Pore scale study of permeability and tortuosity for flow through particulate media using Lattice Boltzmann method

In this paper, Lattice Boltzmann method (LBM) has been used to study the effects of permeability and tortuosity on flow through saturated particulate media and identify the relationships between permeability and tortuosity with other parameters such as particles diameter, grain specific surface, and porosity. LBM is a simple kinematic model that can incorporate the essential physics of microscopic and mesoscopic processes involved in flow through granular soils. The obtained results indicate that the 2D LB model, due to its inherent theoretical advantages, is capable of demonstrating that the porosity and specific surface are the most influential parameters in determining the intrinsic permeability of granular media. The obtained results show that particles' size diameter has a two‐fold effect on the coefficient of permeability: one is through specific surface and the other is by tortuosity factor. Numerical study also reveals that tortuosity of granular soils decreases almost linearly with increasing the porosity. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

盐度对近江牡蛎耗氧率、排氨率、O:N 和吸收率的影响

以半现场流水槽法研究了不同盐度(5、10、15、20、25、30、35)对近江牡蛎(Crassostrea hongkongensis)耗氧率、排氨率、O:N、吸收率的影响,并测定了盐度为20条件下牡蛎耗氧率和排氨率的周日变化.结果表明,近江牡蛎耗氧率、排氨率、O:N先随着盐度的升高而下降,在20左右降到最低,随着盐度继续上升,又升高;而近江牡蛎的吸收率先随着盐度的升高而升高,在20左右达到最高,然后随盐度升高而下降.根据数据得出耗氧率与盐度的拟合方程: y=0.0033x2-0.1161x+1.5523, R2=0.9018;排氨率与盐度:y=0.0001x2-0.0041x+0.0871, R2=0.9889;O:N与盐度:y=0.0016x3-0.0782x2+0.9051x+10.818, R2=0.955;吸收率与盐度: y=-0.0011x2+0.0399x+0.4393.R2=0.9453.一日内,8时、14时、19时、22时4个时间点,近江牡蛎耗氧率和排氨率变化较大,在14时最大,表明该时点其代谢活动最强.     

提高对流层天顶总延迟解算精度的新方法探讨

对流层天顶总延迟的解算精度,直接影响长基线解算的精度和大气水汽含量的计算精度。文中提出克利金内插法解算天顶总延迟的新方法,并利用南极长城站和周边IGS跟踪站的GPS数据,通过高精度解算软件GAMIT/GLOBK,解算出长城站上空的对流层天顶总延迟,将其与利用内插方法解算的天顶总延迟进行了对比分析,得出:利用该内插方法获取的南极长城站在夏季的天顶总延迟的均方差可达0.2mm,这对今后GPS高精度定位和GPS气象学应用来说,具有重要意义。     

广西凌云县地下水资源量评价

为研究广西凌云县地下水资源状况,在分析区内地质构造、岩溶发育特征、含水介质及水动力条件的基础上,采用降水入渗系数法和枯季径流模数法分别对凌云县地下水天然补给量和可开采资源量进行评价,并对地下水资源空间分布特征进行分析。结果表明: 全区地下水多年平均天然补给量112 619.73万m³/a,其中岩溶地下水多年平均天然补给量69 797.68万m³/a,基岩裂隙水多年平均天然补给量为42 822.05万m³/a,可开采资源量为9 840.37万m³/a。区内岩溶发育较强烈,岩溶形态丰富,岩溶发育在垂向上具有一定分带性,高程跨度大,地下水资源空间分布总体相对较为均匀。研究成果为凌云县地下水资源可持续开发利用提供了科学依据。     

Numerical modeling investigation on turbulent oscillatory flow over a plane rough bed composed by randomly arrayed particles

A three-dimensional numerical model is established to simulate the turbulent oscillatory boundary layer over a fixed and rough bed composed by randomly arrayed solid spheres based on the lattice Boltzmann method and the large eddy simulation model.The equivalent roughness height,the location of the theoretical bed and the time variation of the friction velocity are investigated using the log-fit method.The time series of turbulent intensity and Reynolds stress are also investigated.The equivalent roughness height of cases with Reynolds numbers of 1×10~4–6×10~4 is approximately 2.81 d(grain size).The time variation of the friction velocity in an oscillatory cycle exhibits sinusoidal-like behavior.The friction factor depends on the relative roughness in the rough turbulent regime,and the pattern of solid particles arrayed as the rough bed in the numerical simulations has no obvious effect on the friction factor.     

