Scholte waves on fluid-solid interfaces by means of an integral formulation

The present work shows the propagation of Scholte interface waves at the boundary of a fluid in contact with an elastic solid, for a broad range of solid materials. It has been demonstrated that by an analysis of diffracted waves in a fluid it is possible to infer the mechanical properties of the elastic solid medium, specifically, its propagation velocities. For this purpose, the diffracted wave field of pressures and displacements, due to an initial wave of pressure in the fluid, are expressed using boundary integral representations, which satisfy the equation of motion. The source in the fluid is represented by a Hankel’s function of second kind and zero order. The solution to this wave propagation problem is obtained by means of the Indirect Boundary Element Method, which is equivalent to the well-known Somigliana representation theorem. The validation of the results is carried out by using the Discrete Wave Number Method and the Spectral Element Method. Firstly, we show spectra of pressures that illustrate the behavior of the fluid for each solid material considered, then, we apply the Fast Fourier Transform to show results in time domain. Snapshots to exemplify the emergence of Scholte’s waves are also included.     

地下水流系统理论与研究方法的发展

地下水流系统理论的提出,推动了现代水文地质学的发展。以Tóth经典地下水流系统理论建立方法为基础,综述了基于Tóth方法的地下水流系统的模拟成果,分析了Tóth方法得出的水流模式与控制因素的关系,以及地下水流系统理论从概念到实际应用的发展。同时,对中国地质大学(武汉)提出的地下水流系统通量上边界模拟方法也进行了系统论述,在物理模拟实验与数值模拟基础上,认为通量上边界分析方法是对Tóth方法的改进与完善,有利于对地下水流系统发育的物理机制理解;该方法能够更全面认识地下水流系统模式及其转化,定量出各影响因素对地下水流模式的控制关系。最后指出地下水流系统理论是当代水文地质学的核心概念框架,应该重视地下水流系统理论物理机制和数学模拟方法的研究,加强新技术方法的引入,拓宽其应用领域的研究等。     

葡萄牙特洛亚半岛海滩养护及疏浚沙养滩的意义

葡萄牙特洛亚半岛海滩近十余年受到强烈侵蚀,海浪冲刷到数千万年稳定的古罗马遗址,在2006—2007年,当局将28.6万m3港口航道疏浚沙抛填至海滩上,进行养滩修复,效果较好,扩宽了干滩,稳定了古罗马遗址,发展了旅游业。这不仅是一个完美高效的养滩工程,而且还是一个极其节约的工程,使用疏浚沙不仅降低了运输费,还为港口节约了购买抛沙海域的费用。我国港口航道甚多,每年至少约有8亿m3疏浚沙,很少用于养滩工程,反而购置河道沙和邻近河口沙。若改用疏浚沙养滩,可极大地降低养护成本,既可节约购沙经费,还可为港口部门节约抛沙海域的购置费用,而且也能为抛沙取沙海域维持正常的航运环境。     

尼加拉瓜三座火山的火山岩岩石学、地球化学和斜长石晶体大小分布特征研究

中美洲火山弧是洋-陆俯冲带火山作用的典型代表,由科科斯板块向东俯冲到加勒比板块之下而形成。本次对尼加拉瓜境内中美洲火山弧康塞普西(Concepción)火山、马德拉斯(Maderas)火山和马萨亚(Masaya)火山采集的样品进行了岩石学和地球化学研究,分析熔岩内部的显微结构,统计熔岩内斜长石斑晶大小分布(CSD)特征,利用温压计估算岩浆房的温压条件,讨论三座火山岩浆演化过程及岩浆活动特征。结果显示三座火山岩样品显示典型的岛弧火山岩特征,岩浆来自受到科科斯板块流体交代的MORB型亏损地幔的部分熔融。康塞普西和马德拉斯火山岩全岩成分相似,范围很大,从玄武质演化到了粗安质,它们的稀土和微量元素标准化曲线相似。两火山熔岩的岩相学特征相近,在基性岩和中性岩中均含有自形的钙长石质斜长石。推测钙长石来自捕获的堆晶辉长岩,钙长石的混入导致统计的斜长石斑晶CSD曲线呈上凹形。计算它们的岩浆平衡温度和压力与岩浆SiO₂含量呈负相关,岩浆平衡温度1039~1138℃,平衡压力1.8~9.7kbar,对应岩浆深度6.6~35.4km。马萨亚火山岩样品均为玄武岩,其全岩和斑晶内的FeO含量明显比康塞普西和马德拉斯火山中的FeO含量高,未见钙长石质斜长石,其轻稀土元素含量低,Nb和Ta强烈负异常,⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值略高与其他两座火山,岩浆部分熔融程度更高。