Effects of the geometry of two‐dimensional fractures on their hydraulic aperture and on the validity of the local cubic law          下载免费PDF全文

Ahmad Hajjar  Luc Scholtès  Constantin Oltéan  Michel Antoine Buès 《水文研究》2018,32(16):2510-2525

Flow through rough fractures is investigated numerically in order to assess the validity of the local cubic law for different fracture geometries. Two‐dimensional channels with sinusoidal walls having different geometrical properties defined by the aperture, the amplitude, and the wavelength of the walls' corrugations, the corrugations asymmetry, and the phase shift between the two walls are considered to represent different fracture geometries. First, it is analytically shown that the hydraulic aperture clearly deviates from the mean aperture when the walls' roughness, the phase shift, and/or the asymmetry between the fracture walls are relatively high. The continuity and the Navier–Stokes equations are then solved by means of the finite element method and the numerical solutions compared to the theoretical predictions of the local cubic law. Reynolds numbers ranging from 0.066 to 66.66 are investigated so as to focus more particularly on the effect of flow inertial effects on the validity of the local cubic law. For low Reynolds number, typically less than 15, the local cubic law properly describes the fracture flow, especially when the fracture walls have small corrugation amplitudes. For Reynolds numbers higher than 15, the local cubic law is valid under the conditions that the fracture presents a low aspect ratio, small corrugation amplitudes, and a moderate phase lag between its walls.  相似文献   

用双三次样条函数和GPS资料反演现今中国大陆构造形变场   总被引：38，自引：20，他引：18  

杨少敏  游新兆  杜瑞林  乔学军  王琪 《大地测量与地球动力学》2002,22(1):68-75

将中国大陆现今构造变动视为一种连续的地壳变形,利用双三次样条函数模拟了近期GPS测定的大陆内部及周边地区412个测站速率,反演大陆地区自洽的构造变动速度场和应变率场.模拟结果显示:印度板块与欧亚板块的碰撞、挤压是构成中国大陆内部岩石层水平形变的主要驱动力.印度板块在东喜马拉雅构造结深深插入青藏高原,造成地壳大规模的缩短和抬升.青藏高原东南部的喜马拉雅带、拉萨和羌塘地块以及青藏高原东南边的川滇地区,内部构造活动强烈,其内部的构造变形包含地壳碎片的冲断、褶皱和侧向逃逸.大陆地壳(或岩石圈)的增厚,尤其是喜马拉雅山脉南北向的快速缩短和青藏高原东西向的缓慢拉张,大约吸收了印欧板块会聚量的85%,西藏中东地区东西向的拉张速率达到了(16±2.0)mm/a,且顺时针方向扭转明显.印度板块相对欧亚板块运动的欧拉极为(29.7°N, 19.3°E, 0.392°/Ma);华南地块相对于欧亚大陆向东(102°±7.4°)南的运动速率是(11±1.54)mm/a,华南块体相对欧亚板块运动的欧拉极为(62.25°N, 126.56°E, 0.141°/Ma);塔里木地块相对较稳定,其西部运动速度高于东部运动速度,作顺时针方向旋转.总体上讲,中国大陆运动方向为北偏东呈辐射状,从西部近南北方向的运动转向东部地区东南方向的运动,绕东喜马拉雅构造结有一顺时针方向的旋转.横穿喜马拉雅构造带及青藏内部的南北向压缩速率为(19±2.0)mm/a,横穿西天山构造带的南北向压缩平均速率为(13±1.5)mm/a,横穿东天山构造带的南北向压缩平均速率为(6.0±1.4)mm/a.阿尔金断裂带的左旋走滑速率为(6±1.2)mm/a.  相似文献   

变形信号与噪声的分离方法及其应用     

周小平  姚连璧  袁伟 《测绘科学》2008,33(5)

在对变形体进行监测的时候会得到一系列不同时间的观测结果,比如对滑坡的位移监测,得到一系列的坐标,通过与首期观测数据的比较可获得变形量,然而测量中不可避免的含有误差,如何将变形信息和观测噪声分离是一个需要解决的问题。本文在变形是一个连续过程的假设下,以给定的验前方差为约束条件,通过三次连续逼近样条函数建立变形曲线,达到变形信号与噪声分离的目的,文中通过对某滑坡多年监测数据的分析验证了该方法的可行性。  相似文献   

用旅游图制作导航电子地图中的地图纠正     

宁莹  潘正风 《测绘信息与工程》2005,30(6):20-21

介绍了一种用三次插值样条对公开出版的旅游图进行纠正,制作汽车导航电子地图的方法,分析了其中存在的问题,提出了解决的办法。  相似文献   

高光谱遥感数据三次光滑样条滤噪   总被引：6，自引：1，他引：6  

路威  余旭初刘娟 《测绘学院学报》2005,22(1):11-13,16

分析了高光谱遥感数据噪声滤波的作用和现状，实现了一种基于三次光滑样条函数的高光谱遥感数据噪声滤波算法，解决了目前高光谱遥感数据噪声滤波算法自适应效果不理想的问题。通过对AVIRIS数据试验，证明此方法简单易行，计算精度高，具有良好的局部自适应拟合能力，并能有效地滤除数据中的噪声，改善数据质量。  相似文献   

