Modeling bed-load transport of coarse sediments in the Great Bay Estuary, New Hampshire

Current, sea level and bed-load transport are investigated in the Lower Piscataqua River section of the Great Bay Estuary, New Hampshire, USA—a well-mixed and geometrically complex system with low freshwater input, having main channel tidal currents ranging between 0.5 and 2 m s⁻¹. Current and sea level forced by the M₂M₄M₆ tides at the estuarine mouth are simulated by a vertically averaged, non-linear, time-stepping finite element model. The hydrodynamic model uses a fixed boundary computational domain and accounts for flooding–drying of tidal flats by making use of a groundwater component. Inertia terms are neglected in comparison with pressure gradient and bottom friction terms, which is consistent with the observed principal dynamic balance for this section of the system. The accuracy of hydrodynamic predictions in the study area is demonstrated by comparison with four tidal elevation stations and two cross-section averaged current measurements. Simulated current is then used to model bed-load transport in the vicinity of a rapidly growing shoal located in the main channel of the lower system. Consisting of coarse sand and gravel, the shoal must be dredged every five to eight years. Two approaches are taken—an Eulerian parametric method in which nodal bed-load flux vectors are averaged over the tidal cycle and a Lagrangian particle tracking approach in which a finite number of sediment particles are released and tracked. Both methods yield pathways and accumulations in agreement with the observed shoal formation and the long-term rate of sediment accumulation in the shoal area.     

矿业权边界在资源储量估算垂直纵投影图上的确定

利用垂直纵投影图进行资源储量估算时,当矿体走向与矿业权边界斜交时,矿业权边界在资源储量垂直纵投影图上投影的准确位置较难确定。该文介绍了利用不同中段平面图和利用计算公式确定矿业权边界在资源储量垂直纵投影图上的投影位置,对解决此类问题具有一定的参考价值。     

深海系泊法向承力锚模型实验系统

法向承力锚是一种新型的拖曳嵌入式系泊基础.这种锚的工程应用仅有10 a时间.国内在此项技术上尚属空白.通过实验系统的设计,介绍了针对这种新型拖曳锚展开模型实验研究的实验平台.利用一些新型传感器和巧妙的机件设计,不仅实现了实验量测方法的创新,而且达到了经济实用的目的.实验结果也验证了整个系统设计的可靠性.     

西太平洋副热带高压影响下北京区域性暴雨的个例分析

北京地区大降水(≥25 mm/d)天气有72%出现在7~8月份,其中直接受西太平洋副热带高压(副高)影响的大降水占46%,它们主要产生在西风槽与副高相互作用的天气形势下。通过对该类暴雨的典型个例分析表明,由于受副高的影响,对流层低层副高南面的偏东气流将海上充沛的水汽输送到大陆,并折向北与偏北气流相遇,汇集在北京附近。同时,副高西北边缘与西风槽之间形成较强的能量锋区,该锋区南面的高温高湿气团蕴藏了较深厚的湿有效位能,在湿位涡的斜压项作用下转化为动能,倾斜垂直涡度发展激发了强烈的上升运动。在斜压扰动作用下,对流层中层差动涡度平流和副高西侧的暖平流破坏了北京及邻近区域的准地转平衡,动力强迫和热力强迫共同作用激发了次级环流,该处的上升运动得到加强。暴雨就是产生在强的能量锋附近低层气旋性涡度发展、高层辐散显著的地方。此外,副高西侧低层的暖湿气流北上,较强的差动假相当位温平流促使大气层结向对流不稳定发展,这对于暴雨局地的再增强是不可忽视的因素。由此,形成对该类暴雨天气预报的着眼点。     

