Dynamic response of debris flows impacting curved joint check dams

The dynamic impact force of debris flow on dams with a curved upstream face curved was investigated using laboratory experiments and a theoretical approach. Equations describing the impact force and maximum run-up height were derived. The experiments and theoretical considerations reveal that the impact force and maximum run-up height are mainly controlled by the Froude number (Fr) reduced by the cosine of the channel slope angle (cosα). Both the impact force and the maximum run-up height have a quadratic relation with the modified Froude number (Fr/(cosα)^0.5). The experimental data and the results of the theoretical approach are in good agreement, indicating that the theoretical approach can be used in practical applications. It is concluded that the comparison between the curved-joint dam and the more conventional sharp-joint dam shows no differences in the maximum impact force and run-up height for the same modified Froude number. With the sharp-joint dam, the peak values of the impact force are reached more quickly than with the curved-joint dam.     

泰国湾表层沉积物陆源碎屑的粒度特征及其展现的沉积动力环境

海洋碎屑沉积物的粒度特征是海底沉积动力环境的直接体现,是用来研究海洋动力环境变化的重要手段,尤其是陆架海底表层沉积物的粒度分布,对于研究沿岸和水柱底边界层现今海洋动力环境可起到重要作用。该项研究通过调查遍布泰国湾至湄公河口海底表层沉积物陆源碎屑的粒度分布特征,以期获得影响现今特定海域沉积作用的海洋动力环境过程。粒度分析的结果显示,泰国湾表层沉积物的陆源碎屑以细砂-细粉砂为主,分选总体较差,频率分布以正偏为主。其中,细砂-极细砂组分主要分布在曼谷湾和柬埔寨沿岸。湄公河岸外沉积物为细砂,且分选比泰国湾区域的沉积物要好。这些表层沉积物的粒度特征具有良好的环境变化指示作用。湄公河岸外分选较好、近于正态分布的中砂沉积物指示了波浪作用下的沉积环境。曼谷湾和柬埔寨沿岸分选较差的中砂-细砂粗粒沉积物反映了潮汐和波浪的共同作用;泰国湾东西沿岸区域分选中等、呈正偏态的极细砂-中粉砂沉积物体现了潮汐的控制作用;而泰国湾中部分选较差的沉积物则指示了表层洋流作用。研究表明,泰国湾和湄公河岸外表层沉积物陆源碎屑的粒度分布特征可用于区分不同海洋动力因素的控制作用,揭示出泰国湾的沉积动力环境主要受潮汐、波浪和洋流的共同影响,湄公河岸外的沉积动力环境主要受波浪的影响。     

Revisiting natural and laboratory electron spin resonance (ESR) dose response curves of quartz from Chinese loess

Natural and laboratory ESR dose response curves (DRCs) of [AlO₄/h]⁰ and [TiO₄/M⁺]⁰ were investigated for samples of quartz from the Luochuan loess-palaeosol master section, Chinese Loess Plateau. The natural and laboratory DRCs show a clear divergence above ∼1000 Gy, with much lower D₀ values and saturation levels observed for the natural DRCs, which is in agreement with the previous study by Tsukamoto et al. (2018). Young (<15 ka) samples from Luochuan and Jingbian – another site of the Chinese Loess Plateau, together with two modern samples of Chinese loess, were used to investigate the residual signals of [AlO₄/h]⁰ and [TiO₄/M⁺]⁰ centres. Our results are in line with published studies and show that the significant residual signals corresponding to several tens to hundreds of Gy are present in both Al and Ti centres. These need to be taken into account before laboratory DRC construction. ESR pulse annealing experiments performed on samples irradiated with different doses show an apparent dose-dependent thermal instability of [AlO₄/h]⁰ and [TiO₄/M⁺]⁰, with the signals for higher doses decaying faster with increasing temperature. We attribute the change in D₀ with preheat reported in Tsukamoto et al.2018, as well as the difference between laboratory and natural DRCs, to this apparent dose-dependent thermal instability of the signals. The saturation level of the natural DRC, being the result of reaching the equilibrium between filling of the traps and emptying them due to thermal decay, is therefore additionally affected at higher doses, due to the increased thermal instability. The inability to recreate in the laboratory the same response to irradiation as the one observed in nature questions the accuracy of dating samples beyond ∼1000 Gy.     

灌注桩动力特性试验与数值模拟研究

结合某风洞建设项目现场桩基动力特性试验,采用三维有限差分模拟软件FLAC^3D建立双桩模型基础进行计算机仿真,分析结果与试验数据吻合良好,验证了基于桩−土−结构共同作用开展数值模拟求解设备荷载作用下桩基础动力响应方法的合理性。进一步建立灌注桩后注浆模型,探讨采取不同桩侧阻力和桩端阻力增强系数对桩基动力特性的影响。结果表明：灌注桩后注浆对竖向振动的共振频率没有影响,对水平回转振动的共振频率、最大振幅、地基抗剪刚度系数和地基水平转向第1振型阻尼比的影响均很小;灌注桩后注浆能起到提高桩基抗压刚度、减少桩基最大振幅的效果,但相对于未注浆其效果有限。     

