寒区典型下垫面冻土水热过程对比研究(Ⅰ)：模型对比     

阳勇  陈仁升  叶柏生  宋耀选  刘俊峰  韩春坛  刘章文 《冰川冻土》2013,35(6):1545-1554

冻土水热传输和水热耦合过程是寒区水循环的核心环节和重要组成部分,土壤温度和湿度(含水量)的观测和模拟是冻土水热过程分析的基础. 以中国科学院寒区旱区环境与工程研究所黑河上游生态-水文试验研究站葫芦沟试验小流域为依托,选取季节冻土区的高寒草原、高寒草甸和多年冻土区的沼泽化草甸、高山寒漠等4种典型寒区下垫面,分别布设自动气象站,并调查相关土壤和植被参数,利用SHAW和CoupModel模型对试验点的土壤水热条件进行模拟计算.结果表明：4个试验点多层土壤含水量和地温SHAW模型计算值与实测值对比平均相关系数R²分别为0.65和0.90;CoupModel模型计算值与实测值对比平均R²为0.72和0.93. 总体上,地温的模型估算结果略好于含水量;相对于SHAW模型,CoupModel模型是更适合寒区各种下垫面的一维SVATs模型.  相似文献   

交通荷载作用下公路路基工作区深度研究   总被引：3，自引：0，他引：3  

卢正  王长柏  付建军  詹永祥 《岩土力学》2013,34(2):316-321

根据路面不平整实测资料,获得了汽车动荷载的计算模型和参数,并利用此荷载模式来分析公路结构的动力响应。考虑到公路结构的三维分层性状,利用Fourier变换技术和求解层状结构的精确刚度矩阵法,研究了公路结构在移动汽车荷载作用下的动力响应问题。为了方便工程应用,利用Odemark厚度和模量的当量转换公式,将公路结构简化为由路面、路基及地基组成的3层体系,并以此为基础分析了路基动应力的衰减规律,同时重点研究了汽车轴载大小、当量路面厚度及路基模量对路基工作区深度的影响,最后建议了路基工作区深度的定量表达式,研究结果可为公路路基设计提供参考。  相似文献   

深厚砂质覆盖层土坝的弹塑性地震反应分析     

方火浪  张轶群  郭婧  银鸽 《岩土力学》2013,34(11):3197-3204

由于可液化砂质土应力-应变特性模拟的复杂性及数值计算的不稳定性,深厚砂质覆盖层土坝的弹塑性地震反应分析是土坝抗震研究中的一个尚未完全解决的课题。采用u-p完全耦合的饱和多孔介质有限元分析方法和砂土多重机构弹塑性模型,对遭受M6.7级地震的国外某深厚砂质覆盖层土坝进行弹塑性地震反应分析,研究了坝体和地基的动力反应特性及其超静孔隙水压力产生、扩散和消散的变化规律。结果表明：计算得到的坝体加速度和永久变形与实测值存在一定的差异,但基本上反映了坝体加速度与永久变形的实际分布情况,从而说明采用的本构模型和计算方法具有一定的精度;由于坝体和坝基的超静孔隙水压力较小,且坝体永久变形不大,可以不对坝体和坝基进行加固处理;坝趾附近浅层地基的超静孔隙水压力较大,有可能发生液化,因此,须采取相应的抗液化加固措施。  相似文献   

直墙半圆拱巷道爆破震动数值分析     

单仁亮  王二成  宋立伟  夏宇  陶宇 《岩土力学》2013,34(Z1):437-443

为利于判断巷道围岩在爆破荷载作用下的稳定性及巷道内壁混凝土衬砌的安全,采用ANSYS/LS-DYNA分析了巷道钻爆法掘进爆破荷载作用下震动区岩体的动力响应。结果表明,近区岩体内部爆破压力、单元有效应力、质点振动速度随爆心距的衰减规律基本符合萨道夫斯基经验公式,单元有效应力与质点振动速度的衰减规律具有很强的相关性;巷道围岩临空面上的质点振动速度以沿巷道方向的振动速度为主,巷道横截面内垂直临空面方向次之,横截面内沿临空面方向为最小。巷道同一横截面处各质点的振动波形基本相同,拱顶的振动速度峰值比帮部的要大10%左右,拱与帮的连接处振动速度峰值较小。巷道围岩沿巷道方向临空面上质点振动速度衰减规律也基本符合萨道夫斯基公式,以上分析结果对采用钻爆法进行岩巷施工时,控制近区震动区爆破荷载对结构的影响具有一定的指导作用。  相似文献   

