基于3个不等粒径颗粒接触模型的土-水特征曲线

基于热力学原理及二维液桥计算模型,以3个不等径土颗粒为研究对象,推导出基质吸力与体积含水率之间的关系,得到微观模型下的土-水特征曲线。将3个不等粒径颗粒概化为限制粒径、中值粒径和有效粒径,研究了粒径大小、颗粒级配和土颗粒接触角的大小等因素对土-水特征曲线影响的规律。计算结果表明：体积含水率相同,颗粒粒径越大,相应的基质吸力越小;在同一基质吸力下,不均匀系数 越大即土颗粒越不均匀,其体积含水率就越低;接触角对土-水特征曲线的影响是明显的,即接触角越小土颗粒亲水性越好,同一基质吸力下的体积含水率也就越大,且曲线的进气值会随着接触角的减小而减小。     

降水预报在水库汛限水位动态控制中的可用性研究

利用降水短期预报和实况资料,分析预报某一量级降水条件下实况降水量级的概率分布。从防洪安全角度出发,重点分析某一量级降水预报条件下漏报各量级降水的可能性。并采用适线法,求解与经验点据拟合最优的水文频率曲线统计参数,估算各量级降水预报条件下实况降水的概率分布。分析结果显示,不同量级降水预报的可信度不同,各量级降水预报均表现出漏报率小、空报率大的特征;结合水文频率曲线,讨论了在汛限水位动态控制中如何应用各量级降水预报的问题。     

非饱和重塑黄土基质吸力变化特征与物理性质的关系

本文以兰州重塑黄土为对象,通过室内试验分析6组非饱和重塑黄土土-水特征曲线分段特征值与主要物性指标的统计关系,探讨了非饱和重塑黄土物理性质对其基质吸力变化特征的影响。结果表明,对于非饱和重塑黄土,分段特征含水量、特征饱和度、特征基质吸力与干密度关系密切,与颗粒级配关系较弱。随干密度增加,过渡区特征饱和度、残余饱和度线性增加,饱和含水量、过渡区特征含水量线性降低,残余基质吸力及过渡区特征基质吸力分别为线性及非线性增加。过渡区特征饱和度、残余饱和度与土体中粘粒含量线性正相关,与粉粒含量负相关。饱和含水量与粉粒含量线性正相关,残余基质吸力与其线性负相关。重塑黄土的微观结构显示这些关系受制于土体的孔隙结构和颗粒间的相互关系。     

基于SCS-CN模型的半干旱黄土高原区秸秆炭覆盖集雨垄径流预测

垄沟集雨种植是缓解我国半干旱黄土高原区干旱、水土流失和土壤侵蚀的主要雨养农业技术.小流域水文模拟通常采用径流曲线数(Soil conservation service curve number,SCS-CN)模型.在标准SCS-CN模型中,由于径流曲线数CN值取值未考虑土壤水分动态变化,导致径流预测产生不合理的突变.以...     

Simple vs complex rating curves: accounting for measurement uncertainty,slope ratio and sample size

Multiple segmented rating curves have been proposed to better capture the variability of the physical and hydraulic characteristics of river–floodplain systems. We evaluate the accuracy of one- and two-segmented rating curves by exploiting a large and unique database of direct measurements of stage and discharge data in more than 200 Swedish catchments. Such a comparison is made by explicitly accounting for the potential impact of measurement uncertainty. This study shows that two-segmented rating curves did not fit the data significantly better, nor did they generate fewer errors than one-segmented rating curves. Two-segmented rating curves were found to be slightly beneficial for low flow when there were strong indications of segmentation, but predicted the rating relationship worse in cases of weak indication of segmentation. Other factors were found to have a larger impact on rating curve errors, such as the uncertainty of the discharge measurements and the type of regression method.     

基于改进蚁群算法在面波频散曲线反演中的应用

为快速准确的反演得到近地表地层结构,将一种新颖而强大的非线性算法——蚁群算法引入到瑞雷波频散曲线领域,并对其进行相应的改进,改进蚁群算法的优点是运算效率快、精度高、算法简单、灵活易于实现,需要调节控制参数也较少。文中分别在无噪声\,含噪声以及实测数据进行反演测试,通过模型数据和实测数据表明,应用于瑞雷波反演中的改进蚁群算法在收敛速度与收敛精度之间能达到良好的平衡,所得解具有较高可信度。而且算法为促进所得解快速收敛到全局最优,在搜索中分全局搜索与局部搜索两个方式进行,能够有效地避免局部最优解产生。借助人工合成的瑞雷波数据以及真实观测数据,验证了改进蚁群算法在反演近地表剪切波速度时的有效性和通用性。此外,文中与遗传算法进行比较,得出改进蚁群算法具有高效性和高精度性的优点。     

应用伽马测井曲线小波变换计算粒度参数

伽马测井曲线包含了储层的粒度信息,采用二进制小波变换对伽马测井曲线处理可以提取粒度参数。通过分析不同粒度区间单位体积含量(以Udden-Wentworth方案为标准)与伽马测井曲线变换后信号的幅度、频率之间关系,考虑测井仪器探头测量速率造成的采样间隔的影响,建立求解不同粒度区间体积含量的递归方程组。将获得不同粒度区间的绝对体积转化为相对体积含量,按照Trask或Folk-Ward公式,计算粒度中值、平均粒度、分选系数、偏度、峰度。选择塔里木盆地大北地区DB101等4口井51个取样点进行方法适用性和可靠性验证,此方法的计算结果与筛选法相比,各项参数误差均在允许接受范围内。与国内外同类方法相比,此方法在信息来源、耗时、成本方面的要求均有所降低。     

低强度模拟锚固材料抗弯荷载-位移全过程曲线试验研究

在大比例尺的地质力学模型中,由于相似模型材料的脆性和低强度,很难测得其抗弯应力-应变或者荷载-位移全过程曲线。对抗弯试验的过程进行力学分析,通过对增加辅助弹性元件方案的假设推导得到弹性元件刚度设计原则。依据该设计原则,组装出一台试验原理样机,测到不同节理（均质、层状和块状）含不同角度锚杆的试件的抗弯荷载-位移全过程曲线。此外,由于相似材料的低强度重度大特性,试验中适当考虑试件的自重对实验结果的影响。试验研究表明,弹性元件的增加对抗弯荷载-位移全过程曲线下降段有着质的改善;当弹性元件与台架的复合刚度大于试件的最大刚度,即可测得抗弯荷载-位移全过程曲线;在抗弯试验中试件自重荷载可以等效为集中力荷载,对于550 mm的标准试件其等效荷载相当于其自身重力1/2的集中荷载,相当于试验中均质试件峰值荷载的9%。     

基于场地特征周期的瑞利阻尼确定方法

从地震影响系数曲线的特征周期 出发,提出了分别取 和 作为时域计算瑞利(Rayleigh)阻尼的两个目标频率。通过3种不同厚度的单一土层和1种多层土层模型在3条不同地震动作用下的计算,比较了基于Annie方法和本文方法确定Rayleigh阻尼的时域解,以及基于等效线性化的频域解,结果表明：两种Rayleigh阻尼形式的地表加速度峰值误差都在10%以内,地表加速度反应谱基本一致,但本文方法对土层厚度和输入的地震动不太敏感,即误差随着土层厚度及输入地震动的不同离散性很小,且应用更为简便,无需求土层的自振频率,只需要根据场地类别获得场地特征周期,就可确定Rayleigh阻尼值。