风沙环境中公路风沙灾害的数值模拟     

谢虎雄  马发跃  武生智 《中国沙漠》2019,39(2):151-157

为揭示沙漠公路两侧风沙流场的空间分布特性，采用欧拉-拉格朗日方法，把气流作为连续介质，把沙粒作为离散体系，利用ANSYS标准k-ε湍流模型和DPM离散相模型，模拟了不同沙粒粒径（150、200、250、300、350 μm）、不同摩阻风速（0.20、0.35、0.50、0.65、0.80 m·s^-1）、不同挡风墙高度（1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 m）以及不同挡风墙开孔情况下的公路路基附近的沙粒跃移运动，统计了挡风墙前后的沙粒数目，给出了公路路基坡脚和坡顶等典型断面上的气流速度廓线。结果表明：气流通过挡风墙顶部时受压加速，有利于沙粒的输送，而在挡风墙前部气流遇阻减速，形成沙粒堆积。随着沙粒粒径的变大，沙粒跃过挡风墙的能力逐渐变低；随着摩阻风速的变大，气流输运能力增强，更多沙粒越过挡风墙；随着挡风墙高度的增加，阻挡沙粒数亦逐渐增多；挡风墙开孔的位置和大小亦影响着沙粒的运动。这表明离散相模型对复杂下垫面风沙跃移运动的计算具有良好的效果。  相似文献   

140亿年前的宇宙     

《海洋世界》2012,(10):8

以色列特拉维夫大学的研究人员研究出一种方法,可以探测到那些存在于宇宙婴儿时期的星系和恒星。在研究中,研究小组首先使用射电望远镜搜寻氢原子发出的射电信号,因为在早期宇宙中,氢原子的含量非常高。早期宇宙中暗物质和气体之间运动模式的差异会对恒星的形成产生影响,这种差异还会造成一种特定的震荡模  相似文献   

中-新生代东北和华北的洋陆转换作用     

杨文采 《地质论评》2022,68(1):2022020013-2022020013

本文对西太平洋的洋-陆转换作用进行探讨。西太平洋洋-陆转换带在中国东部可分为华南、华北-黄海和东北3个区段。东北地区中-新生代洋-陆转换作用涉及古今太平洋板块和蒙古—鄂霍茨克洋板块两方面俯冲作用的影响,产生大面积中基性岩浆和火山活动,从侏罗纪一直延伸到现在。不同于东北和华南地区,华北-黄海有克拉通型的岩石圈,在晚侏罗世—新近纪因为太平洋板块的大角度旋转造成软流圈低黏度物质上涌,和地壳拉张与幔源岩浆的底侵,造成上地壳裂谷型沉积盆地。燕山地区在侏罗纪与东北地区类似,有强烈的软流圈上涌和岩石圈岩石部分熔融,产生强烈岩浆活动。在白垩纪到新生代,因为蒙古—鄂霍茨克洋闭合和太平洋板块大角度旋转,发生沿蒙古—鄂霍茨克洋的转换断层的拉张,产生从南蒙古过锡林浩特的NW向玄武质岩浆和火山带。洋-陆转换带不同区段有不同的动力学作用演化过程,与先期岩石圈的性质、大洋板块俯冲带的分布、方向变化和俯冲持续时间、以及后期俯冲带后撤作用都有密切关系。洋-陆转换作用的统一后果是大陆的增生,但是不同区段大陆增生和物质运动的模式是不一样的。  相似文献   

柴达木盆地东段中、新生代沉积迁移规律及原型盆地性质研究     

冯怀伟  许淑梅  王大华  肖永军  王金铎 《沉积学报》2022,40(3):667-678

为明确柴达木盆地东段中、新生代沉积迁移变化及原型盆地性质,通过对柴达木盆地东段红山、霍布逊凹陷中、新生界野外地质露头追踪、钻井（孔）资料分析、岩性岩相分析、二维地震剖面解释、地层划分对比及平衡地质剖面恢复的研究,认为中、新生代沉积迁移呈现出形象的“跷跷板”移动现象,这种现象与凹陷所处的大地构造位置、盆地性质及板块运动的远程效应有关。下侏罗统局限于红山小型断陷盆地,中侏罗统范围向南扩大到霍布逊凹陷,与羌塘板块、拉萨地块与亚欧板块两次俯冲挤压碰撞之间的应力松弛作用有关,此作用在早侏罗世导致北部红山地区的板缘裂陷,在中侏罗世扩展到南部的霍布逊地区;晚侏罗世和早白垩世沉积中心位于红山挤压型盆地,这与拉萨地块与欧亚板块碰撞的远程效应导致柴北缘地区构造反转有关;古近系在北部红山凹陷的发育而在南部霍布逊凹陷的缺失,与新特提斯洋东部闭合首先导致霍布逊地区隆升有关;新近系及第四系主要分布在南部霍布逊凹陷,与此时柴北缘及周缘山系全面隆升导致沉积中心南移有关。  相似文献   

