泥岸养滩技术与效益评估——以天津东疆浴场建设和评估为例

天津塘沽东疆港区海岸位于海河口和永定新河口之间,是典型的粉砂淤泥质海岸,潮滩低平,沉积物黏、滑而下陷,海水含沙量极高,风暴潮期间水深浪大,缺乏建沙滩的工程地质条件。通过采取建3.8 km长的半封闭防波堤围堰、竹筏—土工布沙泥隔板、双沙泥界网和人工抛沙20万m3等措施,于2008年建成长1 370 m,宽140 m的人造沙滩。泥岸养滩是我国的首创,国外尚无一例。目前我国在淤泥质岸上已建了十多个人造沙滩,最成功的有上海金山、天津东疆和潍坊央子3处,分别在建围堰、隔板、界网以及沉泥碧水等方面积累了较好的经验。     

基于正交试验法的粗粒土模糊集塑性硬化模型参数的敏感性分析

基于正交试验法, 本文对粗粒土模糊集塑性硬化模型的8个关键模型参数进行敏感性分析。采用美国CASE试验数据库中的试验数据, 以seid sand为例, 通过大量计算, 采用数理统计的相关理论, 获取参数的期望和方差, 经过比较, 对模型的关键参数进行敏感性排序。计算结果表明, 该研究方法可为模糊集塑性硬化模型参数的选取提供必要的参考, 同时也可应用于该模型的二次开发, 以减少其参数反演分析和筛选的工作量。     

基于模糊-集对分析理论的泥石流危险性评价

集对分析理论是一种处理确定性和不确定性的定量系统分析方法。本文通过模糊联系度对集对分析理论中的差异度系数做进一步挖掘和分析,建立了模糊-集对分析算法,即通过模糊联系度挖掘样本数据讨论类别与相邻类别间的接近程度,得出该类别与相邻类别之间的同异反信息。为了验证模型的适用性,通过实测北京房山区和门头沟区6条泥石流小流域基础数据,进行了危险性评价,并将评价结果与传统评价理论进行对比分析。得出结论：模糊-集对分析理论可以深度挖掘样本类别与相邻类别之间的同异反关系,通过对比现场调查数据发现模糊-集对分析法对泥石流小流域的评价结果更切合实际,且评价结果与可拓学等评价结果基本一致,该方法具有较高的准确性和严密性。     

陕北某黄土高填方边坡可靠性分析及坡型优化

本文以陕北某105m黄土高填方边坡为研究对象,首先对边坡填筑体的工程性质做了大量室内试验研究,依据研究区的工程地质条件和该填方边坡的具体情况,选择典型剖面建立计算模型,然后采用蒙特卡洛法分别计算出天然、暴雨工况下不同高度地下水位时填方高边坡的可靠指标和失效概率。通过分析结果得出该黄土高填方边坡目前处于稳定状态,最后采用模糊综合评判的方法在原始坡型设计方案和3种优化设计方案中选出最佳的坡型优化模型,为工程实际提供参考。     

基于灰色关联与模糊数学的重力式挡土墙震害评估

龙门山地区强震荷载导致大量已建边坡支挡结构严重受损,如何对震区受损挡土墙进行震害评估成为亟待解决的技术难点。本文首先通过对研究区挡土墙的震害分析,总结出其主要破坏模式包括滑移破坏、沉降破坏、倾覆破坏、墙身破坏以及越顶破坏5类。然后根据全面性、重要性以及科学性原则对影响震害评价的因子进行定性分析和分类,并结合挡墙的破坏模式,综合分析得到挡土墙安全评估的敏感性因子和一般因子。将震害范围60%作为挡墙评价的敏感性因子,而一般因子分为两级共10个指标,包括:滑移距离,沉降深度,倾斜角度,裂缝数量,裂缝长度比,开裂深度比,开裂宽度,错动距离,垮塌范围,覆盖范围。最后,采用灰色关联分析与模糊数学理论相结合的方法构建挡土墙震害评估体系,从而变事后处理为事先预防,为灾后恢复重建服务。     

海洋石油管线探测多波束剖面声纳设计

针对海洋石油管线探测多波束剖面声纳的高速、大容量的实时信号处理任务,以及声纳系统进一步扩展的需求,设计并实现了一种基于IP网络互连的、以并行DSP为处理节点的多波束剖面声纳系统.该系统应用于海底石油管线探测与定位,系统中的每个处理节点与数据采集转换部分采用TCP/IP网络连接,可以通过物理上添加一个或多个处理节点成倍的提高系统的信号处理能力,而在软件上无须大的改动.通过电联调与水槽试验,验证了系统的可行性和稳定性,该设计为高速水声阵列信号实时处理系统提供了一种全新的解决思路.     

