瑞雷面波在探测驳岸基础中的应用

探明驳岸基础对于城市地下空间的开发利用具有重要意义。根据驳岸基础与下部土层的波速差异,在驳岸上布置测线,可采用瑞雷面波探测驳岸基础深度。选用人工锤击震源、合适的偏移距及道间距,采集数据经过CCSWS系统的处理分析,得出地下波速剖面图,可确定驳岸基础的埋深。本文说明了瑞雷面波在探测驳岸基础中应用的可行性。     

岩溶含水层渗漏污染弥散类型分析——以贵州废渣堆场污染为例

在贵州岩溶地区,由于废渣堆场产生渗漏,使强酸强碱性废水污染了岩溶含水层,直接影响了岩溶水资源的开发利用.通过10个工业废渣堆场的岩溶含水层介质特征及污染质运移特征的分析,划分出4种岩溶渗漏污染的水动力弥散类型,为岩溶含水层污染预测评价及渗漏污染治理提供了依据.     

复杂构型涡旋能量频散波列的形成过程

能量频散是一个基础性的科学问题,与台风、暴雨以及地震等灾害密切相关,一直受到多学科研究人员和广大预报员的关注。孤立圆涡能量频散波列形成过程己经清楚。但是,造成天气灾害的往往是非孤立圆涡,这里,非孤立圆涡指的是:一个热带气旋(Tropical Cyclone,TC)涡旋和一个中尺度涡构成的复杂构型。非孤立圆涡能量频散波列的形成过程研究目前尚未见报道。本文用线性化的正压无辐散涡度方程,研究了复杂构型的非孤立圆涡能量频散波列的形成过程,并指出该形成过程由三个阶段构成:涡旋东西向非对称结构的形成;涡旋主体东侧,频散高值系统的出现、持续和发展;在频散高值系统的东侧,频散低值系统的出现和加强。这些结果在台风预测中具有应用前景。     

确定河流纵向离散系数的相关系数极值法

将描述一维瞬时投放示踪剂情况下的水团示踪试验的解析表达式两端同时取对数,得到一直线方程。该方程的因变量Y中含有试验数据c、t,自变量X中含有试验数据t、x和待求参数u,直线常数中含有待求参数D与A。根据u的取值应使Y与X间的相关系数达到极值的原理,推导出了计算河流平均流速u的公式。在计算出u值后,就可以计算出相应不同时间的X值,然后对Y与X数据进行一元线性回归计算,可以计算出直线常数项,从而便可以计算出D与A值。     

三层层状介质中的多导波模式及其频散和位移特征

采用传递矩阵法求解三层均匀各向同性的层状弹性固体介质中瑞利波频散曲线及自由表面的垂直位移强度，对不同情形下多导波模式的频散曲线和位移曲线特征进行了理论和数值模拟研究。声源中心频率变化时的计算结果表明，位移的激发强度与声波的频率存在密切的关系；数值模拟结果表明，在不同模型情况下接收到的导波模式是不同的。因此，在对野外勘探中，震源频率的选择和资料解释应引起注意。     

隧道地震预报波场的有限元数值模拟

在勘探地球物理领域中,能快速、有效地数值模拟2D和3D的地震全波场,包括同时模拟P波、S波、面波多分量波场特征的软件并不是很多;但在结构力学领域中,已有多种成熟的多波多分量有限元数值模拟大型商用软件用于求解弹性本构方程,如ANSYS,PLAXIS等。从方程结构来看,弹性本构方程与完全弹性波动方程相比,只多一项对时间的一阶微分项--阻尼项。因此,调整合理的介质参数--Rayleigh系数,令阻尼项近似为0,弹性本构方程就蜕化为完全弹性波动方程。隧道地震波场是在岩体中传播,具有弹性参数较好、无常规地震勘探中覆盖层等低速带干扰等的优点,采用ANSYS软件对隧道地震波场进行数值模拟,研究了频散、阻尼与吸收边界等数值模拟的相关技术。针对介质吸收,比较了数值模拟中有无阻尼的时间记录和波场快照,对隧道地震预报来说,将阻尼系数设定为0是一种合理的假设;比较了实例中不同网格长度与频散的关系,当网格长度小于波长的1/π倍时,才能消除频散;通过由波方程的推导,引入了黏弹性边界条件,通过实例计算证明它可以有效地吸收边界反射;最后对隧道地震预报进行了实例计算,算例表明采用ANSYS软件可以有效地模拟隧道复杂地质条件下全波场的激发传播过程。     

