基于Design Exploration方法对铁路下导风工程关键设计参数的优化

应用数值模拟和优化分析方法,对铁路沿线的下导风工程的风沙流场特征进行了系统研究,并对下导风工程的主要影响参数进行了优化分析。结果表明:(1)下导风工程会对风沙来流进行输导,并在导风板下风口一定范围内形成加速区,使来流中的颗粒物以非堆积的形式通过保护区;(2)铁路线路的上部构件会阻碍下导风工程作用效果,在轨道后方形成减速区,造成沙子的沉积;(3)下导风工程布置在铁路两侧时使用较小的导风板倾角和较大的下风口高度,可以减少风沙在铁路附近的堆积,使风沙流顺利通过保护区;(4)导风板水平倾角与铁轨前沙子的质量流率、铁轨道心风速呈正相关,下风口高度与铁轨前沙子的质量流率、铁轨道心风速呈负相关性,下风口高度在影响因素中占主导。     

西北干旱区典型绿洲气候因子非线性特征研究——以新疆石河子地区为例

以西北干旱区典型绿洲新疆石河子地区为例,使用该区1959—2006年的年平均气温和降水量资料,基于小波变换从多时间尺度分析了气候因子的波动、突变和周期特性,并通过关联维数和R/S分析方法揭示了其分形与混沌特征。结果显示,石河子地区气候变化呈现复杂的非线性特征,具有分形、混沌特征和波动性。研究区降水量变化的主周期分别为5、8、14 a和20 a,但只有5 a和8 a通过了0.05水平下的显著性检验;温度变化的主周期分别在4、7 a和11 a,并且全部显著;研究区温度、降水量序列的关联维分别为4.51和3.21,均为非整数,这意味着该地区的气候因子具有分形和混沌特性;该区温度、降水量的饱和嵌入维分别为7和6,表明要对其进行系统动力学建模,分别需要5～7和4～6个独立的状态变量;在R/S分析中,根据研究区温度（1992—2006年）和降水量（1987—2006年）序列的Hurst指数预测,在2006年后的15 a内该区温度可能仍将保持上升趋势,而降水量在未来的20 a内将可能呈现轻微的下降趋势。     

天山北麓工业带城市工业经济结构分析

本文选择新疆区域工业发展为参照系，用Ｓｈｉｆｔ－ｓｈａｒｅ方法对天山北麓工业带６城市工业增长与工业经济结构进行分析，从动态角度判别各城市工业结构的优劣及存在问题并揭示其原因，提出发展方向。     

基于AnnAGNPS模型的山美水库流域非点源氮控制研究

探索研究流域非点源氮污染控制的有效措施,对于治理改善水环境恶化具有重要的现实和长远意义。以山美水库流域为研究区域,建立AnnAGNPS氮污染模型,通过情景模拟技术分别模拟了河岸缓冲带、适量施肥、免耕、少耕、梯田和退耕还林等最佳管理措施的非点源氮污染削减效率。结果表明:(1)梯田与退耕还林对氮的削减率较高,均高于15%;免耕较低,为13%;少耕、合理施肥、河岸缓冲带削减效果有限,低于10%。(2)河岸缓冲带、少耕、免耕、梯田等措施的总氮削减率在不同月份的变化趋势与泥沙削减变化趋势一致,在7月和8月有较高的削减率;合理施肥与退耕还林的总氮削减率则与流域施肥状况相关性更高,在2—4月份有较高的削减率,因此山美水库流域水环境改善应结合非点源氮污染治理和流域水土流失治理。     

山地地形对鼓浪屿历史文化街区风荷载作用效应研究

山地环境中的街区风荷载与平地条件下有明显不同。鼓浪屿历史文化街区处于台风易发地区,对其开展山地环境下风载作用效应的研究对科学保护历史建筑非常必要。本文以鼓浪屿历史文化街区为研究对象,运用ANSYS Fluent进行数值分析山地地形对鼓浪屿风场与风荷载体型系数的影响并提出对该地区已有建筑防风保护与建筑选址的建议。表明:(1)鼓浪屿的高风速、极值加速比、极值负压和极值风荷载体型系数均集中分布在成十字相交的两轴线的各山顶,两轴线是核心线性防风区域,龙头山、鸡母山和笔架山山顶为防风重点。(2)龙头山山顶近地面处加速比最大,对应产生极值风荷载体型系数。(3)两轴线的横风向加速比均大于顺风向,山顶加速效应大于峡谷侧风面大于峡谷底处。(4)山顶处数值模拟得到的风荷载体型系数与规范值差距不大,峡谷处由规范得出的修正系数较数值模拟值偏小。(5)海拔较低的迎风面和背风面山脚风速低,适合建筑选址。龙头山、鸡母山和笔架山山顶区为高风速频发且极值负压产生的区域,是加强建筑检修与维护、提高防风性能的重点,不宜作为建设选址。