Well-balanced numerical modelling of non-uniform sediment transport in alluvial rivers     

Honglu Qian  Zhixian Cao  Gareth Pender  Huaihan Liu  Peng Hu 《国际泥沙研究》2015,(2):117-130

The last two decades have witnessed the development and application of well-balanced numerical models for shallow flows in natural rivers.However,until now there have been no such models for flows with non-uniform sediment transport.This paper presents a 1D well-balanced model to simulate flows and non-capacity transport of non-uniform sediment in alluvial rivers.The active layer formulation is adopted to resolve the change of bed sediment composition.In the framework of the finite volume Slope Llmiter Centred(SLIC) scheme,a surface gradient method is incorporated to attain well-balanced solutions to the governing equations.The proposed model is tested against typical cases with irregular topography,including the refilling of dredged trenches,aggradation due to sediment overloading and flood flow due to landslide dam failure.The agreement between the computed results and measured data is encouraging.Compared to a non-well-balanced model,the well-balanced model features improved performance in reproducing stage,velocity and bed deformation.It should find general applications for non-uniform sediment transport modelling in alluvial rivers,especially in mountain areas where the bed topography is mostly irregular.  相似文献   

一阶弹性波交错网格时间高阶差分格式及稳定性分析     

田雪丰 《中国煤炭地质》2019,(5):70-78

弹性波模拟或逆时偏移时,对空间偏导数采用高阶差分格式可提高计算精度,但这种算法的稳定性条件过于严格,要求差分离散的时间步长必须足够小以确保算法稳定。在常规空间高阶差分格式的基础上,将速度(应力)对时间的高阶导数转化为不同精度的应力(速度)对空间的差分,得到了一种新的基于交错网格的时间高阶、空间高阶差分格式。通过对交错网格时间高阶差分格式稳定性的分析,认为该算法的稳定性条件较常规算法宽松,在弹性波场的求解过程中可以采用更大的时间步长。  相似文献   

白鹤滩水电站左岸坝肩开挖边坡稳定性分析     

李韬  徐奴文  戴峰  李天斌  樊义林  李彪 《岩土力学》2018,39(2):665-674

白鹤滩水电站左岸坝基边坡地质构造错综复杂,坡内多条陡倾断层和顺坡向错动带是控制边坡稳定性的主要因素。结合现场地质资料、监测数据及勘察认识,利用通用离散元软件UDEC建立左岸边坡开挖变形分析模型。首先在无支护开挖工况下研究主要结构面F17、LS331、LS3319上下盘岩体关键点应力及位移变化,并指出潜在失稳破坏区;同时采用预应力锚索单元在不同施工时序下对潜在不稳定块体进行加固计算,对比研究了不同方案下左岸边坡的变形破坏机制和整体稳定性。计算结果和现场监测表明：左岸边坡变形破坏与结构面密切相关,在开挖卸荷作用下主要表现为沿错动带的压剪破坏和陡倾断层的张拉破坏,采用预应力锚索加固处理能够有效提高边坡稳定性,并且在开挖后及时跟进支护可以有效抑制边坡剪切变形。研究结果对白鹤滩左岸坝基边坡后续工程加固和施工工序具有一定的参考价值。  相似文献   

石油勘探开发数据元管理技术   总被引：2，自引：0，他引：2  

文必龙  肖波  陈新荣 《东北石油大学学报》2012,(1):83-87,1

ISO对数据元管理方面只规定注册管理,缺少数据元质量控制技术、分类管理、数据元搜索技术,难以满足实际应用需要.给出基于语义的石油勘探开发数据元管理架构;以基于油田领域本体的数据元语义形式化定义为基础,提出数据元质量控制模型、数据元分类模式、数据元搜索服务等管理技术.该技术已经应用于中国石化石油勘探开发数据元管理中.  相似文献   

声波方程频率域高精度正演的17点格式及数值实现   总被引：3，自引：3，他引：0       下载免费PDF全文

曹书红  陈景波 《地球物理学报》2012,55(10):3440-3449

频率域正演计算是频率域全波形反演的基础.传统的最优9点格式只具有二阶精度,不能满足高精度地震成像的需要.本文考虑两个四阶精度的格式,即经典的四阶9点格式和优化的17点格式.17点格式可将最小波长内所需网格点数减小到2.56.通过在简单模型和Overthrust模型上的数值实验,比较分析了三种格式的正演效果;简单模型数值实验显示了17点格式克服频散误差的能力优于四阶9点格式和最优9点格式;复杂模型数值实验则进一步承认了算法的可行性.  相似文献   

Genetic algorithm based LQR vibration wireless control of laminated plate using photostrictive actuators     