RTK终端实时动态检测技术研究

传统的RTK(实时动态定位)终端检测采用静态基线数据解算的方法,该检测方法与RTK终端实际动态应用场景不符,无法满足动态检测需要。通过研制高精度的车载导航基准设备和开发车载动态检测软件,同时解决车载设备数据的同步问题,提出基于车载移动平台的实时动态RTK终端检测技术。车载基准设备和待检测设备可以动态解算同源数据并实时上发结果,软件处理中心通过比对处理解算结果,对待检测设备进行检测评价。实验结果表明,设计所得的车载系统可稳定运行,并实现动态检测过程。同时,在良好的观测条件下,检测精度平面方向达到1cm,高程方向达到2cm,实现高精度实时动态检测的目的。     

基于时间序列统计特性的森林变化监测

森林动态变化分析对揭示生态系统环境变化及植被恢复和布局重建等具有重要意义,时间序列的遥感数据为森林监测提供了基础数据。本文根据森林植被的统计学特性,在暗目标法的基础上,利用归一化植被指数NDVI实现森林样本自动选择;并融合NDVI构建了新的综合森林特征指数(Integrated Forest Z-Score,IFZ);以时间序列的IFZ分析森林动态信息,实现森林变化动态监测。以三峡大坝及周边区域森林为研究区,利用2001年至2012年每年生长季节(5月—10月)的Landsat TM影像检验本文算法。基于2002年、2006年和2010年三期7月—9月的Quick Bird影像的精度分析结果发现:研究区森林变化检测的总体精度可达96.53%,Kappa系数为0.9512。在添加NDVI指数后构建的IFZ提高了总体监测精度。其中,毁林类别的检测精度提高显著,漏检率和误检率分别为2.74%和3.64%;干扰后重建的森林类别的检测精度有一定提高,其漏检率和误检率分别为10.79%和10.51%。研究结果表明,改进暗目标法能提高森林样本的选样效率,添加NDVI的IFZ能提高森林动态变化的识别度。此外,本算法不仅能定性识别森林变化,而且能定量提供森林干扰发生时间和干扰强度。     

基于3S技术的土地利用信息动态变更调查新机制研究——以成都市为例

新形势下的土地变更调查任务不断增加,要求不断提高,手段不断强化,时间紧、任务重是当前土地变更调查面临的重大问题。针对以上问题,本文提出了一种动态变更的技术流程,通过深入研究土地规划实施、土地综合整治、地籍管理、耕地保护、执法监察等业务及相关关系,围绕"及时发现、快速调查、持续更新、如实上报、共享应用"5个方面的问题,以3S技术、网络技术、数据库技术等为支撑,提出以二调成果为基础,从土地管理业务内部及时发现变化,以发现驱动土地利用信息日常性持续动态变更的新思路。以成都市为例,开展基于3S技术的土地利用信息动态变更调查的方法在实际工作中的应用研究,实现了土地利用信息的"一图多用",并对变更结果进行了分析。     

乌岩岭国家级自然保护区动态监测系统设计与实现

面向地理国情监测,以自然保护区监测为突破口,分析自然保护区监测内容,研究自然保护区多源异构数据整合、专题信息建模、多时态信息动态可视化等关键技术。在此基础上,以乌岩岭国家级自然保护区为例,构建保护区多层次、多尺度的基础空间数据库和专题数据库,实现保护区动态监测系统,形成动态标注、动态漫游、动态矢量等多种动态表达方式。该系统的建立为自然保护区监测和管理提供了有力的技术支撑,研究所形成的监测内容、关键技术和动态表达方式对地理国情监测具有一定的参考借鉴意义。     

岩质路堑边坡施工监测及稳定性分析

以某高速公路岩质路堑边坡为例,通过施工现场监测及稳定性分析,结果显示初始设计状态下坡体深层位移和坡面位移接近滑动临界值。采取变更设计后,利用现场监测结合蒙特卡洛数值模拟的方法对该路堑边坡的加固效果进行稳定性和可靠性分析。经过加固后的边坡能较好地维持稳定,支护措施可靠。这种现场监测结合蒙特卡洛数值模拟的方法为路堑边坡的动态设计提供了依据,并能及时作出趋势性预测,为路堑岩质边坡的合理支护提供一种新的思路。     

21世纪初期气候波动下浑善达克沙地荒漠化动态变化分析

基于EOS-MODIS遥感数据,利用GIS计算出归一化植被指数(NDVI)和植被覆盖指数(PV),计算得到荒漠化指数(DI)对浑善达克沙地荒漠化进行识别,根据像元数统计不同荒漠化类型的面积及其变化数据,再分析荒漠化面积与气象要素的相关性,进而得出近13 a在气候波动下浑善达克沙地荒漠化的动态变化。结果表明:浑善达克沙地年平均气温呈下降趋势,年平均降水量呈增加趋势,且平均降水量对荒漠化动态变化的影响比平均气温对荒漠化动态变化的影响大。在气候波动影响下浑善达克沙地以荒漠化面积缩小为主,中度荒漠化,重度荒漠化和极重度荒漠化对荒漠化的演替贡献较大,表现为高程度荒漠化向低程度荒漠化转换。空间分布上,表现为西部极重度荒漠化面积明显减少,主要转化为重度荒漠化类型,东中部重度荒漠化明显减少,主要转化为未荒漠化和轻度荒漠化类型。