横向振动格栅紊流紊动特性试验

建立了一套大尺度格栅紊流试验系统,格栅进行有别于传统垂向模式的横向振动,采用粒子图像测速技术(Particle Image Velocimetry,PIV)测量流速。对瞬时流速的检验表明,该系统产生的紊流场具有较强的随机性和统计规律性。均方根流速在格栅片附近变化较大,在两片格栅中间处趋于稳定,纵向均方根流速明显大于垂向均方根流速,二者比值在1.5~2.0之间,接近天然明渠紊流。雷诺应力在距格栅越近处波动越大,随着距格栅距离的增加而减小,至两片格栅中间处雷诺应力基本为0。时间和长度积分尺度在格栅片处最小,随着距格栅距离的增加而线性增加,至两片格栅中间处达到最大值。流速能谱呈现Kolmogorov理论的-5/3次方规律。本系统生成的紊流场的统计规律与传统的垂向振动格栅紊流较为一致,但纵向和垂向的紊动强度更接近实际,为后续紊流中泥沙和污染物等运动机理的研究奠定了基础。     

Change Analysis of Three Major Antarctic Ice Shelves Based on Multi-source Remote Sensing Data

In recent years, melting and calving happen in the Antarctic ice shelves. In this paper, seven periods of coastlines were applied to provide an analysis of the ice front changes of Ross, Filchner-Ronne and Amery ice shelves with the inclusion of 1997 and 2000 Radarsat products, 2003/2004 and 2008/2009 MODIS products and 2006, 2012, 2015 coastline which were extracted from MODIS images. Change area, SCE (Shoreline Change Envelope) and NSM (Net Shoreline Movement) were applied to analyze the variation of the ice shelf front. The results shows that, the ice front of Amery ice shelf has advanced since 1997 and the total outward extension distance of the ice front was about 20 to 25 km while the advance area reached 3.03×10³ km². Ross ice shelf and Filchner-Ronne ice shelf continued to advance after ice calving events under the driver action of glacier. However, the advance area was less than the retreat area and the net change area is respectively -9.39×10³ km² and -5.86×10³ km². The retreat distance of the collapse area were up to 53 km and 39 km in the two biggest ice shelves.     

吉林地区地电阻率震兆异常对比分析

对采用形态法、归一化变化速率法和各向异性度法提取到的吉林省内深源地震以及浅源地震前的地电阻率异常变化进行对比分析,结果表明:(1)震前地电阻率出现1~2年尺度中期异常,甚至短期异常,异常以负异常为主;(2)震前地电阻率原始月均值异常变化幅度1%,表明数字地电仪捕捉电信号灵敏度的提高,更与台址构造密不可分;(3)震前地电阻率出现异常变化,震后恢复到正常变化形态,反映出震前震中区地下应力的变化,震后区域构造应力场重新调整并逐渐恢复的过程。     

长兴岛碳酸盐岩裂隙岩溶水特征分析

长兴岛碳酸盐岩区占整个岛的44%,受降雨、岩性、构造等条件的影响,岩溶较发育,地下水资源较丰富,且水质较好,适宜作为饮用水水源。在收集大量基础地质资料,并结合现场调查、钻探、抽水试验成果,分析了从上至下5层岩溶带的发育特征、赋水性规律及补、径、排条件。同时考虑供水水文地质条件,进行了天然资源和开采资源概算,及成井条件、水质的分析评价。     

构造物理模拟和PIV有限应变分析对构造裂缝预测的启示

油气储层中构造裂缝发育与有限应变状态关系密切,为了探索有限应变分析与构造裂缝预测的新技术方法,此次研究设计完成了一组单侧挤压收敛模型的物理模拟实验,并引入粒子图像测速(PIV,Particle Image Velocimetry)技术对实验过程进行了定量化分析。实验模型在垂向上为含粘性层的多层结构,实验结果形成了一个肉眼可见的箱状褶皱。通过PIV技术可以获取实验模型变形演化过程中各阶段的位移场数据,计算出各阶段的增量应变,实现从初始状态到褶皱形成之后整个变形过程的有限应变分析,探讨构造裂缝成因机制和分布规律,进行定量化裂缝预测。挤压变形过程初期,应变分布范围很广,有限应变较弱(约4%~8%),在挤压方向上的线应变表现为弱压应变,在垂向上的线应变表现为弱张应变,这种现象是褶皱和断层产生前平行层缩短和层增厚的纯剪变形结果,也是区域型张裂缝和剪裂缝形成的主要机制。褶皱和断层即将发育之时至发育之后,应变局限在断层发育的剪切带及附近区域,有限应变表现为较强(达20%)的剪切应变和剪切张应变,是断层面附近简单剪切变形作用的结果,也是局部型剪裂缝和张剪裂缝形成的主要机制。     

