求解对流占优地下水水质模型的有限元高精度广义迎风单元均衡格式及应用

根据水质模型的具体特点，对不同的方程采用不同方法，水流问题用有限元法；对流弥散方程先用算子分裂的方法分解为两个方程，即对流方程和弥散方程，前者用高精度广义迎风格式求解，对弥散方程则采用多单元均衡格式法求解，最后合成为高精度广义迎风均衡格式求出溶质浓度。通过对数值实验例子的计算和实验溶质迁移的模拟，可以看出在求解对流弥散定解问题时，广义迎风均衡格式克服了有限元数值波动和浓度出现负值的问题，与有限元相比有较大改进。     

黄河下游花园口-夹河滩河段二维洪水模拟

黄河下游花园口至夹河滩河段系典型的游荡型河段.在该河段,黄河大堤内范围宽广,一般洪水频率年份,水流主要限制在主槽内,因此大堤内分布有不少居民点以及纵横交错的保护居民点的生产堤和不少高于地面的灌溉渠堤和公路,使洪水行洪范围受到了很大的限制.当洪峰流量很大时,洪水将造成生产堤溃决,极大地危害滩区居民的生活.因此,设计模拟模型计算网格时需要考虑大堤、生产堤、明显高于地面的道路等阻水建筑物的影响,使这些堤及公路成为计算格网的边.不规则四边形网格能够很好地拟合黄河这种复杂的计算域.数值模拟时采用有限体积法,为确保通量的单向性,文中使用Osher格式计算通量.通过对1982年洪水的模拟,模拟结果表明了模型的合理性.     

地下热流系统及其开发工程配置——以河南省开封市区为例

河南省开封地区在地下300~1600 m松散沉积物内,广泛分布低温(25~67℃)地下热水。根据区内50眼地热井(井深440~1580 m)资料,可分为6个亚热储层,并设计了各亚热储层的合理开发工程配置方案,以改进目前仅按用水需要的地热井布局。按照该设计方案,可使现状地热井的单井出水量平均增幅达到500~600 m3/d(80 m设计降深,除最深部亚热储层为14 m3/d外);现有49眼地热井的总出水量可由目前的43224.0 m3/d增加到设计开发工程配置方案下的150744.0 m3/d(110眼井)。通过模拟预报,研究区内地下热流系统在20 a开采期内,其水温变化很小,可以保证稳定、持续开采的要求。     

上海浦东国际机场二期航站楼工程岩土工程勘察

在深部“古河道”分布地区,桩基持力层层面起伏较大,大规模框架结构建筑,不可避免采用长短桩桩基方案。结合浦东国际机场二期航站楼工程实例,探讨此类工程勘察工作应注意的问题及解决方案。     

Implementation of a Conservative Two-step Shape-Preserving Advection Scheme on a Spherical Icosahedral Hexagonal Geodesic Grid

An Eulerian flux-form advection scheme, called the Two-step Shape-Preserving Advection Scheme(TSPAS), was generalized and implemented on a spherical icosahedral hexagonal grid(also referred to as a geodesic grid) to solve the transport equation. The C grid discretization was used for the spatial discretization. To implement TSPAS on an unstructured grid,the original finite-difference scheme was further generalized. The two-step integration utilizes a combination of two separate schemes(a low-order monotone scheme and a high-order scheme that typically cannot ensure monotonicity) to calculate the fluxes at the cell walls(one scheme corresponds to one cell wall). The choice between these two schemes for each edge depends on a pre-updated scalar value using slightly increased fluxes. After the determination of an appropriate scheme, the final integration at a target cell is achieved by summing the fluxes that are computed by the different schemes. The conservative and shape-preserving properties of the generalized scheme are demonstrated. Numerical experiments are conducted at several horizontal resolutions. TSPAS is compared with the Flux Corrected Transport(FCT) approach to demonstrate the differences between the two methods, and several transport tests are performed to examine the accuracy, efficiency and robustness of the two schemes.     

东海区风场降尺度模拟影响因子研究

基于中尺度WRF模式,采用NCEP FNL最终分析资料作为初始场和侧边界条件,以2009年为例,对中国东海区风场进行了动力降尺度研究,旨在检验WRF模式长期积分的动力降尺度能力,并考察动力降尺度方法在东海区的适用情况,为东海区多年时间尺度的风场降尺度研究提供参考。结果表明,3种不同积分方式模拟的风场均能较好地描述东海区风场的季节变化,且整体在冬季的模拟,要优于夏季的模拟。5DAY试验模拟效果最优,其他两组试验稍差。说明每5 d更新一次初始场的积分方式能够最好地描述东海区风场。每10 d更新一次初始场比起1 a连续积分模拟效果并无优势,连续长期积分模拟虽会导致系统误差累积,但定期更新初始场的方法并不一定能有效改善东海区风场的模拟效果。对于加入谱逼近方案的3种积分方式模拟的风场,每10 d更新一次初始场的试验对加入谱逼近方案响应最为明显。但就总体试验效果,5DAYS试验模拟效果仍然是最好的。加入谱逼近方案使得1 a连续积分这种积分方式模拟效果变差。由此说明,加入谱逼近方案后,采用5 d更新一次初始场的方式驱动,每次积分时间较短,初始场的作用还较强,故其改善效果不如10 d更新一次初始场;对于1 a连续积分,谱逼近方案使得初始场的改变导致了连续积分的误差积累增大。     

