2011(5):475-481.
摘要:对顺直微弯型分汊河道的水流紊动特性进行了试验研究,构建了分汊河道的物理模型试验系统,探究了在不同汊道宽度比和上游来流量条件下,水流在分汊河道沿程不同断面的紊动能分布特征.试验结果表明:在平面上,水流紊动最为剧烈的区域发生在支汊进口段凹岸的回流区与凸岸的高流速区之间的过渡地带,表、中、底3层的高紊动区的强度和范围以中层为最大,表层次之,底层最小;在横断面上,紊动强度在分汊前、中、后各有不同,支汊进口段断面的凹岸侧紊动强度最大,其高紊动区等值线由底至表呈现由凹岸倾向凸岸的规律,交汇断面对应岛屿尾尖的区域紊动也较为剧烈;上游来流增大明显增强断面紊动强度,但对紊动能等值线分布特征影响较小;不同支汊宽度比引起交汇断面高紊动能位置的变化,以及支汊进口断面紊动能的量值与位置也有所差异.
2011(5):482-488.
摘要:为探讨湖泊综合整治工程对城市湖泊水质的改善效果,利用国家野外科学观测研究站 江苏太湖湖泊生态系统研究站1998—2009年的监测数据,结合湖体与环湖河道调查,分析了太湖五里湖综合整治工程对水质的改善效果.结果表明:综合整治之后,总氮、总磷及叶绿素a质量浓度平均值显著下降(P<001),分别由6.06mg/L,0.183mg/L和0.060mg/L降为3.48mg/L, 0.133mg/L及0.024mg/L;而湖体透明度、悬浮颗粒物含量等感观指标无明显改善;退渔还湖区及其入湖河道水质明显优于更靠近城区的东出口区.营养盐含量环湖河道显著高于湖体 ,底泥中也较高,对湖体的生态恢复构成很大威胁.与太湖其他几个湖区相比,五里湖的营养盐含量仍然较高.研究表明,五里湖实施的综合整治措施在很大程度上改善了湖泊重污染的状况,但要获得稳定的高透明度景观水质,还需要实现湖泊水生态系统的深度调控,包括采取环湖河道的同步治理及湖体大面积沉水植被恢复等措施.
钱进 , , 王超 , , 王沛芳 , , 侯俊 , , 高越超
2011(5):489-493.
摘要:利用自制的土槽装置,室内模拟入渗氮素在不同坡度河岸带表土层中的运移过程.通 过 观测取样点在不同坡度条件下渗流水体出流时间以及水体中TN,NH+4N浓度,探讨不 同坡度河岸带土壤水分运移特性以及坡度对入渗河岸带表土层氮素截留效果的影响.试验结果表明:河岸带坡度越小,入渗水流在表土层中的停留时间越长,河岸带表土层对氮素的截留效果越好,但土层深度不同,截留效果差别较大;坡度越大,河岸带表土层对氮素的截留效果越差 ,但土层深度不同,净化效果差别不大;坡度大小与NH+4N,TN截留率之间存在极其 显著的指数相关关系.
2011(5):499-505.
摘要:为探求悬移质不平衡输沙过程中水流运动、泥沙输运及河床变形的相互作用机制,完 善 一维水沙数学模型的基本理论并使其具有更广泛的应用性,基于双曲系统特征理论及奇异摄动理论系统研究了一维悬移质不平衡输沙模型的特征值、特征向量及特征关系,并通过渐进展开方法推求了一维耦合水沙数学模型的特征值.研究结果表明:现有多数模型在特征上无法耦合,用于多沙河流水沙模拟具有较大局限性,主要原因是这些模型采用的河床变形方程 无法揭示河床纵向冲淤变化的机制;水流运动、泥沙输运及河床变形的相互作用在系统特征 值上得到了反映,水沙数学模型有必要考虑水流运动、泥沙输移及河床冲淤的耦合机制.
2011(5):506-510.
摘要:对某300m级超高直心墙堆石坝及作为比较方案的弧形直心墙堆石坝进行了三维有限元应力变形计算.对2种坝型在蓄水期心墙的应力、变形进行了比较分析.结果表明:蓄水期,弧形心墙堆石坝比直心墙堆石坝的水平位移和沉降略小;弧形心墙坝的心墙拱效应较弱,其抗水力劈裂能力优于直心墙堆石坝;弧形心墙堆石坝坝肩处的应力水平小于直心墙堆石坝的相应 值,减少了坝肩处心墙拉坏或剪坏的可能性.
2011(5):517-522.
摘要:针对地下水条件下圆弧滑动法中总应力法和有效应力法2种计算方法的假定,指出总 应力法是从土条整体极限平衡角度分析的直观方法,但仅考虑了滑弧面上的水压力,在不考虑土条侧向作用力的瑞典条分法中使得安全系数计算值显著降低,需采用修正的总应力法公式 ;而有效应力法是以浮力形式综合考虑土条各侧面(含滑动面)上水压力的隐性方法,虽不完 全 符合瑞典条分法不考虑土条侧向作用力的假设,但能较总应力法更便捷和准确地得到安全系 数,且在此基础上用流网法分析渗流力对土坡稳定影响更为合理.而在考虑条间力的毕肖普 法中,考虑土坡顶面水压力抗滑力矩的总应力法和考虑土条浮力的有效应力法在数值计算上 完全等价,静水条件下有效应力法计算较为便捷,而有渗流作用时,则是总应力法更加方便 .