基于加卸载响应比理论的矿柱动力稳定性分析     

杨宇江  李元辉 《岩土力学》2013,34(Z1):324-330

利用有限差分程序FLAC建立连续和并排的两类非均质矿柱模型,对矿柱在动力载荷循环作用下的破坏过程进行全时程动力分析。将加卸载响应比(LURR)理论引入矿柱动力稳定性分析中,以施加的动力载荷对矿柱作用的周期性变化作为加载量,以矿柱特征点的位移变化和破坏单元的弹性应变能的演化规律作为响应参数,建立矿柱的加卸载响应比模型,确定矿柱在动力载荷作用期间的加卸载响应比时间序列。计算结果表明,矿柱整体上处于稳定状态和趋于失稳时,其加卸载响应比Y值表现出不同的特征,通过对Y值的分析对矿柱的稳定状态进行评价,预测是否临近峰值承载能力,表明在矿柱动力破裂过程数值模拟分析中引入加卸载响应比是矿柱破坏力学行为研究的一种方便而有效的方法。  相似文献   

Comparison in copper accumulation and physiological responses of Gracilaria lemaneiformis and G. lichenoides (Rhodophyceae)     

黄鹤忠  梁建生  吴小松  张皓  李倩倩  张群英 《中国海洋湖沼学报》2013,31(4):803-812

Heavy metal pollution has become a worldwide problem in aquaculture. We studied copper (Cu2+ ) accumulation and physiological responses of two red algae Gracilaria lemaneiformis and Gracilaria lichenoides from China under Cu2+ exposure of 0-500 μg/L in concentration. Compared with G. lemaneiformis, G. lichenoides was more capable in accumulating Cu2+ , specifically, more Cu2+ on extracellular side (cell wall) than on intracellular side (cytoplasm) and in cell organelles (especially chloroplast, cell nucleus, mitochondria, and ribosome). In addition, G. lichenoides contained more insoluble polysaccharide in cell wall, which might promote the extracellular Cu2+ -binding as an efficient barrier against metal toxicity. Conversely, G. lemaneiformis was more vulnerable than G. lichenoides to Cu 2+ toxin for decreases in growth, pigment (chlorophyll a, chlorophyll b, phycobiliprotein, and β-carotene) content, and photosynthetic activity. Moreover, more serious oxidative damages in G. lemaneiformis than in G. lichenoides, in accumulation of reactive oxidative species and malondialdehyde, and in electrolyte leakage, because of lower antioxidant enzyme (superoxide dismutase and glutathione reductase) activities. Therefore, G. lichenoides was less susceptible to Cu2+ stress than G. lemaneiformis.  相似文献   

Fast and slow responses of the North Pacific mode water and Subtropical Countercurrent to global warming     

Lixiao Xu  Shang-Ping Xie  Qinyu Liu 《中国海洋大学学报(英文版)》2013,12(2):216-221

Six coupled general circulation models from the Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5) are employed for examining the full evolution of the North Pacific mode water and Subtropical Countercurrent (STCC) under global warming over 400 years following the Representative Concentration Pathways (RCP) 4.5. The mode water and STCC first show a sharp weakening trend when the radiative forcing increases, but then reverse to a slow strengthening trend of smaller magnitude after the radiative forcing is stablized. As the radiative forcing increases during the 21st century, the ocean warming is surface-intensified and decreases with depth, strengthening the upper ocean’s stratification and becoming unfavorable for the mode water formation. Moving southward in the subtropical gyre, the shrinking mode water decelerates the STCC to the south. After the radiative forcing is stabilized in the 2070s, the subsequent warming is greater at the subsurface than at the sea surface, destabilizing the upper ocean and becoming favorable for the mode water formation. As a result, the mode water and STCC recover gradually after the radiative forcing is stabilized.  相似文献   

