区域气候模式RegCM3 初始和侧边界条件的敏感性分析

不同初始和侧边界条件的选取对区域气候模式的模拟结果有着直接影响。本文分别采用NNRP1和ERA40两套应用广泛的全球再分析资料作为区域气候模式RegCM3的初始场和侧边值,采用20km水平分辨率和An thes-Kuo积云对流参数化方案对海河流域1998年夏季(6—8月)降雨和温度进行了模拟。结果表明:两套资料驱动下模式都能够模拟出海河流域降雨和温度的大尺度空间分布特征。从降雨中心、高(低)温中心位置和分布范围上,使用ERA40资料要好于NNRP1资料;从不同时间(日、月、季)尺度站点降雨和温度模拟与观测值上,ERA40资料也好于NNRP1资料,但两套资料驱动下对降水极值过程模拟效果均不理想。就本次模拟而言,ERA40再分析资料的可信度更高,更适合海河流域气候变化的数值模拟研究。     

基于Phase2的软基边坡有限元强度折减法分析

有限元强度折减法在均质土坡和岩石边坡中已有较多的研究和应用,但对于剪切强度较低的软基边坡应用较少。文章基于Phase2有限元软件针对软基边坡进行研究,选取合适的屈服准则,得出宜采用多条件判断边坡失稳;模型网格节点间距宜取0.5～1m;模型边界范围应以修正后的坡高H来界定。基于此结论,利用有限元强度折减法分析具体工程案例,得出边坡稳定系数和应力应变分布,并据此提出合适的支护桩型式,为此类工程提供借鉴意义。     

解二加热平板间自由对流问题探讨

本文首先给出了二加热平板间自由对流问题的一阶和二阶摄动解。然后采用数值方法——系数匹配法进行此问题的数值求解,结果证明了两种方法的可行性和数值方法的高精度。     

地下水资源研究中的变分原理和广义变分原理的推导

本文着重讨论建立地下水资源研究中的经典变分原理和广义变分原理的方法,并以岩层渗流问题中附有齐次和非齐次边界条件的二维Laplace方程为例,介绍了如下四种推求变分原理的方法: 1.根据物理学中已确定的定理来推求泛函; 2.用数学运算推导变分原理; 3.利用数学领域中已有的经典定理来提出变分原理; 4.利用Fréchet导数验证变分原理的存在和提出近似变分原理。 然后,作者进一步叙述了把附有约束条件的变分原理转化为广义变分原理的方法。此外,在本文的最后部分还对郭友中所建立的互补变分原理作了简略的叙述。     

波浪作用下黏性土海床动力响应数值分析

波浪作用下黏性土海床的动力响应对于海洋建筑物的稳定性具有重要的影响。在大型有限元软件ABAQUS平台上进行二次开发,根据重复性原理(repeatability principle)在有限元模型中设置侧向边界条件,采用Carter等(1982)提出的改进剑桥动力本构模型模拟海床土体。首先通过与有关弹性海床在波浪荷载作用下力学响应的解析解的对比,在一定程度上验证了有限元模型的合理性。进而通过参数对比研究,探讨了波高、波浪周期、海床土体的渗透系数等因素对于弹塑性黏性土海床力学响应的影响。计算结果表明,在波高较大、周期较短、土的渗透系数较低情况下,容易导致黏性土海床丧失稳定性。     

利用GIS水化学和同位素方法判断灵水来源

尝试利用多种方法确定南宁市武鸣县灵水岩溶泉的补给来源和汇水范围。获取了可能在其汇水范围内的岩溶泉、钻孔、表层岩溶泉枯季及雨季水化学资料,在CaCO3-CO2-H2O平衡体系中区分不同出露形式的岩溶水的水化学成因,发现CO2分压、地下水赋存条件和污染等因素影响此化学平衡体系。灵水的钙离子浓度和CO2分压在岩溶泉中较高,体现了灵水为区域地下水流系统的排泄点。环境同位素分析表明,当地雨水的δ2H和δ18O同位素存在季节效应和高程效应,地下水中同位素的变化被混合作用削弱,其平均值接近于夏季雨水的同位素组成,表明该地区的降雨入渗补给主要发生在夏季。利用GIS技术划分地表水流域,以此作为地下水流域识别的依据。得到灵水汇水面积为697km2,其中约126km2属于埋藏型岩溶,其余为覆盖型岩溶。     

膨胀岩渠坡的变形破坏特点与稳定分析

在南水北调中线工程中,膨胀岩渠坡处理是总干渠的关键技术问题之一,现以潞王坟试验段滑坡为例,对膨胀岩的破坏模式进行了分析总结,指出膨胀岩渠坡受胀缩特性的影响普遍具有浅层性、渐近性、牵引性,同一位置多次滑动的特点。膨胀岩渠坡的稳定与岩性组合、地质构造、膨胀潜势等级等自然因素有关外,与开挖的边坡高度、边坡走向、岩体含水率的变化、卸荷后裂隙开展等边界条件密切相关,不利的组合为渠道边坡滑动创造了空间地质环境。对裸坡区的破坏进行模拟计算时,是否采用按大气影响带进行参数取值以及施加膨胀力等边界条件的设定,对膨胀岩渠坡稳定计算方法进行了探讨,为工程建设领域同类条件下的分析计算提供参考。     

不同边界条件下黄土高填方沉降离心模型试验

本文针对"V"形沟谷中的黄土高填方沉降问题,进行了两种沟谷类型的离心模型试验,研究不同边界(柔性和刚性)效应下的施工期和工后沉降。同时,进行了离心状态下的增湿模拟试验,就不同边界条件下填筑体增湿沉降规律进行了初步探讨。试验结果表明,黄土高填方土体的沉降和变形与边界条件密切相关,填筑体自身沉降在"柔性"和"刚性"两种沟谷地基模型中存在明显差异。由于两种沟谷地基的约束能力不同,使得地基模量的变化对于"V"形沟谷中填筑体各阶段沉降(施工期沉降、工后沉降、湿化沉降)存在显著影响。     

长江中下游河道崩岸机理中的河床边界条件

描述了长江中下游河床边界条件对于河道平面变形的影响,介绍了河岸抗冲性分类的研究成果,分析了河岸二元结构对于崩岸影响的2个特点：一是崩岸段河岸断面形态与近岸水流集中冲刷河床相关联;二是根据粘性土层的抗冲性揭示了崩岸过程从量变到质变的间歇性质。     

高海拔地区日照对箱式渡槽热力效应分布研究

为研究高海拔地区日照对箱式渡槽的热力效应分布特征,为箱式渡槽结构的设计和施工提供指导,根据热传导理论及水工渡槽的温度边界条件对某高海拔地区箱式渡槽利用ANSYS进行了日照辐射的热力分布仿真分析,得出其各壁板总体温度呈外高内低的二次曲线分布状态,壁板温度应力表现为外表面受压内表面受拉的分布状态,横向与竖向最大温度拉应力分别出现于顶板内侧与腹板内侧,最大温度压应力出现于顶板与腹板外侧,各壁板内外表面的温度应力呈先增后减趋势。因此,在进行箱式渡槽结构的设计和施工中通过配置温度钢筋、施加横向预应力或增加表面隔热措施来改善渡槽在日照作用下的热力分布状态,保证结构安全运行。