基于解耦传播的波场分解方法在VTI介质弹性波逆时偏移中的应用

由于弹性波逆时偏移更符合实际情况,而且转换波的成像结果有更高的分辨率,因此弹性波逆时偏移越来越受到重视。然而,弹性波逆时偏移需要多波多分量数据,为了减少成像结果中的串扰假象,在逆时偏移过程中进行P波和S波分解就变得非常必要。结合基于向量的激发振幅成像条件,我们把基于解耦传播的波场分解方法应用到弹性波逆时偏移中,并对比了其在各向同性介质和横向各向同性（VTI）介质中的应用效果。结果说明,该方法可以在各向同性介质中完全分解P波和S波,并保留波场的向量信息。虽然在VTI介质中有较小的分解残余,但是该分解残余不会在逆时偏移结果中产生明显的串扰;因此,这种波场分解方法可以应用于各向同性介质和VTI介质弹性波逆时偏移。该方法是在时间空间域实现的,可以在波场传播过程中直接对P波和S波进行分离,应用方便,计算效率高。与利用Helmholtz分解的弹性波逆时偏移相比,该方法避免了在PS波成像结果中的极性反转问题。在复杂Hess VTI模型的逆时偏移结果中,高速岩体和断层的成像清晰,甚至是两个低速薄夹层也能较好成像;这说明该方法对复杂介质具有较好的适应性。PS波成像结果中的各向异性体成像清晰,说明各向异性介质弹性波逆时偏移可以对传统逆时偏移不能很好成像的构造进行成像。     

法向承力锚拖曳安装过程的整体模拟

法向承力锚(Vertically Loaded Plate Anchor,VLA)是一种适用于深水的新型系泊基础,它的拖曳安装过程直接决定了其系泊定位的精度和锚体的最终承载能力。综合考虑VLA锚体、锚泊线和上部船体的运动,建立了一种新的准静力整体分析模型。模型包括不断贯入海床的锚体、锚泊线(土中反悬链段和水中悬链段)和安装船体三部分,针对确定的锚泊线长度,安装船运动张紧锚泊线进行安装的过程,计算了此过程中锚体的运动轨迹、锚泊线形态和作用在船体上的锚泊线张力矢量的变化,重点分析了不同抛链长度和海床土体的参数对安装过程控制的影响,发现链长与水深之比达到5时,接近极限贯入深度。     

弹性双柱在规则波作用下振动响应

通过速度势的特征展开方法,建立垂直圆柱对波浪绕射的解析解,得到作用在柱体上的波浪力计算表达式,通过谐波增量平衡法(IHB法),计算研究弹性双柱相对位置对双柱振动响应的影响。设计了弹性双柱体模型试验,数值结果与模型试验结果较吻合,为海洋工程结构振动设计提供一种解决方法。     

两种垂直累积液态含水量产品的应用对比分析

结合雷达体扫工作模式以及风暴单体垂直结构分布，利用CINRAD气象产品软件包提供的基于单体和格点的VIL产品，对滨州SC雷达监测到的几例强对流风暴单体个例进行分析发现，两种VIL产品的变化趋势基本与风暴变化同步，对灾害性天气发生的预警具有较好的指示意义；一般情况下，基于单体的VIL数值大于基于格点的VIL数值，尤其是发展成熟、孤立的强风暴单体表现更加明显，可以作为判断风暴单体强度的定性指标；对于多单体风暴，由于风暴质心识别等因素会造成VIL数值误差增大，而雷达体扫模式的限制可能造成VIL数值失真。     

用雷达垂直累积液态含水量资料预测冰雹

通过对雷达垂直累积液态含水量的资料进行总结、分析，阐述了垂直累积液态含水量的大小和面积与对流性天气的关系。并且利用多元回归的方法，建立了预报方程。     

Static analysis of vertically loaded pile group in multilayered transversely isotropic soils

In this paper, a coupling approach is presented to study the static responses of vertically loaded pile group embedded in multilayered transversely isotropic soils. The individual pile in pile group is modeled by the finite element method, while the analytical layer-element method is applied to represent the soil's behavior. Then, the interaction equation of piles and soils is obtained by considering the force equilibrium and displacement compatibility conditions and solved by a FORTRAN program. The results computed by the proposed approach compare favorably with those from some existing solutions and field test. Some typical parametric analysis cases are investigated to study the effect of soil anisotropy, pile stiffness ratio, and pile spacing on the behavior of vertically loaded pile group.