基于WSNs技术变形监测系统的设计

首先介绍WSNs技术,然后对基于WSNs技术变形监测系统进行设计,主要包括节点和系统设计、功能设计、界面设计等方面,为未来变形监测的发展开辟新的思路.     

南沙郑和环礁小南薰礁的点礁地貌特征及其控制因素

点礁是在空间上呈点状分布的礁体,是一种重要的珊瑚暗礁地貌类型,南海南沙群岛北部海区的一系列环礁发育有众多的珊瑚点礁。目前,对点礁地貌的形态特征、发育过程和机制的研究相对匮乏,南海地区的珊瑚点礁地貌定量研究尚为空白。以南沙群岛北部郑和环礁西南端的小南薰礁发育的点礁为研究对象,利用多波束水深实测数据结合Google Earth WorldView-2遥感影像,对所识别的123个点礁的顶底水深、高度、顶底直径等形态参数进行量测与统计分析,结果表明,其底部最大水深为35.05 m,顶部最小水深为7.89 m,平均高度2.62 m。其中,88个点礁（占71.5%）分布于水深25～35 m（深水点礁）,27个（占17.9%）分布于水深10～18 m（浅水点礁）。点礁顶部和底部直径的平均值分别为8.49 和19.13 m,形状因子和顶底关系因子的平均值分别为0.15和0.42,其剖面形态呈峰丘型（21.1%）和礁坪型（占78.9%）,且多呈孤立型分布,亦见少数以群落型分布。浅水点礁以礁坪型为主,其顶部和底部直径较大,而形状因子较小,反映了波浪动力的控制作用;峰丘型仅见于深水点礁,其形状因子较大（＞0.23）,顶底关系因子较小（＜0.25）,高度和直径呈正相关,反映了珊瑚生长作用对点礁地貌的影响。点礁底部直径集中呈NEE-N向延伸,显示了海域盛行风向与海水运动方向的控制作用。     

聚焦波浪在浅堤上传播变形高精度数值模拟研究

基于开源程序REEF3D,通过建立高精度二维数值波浪水槽,系统研究了聚焦波浪在浅堤上传播变形的规律,着重分析了聚焦波浪通过浅堤的水动力过程及能量变化规律,讨论了不同波浪要素对聚焦波浪传播特性的影响。除此之外,还考虑了双浅堤布置对聚焦波浪传播变形的影响。研究结果表明:极端波浪通过浅堤时,堤顶水深越小,波浪主频能量衰减越显著。在给定堤顶水深条件下,聚焦点与浅堤的相对位置对聚焦波浪能量的衰减影响较小。在双浅堤布置条件下,随着浅堤间距的增加,上下游浅堤的相互影响逐渐减弱,高频段的波浪能量也随之减小。     

Experimental Research on Wave Transmission over Submerged Rubble-Mound Breakwaters

This paper discusses some previous, and presents some new experimental results on wave transmission oversubmerged breakwaters. The objective of this study is to evaluate wave transmission coefficient and develop two-dimensional (2D) model as an improvement to the existing wave transmission coefficient models. Factors which affect wave transmission over submerged breakwaters are discussed through series of laboratory experiments. Basic recommendations for evaluation and design of submerged rubble-monud breakwaters are presented.From the test results, calculation formula of wave transmission coefficient is proposed.     

基于重磁场特征的敦化盆地构造格架研究

依据重力、磁力异常数据及其处理结果( 水平梯度模和斜导数) ,对敦化盆地边界、基底起伏、断裂位置及以火成岩为代表的磁性体分布进行了研究。盆地重力异常的分析和水平梯度模及斜导数的计算结果表明,盆地基底具南部凹陷、中央凸起和北部凹陷的“两凹一凸”的起伏形态特征,盆地内断裂以SW--NE 向为主,盆地为单断半地堑式盆地。依据航磁异常,将盆地划分为4 个异常区: 东北部磁异常区、中部低磁异常区、西南高磁异常区和西南边部相对低磁异常区。结合磁异常水平梯度模和斜导数的计算结果显示,以火成岩为代表的磁性体受SW--NE 向构造控制。     

Numerical Study on the Effect of Submerged Depth on the Horizontal Plate Wave Energy Converter