2011(5):523-527.
摘要:为了解决SRC-RC竖向混合框架承载力和刚度的突变问题,避免形成薄弱层,共进行了7个工况的静力非线性计算,对SRC-RC竖向混合框架的抗震性能进行了分析.通过计算给出了SRC-RC竖向混合框架的基底剪力与顶点侧移曲线、极限层间侧移角及塑性铰分布.结果表明:SR-C结构层数与结构总层数的比值不应小于1/3,以保证梁铰侧移机制得以实现;RC结构部分底层容易因刚度与强度突变而成为结构的薄弱层,因此适当增加RC结构部分底层或底部数层的纵筋数量,或减小与RC柱邻接的SRC柱的配钢率,可保证楼层承载力和刚度逐级递减,改善SRC-RC竖向混合框架的抗震性能.
2011(5):528-535.
摘要:针对人们对加筋土挡土墙长期蠕变后地震动力响应特性认识还很模糊的问题,利用AB AQUS软件,以一高8m高黏性土填土的加筋土挡土墙为例,同时考虑土体与筋材蠕变效应 ,对其经 历5a蠕变后再遭遇地震作用的整个过程进行了有限元模拟分析,并重点研究了不同类型地震 波的影响.其中,土体采用实用弹塑黏塑性模型,筋材采用土工合成材料循环受载、蠕变和应力松弛统一本构模型.计算结果表明:土体与筋材的明显蠕变效应会导致墙体运行多年后 再在地震作用下的总水平位移有较大增加;强震作用下墙体会同时存在内外部2个较危险的滑裂面;峰值相同的不同类型地震波所引起的墙体动力反应差别可能会比较明显,目前只应 用加速度峰值进行加筋土挡土墙抗震设计的做法还欠合理.
2011(5):536-539.
摘要:将可靠性理论应用于黄河下游堤防工程的渗流稳定分析,根据与MonteCarlo方法相 结合的有限单元法求解单元堤段渗流稳定的基本原理,基于黄河下游堤防渗透破坏的特点,建立了黄河堤防渗透破坏计算模型,介绍了基于MonteCarlo方法的有限单元法求解典型堤防断面渗透破坏概率的计算步骤.最后利用基于MonteCarlo方法的有限单元法分析程序计算分析了黄河下游典型堤防断面的渗流稳定性,计算结果对黄河下游堤防工程的除险加固决策具有参考价值.
2011(5):540-544.
摘要:在超大型和大型三轴仪上开展了级配缩尺后不同最大粒径堆石料的强度试验,研究了 强度的缩尺效应.试验结果表明:随着最大粒径的增大,强度指标c增大、φ变小,非线性强 度指 标φ0变大、Δφ变大.颗粒破碎是强度随着最大粒径变化的主要原因之一.同等应力条件下, 颗粒破碎率随着最大粒径的增大而增大;当应力较小时,不同最大粒径堆石料的破碎率相近;在大应力条件下颗粒破碎率相差较大.根据试验结果,建立了考虑缩尺效应的强度公式 ,该公式可外推现场原型尺寸筑坝材料的强度
2011(5):545-549.
摘要:为了削弱非模型化误差对单频GPS基线解算的影响,引入 经验模式分解法对原始双差观测值进行自适应滤波消噪.在此基础上应用消噪后的双差观测 值结合LAMBDA方法进行整周模糊度确定,进而计算基线固定解.算例分析结果表明:此方法 可以有效增强基线解算的可靠性并能明显改善定位精度.
2011(5):550-555.
摘要:根据Hardfill坝的设计理念,研究适合Hardfill坝的整体稳定安全度考察方法,基于 弹 塑性有限元方法对典型Hardfill坝进行了计算,并就Hardfill坝材料参数及结构特征对大坝 整体稳定安全度的影响进行了敏感性分析.结果表明:以强度储备为主的综合法考察大坝的 整体安全度,Hardfill坝一般存在沿坝基面的整体失稳破坏机理,其破坏模式为剪切屈服区 自 坝趾开始,沿坝基面向上游扩展,从而导致大坝滑移失稳;与相同地基条件下的重力坝结构 相 比,〖JP2〗梯形结构的Hardfill坝的整体稳定安全度有较大提高;坝体与坝基的弹性模量 比对Hardfill坝 的破坏模式及整体安全度影响较小,而坝体的抗剪强度对其则有显著的影响,同时坝坡坡比 和 坝高对Hardfill坝的破坏模式影响也较小;坝趾部位为大坝安全的薄弱部位,在设计与施工 中应在该位置适当加大水泥用量以提高其强度.
2011(5):556-560.