基于遗传—神经网络方法的广西台风灾害评估模型研究

选取1981—2018年影响广西且灾情记录比较完整的86个台风样本,基于台风灾害伤亡人数、直接经济损失划分灾情等级,选取致灾因子,利用遗传算法与神经网络相结合的方法建立广西台风灾害评估模型.结果表明:选取的台风灾害致灾因子与台风灾情等级之间具有显著的相关性,构建的遗传—神经网络集合预报模型对台风灾情预估效果较好,训练样...     

大孔径闪烁仪测量戈壁地区感热通量

利用2008年6月11～30日在金塔开展的"绿洲系统非均匀下垫面能量水分交换和边界层过程观测与理论研究"期间第一阶段戈壁下垫面大孔径闪烁仪(LAS)的观测资料,用混合对流方法和自由对流方法分别计算了戈壁感热通量。结果表明,对于利用LAS资料计算地表感热通量的方法中,混合对流方法相对于自由对流方法更加适用,且混合对流方法中Andreas给出的参数相对于DeBruin的参数更加适用于戈壁下垫面。此外,LAS测得的感热通量相对涡动相关方法的值较大,提高了地表能量闭合度。     

环境演变研究时间序列的建立方法评述

对环境演变时间序列建立的几种主要方法的纪年原理、应用状况及应用的优点、范围、局限性进行了阐述和比较，包括长寿命宇宙成因核素在内的同位素纪年方法主要判别第四纪以来大时间尺主的沉积物的地质年龄，且能很好地应用于全球变化的研究，但百余年来沉积物的年龄及侵蚀历史变化的研究只能通过^210Pbex、^137Cs等半衰期相对较短的核素来进行；指出^210Pbex可望在现代流域侵蚀环境演变以及其效应评价的研究中获得新的突破。     

基于生物可利用性与宽浓度范围的Hakanson潜在生态风险指数法的创建——以小秦岭金矿区农田土壤为例

Hakanson潜在生态风险指数法是土壤重金属潜在生态风险评价的一种常用方法,研究与实践证明其有效性的同时,也发现了其不足之处:忽略了土壤重金属不同形态之间潜在生态风险的差异,且只重视重金属含量高于参考值时的生态风险,而对低于参考值时的情况没有给予考虑,以致特定情况下的评价结果不能很好地反映实际生态风险,因而有必要创建适用性更广的Hakanson潜在生态风险指数法。为此,基于全过程控制优化的思想,引入了生物可利用性毒性系数,并将修正浓度与参考值差值引入计算公式,创建了基于生物可利用性与宽浓度范围的Hakanson潜在生态风险指数法,实现了对重金属不同形态风险贡献的差异及重金属浓度低于参考值情况下潜在生态风险的准确把握。以小秦岭金矿区为典型区域,辅以对采集土样重金属总量及5种形态含量的分析,开展案例研究。结果表明,基于生物可利用性与宽浓度范围的Hakanson潜在生态风险指数法能客观地揭示土壤重金属的潜在生态风险,具有更大的适应性,是一种有效的潜在生态风险评价方法。     

煤矿微震监测台网优化布设研究

煤矿冲击矿压现象日益严峻,作为矿山动力灾害的主要监测手段,微震监测系统已在许多矿井广泛使用,为保证矿震定位和能量计算的准确,提高预测预报煤矿冲击矿压的可行性,应建立一套台网布设优化及评价系统.应用微震定位和D值优化设计理论,结合煤矿实际条件研究了影响矿震定位精度的主要因素和不利条件,并提出了采用综合指数法确定煤矿高微震活动区域和区域内矿震发生的概率,制定了台站候选点和监测区域确定的一般原则.通过理论分析震中和震源标准差反映台网定位能力的不足,建立基于数值仿真实验方法的震中与震源误差期望值模型,最终形成台网布设优化及评价系统.实验和现场应用结果表明,该系统能够快速确定台网最优布设方案,准确评价台网定位能力,满足煤矿微震监测的需要.