基岩水井压裂增水机理分析

基岩地层压裂增水与岩层性质密切相关,不同岩性其力学性质及其裂隙构造不同,压裂机理与工艺方法就不同。根据基岩地下水岩层特点,结合水力压裂增水试验,着重分析了水力压裂的形成机制,探寻了不同岩层及其力学性质与压裂的关系。     

北京某山坡湿陷性土层地基处理可行性分析与建议

北京市密云区某拟建别墅工程,属于山体边坡地基基础工程,任务要求对湿陷性地基土层进行湿陷性消除,并将其地基土承载力特征值提高到fak≥130 kPa。此外,还需要考虑边坡稳定性及其永久性加固问题。对该项目进行了深入分析、研究,并采用概念设计方法,对其进行设计预演,发现该项目存在工序复杂、不易实施、在永久性使用方面存在一定隐患、并具有责任不当等问题。对该地基基础工程进行了重新分析,建议取消地基处理措施,改用嵌岩桩作为拟建物的基础。     

山岭隧道工程综合地质勘察方法探讨

山岭隧道工程具有隐蔽性、施工复杂性、地层条件和周围环境不确定性等特点,采用科学的勘察方法,是查明隧道岩土体工程地质条件的有效手段。本文以海淀区西山隧道为依托,针对隧道工程勘察中的关键地质问题,运用工程地质测绘、钻探、工程物探、水文地质勘查等综合勘察方法,有效地查明隧址区的地质构造、岩土体结构和地下水分布特征,全面、客观地评价隧道进出口段边坡及仰坡稳定性、隧道围岩质量与稳定性、隧道涌水量、地应力及有害气体等工程地质问题,并针对不良地质现象提出防治对策,以期为工期紧张、地形困难且日趋增多的山岭隧道工程地质勘察,提供可以借鉴的模式和方法。     

养殖曼氏无针乌贼(Sepiella japonica)的两性异形及判别模式的建立

两性个体的有效鉴别是曼氏无针乌贼高效繁育及养殖模式(如单性养殖)建立的基础。为研究曼氏无针乌贼主要形态指标及雌雄形态差异,测量了160只F1代曼氏无针乌贼的19项可测量性状及13项标准化性状。采用聚类分析、主成分分析和判别分析方法研究了曼氏无针乌贼同生群两性间的形态差异。结果表明:两性间可测量性状和标准化性状各有10项有显著性差异(P0.05);对标准化性状经过主成分分析和R-聚类分析均显示曼氏无针乌贼的两性的差异主要集中在辅助交配器官特征,头部特征,捕食器官和肥瘦特征以及体型特征等4个方面。在此基础上,通过逐步判别法从标准化性状中筛选出3项,即左3腕长/胴长、左4腕长/胴长及左触腕长/胴长,建立了雌雄的判别方程:雄性:F1=223.42X3+165.85X4+7.951X5–108.06;雌性:F2=151.48X3+92.71X4+19.19X5–60.38。所建立的判别方程,对样本群体的综合判别率达到95.00%。利用F2代亲体测量数据对判别函数进行识别验证,综合判别率达到85.34%。在判别方程中的3个标准化性状中,左3腕长/胴长和左4腕长/胴长在两性亲体间均存在显著的差异(P0.05),表明曼氏无针乌贼的雄性在性选择的作用下,交配器官存在显著差异。     

Marine riser emergency disconnection analysis using scalar elements for tensioner modelling

This work proposes nonlinear parallel spring-damper scalar elements in series with a rigid beam element to represent drilling riser tensioner behavior during an emergency disconnection scenario in global riser analysis. The software package used was Orcaflex. This is a simpler approach than the more complex, full hydraulic-pneumatic-mechanic dynamic simulation modelling of the tensioning system, commonly used in literature, which can be time consuming and numerically more sensitive. The model can also be used to represent top tension variation in global riser analysis, allowing for more complex and precise simulations, especially for fatigue life and overpull estimations. The results show adequate agreement with the researched bibliography.