立方氮化硼的应用与机械加工的技术进步     

王光祖 《地质与勘探》1997,33(2):58-63

立方氮化硼内其具有“三高”特性，而成为一种理想的硬磨料得以发展，着重介绍了立方氮化硼磨具和刀具及其推广应用，并阐述其技术的发展对机械加工技术的进步具有重要的意义。  相似文献   

VIIRS/DNB夜间灯光月度产品插补方法对比——以北京为例     

陈慕琳  蔡红艳 《地理科学进展》2019,38(1):126-138

新一代VIIRS/DNB(Visible Infrared Imaging Radiometer Suite Day/Night Band)夜间灯光数据因其具备更精细的时空分辨率、数据不存在饱和现象、不同年份数据可比性强等优点而迅速代替DMSP/OLS(Defense Meteorological Satellite Program's Operational Linescan System)夜间灯光数据成为新的研究热点。但由于杂散光的污染,VIIRS/DNB夏季数据数值缺失严重,致使数据在空间和时间上不连续,因此,插补缺失数据成为后续应用的前提。鉴于此,论文从插补结果异常值、与参照值对比、计算性能三个方面,系统比较了三次样条插值(样条)、三次Hermite插值(Hermite)、灰色预测模型(GM)、三次指数平滑法(指数)4种插补方法的适用性,以期为插补VIIRS/DNB夜间灯光数据提供方法选择的依据。研究结果表明：①异常值比较方面,Hermite法未出现异常值,另外3种算法仅出现少量异常值(0.02%~1.34%);②与参照值的对比方面,Hermite法与参考值接近程度最高,GM接近程度最低,样条法和指数法介于两者中间;③算法性能比较方面,4种方法都具备计算简单、容易编程的特点,但指数法的算法时长是另外3种方法的10倍以上。因此,综合多方表现,当插补月份前后两侧均有足够长的原始数据时,插补效果好、计算速度快、不会出现过冲现象的Hermite法最适宜,样条法次之;当插补月份仅单侧有足够长的数据时,适宜采用指数法(插补效果好、计算速度较慢)或GM(插补效果偏低、计算速度快)进行插补。  相似文献   

一种基于点云法向量的基准特征提取与倾斜分析方法     

孙文潇  王健  靳奉祥  梁周雁 《测绘通报》2019,(3):155-158,162

针对目前将三维激光扫描技术应用于变形监测领域存在基准特征难以提取、点云数据分析缺乏适用的方法等问题,本文提出了一种基于点云法向量的基准特征提取与形变分析方法。首先利用局部平面拟合方法获得点云的法向量,并沿点云法矢方向探测基准点;然后利用三次B样条曲线对探测的正确基准点进行拟合;最后根据拟合曲线计算基准高程和对径点倾斜角分析基准特征形变信息。对某化工厂的罐体点云数据进行基准特征提取结果表明,该方法可以快速、全面地获取监测对象的整体信息,且能够正确分析监测对象的基准形变。  相似文献   

三次样条插值在浮性频率计算中的应用     

蔡树群  甘子钧  仇德忠 《热带海洋学报》1997,(3)

在普遍利用海洋观测站标准层的温度、盐度数据估算稳定层化海水浮性频率的传统算法中引入自然三次样条插植方法，不仅可使计算结果的精度得以提高，而且还可方便地对观测深度范围内的任一水层进行插值，从而获得总体曲率最小的温度、盐度和浮性频率随深度的分布。本文以南海（13°30’N，118°30’E；9°30’N，lll°30’E）及北太平洋（40°00’N130°00’W）3个测站为例，说明了在浮性频率的传统算法中引入自然三次样条插值法的可行性。  相似文献   

初论双三次数值模式   总被引：4，自引：1，他引：4  

辜旭赞  张兵 《气象科技》2006,34(4):353-357

讨论在数学Rn空间里,存在孔斯双三次曲面拟合的可能数值模式(以下称双三次数值模式)。双三次数值模式特点是,在诊断上对天气系统中的由各个物理定律表述的(离散点)大气物理量场,可通过数学三次样条函数做双三次曲面拟合,则模式大气(包括天气系统)的各个物理量场均达到二阶可导,即是大气运动方程中的各个物理量场都存在各自的一、二阶空间微商,从而可以对模式大气与天气系统做时间积分。与有限差分模式和谱模式存在所谓的空间截断误差和波数截断误差相比较,双三次数值模式存在所谓的空间拟合误差,恰是现行有限差分模式空间截断误差的高阶小量。而双三次数值模式具有谱模式准确计算空间微商的优点,且双三次数值模式的数学构架能够较好地适应大气运动动力框架,是可与有限差分模式和谱模式相比较的另一数值分析新算法的气象数值模式。  相似文献