作物生长对流域水文过程与区域气候的影响     

秦佩华  陈锋  谢正辉 《气候变化研究进展》2012,8(6):417-425

利用区域气候模式RegCM3以及考虑作物生长过程的耦合模式RegCM3_CERES对东亚区域进行20年模拟,研究作物生长对流域水文过程与区域气候的影响。结果表明：考虑作物生长过程的耦合模式模拟海河流域、松花江流域、珠江流域多年平均降水效果明显改进,在除黑河流域外的各流域模拟的温度负偏差有所减小,其中在海河流域、淮河流域的夏季改进尤为明显。各流域夏季（6、7、8月）月蒸散量最高,其中长江流域、海河流域、淮河流域、珠江流域的夏季月蒸散量基本上在100 mm左右,并且七大流域蒸散发的季节变化趋势跟总降水基本一致。多数流域考虑作物生长过程的耦合模式模拟得出蒸散发减少且进入的水汽增加,导致局地水循环率减小;黑河流域与黄河流域降水有所增加,其他流域均有不同程度的减小。针对长江流域,比较耦合模式RegCM3_CERES与模式RegCM3模拟结果显示,叶面积指数减少1.20 m²/m²,根区土壤湿度增加0.01 m³/m³,进而导致潜热通量下降1.34 W/m²（其中在四川盆地地区减少16.00 W/m²左右）,感热通量增加2.04 W/m²,从而影响到降水和气温。  相似文献   

气候变化影响下极端水文事件的多变量统计模型研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

夏军  佘敦先  杜鸿 《气候变化研究进展》2012,8(6):397-402

以黄河流域太原气象站和淮河流域鲁台子水文站为研究对象,利用Copula函数构建气候要素（降水）同极端水文事件（干旱和洪水）之间的多元统计模型,分析不同降水条件下不同等级干旱和洪水的发生概率变化。结果表明,Gumbel Copula能够较好地描述太原站7月份的前期累加降水量和帕默尔干旱指数（PDSI）的相关结构。随着降水量的增加,极端干旱的发生概率逐渐减小,重旱、中旱和轻旱的发生概率则先增加后减小。Clayton Copula能够较好地描述鲁台子水文站前期累加降水量和洪峰流量之间的相关结构。当前期累加降水量大于等于某一定值时,随着年最大洪峰x的增大,发生洪峰≥x的极端洪水事件的概率逐渐减小。在同一个极端洪水发生概率下,前期累加降水量越大,洪峰流量出现大值的可能性越大。  相似文献   

碳酸盐岩孔洞型储集体地震反射特征分析   总被引：5，自引：1，他引：4       下载免费PDF全文

曲寿利  朱生旺  赵群  李佩 《地球物理学报》2012,55(6):2053-2061

定量分析碳酸盐岩孔洞型储集体的地震响应特征,对孔洞储集体的预测和刻画研究有着重要意义.基于声波方程,在忽略多次散射的情况下,导出了深层小尺度孤立洞体的地震响应近似解析式,该解析表达式给出了孔洞尺度、充填程度与地震振幅属性之间的关系.分析表明:(1)当孔洞异常体尺度小于地震波长的1/8时,反射波振幅与异常体体积呈近似正比关系;(2)异常体横向上的尺度对反射波振幅的影响主要由菲涅耳半径控制,同时振幅随横向尺度的变化规律受到纵向尺度的影响;(3)异常体纵向上的尺度对反射振幅的影响主要表现为调谐效应,当纵向上的尺度等于调谐厚度(地震波长的1/4)时,反射振幅最强.不同尺度溶洞的数值模拟研究结果以及不同填充物的单洞物理模型试验和溶洞群物理模型试验验证了以上结论的正确性.  相似文献