Discretizing the fracture-matrix interface to simulate solute transport

This article examines the required spatial discretization perpendicular to the fracture-matrix interface (FMI) for numerical simulation of solute transport in discretely fractured porous media. The discrete-fracture, finite-element model HydroGeoSphere ( Therrien et al. 2005 ) and a discrete-fracture implementation of MT3DMS ( Zheng 1990 ) were used to model solute transport in a single fracture, and the results were compared to the analytical solution of Tang et al. (1981) . To match analytical results on the relatively short timescales simulated in this study, very fine grid spacing perpendicular to the FMI of the scale of the fracture aperture is necessary if advection and/or dispersion in the fracture is high compared to diffusion in the matrix. The requirement of such extremely fine spatial discretization has not been previously reported in the literature. In cases of high matrix diffusion, matching the analytical results is achieved with larger grid spacing at the FMI. Cases where matrix diffusion is lower can employ a larger grid multiplier moving away from the FMI. The very fine spatial discretization identified in this study for cases of low matrix diffusion may limit the applicability of numerical discrete-fracture models in such cases.     

Contamination of marine biogenic habitats and effects upon associated epifauna

Habitat-forming organisms are frequently used as biomonitors in marine environments due to a widespread ability to accumulate toxic contaminants. Few studies, however, have considered the consequences of these accumulated contaminants on the abundant and diverse fauna associated with these habitats. In this review, we summarize research which has investigated the contamination of biogenic habitats (including seagrasses, macroalgae, ascidians, sponges and bivalve reefs) and the impact of this contamination on the habitat use, feeding behaviour and survival of associated epifauna. In many cases, ecological impacts upon epifauna are not simply predicted by levels of contamination in their habitat, but are determined by the foraging, feeding and reproductive behaviours of the inhabiting organisms. Thus, a thorough understanding of these ecological processes is essential in order to understand the effects of contaminants upon epifaunal communities. The scope of biomonitoring studies which assess the contamination of biogenic habitats should be expanded to include an assessment of potential effects upon associated epifauna. When combined with manipulative field experiments such an approach would greatly assist in our understanding of indirect effects of contaminants in these important benthic habitats.     

中国近50年降水变化趋势及突变的Hurst指数试验

利用1953-2002年中国722个台站的降水资料,应用分形理论中的R/S分析法基本原理,设计了两种降水Hurst指数试验,研究预测了中国五大区年降水的气候变化趋势及其突变。通过两种试验对比得出:年降水20年试验能有效确定降水状态的转折点,进而判断降水变化的突变。研究表明:中国五大区年雨日有着完全一致的减少趋势,期间不存在年雨日由减少转为增加的突变点。今后年雨日仍将继续减少,依照五大区气候倾向率,未来10年,东部北方区、西北区、东部南方区、西南区、青藏高原区平均每10年减少雨日分别为6.8天、4.1天、5.9天、11.4天和3.7天。中国1953-2002年,有三次降水量突变。第一次年降水量由减少突变为增加,它包括了东部北方区的H11980、西北区的H11981和青藏高原的H11982;第二次年降水量由增加突变为减少,它依次包括上述三区的H21988,H21985和H21987;第三次年降水量由减少突变为增加,它仅包括青藏高原的H31991。中国五大区中,东部北方区和西北区的年降水量未来10年仍将继续减少,依气候倾向率,它们平均每10年分别减少15.3 mm和6.2 mm。东部南方区、西南区、青藏高原未来10...     

土层等效剪切波速空间模拟方法研究

用地统计学的理论和分析方法研究了土层等效剪切波速这一区域化变量的空间分布规律,从而得到其数值空间模拟结果.以潍坊市区121个钻孔的资料为研究对象,首先通过定制的dll文件提取数据并求得这121个坐标点的土层等效剪切波速值,以此构建地统计学分析的样本.在研究了样本的统计分布规律、空间趋势面拟合模型、变异函数拟合模型的基础上,设定泛克里格插值算法的各个参数,计算未知点的土层等效剪切波速.通过计算机程序化实现这些建模和计算的过程,求得空间模拟图.该结果以栅格数据模型表示.最后通过对比测试样本对该结果进行了验证.     

基于集合预报产品的四川暴雨预警指数研究

基于2005~2007年汛期成都区域气象中心的中尺度区域集合预报产品和德国、日本数值预报模式的降水产品,针对四川暴雨构建样本资料,采用支持向量机方法(Support Vector Machines,简称SVM)建立暴雨预警模型,开展暴雨预警预报试验,并将建立的模型应用于2008年汛期四川省逐日暴雨有无预报。检验结果表明,基于区域中尺度集合预报产品建立的SVM暴雨预警模型,对暴雨定点预报有较强的指示作用,暴雨预警指数为0.2。      

基于DEM数据的北天山地貌形态分析

基于SRTM3-DEM数据,运用GIS空间分析技术,通过面积-高度积分、地形高程(平均高程、最大高程、最小高程)、地势起伏度及地形剖面线方法,对北天山的地貌特征进行了初步分析。结果表明,北天山山势险峻并且呈NW-SE走向,显示天山受南北向水平挤压隆升作用。近S形的面积-高度曲线、偏高的面积高度积分值表明北天山地区处于构造活跃时期,地貌发育属壮年期的早期阶段。地形高程剖面线揭示了北天山存在3级夷平面地貌特征,地势起伏度变化幅度最大地区则是受陆内挤压构造应力影响地形抬升最强的地区。     

水下拖曳系统运动姿态仿真研究

采用凝集参数法建立了水下拖曳系统的三维离散模型,该模型由一系列的质量点和不计重量的弹簧组成.采用数学模型编程对NCEL浮球实验和四个典型拖曳系统进行了仿真计算.计算结果表明此数学模型具有一定的理论意义和工程实用价值.     

海底缓坡场地地震侧移数值分析方法

地震动使海底倾斜土层软化、液化并产生永久变形和位移。基于有限元理论,提出一种海底缓坡场地地震引起水平侧移的数值计算方法,将波浪荷载简化为恒定压力荷载和初始孔压,采用二维有效应力动力有限元分析方法进行液化分析,同时由模量软化理论得到土层在地震动各时段的模量,通过非线性静力方法计算软化、液化引起的水平侧移。由算例分析了土层坡度、液化层及上覆非液化层厚度、波浪荷载等因素对侧移的影响,通过对比分析表明了该方法的有效性,可为近海工程场地地震地质灾害评价提供参考数据。     

山东潍河"99·8"特大暴雨洪水分析

１９９年８月９～１３日,山东省潍河流域发生了该省有降雨观测记载以来罕见的特大暴雨洪水（以下简称“９９．８”暴雨中心三里庄水库雨量达７１１．４ｍｍ,最大２４小时雨量达５９９．６ｍｍ。致使三里庄水库上游山洪暴发,水位暴涨,入库洪峰达３０１０ｍ＾３／ｓ,洪水总量达８５３０万ｍ＾３,最大泄量７００ｍ＾３／ｓ。对这次暴雨洪水的特性进行了分析。     

广昌付坊花岗岩地质特征及侵位机制

付坊花岗岩出露在武夷山西坡中段。在１：５万广昌县幅区调工作中,通过对其岩性、化学万分、结构、构造等演化特征的研究,将其划分为洋背、高洲、胡竹、太和、石咀圩５个单元,归并为一个超单元;根据其Ｕ－Ｐb法同位素年龄确定其侵位时代为晚奥陶世,属加里东造山期岩浆活动的产物;侵位机制属早期底辟、晚期轻气球膨胀强力型主动就位。