Dejin Chen  Shijie Zheng  Hongtao Wang 《地震工程与工程振动(英文版)》2012,11(1):83-90

A photostrictive type of opto-electromechanical actuator activated by high-energy lights can introduce actuation and control effects without hard-wired connections.This paper addresses the controllability aspect in wireless vibration control of plate structures via photostrictive actuators.A modal force index,which has taken into account the mode number,the spatial distribution,and the dimension of the actuator,is chosen as an objective function to determine the optimal locations of photostrictive actuators.A linear methodology is proposed in this paper and the vibration equation is written in the standard state-space form.A binary-coded GA based combined optimal placement and LQR(linear quadratic regulator) control scheme has been incorporated,which maximizes the modal force index,the closed loop damping and minimizes input light intensity to the actuators.In the present method only three weighting factors have been used to search optimal Q and R matrices using GA,which reduces chromosome length and hence minimizes computational time.Numerical results demonstrate that the use of strategically positioned actuator patches can effectively control the fundamental modes that dominate the structural vibration.  相似文献   

辅助微分方程完全匹配层在声波方程数值模拟中的应用     

赵建国  史瑞其  陈竞一  赵维俊  王宏斌  潘建国 《吉林大学学报(地球科学版)》2014,44(2):675-682

在地震波数值模拟中,为提高算法精度,需要使用高阶时间更新格式,而普通的非分裂完全匹配层（PML）吸收边界局限于低阶时间格式。辅助微分方程完全匹配层（ADE PML）是一种可以适应任意阶时间格式的非分裂完全匹配层技术,且可以直接应用复频移拉伸算子以提高PML在高角度入射时的效果。作者将ADE PML应用于声波方程四阶Runge Kutta时间格式的数值模拟中,对其吸收效能进行了检验。数值模拟表明,复频移ADE PML在高角度入射时表现优于非复频移ADE PML。另外,不同辅助变量更新格式的吸收效果存在微小差异,显格式下计算结果与解析解吻合较好。长时间能量衰减计算表明ADE PML可以稳定至2 × 10⁵时间步。  相似文献   

混合ADI-FDTD亚网格技术在探地雷达频散媒质中的高效正演   总被引：4，自引：4，他引：0       下载免费PDF全文

冯德山  陈佳维  吴奇 《地球物理学报》2014,57(4):1322-1334

提出混合ADI-FDTD亚网格技术开展频散介质GPR正演,即在物性参数变化剧烈局部区域采用细网格剖分ADI-FDTD计算,其他的区域采用粗网格剖分常规FDTD计算,ADI-FDTD突破了CFL条件的限制,可选取与粗网格一致的大时间步长,有效地提高了计算效率.本文首先基于Debye方程,推导了粗网格FDTD及细网格ADI-FDTD频散介质差分格式,着重对粗细两种网格结合的场值交换方式进行了深入探讨,给出了该算法的计算流程.然后以一个薄层模型为例,分别应用粗网格、细网格、混合ADI-FDTD亚网格算法对该模型进行正演,计算资源的占用及模拟精度说明了混合ADI-FDTD亚网格算法的优势.最后,建立频散介质与非频散介质的组合模型,应用3种方法对该模型进行正演,对比3种方法优劣,分析雷达剖面中非频散介质及频散介质中波形特征,有效地指导雷达资料的精确解释.  相似文献   

娄新高速公路岩溶发育特征与地基处理方案优化研究   总被引：2，自引：2，他引：0  

肖武权 《中国岩溶》2013,32(2):161-166

娄底—新化高速公路岩溶发育。由于邻近煤矿采矿抽排水,地下水位急降,形成土洞和塌陷。为保证公路建设经济、安全,须对岩溶路基进行处理。通过对地基处理方案影响因素进行研究与分析,运用多目标决策模糊集理论并结合层次分析方法,优选出具有多指标因素属性和模糊特性的岩溶地基处理方案。在此基础上,从地质条件出发,并考虑加固效果、工程造价等,比较了3种岩溶地基处理方案:注浆、沉管挤密桩、强夯+双层钢筋混凝土连续板。分析结果表明:强夯+双层钢筋混凝土连续板方案最佳,模糊优化计算中,该方案对优的隶属度最高,达0.86,具有施工便捷、加固效果好、成本低等优点,总造价为仅1 350万元,分别比沉管挤密桩、注浆处理少170万和360万元。   相似文献   

三维土-结构动力相互作用的一种时域直接分析方法   总被引：1，自引：0，他引：1  

陈少林  唐敢  刘启方  丁海平 《地震工程与工程振动》2010,30(2)

本文提出了一种分析三维土-结构动力相互作用的时域直接方法。该方法采用集中质量显式有限元和透射人工边界模拟无限域地基,通过编制的FORTRAN程序实现;采用ANSYS软件对上部结构进行建模分析,并通过FORTRAN程序对ANSYS软件的调用,实现了土与结构系统在地震作用下的整体分析。该方法为显隐式相结合的方法,地基和上部结构可采用不同的时间步距进行分析,可大大提高效率。通过两算例,验证了该方法的可行性。  相似文献