上海洋山建港后港域夏季水文泥沙状况分析

对2007年9月17-26日在上海洋山港海域固定观测点(平均水深13 m)观测得到的水文泥沙要素,以及悬沙和底质样品分析.分析结果为:1)港域有效波高0.21-1.37 m(风速0.6～14.0 m/s),平均0.61 m(平均风速5.5 m/s).平静天气(平均风速小于5.0 m/s)下,波高随水深变化,两者的相关系数为0.899;而在强风天气下,波高受风况控制.2)最大表层流速超过2.00 m/s.大潮涨潮流占优势,小潮时落潮流占优势;与北岛链汉道封堵前相比,大潮涨、落潮平均流速分别减小15%和30%,小潮涨、落潮平均流速均减小30%～40%.各层余流均为西北方向,与涨潮流方向一致;垂向平均余流速0.11 cm/s,表层达0.25 m/s.3)离底高程1.35 m层和0.35m层最大悬沙浓度均大于3 kg/m3,两层平均悬沙浓度分别为0.89和0.95 kg/m3.无论大潮还是小潮涨潮悬沙浓度均大于落潮,这种现象在大潮时更为显著,潮周期中最大悬沙浓度出现在涨急.与工程前相比悬沙浓度明显降低,大、小潮降低均达20%.4)港区底质平均粒径9.0μm,工程后有变细的趋势.     

港域波浪数学模型的改进与验证

通过物理模型对改进的港内波浪传播变形数学模型进行验证。该数学模型以推广的时变缓坡方程为控制方程,采用含松弛因子的ADI法求解,并对波浪反射和透射边界模拟方法进行改进。先通过物理模型试验确定斜向浪入射条件下抛石防波堤前的波浪反射系数,作为数学模型中部分反射边界模拟的依据。然后进行了一个典型港口内波浪折射、绕射和反射的模型试验,测量港内波浪分布。对比模型试验和数学模型计算的结果表明,数学模型可较好地模拟港内复杂地形和边界条件下规则波和不规则波的传播变形。     

Nonlinear numerical simulation on extreme-wave kinematics

A fully nonlinear numerical model based on a time-domain higher-order boundary element method (HOBEM) is founded to simulate the kinematics of extreme waves. In the model, the fully nonlinear free surface boundary conditions are satisfied and a semi-mixed Euler-Lagrange method is used to track free surface; a fourth-order Runga-Kutta technique is adopted to refresh the wave elevation and velocity potential on the free surface at each time step; an image Green function is used in the numerical wave tank so that the integrations on the lateral surfaces and bottom are excluded. The extreme waves are generated by the method of wave focusing. The physical experiments are carried out in a wave flume. On the horizontal velocity of the measured point, numerical solutions agree well with experimental results. The characteristics of the nonlinear extreme-wave kinematics and the velocity distribution are studied here.     

一个波浪破碎散射模型的改进

为了得到与实测数据更为一致的散射模型,对KHCC03散射模型进行了改进.研究了考虑波浪破碎影响的KHCC03散射模型的适用范围.研究结果表明,KHCC03散射模型在入射角为25°～40°范围内,模型结果与实测数据吻合较好,在入射角小于25°和入射角大于40°的情况下,模型结果与实测数据差异较大.针对这一问题,对KHCC03模型进行了改进,结果表明:与原KHCC03模型相比,改进后的模型结果与实测数据吻合程度明显提高.     

Wave breaking on turbulent energy budget in the ocean surface mixed layer

As an important physical process at the air-sea interface, wave movement and breaking have a significant effect on the ocean surface mixed layer （OSML）. When breaking waves occur at the ocean surface, turbulent kinetic energy （TKE） is input downwards, and a sublayer is formed near the surface and turbulence vertical mixing is intensively enhanced. A one-dimensional ocean model including the Mellor-Yamada level 2.5 turbulence closure equations was employed in our research on variations in turbulent energy budget within OSML. The influence of wave breaking could be introduced into the model by modifying an existing surface boundary condition of the TKE equation and specifying its input. The vertical diffusion and dissipation of TKE were effectively enhanced in the sublayer when wave breaking was considered. Turbulent energy dissipated in the sublayer was about 92.0% of the total depth-integrated dissipated TKE, which is twice higher than that of non-wave breaking. The shear production of TKE decreased by 3.5% because the mean flow fields tended to be uniform due to wave-enhanced turbulent mixing. As a result, a new local equilibrium between diffusion and dissipation of TKE was reached in the wave-enhanced layer. Below the sublayer, the local equilibrium between shear production and dissipation of TKE agreed with the conclusion drawn from the classical law-of-the-wall （Craig and Banner, 1994）.     

