地面数字化测图网络自主学习系统的设计与实现

以地面数字化测图模拟与仿真平台为基础,研究基于GIS技术的地面数字化测图模拟与仿真平台可视化仿真方法,建立地面数字化测图网络自主学习系统,引导学生在提出问题的基础上自主选择解决问题的方法、途径和工具,建立探究性实验教学模式,从而培养学生的实践和创新能力。     

新疆伊宁县喀拉亚尕奇滑坡动力学特征研究

通过对高速远程黄土滑坡动力学特征的研究,提出黄土高速远程滑坡空间预测的模拟方法。以新疆伊宁县喀拉亚尕奇黄土滑坡为例,基于野外地质调查和无人机航拍影像图,结合滑坡研究区的工程地质条件,分析了该滑坡的基本特征和形成条件。研究发现,该滑坡的主要诱发因素是冰雪融水入渗,其孕灾模式主要为四个阶段:后缘拉裂阶段,黄土节理冻胀扩展阶段,融雪入渗失稳阶段,高速下滑阶段。同时利用Rapid模型对滑坡运动全过程进行模拟,计算得到滑坡运动持续时间为26 s,最大运动速度达到22 m/s,堆积体的平均厚度达到5 m等运动特征要素,结果表明Rapid模型可以较好的模拟分析黄土高速远程滑坡动力学效应,为黄土地区类似滑坡的成灾机理和动力学效应分析提供参考。      

河水酸化的物理—化学模拟

通过大比例尺研究发现,科拉北部的水已酸化,其表现为许多湖水的ｐＨ值下降。生态危险是化学侵以及一些元素,如Ａｌ,Ｍｎ,Ｚｎ,Ｎｉ,Ｃｄ等,转化成毒性最大的离子形式。为了揭示河水中化学元素转化的所有离子形式,采用了物理－化学模拟实验方法。．模拟结果与实验数据吻合较好。     

Impact of vegetation feedback on the mid-Pliocene warm climate

Studying the vegetation feedback during warm periods of the past can lead to better understanding of those in the future.In this study,we conducted several simulations to analyze vegetation feedback during the mid-Pliocene warm period.The results indicate that the main features of vegetation change in the mid-Pliocene were a northward shift of needleleaf tree,an expansion of broadleaf tree and shrub,and a northward expansion of grass,as compared to the pre-industrial period.The global annual mean warming ratio caused by vegetation feedback was 12.1％,and this warming ratio was much larger in northern middle and high latitudes.The warming caused by vegetation change was directly related to the surface albedo change and was further amplified by snow/sea ice-albedo feedback.     

考虑多种非线性因素的张力腿平台动力响应

建立了一种考虑多种非线性因素的张力腿平台(TLP)分析模型,其中包括六自由度有限位移,各自由度之间的耦合,瞬时湿表面,瞬时位置,自由表面效应及粘性力等因素引起的非线性。推导出TLP六自由度非线性运动方程。对某典型张力腿平台ISSC TLP进行了时域上的数值计算,求得该平台在规则波作用下的六自由度运动响应。用退化到线性范围的解与已有解进行了对比,吻合良好。数值结果表明,综合考虑非线性因素后响应明显改变,建议在设计TLP平台的时候,考虑非线性因素的影响。     

基于ANSYS的矿井直流电场研究

矿井直流电阻率法超前探测是预测掘进工作面前方潜在灾害体的一种物探方法,该方法具有经济、快捷、方便及施工效率高等优点,但其在在理论研究方面还不是很成熟.本文利用ANSYS软件通过有限元数值模拟方法对典型的地电模型的全空间的巷道影响等问题进行了研究.结果表明:巷道空腔的存在使稳定电流场的分布发生改变,尤其在巷道迎头附近影响极为严重,但随着电极距的增大巷道影响明显减小.层状介质模型中的异常特征不仅与层状介质各层间电性、层厚有关,还与异常体的导电性、尺寸、形状以及巷道迎头的距离等因素有关.     