Berriasian Stage of the Crimean Mountains: Zonal subdivisions and correlation

Biostratigraphy of the Berriasian Stage in the Crimean Mountains is specified and substantiated. Fragments of all the standard stage zones (jacobi, occitanica, and boissieri) are distinguished based on the found index species, and position of the Jurassic-Cretaceous boundary is targeted. According to verified distribution of ammonites, the jacobi Zone is divided into the jacobi and grandis subzones crowned by the Malbosiceras chaperi Beds. The Tirnovella occitanica-Retowskiceras retowskyi Beds and overlying Dalmasiceras tauricum Subzone are recognized in deposits of the occitanica Zone. The upward succession of biostratigraphic units established in the boissieri Zone includes the Euthymiceras-Neocosmoceras Beds, Riasanites crassicostatus Subzone, Symphythyris arguinensis and Jabronella sf. paquieri-Berriasella callisto Beds. The last biostratigraphic unit is suggested in this work instead the former Zeillerina baksanensis Beds. Except for the jacobi Zone, the substantiated ammonoid zonation is practically identical to the Berriasian biostratigraphic scale of the northern Caucasus, although the Berriasian-Valanginian boundary has not been defined in the Crimean Mountains based on ammonites. Several marker levels of bivalve mollusks and four biostratigraphic subdivisions of brachiopod scale are distinguishable here. As for the latter, these are (from the base upward) the Tonasirhynchia janini, Belbekella airgulensis-Sellithyris uniplicata, Symphythyris arguinensis, and Zeillerina baksanensis beds.     

大气数值模式中城市效应参数化方案研究进展

介绍了对城市效应影响大气运动的物理过程,以及在不同尺度大气模式中如何合理考虑这些物理过程,对进一步发展完善城市效应参数化方案中亟待解决的问题及困难作了论述,并着重强调了不同城市冠层参数化方案的优缺点。结论认为,随着城市的扩张,城市效应对大气运动的影响是数值模拟研究中一个不可或缺的物理过程,城市冠层模式的引入可以有效地提高数值模拟效果。对于不同尺度的数值模拟研究工作,应该采取不同的城市效应影响方案。目前,由于冠层模式中涉及的物理过程十分复杂,冠层模式还有待进一步完善,此外冠层方案的验证工作,尤其是应用城市地表能量平衡观测资料进行的验证工作还应该进一步深入开展。     

利用IKONOS卫星影像测制新疆边境1:10 000比例尺地形图

在不能实施基础航空摄影的新疆边境地带,利用高分辨率遥感卫星影像来弥补无航空摄影资料区域对1∶10000地形图的需求。本文简要介绍利用IKONOS立体卫星影像,在平地、丘陵地及山地测制1∶10000比例尺地形图的技术方案,并对不同数量控制点进行定向精度分析。     

云顶高度和温度预报多方案对比检验与集成

基于WRFV3.6.1模式,选取3个单参数方案Lin、WSM6、Thompson和3个双参数方案Morrison 2-mom、CAM5.1、NSSL 2-mom模拟影响江苏地区的云系过程。针对云顶高度和云顶温度2个云宏观变量,利用卫星反演资料进行定量检验,评估各方案的预报能力,挑选出最优参数方案。同时,考虑到单一方案预报的不确定性,利用多方案集成技术来减小预报的系统性的偏差。结果表明,各方案均能较好地模拟出云带的基本走向与分布,但对云带范围的模拟仍存在差异,CAM5.1与NSSL 2-mom方案模拟云系范围较实况偏大,其他方案则偏小。CAM5.1方案为最优方案,NSSL方案虽然可以较好地模拟出云顶高度高值中心和云顶温度低值中心位置,但量级误差较大,预报效果最差。3个单参数方案WSM6、Thompson和Lin对云顶高度和温度的模拟效果大致相当,优于双参数方案Morrison。简单集合平均和消除偏差集合平均有效地减小了预报误差,预报效果优于6个方案中最优的CAM5.1方案,其中消除偏差集合平均结果相对于简单集合平均预报更为准确。