黄河水下三角洲沉积物强度变化原位测试研究

研究区位于1964～1976年黄河由刁口入海时形成的水下三角洲叶瓣上。1995年为石油开采在潮坪上构筑的交通设施对波浪形成良好的屏障。在屏障两侧各选一典型研究区，于1999年和2002年进行了大量对比性现场原位土工测试，探讨了波浪对黄河口沉积物的次生改造作用，结果表明：(1)较强的波浪荷载作用，不会提高海底沉积物的表层强度，只是导致不均匀程度随水动力作用的时间增长有所加大：(2)较强的波浪荷载作用，使得海底表层沉积物之下一定深度范围内土体强度提高，形成强度硬层：(3)海底沉积物强度沿着剖面线在平面上呈现周期性或间隔性变化。     

东营凹陷胜坨油田一区沙河街组二段1砂组砂体微相研究

胜坨一区位于胜坨油田西部,是一个在胜北断层控制下所形成的逆牵引背斜构造油田,油气含量丰富。为了研究胜一区沙二段1砂组的砂体微相,主要采用岩心分析、粒度分析、测井相标志、地震相标志等方法。研究表明：沙二段1砂组主要为滨浅湖滩坝沉积,根据岩性、粒度、结构、沉积构造等可划分为坝主体、坝侧缘、滩脊、滩席、滩间洼地5种沉积微相。基于测井曲线变化和岩心相特征,将胜一区沙二1砂组划分为5个准层序。在典型单井相、连井相分析基础上,得出平面相沉积特征和沉积相模式。胜一区沙二上1砂组砂体沉积主要受物源、地貌、风力场和水深综合控制。此次研究有助于油田的后期开发,为实现油田持续稳定发展提供强有力的技术支持,使其更好地服务于生产。     

基于多属性决策的抗滑桩截面优选研究

抗滑桩的截面目前主要存在两种形式,分别为圆形和矩形,这两种截面桩都可以起到很好的抗滑作用,但都有着各自的优势和缺点。为了最大地发挥这两种桩的优势,经济、合理地选择桩截面类型,本文通过多属性决策方法,分别选取施工场地要求、施工难度、工期、工程造价、施工风险性等因素,利用决策属性之间的权重关系,对这两种截面桩在工程中的应用进行了优选研究,表明：根据AOWEA算子建立关于抗滑桩截面类型优选方案模型,通过计算解得：桩截面类型优选结果为S1 S2。在抗滑桩满足治理要求、施工技术合理、保证滑坡治理安全性的原则下,在施工场地条件好、工期要求急迫的情况下,求解得到圆形截面桩施工方案优于矩形截面桩。最后通过具体工程实例进行了说明,以期该研究能对抗滑桩的工程应用提供借鉴和参考。     

波浪在珊瑚岸礁礁坪上传播变形的数值研究

波浪的传播变形对珊瑚岛礁附近的营养物质输送以及近岸珊瑚沙运动都起着关键的作用,同时也是礁盘顶部建筑物在设计和施工过程中需要重点考虑的因素,因此,对波浪在礁坪上的传播变形进行研究具有重要意义。利用FUNWAVE 2.0数值模型模拟了不规则波浪在不同形状岸礁上的传播变形过程,讨论了礁前斜坡坡度以及珊瑚底面粗糙程度对波浪在礁坪上传播变形的影响。结果显示,随着礁坡斜率增大,不对称度参数绝对值的增长趋势逐渐变缓,波浪在光滑礁坪上的不对称度绝对值要略大于粗糙底面上的值,而不同地形下计算得到的波浪偏度参数则基本相同。说明礁坡坡度对波浪的不对称度特征具有显著影响,礁坪粗糙度的影响则相对较小,而上述因素对波浪偏度的影响则完全可以忽略。给出了考虑这两个影响因素的礁坪区域内波浪偏度和不对称度经验公式。     

基于几何坐标法的多维数据可视化技术在地质数据处理中的应用

为简单且快速地查看地质研究过程中所获得地质数据属性信息的分布特征,用VC++6.0实现了常用的基于几何坐标法的多维数据可视化方法,即平行坐标法和圆形平行坐标法。这两个方法融合了直方图和等值线图各自的优点,可以同时查看数据的频数分布及其对应的坐标,还可以通过多个坐标轴显示数据,拓宽了一个图所能承载的数据信息,因此可以用这样的一个图形总体把握数据的分布特征。该方法在澳大利亚新南威尔士州Mandamah地区铜金矿床钻孔数据的应用中,通过折线密度可以看出Au、Cu、Pb和Zn等元素都有高值突出,即高值附近折线密度稀疏,而大量数据聚集在低值附近,即低值附近折线分布密度高。