盛夏苏北地区一次飑线过程的数值模拟研究

对一次盛夏苏北飑线过程采用区域三重嵌套WRF模式进行了数值模拟和结果分析,给出了飑线径向剖面的概念模型图。结果表明:模拟的飑线与实际飑线非常接近,两者具有相同的性质和特点,利用模拟的线状强降水带及其降水强度来确定模拟飑线的位置和强度是可行的。飑线成熟期,飑线处存在强辐合区、强垂直上升运动区以及假相当位温的高值区,三者均呈柱状向上伸展;飑线前方(飑线移动的方向),低层有位温高值的入流,为飑线带入大量水汽和能量,后方低层有浅薄入流;飑线过境时地面风向发生急剧变化;飑线中层位温值大致不变呈中性层结,这与对流凝结潜热释放有关。该飑线过程可大体看成是假绝热过程,并具有重力波的非平衡性质,其生成演变中存在多尺度的相互作用。     

管道流模型参数敏感性分析及其在许家沟泉域的应用

在岩溶含水系统中,作为主要排水通道的管道对泉流量动态具有一定的控制作用,而管道特征参数对流量变化亦有影响。为确定管道各参数的影响,前人以管道发育的岩溶水系统为研究对象,进行了短时间序列泉流量响应的分析探讨,而对岩溶管道不十分发育的岩溶水系统的研究较薄弱。为此,本研究结合北方岩溶水系统的发育特征,借助CFP管道流模型对管道各参数对岩溶系统流量和流态的影响程度及各参数的敏感性进行了分析,而后基于河南鹤壁许家沟泉域岩溶水文地质特征构建了泉域的MODFLOW-CFP模型,对泉域岩溶地下水渗流进行了模拟,并对不同降水保证率下的泉流量进行了预测。结果表明:管道流量与管壁渗透系数、管道坡度和管径呈正相关,而随弯曲度和埋深的增加管道流量呈先增大后减小的趋势。管壁粗糙度对流量的影响较小,且呈现出一定的波动性,尤其是当管壁粗糙度较小时,波动比较明显。经敏感性分析发现,管壁渗透系数和埋深的敏感性最高,其次为弯曲度和管道坡度,而管道直径和管壁粗糙度敏感性最低。许家沟泉域在25%降水保证率下,年最大泉流量为0.45 m3/s,平均泉流量为0.36 m3/s;在75%降水保证率下,年最大泉流量为0.41 m3/s,平均泉流量为0.31 m3/s,与实际情况吻合。该法可为我国北方岩溶区水资源评价及泉域水资源开发保护提供借鉴。     

琼东南盆地岩石圈特征的构造模拟约束

琼东南盆地是晚始新世时期发育于南海北缘的伸展性盆地。本文在利用盆地内区域2D地震资料构造解释的基础上,运用基于弹性梁模型和挠曲均衡原理的2D构造模拟软件对琼东南盆地岩石圈结构特征进行模拟。研究发现:琼东南盆地地区的有效弹性厚度在1～5km,最佳取值为3km;拉张因子在1.3～1.5,其中裂后阶段反演模拟的拉张因子为1.5,裂陷阶段正演模拟的拉张因子为1.3左右。最后对红河断裂新生代的活动以及南海扩张运动对模拟产生的可能影响进行了分析与讨论。     

中—β尺度强对流风暴和暴雨数值模拟中的一些问题

本文利用数值模拟方法探讨各环境背景因子对强对流及暴雨系统发生发展所起的作用，分析了暴雨和强对流风暴的形成机制。结果表明：温度场和湿度场的垂直分布，决定着对流是否可以形成；其水平非均匀性只是改变风暴发展强度、生命期以及分裂特性。风场的动力影响对强风暴的移动、分裂及强度特征也十分重要。最后，对第三运动方程做了量纲分析，发现热浮力是对流风暴发展的决定性因素；而热浮力冲量能更细致地反映对流风暴的发展演变特征。