“罗莎”台风波动特征与浙江远距离降水相互关系的初步研究

利用NCEP 1°×1°再分析格点资料和浙江省自动站降水资料,分析了2007年"罗莎"台风能量频散的波动特征与浙江省远距离台风降水之间的关系。结果表明:1)由于浙江省所处纬度相对较低,其远距离台风降水的形成过程与北方(西北和华北)典型的远距离台风暴雨存在本质区别,浙江省远距离台风降水主要是台风能量频散的波动效应所引起,而北方远距离台风暴雨的形成过程主要是西风槽和台风外围环流相互作用的结果。2)影响浙江省远距离降水的台风在整个台风环流登陆前有向降水区的能量频散过程,这种能量频散过程在对流层中低层波动特征不明显,因而能量频散的距离相对较小;在对流层中高层,台风能量频散表现出清楚的波动特征,能够影响到较远距离外的天气系统,从而引起局地降水的增加。3)台风能量频散的波动效应在远距离降水区的上空形成一个正涡量区,之后该正涡量区以波动的形式向下传播,导致降水区对流层中下层气旋性涡旋形成,造成局地降水或降水增加。     

β项对大尺度大气运动的影响

简要分析了由于柯氏力随纬度变化引起的β项对大尺度大气运动的影响。分大气长波、大尺度涡旋和行星尺度的大气运动三个部分来讨论     

A Homogeneous Langevin Equation Model, Part ii: Simulation of Dispersion in the Convective Boundary Layer

We present a Lagrangian stochastic model of vertical dispersion in the convective boundary layer (CBL). This model is based on a generalized Langevin equation that uses the simplifying assumption that the skewed vertical velocity probability distribution is spatially homogeneous. This approach has been shown to account for two key properties of CBL turbulence associated with large-scale coherent turbulent structures: skewed vertical velocity distributions and long velocity correlation time. A 'linear-skewed' form of the generalized Langevin equation is used, which has a linear (in velocity) deterministic acceleration and a skewed random acceleration. 'Reflection' boundary conditions for selecting a new velocity for a particle that encounters a boundary were investigated, including alternatives to the standard assumption that the magnitudes of the particle incident and reflected velocities are positively correlated. Model simulations were tested using cases for which exact, analytic statistical properties of particle velocity and position are known, i.e., well-mixed spatial and velocity distributions. Simulations of laboratory experiments of CBL dispersion show that (1) the homogeneous linear-skewed Langevin equation model (as well as an alternative 'nonlinear-Gaussian' Langevin equation model) can simulate the important aspects of dispersion in the CBL, and (2) a negatively-correlated-speed reflection boundary condition simulates the observed dispersion of material near the surface in the CBL significantly better than alternative reflection boundary conditions. The homogeneous linear-skewed Langevin equation model has the advantage that it is computationally more efficient than the homogeneous nonlinear-Gaussian Langevin equation model, and considerably more efficient than inhomogeneous Langevin equation models.     

放射性核素大气弥散模式研究综述

放射性核素大气弥散模式可以模拟正常工况和事故工况下,放射性核素在不同尺度下的大气输送与扩散,为核电站选址、辐射环境监测和核事故应急提供科学依据。归纳了目前广泛用于模拟核素大气弥散的各种模式,介绍了这些模式的研究进展和适用范围。结果表明：对于区域范围小于2 km的弥散,一般可采用CFD（Computational fluid dynamics）湍流模式;对于20 km范围内的局地扩散,一般可采用高斯模式;而对于中尺度（20—200 km）和大尺度（200 km以上）弥散,则采用拉格朗日模式或欧拉模式。为了避免各种模式本身的局限性,采用嵌套模式将是较好的选择。最后,对放射性核素大气弥散模式发展前景进行了讨论。