Beach-fill equilibration and dune growth at two large-scale nourishment sites

Natural dune growth after nourishment is often observed, and such growth plays an important role in beach management for coastal communities. Nourishment sand equilibration after construction is another important topic for project planning and design. Large-scale nourishment projects at Nags Head (NC, USA) (completed in 2011) and Bridgehampton–Sagaponack (NY, USA) (completed in 2014) are under comparatively high-wave energy conditions and offer new insight regarding these topics. After nourishment, a natural beach and inshore morphology were produced with high rates of dune growth by eolian transport. At Nags Head, volumetric dune growth averaged 8 m³/m/yr over the first 5 years following project completion, while Bridgehampton–Sagaponack averaged 9 m³/m/yr over the first 3 post-project years. Results are compared with the Bagnold (1941) analytical model predictions of dune growth and are shown to correlate and decay closely with dry-sand beach width as the nourished profile equilibrates. The extra volume and elevation in the dunes have provided a higher level of storm protection and have helped the sites avoid any major damage to oceanfront properties during hurricanes or numerous severe winter storms.     

Shear strength of frozen clay under freezing-thawing cycles using triaxial tests

Using a new low-temperature dynamic triaxial apparatus, the influence law of freezing-thawing cycles on clay shear strength is studied. In this research, the concept of correction coefficients of freezing-thawing cycles on clay static strength, cohesion and internal friction angles is proposed, and the change patterns, correction curves and regressive formulae of clay static strength, cohesion and internal friction angles under freezing-thawing cycles are given. The test results indicate that with increasing numbers of freezing-thawing cycles, the clay static strength and cohesion decrease exponentially but the internal friction angle increases exponentially. The performance of static strength, cohesion and internal friction angles are different with increasing numbers of freezing-thawing cycles, i.e., the static strength decreases constantly until about 30% of the initial static strength prior to the freezing-thawing cycling and then stays basically stable. After 5–7 freezing-thawing cycles, the cohesion decreases gradually to about 70% of the initial cohesion. The internal friction angle increases about 20% after the first freezing-thawing cycle, then increases gradually close to a stable value which is an increase of about 40% of the internal friction angle. The freezing-thawing process can increase the variation of the density of the soil samples; therefore, strict density discreteness standards of frozen soil sample preparation should be established to ensure the reliability of the test results.     

裂缝、裂隙介质衰减频散研究

为研究裂缝、裂隙介质中波致流引起的衰减,将裂缝看作背景孔隙岩石中非常薄且孔隙度非常高的层状介质,并等价成White周期层状模型.分别考虑不同类型的裂隙和孔隙之间的挤喷流影响,结合改进的Biot方程,推导得到裂缝裂隙介质的刚度与频率的关系.当缝隙中饱含流体时,介质的衰减和速度频散受裂缝、孔隙之间和裂隙、孔隙之间流体流动的显著影响.在低频极限下,裂缝裂隙介质的性质由各向异性Gassmann理论和挤喷流模型获得;而在非常高的频率时,由于缝隙中的压力来不及达到平衡,波致流的影响可忽略.分析表明,裂隙密度主要影响波的衰减,而裂隙纵横比主要控制优势衰减频率和速度显著变化的频率范围;由于不同裂隙的衰减机制不同,衰减和速度频散大小有所差异,但基本趋势相同.     

基于同位素技术的珲春盆地浅层地下水可更新能力研究

利用~3H的示踪作用对珲春盆地浅层地下水更新速率进行计算,为该地区制定地下水开发利用模式和水资源环境承载力研究提供科学依据。结果表明:总体上,珲春盆地大部分地区浅层地下水更新速率大于8%/a,可更新能力较强。珲春盆地东北部平安村、新华村、马新村和东部的红星村、电线村、东兴村等山前地区以及八一村、八二村等地浅层地下水更新速率大于10%/a,可更新能力较强;七户洞村、八棵树村、永丰村、立新村、新农村、柳亭村等地浅层地下水更新速率为8%/a~10%/a,可更新能力减弱;八家子村、西崴子村、孟岭村等珲春河下游地区浅层地下水更新速率小于8%/a,可更新能力最弱。更新速率为大于10%/a、8%/a~10%/a、小于8%/a的地下水分布面积占珲春盆地总面积的比例分别为67%、26%、7%。     

