Spectral Analysis of Nonlinear Drag Forces

The spectral properties of nonlinear drag forces of random waves on vertical circular cylinders are analyzed in this paper by means of nonlinear spectral analysis. The analysis provides basic parameters for estimation of the characteristic drag forces. Numerical computation is also performed for the investigation of the effects of nonlinearity of the drag forces.The results indicate that the wave drag forces calculated by linear wave theory are larger than those calculated by the third order Stokes wave theory for given waves. The difference between them increases with wave height. The wave drag forces calculated by use of hnear approximation are about 5% smaller than their actual values when measured in the peak values of spectral densities. This will result in a safety problem for the design of offshore structures. Therefore, the nonlinear effect of wave drag forces should be taken into comidemtion in design and application of important offshore structures.     

潮致泥沙全沙净输运解析模式

泥沙运动作为水流和底床相互作用的纽带,是河流、河口及海岸工程研究的重要内容。在潮波作用明显的河口、海岸地区,周期性的动力作用下的泥沙运动具有往复和可逆的特征,因此研究这类水域的泥沙的净输运更具有实际的意义。基于泥沙输运和流速呈指数关系假设,建立潮流环境下的泥沙全沙净输运的解析解公式,并对该公式的计算结果和数值计算以及数学模型的结果进行了检验和验证,结果表明本研究提出的公式能较好地反应潮流环境下的泥沙净输运。由此,基于本公式采用潮流分潮调和常数可计算得到全沙净输运,并可以分析各分潮流及其相互作用与泥沙净输运的关系。研究结果显示,在受径流影响较大的半日潮河口,S2、MS4、M2三潮相互作用对全沙净输运的贡献显著高于通常的潮流不对称作用,即M2、M4的相互作用。此外,河口区域径流导致的余流对泥沙净输运的贡献不可忽略,特别是在洪季,大径流量条件下往往导致余流较大,其对泥沙净输运的贡献所占比例较大。     

海滩沿岸粗砾沉积物搬运公式的评述

以前对沿岸沉积物公式分析所做的评价明显倾向于砂质沉积物。人们认为缺少砂砾质海滩高质量的现场数据很难测试及预报沿岸的搬运率。本文中 ,1 2个现有公式对砂砾质沉积物具有潜在的适用性 ,且这些公式所做的预测可以与从粗砾海滩和 hindcast波浪环境下的标准年搬运率相比。有两个新的经验公式 :一个来自校准相同数据集的数字模型 ;另一个来自砂砾质海滩上的现场实验。不管是否来自砂质海滩 ,只要是根据动能学得出的公式都可以对粗砾搬运给予合理的预测。相反 ,那些用实验室数据证实的有量纲的分析型公式难以预测搬运率。最准确的预测是应用…     

关于风浪预报公式和风区宽度的注记

从定常波的风浪波高随风距成长的预报公式出发 ,在一定条件下 ,导出各波向上风浪波高分量与该波向上的风距之间的关系 ,以便在不规则风区上推算风浪波高和平均波向 ;同时 ,对风区宽度作了定量化的分析。     

竖波钢板组合剪力墙震损修复研究

钢板组合剪力墙在强震作用下受损严重,震损修复问题较为突出。现设计一片以方钢管作为边缘约束构件的竖波钢板组合剪力墙,在最大弹塑性层间位移角时的震损情况进行分析:竖波钢板组合剪力墙边缘约束方钢管刚度较大,与墙体不匹配,最终发生方钢管从地梁拔动的脆性破坏模式。对竖波钢板组合剪力墙进行震损修复,得到墙趾可更换竖波钢板组合剪力墙,然后进行拟静力试验。试验结果表明:（1）在震损后的竖波钢板组合剪力墙的墙趾处安装阻尼器,其抗震性能基本得到恢复。（2）修复后的竖波钢板组合剪力墙承载力较修复前降低了23%,但延性和耗能能力显著提升。（3）改变了竖波钢板组合剪力墙的破坏模式,由脆性破坏转化为延性破坏。借助有限元软件详细讨论了内嵌竖向波形钢板厚度和波角、轴压比、阻尼器腹板数量对修复后竖波钢板组合剪力墙抗剪承载力的影响,结果表明:改变内嵌竖向波形钢板厚度对试件抗剪承载力影响较大,而改变内嵌竖向波形钢板波角、轴压比和阻尼器腹板数量对试件抗剪承载力影响较小。结合有限元算例,提出修复后竖波钢板组合剪力墙抗剪承载力的计算公式,可为工程实际提供参考。     

