、蒸发量的变化关系.结果表明:石家庄地区土壤表面始冻期呈现明显推迟趋势,土壤表面解冻期呈现明显提前趋势,其中,中部地区始冻期推迟,解冻期提前趋势最为明显;11—12月平均地面最低温度与土壤表面始冻期正相关明显,2—3月平均地面最低温度与土壤表面解冻期负相关明显;秋季降水量和蒸发量对土壤表面始冻期推迟,冬季降水量和蒸发量对土壤表面解冻期提前影响较小.     

面向新型测绘的时空数据属性连接及扩展方法研究

属性连接是整合集成新型测绘多源属性数据、扩展丰富实体信息、促进知识挖掘服务的重要操作和手段。在界定总结连接概念及类型的基础上,本文通过分析,明确了ArcMap现有属性连接工具在连接谓词、连接类型、连接基数等方面的局限。针对这些局限,选用目前流行的AO Addin技术,设计实现了一个属性连接扩展工具条插件——eJoin,详细讨论了该插件的主要功能及实现策略,并利用多种数据对其进行了试验验证。试验表明:该插件能够快速执行一般连接、自连接、m∶n连接、投影连接等操作并完整表达连接结果,为新型测绘时空数据属性连接提供了更加实用、便捷的工具支撑。     

Analysis of the nonlinear storage–discharge relation for hillslopes through 2D numerical modelling

Storage–discharge curves are widely used in several hydrological applications concerning flow and solute transport in small catchments. This article analyzes the relation Q(S) (where Q is the discharge and S is the saturated storage in the hillslope), as a function of some simple structural parameters. The relation Q(S) is evaluated through two‐dimensional numerical simulations and makes use of dimensionless quantities. The method lies in between simple analytical approaches, like those based on the Boussinesq formulation, and more complex distributed models. After the numerical solution of the dimensionless Richards equation, simple analytical relations for Q(S) are determined in dimensionless form, as a function of a few relevant physical parameters. It was found that the storage–discharge curve can be well approximated by a power law function Q/(LK_s) = a(S/(L²(? ? θ_r)))^b, where L is the length of the hillslope, K_s the saturated conductivity, ? ? θ_r the effective porosity, and a, b two coefficients which mainly depend on the slope. The results confirm the validity of the widely used power law assumption for Q(S). Similar relations can be obtained by performing a standard recession curve analysis. Although simplified, the results obtained in the present work may serve as a preliminary tool for assessing the storage–discharge relation in hillslopes. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

Micromechanical analysis of failure propagation in frictional granular materials

The extent to which the evolution of instabilities and failure across multiple length scales can be reproduced with the aid of a bifurcation analysis is examined. We adopt an elastoplastic micropolar constitutive model, recently developed for dense cohesionless granular materials within the framework of thermomicromechanics. The internal variables and their evolution laws are conceived from a direct consideration of the dissipative mechanism of force chain buckling. The resulting constitutive law is cast entirely in terms of the particle scale properties. It thus presents a unique opportunity to test the potential of micromechanical continuum formulations to reproduce key stages in the deformation history: the development of material instabilities and failure following an initially homogeneous deformation. Progression of failure, initiating from frictional sliding and rolling at contacts, followed by the buckling of force chains, through to macroscopic strain softening and shear banding, is reproduced. Bifurcation point, marking the onset of shear banding, occurred shortly after the peak stress ratio. A wide range of material parameters was examined to show the effect of particle scale properties on the progression of failure. Model predictions on the thickness and angle of inclination of the shear band and the structural evolution inside the band, namely the latitudinal distribution of particle rotations and the angular distributions of contacts and the normal contact forces, are consistent with observations from numerical simulations and experiments. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于缓冲区的电力管网重复管线合并算法

针对电力地下管网数据核查过程中因为数据迁移或者数据更新等其他原因导致的电力管线重复问题,提出了一种基于缓冲区的地理拓扑关系判断方法来检测并合并重复管线。在服从电力管线布局原则下,首先,对电力管线进行插值处理;然后,构造出管线缓冲区,其缓冲半径受插值距离调节,在此缓冲范围可以判断出地理点线包含关系;最后,根据不同的地理点线包含关系可以分析出管线间的线-线拓扑关系,从而可以判断出是否存在重复管线从而采取相应的重复管线处理措施。实验结果表明,提出的方法能够高效准确地处理电力管网数据核查中的重复管线问题。