势接触法中法向刚度系数取值研究及岩层运动过程模拟     

王学滨  薛承宇  岑子豪  陈双印  刘桐辛 《岩土力学》2022,(6):1694-1704

采场上覆岩层的开裂和破断在力学上可归结为连续介质向非连续介质转化或非连续介质进一步演化。正确模拟岩层运动对于岩层稳定性控制和有关灾害预防具有极其重要的意义。在自主开发的拉格朗日元与离散元耦合连续-非连续方法中,只有法向刚度系数正确取值,势接触力才更可靠。为了模拟时间较长的开采过程和解决煤层离散单元形成的聚集体仍能承受超过自身承载能力的问题,采用了准静力模式和应力跌落方法。为了有助于正确选择适于模拟岩层相互作用的法向刚度系数,首先对其进行了标定,以考察嵌入引起的误差的影响。然后设计了4组（上相对较软-下相对较硬、两相对较软、上相对较硬-下相对较软和两相对较硬）两岩块撞击-平衡过程的数值试验,并以其中一组为例进行了重点分析。通过考察两岩块的嵌入量和上岩块下表面的平均应力的演化以及上块从运动到平衡的时长,最终得到了具有普适性的结果,即法向刚度系数与弹性模量的比值为15 m-1时较为适当。为了检验上述建议值是否适于模拟采场岩层运动,以某煤矿1141工作面为例进行了计算。研究发现,在法向刚度系数取为建议值时,计算结果较为合理,且计算效率较高。  相似文献   

复合型滑坡固液耦合过程数值模拟分析——以无山坪滑坡为例     

张晗  高杨  李滨  李军  吴伟乐 《地质力学学报》2022,28(6):1104-1114

固液耦合作用是碎屑流向泥石流转化形成复合型滑坡灾害的关键因素, 会导致成灾范围和规模放大, 是防灾减灾领域研究中的热点和难点问题之一。文中采用自主研发的滑坡后破坏数值模拟平台(LPF3D, Landslides post failure 3D), 以2014年9月强降雨诱发的重庆奉节无山坪滑坡为例, 探讨了滑坡在水动力作用下远程成灾的动力过程, 揭示了固液耦合影响机制。研究结果显示: 水动力作用在滑坡运动过程中主要体现为液化和拖曳两种, 两种力学作用的增程效应明显, 往往使得碎屑流转化为泥石流, 导致远程成灾; 基于光滑粒子流体动力学(SPH)方法的两相耦合计算模型, 考虑流体状态方程、固体黏塑性本构方程和相间作用力的共同影响, 基本还原了强降雨条件下重庆奉节无山坪滑坡两相运动过程; 数值计算结果显示无山坪滑坡最大运动速度为34 m/s, 最大堆积厚度为21.5 m, 堆积面积为0.12 km2, 最远运动距离为1300 m, 模拟结果同实际滑坡的堆积形态基本一致。综上认为, 在高位远程滑坡风险调查与预测过程中, 需充分考虑强降雨工况下孔隙水压力和固液相间作用, 基于LPF3D方法的数值模拟为高位远程滑坡的风险定量评估提供了依据。   相似文献   

山丘区变动产流层分布式水文模型          下载免费PDF全文

赵建飞  梁忠民  刘金涛  李彬权  段雅楠 《水科学进展》2022,33(3):429-441

基于山坡水文试验的新认识, 提出变动产流层概念, 将壤中流的描述从单一的土壤层间拓展到土壤-风化基岩界面, 通过对壤中流形成及发展过程的精细刻画, 实现了蓄满-超渗产流及其转换机制的统一描述。基于变动产流层概念, 根据运动波模型理论, 推导了单元网格的超渗/饱和地面径流、壤中流的计算公式, 利用非线性水库计算地下径流量, 采用二维扩散波进行地表汇流、一维扩散波进行河道汇流, 建立了面向山丘区的变动产流层分布式水文模型(VRGL)。对典型湿润山丘区的屯溪流域2010—2019年共24场洪水进行模拟, 结果显示: 洪峰流量和洪量的相对误差均在±20%内, 确定性系数在0.84左右, 表明VRGL具有较高的精度, 可用于山丘区洪水预报。  相似文献   

