U型、W型和螺旋型埋管形式能量桩热力学特性对比模型试验

能量桩是一种可以节省地下空间和施工埋管费用的新技术,目前针对其在供暖和制冷过程中土体和桩基之间的相互作用机制研究却相对较少。基于模型试验方法,系统地研究了饱和砂土中单U型（绑扎和预埋形式）、W型和螺旋型等4种不同埋管形式情况下的能量桩热力学效应、传热和承载特性,测得桩体和桩周土体温度、桩端阻力、水平土压力、桩顶位移以及桩体应变随时间的变化规律。试验结果表明,在相同输入功率情况下W型埋管形式桩体的温度、土体压力、应力和桩顶位移均较螺旋型和U型埋管形式的情况大。     

含砾量对饱和砂砾土液化特性的影响

利用GDS循环三轴仪进行一系列饱和砂砾土不排水动三轴液化试验,研究其在循环荷载作用下的液化特性,分析含砾量对饱和砂砾土动强度和动孔压的影响规律。研究表明:含砾量对砂砾土液化性能影响较大,随着含砾量的增加砂砾土抗液化强度呈单调增加趋势;随循环周次的增加孔隙水压力不断升高,增长速率与所施加的循环应力幅值有关,同一固结压力下,振次比相同时循环动应力幅值越大动孔压比越大;破坏振次对动孔压增长模式存在影响,破坏振次较小时砂砾土动孔压增长模式呈双曲线型发展,破坏振次较大时砂砾土的动孔压增长模式可用反正弦函数来表示,且含砾量越大循环荷载引起的孔隙水压力越高;含砾量对砂砾土液化特性的影响可从砂砾土的微细观结构特征得到阐释,并借助其粒间状态参量进行分析。     

不同温度对极北海带幼苗生长及光合特性的影响

为研究极北海带幼苗在温度条件下的生理、生态适应性,作者开展极北海带幼苗(1~15 cm)在不同温度下的相对生长速率以及光系统II最大荧光产量(Fv/Fm)、光合作用和呼吸作用等生长和生理响应研究,探讨其最大表观光合速率、饱和光强(Isat)和光补偿点(Ic)等参数。得出以下结论:(1)极北海带幼苗生长的适宜温度范围为9~15℃,温度上限为21℃;(2)极北海带幼苗在21℃胁迫24h以上,可导致其光合系统II产生不可逆损伤;(3)叶片长度对其幼苗的Fv/Fm有显著影响,较大的幼苗相对耐受高温;(4)在5~17℃范围内,极北海带幼苗Ic为4.6~15.4μmol/(m2·s), Isat为52.4~100.3μmol/(m2·s);(5)低温条件下,极北海带幼苗可适应更弱的光照,但相对不耐强光;较大的极北海带幼苗则相对耐强光,其适应更弱光照。本研究结果可为极北海带的人工育苗及养殖提供参考。     

Characteristics of Pore Water Pressure of Saturated Silt Under Wave Loading

The characteristics of dynamic stress in the seabed under wave loading are constant principal stress and continuous rotation of the principal stress direction.Cyclic triaxial-torsional coupling shear tests were performed on saturated silt by the hollow cylinder apparatus under different relative densities,deviator stress ratios and vibration frequencies to study the development of pore water pressure of the saturated silt under wave loading.It was found that the development of pore water pressure follows the trend of "fast～steady～drastic".The turning point from fast to steady stage is not affected by relative density and deviator stress ratio.However,the turning point from steady to drastic stage relies on relative density and deviator stress ratio.The vibration cycle for the liquefaction of saturated silt decreases with increasing deviator stress ratio and increases with relative density.The vibration cycle for the liquefaction of the saturated silt increases with vibration frequency and reaches a peak value,after which it decreases with increasing vibration frequency for the relative density of 70%.But the vibration cycle for the liquefaction of saturated silt increases with vibration frequency for the relative density of 30%.The development of pore water pressure of the saturated silt is influenced by relative density and vibration frequency.     

植被根系对青藏高原中部土壤水热过程影响的模拟

针对青藏高原中部高寒草甸表层植被根系密集、土壤有机质含量较高的特征,利用陆面模式Noah-M P对1998年5 9月安多站水热过程进行模拟,初步评估了对土壤温度影响较大的物理过程,对比分析了土壤垂直分层、有机质和根系对土壤水热、地表能量模拟的影响。结果表明:Noah-MP模式中地表热交换、辐射传输等6个物理过程对土壤温度的影响较大;考虑垂直分层和有机质影响后,模式对土壤含水量的模拟有所改善,但浅层仍存在较大干偏差;加入根系的影响后,浅层土壤含水量的平均偏差显著减小,由原来的-0.094 m3·m-3减少到-0.016 m3·m-3,浅层土壤温度在模拟后期偏冷,但在深层有一定改善;同时地表感热通量和潜热通量也有明显改善,平均偏差分别由原来的24.3W·m-2、-22.5 W·m-2减小到5.9 W·m-2、1.2 W·m-2。     