The growing search for clean and renewable energy sources has given rise to the studies of exploring sea wave energy. This paper is concerned with the numerical evaluation of the main operational principle of a submerged plate employed for the conversion of wave energy into electrical one. The numerical model used to solve the conservation equations of mass, momentum and transport of volume fraction is based on the finite volume method (FVM). In order to tackle with the flow of mixture of air-water and its interaction with the device, the multiphase model volume of fluid (VOF) is employed. The purpose of this study is the evaluation of a numerical model for improvement of the knowledge about the submerged plate wave energy converter, as well as the investigation of the effect of the distance from the plate to the bottom of the sea (HP) on the performance of the converter. The simulations for several distances of the plate from the seabed show that the optimal efficiency is 64%, which is obtained for HP=0.53 m (88% of the depth). This efficiency is 17% larger than that found in the worst case (HP=0.46 m, 77% of the depth).     

控导浅层急流的潜没式三角翼体特性研究

宽浅陡槽水流试验研究表明,浅层急流的阻力大、稳定性差。当陡槽(B/h<40,h_k>1.04 m)末端水流呈"马鞍型"动量横向分布时,水流具有较强的稳定性;而当陡槽(B/h>40,hk<1.04 m)末端水流呈"椭圆型"动量横向分布时,就缺乏抗干扰能力,导致下游形成平面涡旋并挤压水跃。基于"介入式"方法,提出了采用潜没式三角翼体来调控浅层急流。利用三角翼对两翼底层水流产生的扰动产生两翼优势流,从而使水体能够抑制边界微小扰动的"多米诺骨牌"累加递增效应,提高了水流整体稳定性,改善了下游水流的衔接消能,效果良好。在此基础上,对三角翼体调控水流动量分布的机理进行了分析,探讨了三角翼体型设计原则及量纲一体型因子k的确定方法。     

水位波动的幅度与频率对刺苦草(Vallisneria spinulosa)生物量和形态特征的影响

沉水植物是维持浅水湖泊清水稳态以及湖泊生态系统结构与功能的关键生物类群.近年来,气候变化和人类活动的双重作用造成湖泊水文情势的明显改变,对沉水植物的生长、繁殖和演替有着较大的影响.本文选取2个水位波动幅度与2个波动频率(逐渐改变水位),以恒定水位作为对照,研究湿地中具有重要生态功能的沉水植物刺苦草(Vallisneria spinulosa)的生物量及地上和地下营养器官形态结构对水位波动的响应.结果表明,相对于恒定水位,波动水位(低幅度低频率、低幅度高频率、高幅度低频率、高幅度高频率)对刺苦草的总生物量和获取限制资源相关器官有显著影响.相比于对照组,水位波动能够显著降低刺苦草分株数、叶片数、根数、根长、匍匐茎数、总匍匐茎长以及叶、根、地上和地下生物量,但会显著增加其株高和比叶面积.不同波动频率(低频率和高频率)和幅度(低幅度和高幅度)对光合器官的形态特征都没有显著影响,但叶和地上部分的生物量积累均受到波动幅度的显著影响.水位波动幅度显著改变了刺苦草的根数和根长,而波动频率的影响不显著.因此,对浅水湖泊受损刺苦草群落进行重建时,应避免较大幅度的水位波动,从而有利于增强植株快速恢复的能力.     

Groundwater discharge into lakes: A review of recent studies with particular regard to large saline lakes in central Asia

Groundwater discharge into lakes is one of the least studied components of their water and salt balance. Yet groundwater inflow determines in many cases the hydrochemical, thermal and hydrobiological regimes of lakes and affects the process of sediment accumulation. Modern methods for quantitatively assessing groundwater discharge into lakes are considered. The results of studies of the groundwater contribution to the water and salt balance of Lakes Baikal, Balkhash, Issyk-Kul, the Caspian Sea and some other lakes are given. International experience in studying ground and lake water interaction is briefly characterized.     

长度计量仪器测距指标处理系统的开发运用

测绘行业近几年发生了巨大的变化 ,传统的测量方法大多被数字化手段所代替 ,然而部分测绘仪检部门在处理测距仪器检定数据时有的采用自行编制的功能不甚完备的程序进行计算。针对这种情况 ,作者开发了长度计量仪器测距指标处理系统 (KRA) ,该系统能较为全面地满足光电测量仪器检测数据的后期处理。本文就该系统的开发和运用作了详细阐述。