Non-symmetrical levee breaching processes in a channel bend due to overtopping

A series of experiments were done to reveal the overtopping breaching process of non-cohesive and cohesive levees in a U-bend flume. The flood hydrograph and breaching geometry were measured and analyzed in detail. The results show that the levee breaching processes can be briefly divided into four stages: slope erosion, longitudinal headward gully-cutting, lateral erosion, and relative stabilization. For non-cohesive levees, non-symmetrical lateral development of the breach occurs throughout the four stages, and the final non-symmetrical coefficient is approximately 2.2–2.6. Larger flow discharge or higher water level can accelerate the breaching process, while coarser sands tend to accelerate the process initially but depress the process at the end. The fluvial erosion rate of a non-cohesive breach shows a power-function relation with the excess wall shear stress. For cohesive levees, a plateau forms in the breach partially blocking the flow in the first two stages. The breach flow is approximately perpendicular to the levee body, and, thus, the erosion rates of the two breach sides are almost the same. Non-symmetrical lateral development mainly occurs in the third stage when the deep gully forms. The final non-symmetrical coefficient is approximately 2.7–3.3. It is expected that these findings can provide a valuable experimental dataset and a theoretical basis for breach closure and flood alleviation.     

基于多项式拟合均匀荷载面曲率曲线的结构损伤识别方法

为仅利用结构损伤状态的柔度矩阵对结构进行损伤程度识别,先对损伤状态的均匀荷载面曲率曲线进行最小二乘法拟合。根据曲率曲线差判断结构的损伤位置,对损伤位置的点进行剔除后,再利用未损伤位置上的点进行局部最小二乘法拟合,代替损伤前的均匀荷载面曲率曲线,用于结构的损伤定位与定量。通过一简支梁数值算例,先以理论的二次多项式进行拟合,考虑单损伤和多损伤的情况,进行损伤识别分析,再分析多项式次数、测点数目以及不同噪声水平对损伤定量精度的影响。结果表明:在一定范围内,次数越高拟合误差越小,但差别不明显,采用理论的二次多项式拟合即可满足结构损伤识别要求,无噪声的情况下,测点数目减半不影响损伤识别的精度,该方法具有一定的抗噪声能力。     

二类水体表观光学特性的测量与分析--水面之上法方法研究

水体光谱特性的测量与分析是海洋水色遥感的基础工作之一。水体光谱特性包括两个方面：表观光学特性和固有光学特性。现场直接获取表观光学特性有剖面法和水面之上法。在多次现场试验的基础上,主要针对二类水体从误差来源的角度来对水面之上法进行方法研究。同时,借鉴一类水体水面之上法的多种数据处理方法,对二类水体水面之上法的数据处理方法进行探讨。     

南沙渚碧礁生态系有机碳的分布及周日变化特征

1999 年 4 月对我国南沙群岛渚碧礁海水中溶解有机碳的分布及礁坪区颗粒有机碳 (POC) 和溶解有机碳 (DOC) 的周日变化特征进行了观测。结果表明,渚碧礁表层海水 DOC 变化范围为 1.43~3.62 mg/L,平均为 2.16 mg/L,含量分布大致表现为礁坪区>潟湖>礁外。潟湖 DOC 的垂直分布大致表现为表层高于底层,可能与表层浮游植物的光合作用有关。礁坪区 POC 及 DOC 都呈现显著的周日变化特征,POC 呈现夜晚高,白天低的特点,浮游植物的昼夜垂直移动可能是产生该现象的主要原因。DOC 的周日变化则主要受浮游动物昼夜垂直移动及细菌等生物活动的影响。     

大气散射对采用归一化植被指数进行赤潮遥感监测的影响研究

1　引言近年来赤潮灾害在我国海域频繁发生,对沿海环境、经济和人民生产生活都造成一定的影响,因此对赤潮进行实时监测并业务化运行就显得尤其重要.赤潮遥感监测是目前常用手段之一,在实践中取得了一定的效果,但到目前为止还没有一种成熟的算法能用于业务化监测赤潮的发生.很多研究人员借鉴归一化植被指数(NDVI)阈值法、海表温度(SST)异常等来判断赤潮的发生,但归一化植被指数阈值法经常会出现误判或无法区分正常与异常水体的情况.该阈值范围由先验知识得到,没有定量的理论依据.归一化植被指数是陆地遥感中用以表征地表植物覆盖程度和健…     