竖向高荷载作用下大直径超长钻孔灌注桩承载性能试验

通过机场—西华高速大直径超长钻孔灌注桩大吨位竖向单桩静载试验,分析了该地区大直径超长钻孔灌注桩的承载性状以及荷载传递机理。试验结果表明:试桩的Q-S曲线呈缓变型,桩端承载力占总荷载的比例均<10%,即均表现为摩擦桩特性;试桩的侧摩阻力自上而下逐步发挥,侧摩阻力和桩端阻力异步发挥且互相耦合;大直径超长钻孔灌注桩桩侧摩阻力的发挥与土层性质、土层埋深及桩顶荷载水平有关;在高荷载作用下桩侧上部土层摩阻力具有不同程度的软化现象,而中下部土层侧摩阻力具有不同程度的强化现象,甚至即使在最大加载情况下,桩身下部土层的侧摩阻力也并未完全发挥,因此在根据规范计算超长桩承载力时,不同深度土层的侧摩阻力应乘以相应不同的修正系数。     

抗震巷道内空调通风系统的设计与实现

为解决传统巷道内空调通风系统存在的信息采集准确率较低,性能较差、抗震巷道环境难以改善等问题,提出设计一种新的抗震巷道内空调通风系统。先将系统的整体架构划分为采集层、控制层和监管层三部分,以主控制器为核心,对系统各执行组件做出正确地判断,并对各组件进行统一化控制,完成系统的硬件设计;创建中心服务器信息处理过程,设定风机运行指令,主动采集风速等环境信息,获取实际环境状态,将设定值与实际值进行对比,依据对比结果判断风机是否正常运行,实现系统软件功能的开发。实验结果表明,在不同的震级条件下,该系统能够有效改善抗震巷道环境,系统的信息采集准确率高达85%左右,充分验证了该系统的优越性。     

滇西马厂箐斑岩铜(钼)矿床成岩成矿时限的厘定

滇西马厂箐富碱侵入岩为一复式岩体,存在多期次岩浆侵入活动;最早岩浆活动始于52Ma,中期岩浆活动为42～47Ma,晚期岩浆活动最强烈,其时间为33～37Ma,末期岩浆活动为29～32Ma。马厂箐铜钼矿床早期成矿发生在37～40Ma左右,晚期成矿大约在34—35Ma;与区域上其它与富碱侵入岩有关矿床的形成时间相当吻合。马厂箐矿床在时、空上与矿区富碱侵入岩关系密切,其成矿作用主要与晚期的岩浆侵入活动有关。     

浙江夏季弱天气尺度强迫背景下午后局地热对流特征分析

利用常规高空观测资料、浙江多普勒雷达产品、ERA5逐小时再分析资料(0.25°×0.25°),统计分析了2015—2021年浙江夏季(6—8月)弱天气尺度强迫背景下午后局地热对流(根据移动速度分为移动型和少动型两类)的时空分布特征、生命周期特征、环境参数特征等。(1)两类热对流触发频次相当,年际变化均较大,但年、月、日变化趋势基本一致,午后出现少动型局地热对流的可能性更大,而傍晚出现移动型局地热对流的可能性更大。(2)局地热对流的触发与地形密切相关,对流高频区位于浙东沿海、浙西北、浙西南山区,浙中北平原和盆地均为低频区,热对流触发频次均随高度增加而减少,多触发于山脉及其附近的中低海拔处,中高海拔地区更容易触发少动型局地热对流。(3)两类对流均在弱垂直风切变环境下即可触发,移动型单体更容易得到发展。     

基于静动法的大直径超长桩承载力实测分析

大直径超长桩在海洋工程和桥梁工程中应用广泛,但目前常用的测试方法均有各自的局限性。针对普通静载费时费力,自平衡测试方法研究不够完善等不足,基于马来西亚槟城二桥工程,采用现场实测方法对砂土地层中大直径超长嵌岩桩的静动法测试进行研究。通过对同一根桩上的自平衡法测试结果进行对比,分析静动法测试大直径超长桩承载力的适用性。通过对比发现,静动法测试结果用传统卸荷点法和分段卸荷点法处理得到的等效静承载力比自平衡法大30%左右;且由于土动摩阻和孔隙水压力影响,静动法测得的桩身摩阻力也大于自平衡测试结果,需要进行修正。     

潮河流域降水-径流关系变化及驱动因子识别

基于1973-2010年长系列日降水、径流数据,利用降水径流双累积曲线、M-K统计检验和降水集中度等方法,结合HIMS模型模拟结果,分析了潮河流域降水-径流关系的变化及其原因。得到的主要结论如下：（1）近38年来,潮河流域降水变化较小,但径流下降趋势显著,降水-径流关系发生了两次突变,即在1973-1983年、1984-1998年和1999-2010年三个阶段降水-径流关系存在明显差异;（2）大雨日降水总和（P_≥20）与径流深关系较为密切,其变化是导致降水-径流关系在1983年发生突变的主要驱动因子;（3）HIMS模型模拟结果显示,1999-2010年潮河流域下垫面条件较前两阶段变化明显,人类活动引起的减水效应由第二阶段的14.93%增加至第三阶段的25.78%,人类活动是导致降水-径流关系在1998年发生突变的主要驱动因子。