基于非静压模型的非淹没刚性植物消波特性数值模拟研究

基于非静压单相流模型NHWAVE,设计不同的计算工况,系统研究了规则波与非规则波作用下,非淹没刚性植物的消波特性。将计算结果和实验数据进行对比分析,验证了非静压模型NHWAVE计算植物消波特性的准确性。进一步研究了波高、周期和水深等因素对植物消波特性的影响,探讨了植物消波特性与这些水动力因素的内在联系。结果表明:非淹没刚性植物的消波效率受波高和周期的影响较大,水深对消波效率的影响很小。由于波浪非线性的影响,基于线性波理论的消波理论模型对植物消波能力的估计偏小。     

基于WRF-SWAN耦合模式的台风“威马逊”波浪场数值模拟

获取高分辨率的风场数据和气压场数据是精确模拟台风浪的基础,采用经验公式构建台风风场和气压场对海浪模式进行驱动,无法反映台风影响下海气动力过程,难以提供高精度的风场、气压场数据。本文基于中尺度大气模式WRF(Weather Research and Forecasting model)和第三代海浪模式SWAN(Simulating WAves Nearshore model),构建了南中国海地区大气—海浪实时双向耦合模式,针对超强台风"威马逊"进行数值模拟。将数值模拟结果与现场观测结果及卫星高度计观测结果进行对比验证,验证结果表明,本文建立的WRF-SWAN耦合模式在对台风"威马逊"影响下的南中国海台风浪的模拟中展现出较高的模拟精度,揭示了台风风场分布和台风浪分布在空间上的"右偏性"不对称分布特征及其形成机制。基于WRF和SWAN建立的大气-海浪实时双向耦合模式能够准确模拟台风动力过程以及台风浪的时空分布特征,可以推广用于南中国海地区台风浪的模拟分析。     

基于根茎叶概化模型的孤立波消减特性实验

采用孤立波模拟海啸波,利用根茎叶定量概化模型近似模拟近岸刚性植物,以探究植物根、茎、叶对孤立波消减特性的影响。研究发现,透射系数的范围为0.56～0.85,植被区沿程波高衰减百分比的范围为25.9%～97.0%。根、叶在不同分布密度条件下的透射系数均随相对波高的增大而逐渐减小。当淹没度大于0.7时,在入射波高等于7.0,9.0和12.0 cm条件下,波高衰减强度沿流向的敏感度逐渐降低,植物消浪呈现边界效应。当淹没度为0.6、根和叶分布密度均为16枝/株时,波浪于植被区发生波高增大现象,波高增值的范围为3.0%～6.0%。植物根、茎、叶对孤立波消减特性的影响与根和叶的分布密度、淹没度及相对波高均相关。     

“沙洋电力跨越”塔位基础下饱和砂土液化势分析

本文将现场标准贯入试验结果与室内三轴振动压缩实验结果相比较,并进行水平地面下饱和砂土简化液化势分析。据此,一方面预测在一定烈度的地震荷载作用下该基础下的砂层发生液化的可能性,另一方面验证《工业与民用建筑抗震设计规范》(TJ11-74)在河滩地带的适用性。此外还利用经验公式进行计算比较,以及估计地下水位变化对抗液化能力的影响。     

PPT型动静孔隙水压力传感器的研制及其应用

本文介绍了我所自行设计研制的PPT系列动静态孔隙水压力传感器的原理、技术性能、标定方法及其在工程实践中的应用等情况。     

花岗岩残积土在周期荷载下力学特性的实验研究

本文首先介绍厦门某地两种具有代表性的原状残积土(花岗岩残积土)室内三轴不排水动力剪切实验所得到的残积土在循环荷载作用下表现出来的诸如周期抗剪强度,动弹性模量以及等效阻尼比等动力学性质及其有关的重要参数;继而分析了花岗岩残积土在周期剪切过程中强度、变形、应力路径及孔隙压力等方面所具有的特点,以图揭示它们的内在规律;最后讨论了残积土周期荷载作用下归一化性状及动强度的确定方法。     

安徽省夏季降水区域特征

用R型因子分析的方法对1957-2000年安徽省16个测站的夏季降水资料进行研究,应用因子荷载点聚图将观测站点进行区域划分,找出每个区域内的代表观测站,统计各分区夏季降水特征、夏季降水长期趋势变化、区域旱涝特征及年代际变化.结果表明:安徽省夏季降水可以划分为3个区.其中砀山、滁州和宁国可以分别作为它们的标准站.研究指出,40多年3个区的夏季降水特征差别较大:1区夏季降水量最少,2区居中,3区最多,其中6月3个区差别最明显;1区、2区夏季降水量长期趋势变化不明显,而3区表现为明显的正趋势变化;2区是降水异常的多发区,更容易发生干旱与洪涝;1区中在1957-1970年和1991-2000年旱涝较频繁,而在2区和3区中,旱、涝频数随时间变化总体趋势是从旱向涝转变的.     

青藏高原东缘峨眉山新生代加速抬升剥蚀作用

本文通过峨眉山基底卷入构造带低温热年代学（磷灰石和锆石裂变径迹、锆石（U-Th）/He）研究,结合典型构造-热结构特征诠释峨眉山晚中-新生代冲断扩展变形与热年代学耦合性.峨眉山磷灰石裂变径迹（AFT）和锆石（U-Th）/He（ZHe）年龄值分别为4~30 Ma和16~118 Ma.ZHe年龄与海拔高程关系揭示出ZHe系统抬升剥蚀残存的部分滞留带（PRZ）.低温热年代学年龄与峨眉山构造分带性具有明显相关性特征：万年寺逆断层上盘基底卷入构造带AFT年龄普遍小于10 Ma,万年寺逆断层下盘扩展变形带AFT年龄普遍大于10 Ma;且空间上AFT年龄与断裂带具有明显相关性,它揭示出峨眉山扩展变形带中新世晚期以来断层冲断缩短构造活动.低温热年代学热史模拟揭示峨眉山构造带晚白垩世以来的多阶段性加速抬升剥蚀过程,基底卷入构造带岩石隆升幅度大约达到7~8 km,渐新世以来抬升剥蚀速率达0.2~0.4 mm·a^-1,其新生代多阶段性构造隆升动力学与青藏高原多板块间碰撞过程及其始新世大规模物质东向扩展过程密切相关.

     

江西北部地区一次大暴雨过程湿Q矢量诊断分析

利用NCEP提供的FNL资料和ECMWF提供的逐小时降水资料,从湿Q矢量散度、湿Q矢量锋生函数以及湿Q矢量在以等温线为参照线的自然坐标系中分解(PT分解)函数三个方面,对2019年5月12日发生在江西省北部地区的一次大暴雨天气过程进行了分析。结果表明:暴雨初期,关注低层湿Q矢量散度场的辐合中心,可以预报未来6 h后暴雨的可能落区,当这些落区中层辐合开始加强为辐合中心,则基本可以判定为暴雨中心区域;低层湿Q矢量锋生函数有助于确定雨区范围,中层的湿Q矢量锋生函数对强烈的冷暖气流交汇反映更为明显,有助于进一步确定强降水中心位置。在强降水初期大尺度的强迫作用是垂直运动发展的主导因子,而在强降水旺盛时期中尺度锋生作用占主要作用,在暴雨发展的不同阶段可以重点关注不同尺度天气特征对暴雨形成发展的影响。