摘要:针对用整数阶模型代替实际复杂的非整数阶模型来进行控制器设计往往造成较大误差 而收不到较好的控制效果的问题,为了能够在实际工程中获得良好的控制效果,以5层框架 结 构为对象,把分数阶模型引入到预测控制系统中,研究了基于位移响应的分数阶预测控制方 法 ,具体包括:基于位移响应的传递函数的推导,分数阶微分算子的整数阶近似,分数阶预测 控制 器的设计以及仿真分析.仿真结果表明,采用该控制方法对结构振动位移响应等具有较好的 控制效果.
2011(5):561-568.
摘要:以2008年浒苔暴发期间每隔5天的海表温度和风场做强迫场,利用POM模型模拟得到200 8 年黄海浒苔事件期间的环流场.模拟的夏季黄海近岸表层流向北流动,流速较大;山东半岛 南 岸表层流向东北流动,流速较小.模拟结果显示,表层流场主要受到风向的影响.在夏季,黄 海近岸表层流为 向北然后转为向东北流动,形成顺时针旋转的环流.而环流产生的流隔和青岛外海的涡旋利 于浒苔向环流中心的辐聚,以及浒苔从黄海中部海区向青岛沿岸海区的漂移和聚集.
2011(5):569-574.
摘要:以渤海ENVISAT ASAR图像为例,采用基于灰度共生矩阵的纹理特征分析方法,计算油膜和2种类油膜(近海自然表面膜和低风速区)的纹理特征量.结果表明:对比度、方差、熵、相关性、相异性5种纹理特征量可用于识别油膜和类油膜,但对于不同类型的类油膜,用于区分它们和油膜的纹理特征量是不同的.因此,类油膜的分类对区分油膜与类油膜是十分必要的.
2011(5):575-582.
摘要:利用1950—2010年HadISST1海表温度分析了1950—2010年南海海表温度的季节、年际、年代 际 变化规律和空间分布,并探讨了太平洋年代际振荡、厄尔尼诺/南方涛动、表面风和EI Nino Modoki对南海海表温度的影响.结果表明:南海海表温度存在显著的季节、年 际和年代际 变化,1975年左右发生1次由低到高的跃变;1950—2010年间南海海表温度具有显著的线性上升趋势,平均上升速率0.014℃/a,61a共升高0.84℃.南海海表温度异常场分别存在 着 全海域同位相振荡和东南—西北向反位相振荡2个主要模态,前者是主要模态,以年际振 荡 为主,而后者则是次要模态,以季节振荡为主.南海海表温度在秋、冬、春季呈现由南向北 逐 渐减低的特征,夏季在越南沿岸有一冷中心,受季风影响显著,其分布季节变化明显,冬、 夏季表面风 场的季节转换会影响南海海表温度季节性区域特征.EI Nino Modoki事件发生时, 西太平洋的偏冷水通过巴拉望海峡传到南海,同时大气环流也发生了异常,从而导致南海海表温度下降.
2011(5):583-588.
摘要:利用临时验潮站横门站的1a潮位观测资料、下大陈站 长期验潮资料以及4个垂线测站的大、中、小潮潮流同步观测资料,分析了台州湾附近海域 的潮汐、潮流特征,并探讨了海平面空间分布特征的影响因素.结果表明:横门站与下大陈 站的潮汐类型均属于正规半日潮类型;横门站年平均潮差大于下大陈站4cm;2站平均涨 、落潮历时相当;台州湾除T1站受地形约束潮流运动为往复流外,其他3站潮流基本呈旋 转流形态,且为顺时针旋转,椭圆旋转率在-0.35~-03范围内;台州湾海域的潮波为驻 波性质,涨、落潮最大流速发生在中潮位附近,涨憩、落憩和转流发生在高、低潮位附近. 横门站2009年7—9月的平均海平面与下大陈站同步平均海平面的差值较其他月份明显偏大, 这主要是受椒江径流的影响.
2011(5):589-594.
摘要:利用Ishii温盐资料及T/P高度计资料,分析上层700m全球及区域海水热含量变化特征, 并探讨海平面变化与上层海水热含量的关系.研究结果表明,1945—2006年全球大部分海域上 层700m海水热含量均存处于上升趋势,全球平均上升速率为21×10_7J/(m2·a),并表 现出显著的年际和年代际变化,尤其在湾流附近海域上升明显,最大可达6.5×10_7J/ (m 2·a);但在黑潮延伸体海域、太平洋40°S附近的带状海域、西太暖池以及赤道印度洋 附 近海域,海水热含量呈下降趋势,最大下降速率可达6.0×10_7J/(m2·a).1993— 2006年,海水热含量和海平面在南(15°S~64°S)、北(15°N~64°N)半球均存在显著的季节变化,且位相相反,热带海域季节变化不明显,表现出显著的半年周期信号.在南半球低纬和高纬海域,海水热含量和海平面的季节变化较弱,热含量对海平面变化的影响较小北半球海水热含量和海平面的年际和年代际变化较一致;而在南半球,尤其是低纬海域,海平面变化滞后海水热含量变化,甚至有相反的变化规律.
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