堤坝管涌的室内试验与颗粒流细观模拟研究

本文对水流垂直方向的堤坝管涌现象分别进行了室内模型模拟和颗粒流模拟实验。在室内模型试验模拟中采用先进的数码成像跟踪设备在细观的尺度上对土样在管涌发生发展的全过程进行了观察和记录,为颗粒流细观模拟提供了必要的细观参数及宏观依据。提出的二维孔隙率与三维孔隙率转换的关系公式很好的将室内模型试验的孔隙率同颗粒流数值模拟结合,运用颗粒流程序采用固液耦合的分析模型对管涌现象作进一步的数值模拟分析。根据模拟结果,分析了管涌产生、发展在颗粒细观尺度的原因,对管涌产生发展中的试样细观变化规律及流速的变化规律进行了分析。这些结果为PFC2D在渗流和渗透破坏等方面的深入研究应用提供了一定的实用依据,同时也为在细观尺度上解释和分析管涌现象提供了一条新的途径。     

港湾广场（一期）深基坑变形监测与分析

深基坑施工变形监测是信息化施工的重要内容,以广州港湾广场(一期)深基坑工程为例,通过对开挖过程中土体水平位移、支护结构侧向位移、支护结构内应力、沉降等监测,结合围护结构的强度检测,采用反演分析对基坑变形进行数值模拟,预测不同开挖深度时基坑的位移变形量,实际监测结果与预测值基本一致,为基坑的设计和施工提供可靠的依据。     

软弱土路基沉降变形控制研究

从理论分析着手,建立路基沉降变形控制系统模型。根据室内试验成果,对路基沉降进行数值分析。模拟不同参数对沉降的影响,研究不同工况中路基沉降的控制效果。地基弹性模量对沉降影响大,提高地基弹性模量,沉降将减小,并且减小的幅度很大;填料密度对沉降影响较大,降低填料密度,沉降将减小,并且减小的幅度很大;路基累积沉降量与路基本体高度之间存在近似线性正相关关系;路基累积沉降量与地基处理深度之间存在近似线性负相关关系。     

鄂尔多斯盆地西峰油田白马南特低渗岩性油藏储层地质建模

以鄂尔多斯盆地西峰油田白马南长81砂岩油藏为例，应用随机序贯高斯模拟法（SUS）和序贯指示模拟法（SIS）建立研究目标的储层地质模型，进而探讨了在特低渗岩性油藏中相对高渗透储层形成的控制因素。认为长81油藏储层的形成主要受控于沉积作用；成岩作用对改善储层物性及油气的运聚起了重要的作用。砂体的三维模拟结果显示主砂体位于研究区西部，呈西南-东北向展布。储层物性参数的三维模拟也表明优质储层主要分布在主砂体带上长石溶蚀相和绿泥石薄膜胶结成岩相区。     

双平面T型方管加强节点的承载力性能研究

通过有限元软件ANSYS对双平面T型方管相贯焊接加强节点轴力和弯矩作用下的极限承载力进行了数值模拟研究，采用的加强方式在主管内部设置纵向加劲肋。研究结果表明这种加强方式对于双平面T型节点的单项承载力都有不同程度的提高作用，且提高幅度与几何参数有关。     

三维粘弹介质地震波场有限差分并行模拟

有限差分法在三维粘弹性复杂介质正演模拟地震波的传播中对计算机内存和计算速度要求比较高,单个PC机或工作站只能计算较少网格内短时间的波场。本文介绍一种基于MPI的并行有限差分法,可在PCCluster上模拟较大规模三维粘弹性复杂介质中地震波传播时的波场;可预测地震波在此类条件下传播时的运动学和动力学性质。对于更好地理解波动传播现象,解释实际地震资料及反问题的解决等均具有重要的理论与实际意义。     

中国当代土地利用对区域气候影响的数值模拟

使用RegCM3区域气候模式，嵌套欧洲数值预报中心(ECMWF)ERA40再分析资料，分别进行了中国区域在实际植被和理想植被分布情况下各15年时间长度（1987-2001）的积分试验，以研究我国土地利用状况对气候的影响。通过两个试验结果的对比，研究了我国土地利用状况对气候的影响。分析主要集中于气温、降水等的变化上，并对结果进行了统计显著性检验。结果表明，当代土地利用/植被覆盖变化加强了中国地区冬、夏季的季风环流，同时改变了地表能量平衡状况，从而对各气候要素产生重要影响。冬季，植被改变引起长江以南降水减少、气温降低，长江以北降水增加。夏季，植被改变显著影响了南方地区的气候，使得这里降水增多，黄淮、江淮气温降低，华南气温上升；同时引起中国北方降水减少，气温在西北部分植被退化地区升高。植被变化对日最低、最高气温的影响更大。总体来说，土地利用引起了年平均降水在南方增加、北方减少，年平均气温在南方显著降低。     

线性粘弹介质中地震波场数值模拟

本文将以往两种粘弹介质中地震波模拟方法的优点结合起来，以模型理论和积分本构方程为基础，从理论上分析了模型对地震波场的影响；采用交错网格有限差分法对粘弹介质中的地震波进行数值模拟.数值计算结果表明该方法不仅便于计算，同时也便于从力学的角度来分析地震波的传播.数值计算结果与理论分析一致，说明这种方法可以更为有效地模拟粘弹介质中地震波的传播.     

INTEGRATION OF THE MODELS OF ANNAGNPS AND REMM TO ASSESS RIPARIAN BUFFER SYSTEM FOR SEDIMENT REDUCTION

The United States Department of Agriculture (USDA) Annualized Agricultural Non-Point Source Pollution model (AnnAGNPS) is used to help evaluate a watershed response to agricultural management practices to control water quality. However, AnnAGNPS version 3.5 does not contain features to estimate the effect of a riparian buffer (RB) system on water quality. The Riparian Ecosystem Management Model (REMM) is used to simulate the impact of riparian buffer systems on water quality. However, frequently the lack of measured upland loadings that are required by REMM simulation limits the application of REMM. To address this data gap, a study was conducted to integrate AnnAGNPS with REMM for RB system simulation. AnnAGNPS was used to simulate water and sediment loadings from an upland field into a three-zone RB system at the Gibbs Farm located in the Georgia coastal plain. These AnnAGNPS outputs were used as the inputs to REMM. REMM was used to simulate water and sediment movement along the riparian buffers. The AnnAGNPS simulated amount of annual runoff at the edge of the field was close to observed amounts (Nash-Sutcliffe efficiency of 0.92). It is believed that a substantial portion of sand was removed from the runoff one meter into the grass buffer where the samplers were located; therefore, sand was excluded from the AnnAGNPS simulation for comparison with observed sediment. Excluding sand, the AnnAGNPS predicted amount of annual sediment matches the observed amount fairly well (Nash-Sutcliffe efficiency of 0.46). In addition, based on evaluating the percent reduction of sediment at each zonal interface, the AnnAGNPS/REMM model well simulated the function of the RB system to reduce sediment.     

断层上方第四系覆盖层中氡气运移规律的数值模拟

在前人研究的基础上,建立了稳定条件下断层上方第四系覆盖层中氡气的运移方程,给出了相应的边界条件,对断层上方覆盖层中的氡浓度分布进行了数值模拟,并对其影响因素进行了讨论.结果表明,断层上方第四系覆盖层中存在明显的氡浓度异常,其分布与覆盖层的厚度、断层的宽度、氡的扩散系数和对流速度等因素有关.