风暴尺度集合成员数对预报技巧的影响

利用WRFV2.2模式,对1977年5月20日发生在美国Oklahoma的典型超级单体风暴进行集合预报试验。采用蒙特卡洛法对不同区域初值扰动,对比分析成员个数的变化对预报技巧的影响,检验集合技术应用于风暴尺度系统的可行性及应用价值。结果显示,基于WRFV2.2模式的风暴尺度集合预报（storm-scale ensemble forecasting,SSEF）能够从热力场和动力场上改善单一确定性预报,并成功预报极端降水,表明SSEF具有较高的应用和研究价值;总体上预报技巧随成员数增加而增加,当集合成员数达到5-13时,预报技巧呈饱和特征,不同变量、不同扰动区域时的饱和成员数略有差异。     

饱和湿大气Brunt-Väisälä频率及修正的相当位温

实际大气中受扰动的饱和气块发生凝结后,凝结水会部分脱离气块.以前研究饱和湿大气的Brunt-Väisälä频率(N2m)没有考虑凝结水的部分脱离,相当位温(θe)也忽略了饱和气块的混合比的作用.文中针对这些不足,在假设饱和空气中只存在气液转换条件下,推导出液态水部分脱离气块的、更符合实际情况的N2m表达式和修正的饱和湿大气θe表达式.新的N2m表达式增加了部分脱离气块的液态水的作用项,新的θe表达式中包含有饱和气块的混合比,并对有关的表达式分别作了讨论和比较.     

广东南昆山A型花岗岩定年和环带云母研究

广东南昆山 A型花岗岩出露面积约 2 0 0 km2 ,中粒等粒结构、块状构造 ,由铁叶云母、钠长石、微斜条纹长石和石英组成。弱过铝质 ,强亚碱质 ,富氟 (5 5 36× 1 0 - 6 ～ 90 5 4× 1 0 - 6 )贫氯 ,高的锆石饱和温度 (81 0～ 84 7℃ ) ,高 1 0 4 Ga/ Al比值 (4.37～ 7.2 6 )和高 Zr+Nb+Ce+Y含量 (45 0× 1 0 - 6 ～ 5 85× 1 0 - 6 )等 ,均与澳大利亚铝质 A型花岗岩相似。岩石内普遍发育环带云母 ,电子探针分析表明 ,复杂环带云母通常由若干黑云母条带 (铁叶云母 )和白云母条带组成 ,可识别出 3个构成部分 :核部带 ,幔部带和边部带。核部带形成于原岩浆处在深位时结晶的 ,幔部带形成于岩浆自深位快速上升到浅位时结晶的 ,而边部带形成在岩浆冷凝终结时。它们之间不同的边界形态说明了岩浆经历过铁钛氧化物的分离结晶作用、外来岩浆注入作用和去气作用等。环带云母是岩浆结晶历史的极好指纹。花岗岩锆石 U- Pb定年为 1 4 7± 0 .8Ma,应为中侏罗世—晚侏罗世侵入的。     

气象条件对长白山阔叶红松林CO_2通量的影响

利用涡动相关技术观测资料和同步的气象要素监测资料,探讨了温度、光合有效辐射和空气饱和差对长白山阔叶红松林生态系统CO2通量的影响,结果表明,白天CO2通量主要受光合有效辐射的制约,二者符合Michaelis-Menten方程,同时空气饱和差也有一定的影响,空气越干燥,光合吸收能力下降越明显,这种敏感性在6月较显著.该生态系统的暗呼吸强度主要受土壤温度的影响,二者符合指数关系,另外,土壤温度对暗呼吸的影响还与季节有关,在相同土壤温度下,4~7月的呼吸强度比8~11月的高.日净碳交换与日平均气温符合指数关系.通过CO2通量和温度,光合有效辐射的年度变化规律发现,森林生态系统碳交换的季节变化是温度和光照综合作用的结果,其中6月份碳汇强度最大,7,8月次之,全年的净碳吸收量为?184gC·m?2.     

二维饱和孔隙介质的三场有限元方法

根据流固两相混合物连续介质力学理论,采用伽辽金加权残值法,选取固相位移、液相位移、孔隙水压作为场变量,对固液两相耦联方程进行有限元离散化,得到解耦方程组。然后在时域上采用Ｗｉｌｓｏｎ－θ法进行逐步积分,得到一种分析二维饱和孔隙介质地震反应的三场有限元方法。该方法不仅可以直接计算固相和液相位移,而且能直接得到地震期间孔隙水压的反应过程。文中详细推导了有限元法的计算公式,并给出了算例。