扬子区志留纪晚期地层的时空分布及其地质意义     

王怿  戎嘉余  唐鹏  张小乐  赵文金 《地层学杂志》2023,(3):268-284

扬子区志留纪晚期(罗德洛世—普里道利世)地层发育、划分对比及古地理和古环境特征,对于认识“广西运动”对华南地质作用的影响过程具有重要意义。本文通过对扬子区45条剖面进行实地考察或研究,开展了以生物地层学为主的综合地层学研究,旨在揭示志留纪晚期地层的时空分布特征;确定了志留纪晚期地层的划分对比,勾绘了扬子区志留纪晚期地层的2个分布区——周缘沉积区和台地内部沉积区,含有7个沉积亚区。周缘区发育正常海湾,以正常浅海沉积和动物化石类群为特征;而内部区发育表现“分散”,实属相互连通的极浅的陆表非正常海,以极浅水、淡化海、无正常浅海动物化石、陆生植物化石发育为特征。经剖面解析和综合讨论后确认:扬子区志留系发育不全,志留纪兰多维列世特列奇晚期到罗德洛世中晚期(约10 Myr)几乎空缺无沉积。上述认识进一步深化了对扬子上升的解译,并识别出4种表现型式。在大时间尺度上,扬子上升是扬子台地古生代地质发展史上规模最大的一次整体上升运动(沉积间断长达～40—～150Myr)。以剖面研究为依据,本文提出广西运动最早发生和最先结束均在珠江区,较扬子区发生早大约10Myr,结束早大约4—5Myr;广西运动最后作用的...  相似文献   

柴北缘东段及周缘侏罗系发育特征及其对构造活动的响应          下载免费PDF全文

冯怀伟  许淑梅  王大华  肖永军  张关龙  曾治平  王千军  王金铎 《地质论评》2023,69(1):148-163

为研究柴北缘东部及周缘侏罗系发育特征及其对构造活动的响应,笔者等基于柴北缘东段红山、霍布逊及德令哈凹陷侏罗系野外地质调查,通过地层接触关系追踪、二维地震资料解释以及岩性岩相突变特征分析,同时与中国西北地区其他典型的盆地侏罗系发育特征进行对比分析,研究表明,在中国西北多个板块的相互作用的构造背景之下,柴北缘东段燕山期构造运动Ⅰ幕发生在早—中侏罗世,以古地理与古构造环境较为均一、发育粗碎屑凹陷、每个凹陷内具有幕式沉积充填特征,与中国西北其他盆地对比,此幕构造运动波及面大,但强度较弱,推测与中国西北周边各板块碰撞造山之后的伸展作用相关;燕山期构造运动Ⅱ幕发生在晚侏罗世—早白垩世,此幕构造运动导致古地理与古构造环境向新的环境转变,以中—上侏罗统之间的角度不整合、白垩系及晚侏罗统的残缺不全为特征,推测与拉萨地块与欧亚板块碰撞以及蒙古—鄂霍茨克洋的关闭及Kolyma—Omolon地块的碰撞有关。  相似文献   

Variation in Principal Modes of Midsummer Precipitation over Northeast China and Its Associated Atmospheric Circulation     

Tingting HAN  Shengping HE  Huijun WANG  Xin HAO 《大气科学进展》2019,36(1):55-64

This study documents the first two principal modes of interannual variability of midsummer precipitation over Northeast China(NEC) and their associated atmospheric circulation anomalies. It is shown that the first principal mode exhibits the largest amount of variability in precipitation over the south of NEC(referred to as the south mode), whereas the second principal mode behaves with the greatest precipitation anomaly over the north of NEC(referred to as the north mode). Further findings reveal that, through modulating moisture transportation and upper-and lower-troposphere divergence circulation as well as vertical movement over NEC, the anomalous northwestern Pacific anticyclone and the anticyclone centered over northern NEC exert the dominant influence on the south and north modes, respectively. Additionally, it is quantitatively estimated that water vapor across the southern boundary of NEC dominates the moisture budget for the south mode, while the north mode has a close connection with moisture through NEC's northern and western boundaries. Furthermore, the north(south) mode is strongly related to the intensity(meridional shift) of the East Asian westerly jet.  相似文献