Seafloor topography and landform characteristics of Zengmu Shoal waters and their evolvement

The topography data of the Zengmu Shoal and its adjacent area are acquired by the SeaBat-8111 multibeam system.The full survey covering over the Zengmu Shoal area gives us new knowledge about the area. It is a flat underwater platform consisting ofcoral reefs, its fathom line is like a trap in near SN direction and its shape is like an isosceles triangle with the acute angle pointing to the north. The east and west sides ofthe shoal are steep while its south side is more gentle. As viewed from geological evolution, the Zengmu Shoal is a typical biologic coral landform caused by tectonic uplift.     

M-估计法广义变分同化FY-3B/IRAS通道亮温

采用FY-3B/IRAS亮温资料进行广义变分同化研究。广义变分同化结合了经典变分同化和稳健M-估计两者的优点。区别于经典变分同化依赖于先前的质量控制并要求误差服从高斯分布,把M-估计法耦合到经典变分同化框架中,得到广义变分同化,其弱化了同化前的质量控制和误差服从高斯分布这两个条件。目标能量泛函包含M-估计以保证对离群值具有稳健性,从而能够得到较好的同化结果。对比变分同化前后的FNL资料湿度与GDAS湿度相关系数作为同化结果检验评价。具体操作过程在FNL作为背景场的基础上分别采用经典和M-估计不同的权重因子变分同化FY3B/IRAS资料,把得到的分析场与GDAS进行相关性比较,由于湿度具有较强的非高斯性,文中首先评估了安徽省13个站GPS/PWV和积分相关湿度廓线得到大气可降水量(即GDAS/PWV和FNL/PWV资料)的相关性,进一步基于信息熵自由度思想进行了近一个月IRAS 20个通道对分析场的影响贡献率诊断研究。     

云贵川地区ZTD垂直剖面格网模型

利用ERA5大气再分析资料研究ZTD高程尺度因子的精细时间变化特征,构建顾及高程尺度因子精细时间变化的云贵川地区ZTD垂直剖面格网模型(YZTD-H模型)。以云贵川地区探空站分层ZTD数据作为参考值,检验YZTD-H模型的精度,并将其与GPT2w模型和GPT3模型进行比较。结果表明,顾及精细时间变化和垂直剖面变化的YZTD-H模型在时间维度和垂直剖面维度上均表现出较好的稳定性。     

液化场地桥梁群桩-土耦合体系强震反应分析

针对振动台试验,采用u-p形式控制方程表述饱和砂土的动力属性,选用土的多屈服面塑性本构模型刻画饱和砂土和黏土的力学特性,引入非线性梁-柱单元模拟桩,建立试验受控条件下液化场地群桩-土强震相互作用分析的三维有限元模型,并通过试验结果验证数值建模途径与模拟方法的正确性。以实际工程中常用的2×2群桩为例,建立桩-土-桥梁结构强震反应分析三维有限元模型。基于此,针对不同群桩基础配置对液化场地群桩-土强震相互作用影响展开具体分析。对比发现,桩的数量相同时,桩排列方向与地震波输入方向平行时比垂直时桩基受力减小5%~10%,而对场地液化情况无明显影响;相同排列形式下,三桩模型中土体出现液化的时间约比双桩模型延缓5s,桩上弯矩和剪力减小33%~38%。由此可见,桩基数量增加,桩-土体系整体刚度更大,场地抗液化性能显著,桩基对上部桥梁结构的承载性能明显增强,其安全性与可靠性更高。这对实际桥梁工程抗震设计具有一定的借鉴意义。     

钻探参数实时采集系统研制与应用

钻探参数实时采集系统研制的目的是向钻探技术及管理人员提供直观的钻探实时参数,通过该系统可全天候的掌握钻探工况。钻探参数采集的方法是通过传感器采集压力、转速、位移、流量、液位等物理参数,使用配套的软硬件设备进行数据转换和处理,在人机交互界面显示直观的工程参数。该系统根据野外现场不同工作环境可以使用互联网、GPRS终端或者北斗卫星终端把现场实时工程数据无线传输至远程服务器上,用户通过手机或电脑即可查看到现场的实时或历史工程数据。采用本系统可以预防和减少钻探事故,为事故处理提供数据支撑,为实现钻探自动化、智能化提供基础数据。