东庄水库枢纽施工供水工程设计洪水分析

水库设计洪水的计算直接影响到工程的规模,对于无资料地区的设计洪水计算更是一项很复杂的工作,东庄水库枢纽施工供水工程位于淳华县西部,其水源地为拟建的通深沟水库,通深沟无临近水文站,无实测水文资料,对洪水的计算造成很大的困难。本文根据笔者工作经验,浅谈小流域无实测资料地区设计洪水计算,可为同类型地区有一定的借鉴作用。     

晋西北地区马铃薯生态需水量对气候变化的响应

基于晋西北地区8个地面气象站1960~2010年的气象资料及马铃薯生育期平均资料,运用P-M公式,计算了马铃薯生态需水量,分析了生态需水量的时间演变特征及其对气候变化的响应。结果表明:晋西北地区马铃薯生态需水量整体上呈显著下降趋势,但不同时段下降幅度差异较大;风速和日照时数的变化对马铃薯生态需水量的影响最为突出。气候变暖对该地区马铃薯生态需水量的影响表明,气温的升高会增加马铃薯的需水量,且不同地区需水量的增幅不尽相同,气候变暖对寒冷地区马铃薯需水量的影响更加显著。     

用王水分解含金矿物的机理探讨

本文从理论上对王水分解含金矿物的机理进行了探讨。在非标准状态下,温度、压力不变,改变体系中物质的浓度、酸度条件,用能斯特公式求解体系中HNO_3和Au的电极电位值,而后用EMF(电池电动势)根据规则判断反应是否可以进行。经理论计算,结论是可行的。另外由于Au~(3 )和Cl~-大量存在时,生成稳定的[AuCl_4]~-,经过络合作用,促使了HNO_3和Au的氧化还原反应,最终使含金矿物溶解完全。作者认为王水同含金矿物反应的机理是:氧化和络合的双重作用。     

基于Ruger近似式预测裂缝型储层的可行性研究

叠前纵波方位各向异性检测裂缝是目前应用最为广泛的方法,该方法主要是利用AVAZ地震资料椭圆拟合的长轴与短轴信息来评价裂缝,该方法在具体应用时,认为裂缝型储层AVAZ响应特征的变化仅由各向异性参数决定,而没有考虑非各向异性参数的影响,从而引起裂缝评价的多解性。为提高该技术的裂缝评价精度,从模型分析入手,将模型中各向异性参数及岩性参数设置为概率密度分布函数,然后采用Monte Carlo随机方法进行叠前AVAZ正演模拟。首先,对各向异性参数对椭圆拟合的影响进行简单分析,得出各向异性参数γ对椭圆扁率B/A与各向异性因子B影响最大、δ次之、ε最小。然后,进一步重点分析不同标准差的速度与密度模型的B/A与B响应特征,得出地层的速度与密度的变化在较小范围内时,该技术评价裂缝才具有一定的可行性,其中,地层纵波和横波速度的变化（尤其是纵波速度）对叠前AVAZ响应影响较大,地层密度几乎没有影响,故当横向岩性变化较大时,该方法在评价裂缝型储层时的结果具有一定的不确定性。     

准饱和多孔介质中圈闭气体对渗透系数的影响

含圈闭气体的地下水流称为准饱和流,准饱和流中的圈闭气体对含水层渗透系数有重大影响。通过柱试验开展了粉砂、细砂、中砂和粗砂4种介质圈闭气体饱和度与准饱和渗透系数关系的研究。结果表明:圈闭气体饱和度明显受介质的粒径影响,在细粒介质中圈闭气体饱和度明显较大;4种介质圈闭气体饱和度在0~15%范围内,准饱和渗透系数与完全饱和相比减少了32.82%~56.38%,且准饱和渗透系数与圈闭气体饱和度之间可表达为一个负线性相关的经验公式;该公式与Faybishenko公式等效,但形式简单,参数较少,使用方便;准饱和渗透系数的变化规律可概化为圈闭气体占据了原有的有效孔隙,造成原有效孔隙度减少,从而使渗透系数减小。利用该理论,Kozeny-Carman方程能较准确地描述准饱和渗透系数的变化规律,而基于哈根-泊肃叶方程的渗透系数公式则存在较大误差,不适用于描述准饱和渗透系数;试验结果证明了室内测定饱和渗透系数时排除圈闭气体的必要性。