基于粒子群算法的岩体结构面产状模糊C均值聚类分析

结构面产状分析是进行岩体力学分析及稳定性评价的基础,玫瑰花图、等密度图等传统的图形分析方法较为粗糙,无法对产状数据进行准确分析,采用模糊聚类方法则可以得到较为准确的优势产状,但需要事先指定分组数及初始聚心,且模糊聚类算法为局部寻优算法,初始划分对最终的数据分析结果影响较大。为了得到较为客观的分组结果及优势产状,同时能够针对大量结构面产状数据进行聚类分析,提出了基于粒子群算法的岩体结构面产状模糊C均值聚类算法。采用粒子群算法进行模糊C均值聚类算法初始聚心的求解,在计算过程中可同时确定最佳分组数,避免了人为指定的主观性,克服了模糊C均值聚类算法易陷入局部极小值和对初始划分敏感的不足。最后,通过工程实例中不同方法的聚类效果对比分析该算法的有效性,并将该方法应用于实测结构面产状数据的分析,得到较为符合实际的优势结构面分组。     

热带玛珥湖沉积物的磁组构特征及对湖水动力条件的指示

热带玛珥湖湖水动力条件的变化,是反映区域有效降雨量的重要指标,为探测有效降雨的时空分布特征及其机制提供了良好的基础素材。对位于雷琼半岛的双池岭和湖光岩两个玛珥湖进行沉积物磁组构的分析,结果表明尽管湖泊沉积物磁面理发育、磁线理值很小,玛珥湖的水动力条件比较微弱,但各向异性度P 和水流速度函数Fs 呈现向上递减的长期趋势,与湖泊草本植物孢粉含量向上增加、有机碳含量减低、沉积物颜色从黑褐色向青灰色过渡的特征一致,反映了大约9cal.kaB.P.以来,华南区域有效降雨量逐渐增加、湖水平面上升的过程。这种变化的机理可能是当夏季风减弱时,热带辐合带(ITCZ)南移、ENSO活动加强的结果。     

湿地功能快速评价中的若干理论问题

针对目前湿地功能快速评价中存在的不足之处,分析了产生这些不足的原因及湿地功能快速评价过程中存在的一些基本理论问题。分析表明:湿地功能快速评价方法是为了达到“湿地功能无净损失”目的,是在需要评价的湿地如此之多而从事湿地功能评价的专业人员又极其缺乏的情况下发展起来的。它对于湿地恢复与重建以及湿地受人类活动干扰程度的评价是非常有效的;在湿地功能快速评价过程中,把相对未受人类干扰的参照湿地的功能指数规定为1,这就使得快速评价方法不能对参照湿地的功能进行评价,而目前最需要评价其功能的湿地往往就是这些相对未受人类活动干扰的湿地;在相同水文地貌的湿地类型内评价湿地功能之间的差异,这使得快速评价方法不能评价湿地的水文地貌功能;由于快速评价的结果都是相对的功能指数,并不能说明湿地所提供的功能量是否满足人们的需求,因而在决策中不能单独使用;快速评价都是“一次调查就获得结果”,同时由于快速评价过程中指标选择的主观性、指标赋值的主观性、采样点空间设置的主观性以及采样时间的主观性,对于具有时空变化特征的湿地功能的评价结果的可重复性和科学性是很低的。为了使湿地功能评价的结果对管理和决策具有指导意义,基于湿地功能量计算的、定量的评价湿地功能的方法必须开发出来。针对不同的评价目的,湿地功能评价可采用双重参照标准:一是以自然为参照来评价湿地功能受人类活动影响的程度以及湿地恢复与重建成功与否;二是以人类需要为标准来评价湿地提供的功能量是否满足了我们的期望,以便采取措施改进湿地功能来满足人类的需求。     

Flexible membranes anchored to the ground for slope stabilisation: Numerical modelling of soil slopes using SPH

An alternative modelling for flexible membranes anchored to the ground for soil slope stabilisation is presented using Smoothed-Particle Hydrodynamics to model the unstable ground mass in a soil slope, employing a dynamic solve engine. A regression model of pressure normal to the ground, q_sim, and also membrane deflection, f_sim, have been developed using Design of Experiment. Finally, a comparison between the pressure obtained from numerical simulation and from a limit equilibrium analysis considering infinite slope has been carried out, showing differences in the results, mainly due to the membrane stiffness.