长江口洪水期潮波变形数值模拟研究

由长江口现场水文测验资料分析知,洪水期潮波上溯过程中,潮波变形具有先加剧后趋缓的特点。基于非结构网格FVM方法建立大通至外海的大范围数学模型,复演长江口潮波传播过程,以此为基础,研究长江口洪水期潮波变形特征的形成原因。研究认为:洪水期长江口潮波变形转折点位于潮流界上游;转折点下游潮波变形逐渐加剧是由于高低潮位潮波传播速度差异造成的;转折点上游潮波变形趋缓是由于高潮位重力引起的潮波传播阻力对潮波传播影响大于高低潮位潮波传播速度差异造成的。     

斜压罗斯贝变形半径优化的误差相关尺度及其对最优插值效果的改进

利用最优插值方法进行三维温盐场重构时,如何正确估算背景场误差协方差至关重要。针对背景场误差协方差主要取决于误差相关尺度的问题,本文提出了用中国东部海域及其附近海域的最新的高分辨率气候态数据进行斜压罗斯贝变形半径优化其误差相关尺度计算的研究方案和技术途径;对比分析了均一化相关尺度方案和法国ISAS系统尺度方案,讨论了变形半径对最优插值的影响。结果表明:均一化相关尺度方案的均方根误差小于ISAS方案,但温度场过于平滑,难以刻画一些重要的物理现象;相比而言,本文提出的基于变形半径的相关尺度方案在取2倍变形半径时,不仅均方根误差在各水平层较小,且温度场能够更好地刻画四国海盆海域涡旋及黑潮影响的温度场三维结构。由于实际海洋中各层物理过程的尺度存在差异,实际应用时各层的最优尺度设置也应有所不同。     

土钉墙支护设计的非线性有限元法

土钉墙支护是1种经济、安全、可靠的基坑支护型式。采用非线性平面应变有限元方法对土钉墙支护设计进行数值模拟。与传统的极限平衡法相比具有显著优越性。该方法将土钉与岩土介质作为1个系统研究,对十钉支护的作用机理、变形、和土钉墙内的受力进行分析,计算开挖最终阶段的变形量。与工程实例的对比检验,证实该方法的合理性。研究结论对土钉墙支护的设计与施工具有较高的应用价值。     

高温高压下石英方解石断层带的摩擦滑动性状

在不同的温度、压力条件下进行了含石英和方解石断层泥标本的摩擦实验。结果表明,石英断层带的摩擦强度对压力的响应直到400℃都很明显,对温度的响应在高温(高于400℃)时才明显;方解石断层带的摩擦强度对温度很敏感,对围压的响应只在低温(200℃)时才明显;随温度升高,石英和方解石断层带均由粘滑转变为稳滑,但前者的转换界限在400℃到500℃之间,而后者在200℃到300℃之间。显微观察表明,上述差异归因于其具体变形机制的差别。     

预报水下岸坡剖面风暴变形的可能性

提出了在海浪对海岸作用过程中由于泥沙冲淤所造成的水下斜坡剖面演化的数学模式，导出了描述海底变形的方程。该方程属于非线性热传导方程一类。在确定边界条件时，曾考虑了对于给定的海浪状况下实际剖在对其均衡状态适应的程度。还介绍了在波浪原始参数和水下斜坡特征不同值时，海底由最初线性剖面的演变，指出理论预测的底形变化趋势与实测的底形变化趋势类似。     

2100公里南北向深层地震反射剖面反映的中印度洋板内缩短

自中印度洋被确认为是大洋岩石圈活动压缩变形的场所以来，人们已经竭尽全力来确定该地区的缩短量．其目的是了解在很高压应力下的板内变形会对周围板块的运动学起什么作用以及大洋岩石圈的机械反映．使用了下面4种不同的方法来定量分析变形速率：     

东南印度洋中脊澳大利亚-南极洲不整合带地区岩浆供应与构造作用沿洋脊的变化

We analyzed seafloor morphology and geophysical anomalies of the Southeast Indian Ridge(SEIR) to reveal the remarkable changes in magma supply along this intermediate fast-spreading ridge. We found systematic differences of the Australian-Antarctic Discordance(AAD) from adjacent ridge segments with the residual mantle Bouguer gravity anomaly(RMBA) being more positive, seafloor being deeper, morphology being more chaotic, M factors being smaller at the AAD. These systematic anomalies, as well as the observed Na_(8.0) being greater and Fe_(8.0) being smaller at AAD, suggest relatively starved magma supply and relatively thin crust within the AAD.Comparing to the adjacent ridges segments, the calculated average map-view M factors are relatively small for the AAD, where several Oceanic Core Complexes(OCCs) develop. Close to 30 OCCs were found to be distributed asymmetrically along the SEIR with 60% of OCCs at the northern flank. The OCCs are concentrated mainly in Segments B3 and B4 within the AAD at ～124°–126°E, as well as at the eastern end of Zone C at ～115°E. The relatively small map-view M factors within the AAD indicate stronger tectonism than the adjacent SEIR segments.The interaction between the westward migrating Pacific mantle and the relatively cold mantle beneath the AAD may have caused a reduction in magma supply, leading to the development of abundant OCCs.     

水平加筋地基极限承载力的极限上限分析法

水平加筋是广泛应用的软土地基处理方法之一,而水平加筋地基极限承载力的确定是其地基处理设计的重要依据。因此,首先结合条形基础下水平加筋地基的工程特点,在探讨其承载机制和破坏特点的基础上,考虑破坏间断面上筋材与地基土体的变形协调,构建出反映加筋参数变化影响的可变破坏模式及机动允许速度场;然后,在此基础上,通过重点研究筋材的能量耗散分析方法,并引入上限极限分析理论,建立出条形基础下水平加筋地基极限承载力分析模型,再引入序列二次规划优化分析理论,建立出条形基础下水平加筋地基极限承载力确定方法,它能充分反映加筋设计参数对地基破坏模式及承载力的影响;最后,通过试验结果与该方法及现有同类分析模型结果的比较分析,表明了该模型与方法的合理性与可行性。     

河口变形效应与涌潮的形成

作者采用非线性潮波方程,假定河口的宽度B(x)和深度h(x)是任意可微函数,导出了涌潮发生的条件,并讨论了各种变形情况下涌潮的形成。得出结论是,在涌潮形成过程中起决定作用的是浅水非线性效应,而河口变形效应则是起促进作用的。