基于新型防渗护壁材料的膨胀土边坡抗入渗及抗冲刷特性

为有效防护膨胀土边坡在降雨?蒸发循环作用下的失稳破坏,采用新型防渗护壁材料防护膨胀土边坡,但其抗入渗、抗冲刷性能及工作机理尚不清晰.为此,制作未防护、防渗护壁材料防护和三维植被网+防渗护壁材料防护3组膨胀土边坡模型,研究降雨?蒸发循环作用下边坡体积含水率、孔隙水压力、径流量、土体冲刷量、坡面冲蚀过程以及裂隙的变化规律,...     

基于Fuzzy-AHP的膨胀土边坡稳定性多级综合评判

为快速有效评价运营期高速公路膨胀土边坡稳定性并采取科学的预防性养护对策,考虑评价模型的科学性与公路边坡养护的可操作性,总结现有国内外膨胀土边坡研究成果,选择反映公路膨胀土边坡特点的边坡稳定性指标,建立膨胀土边坡稳定性分析的Fuzzy-AHP分析模型。Fuzzy-AHP模型由2级4类14项评价指标组成,包括:坡体状况(边坡高度、坡度、土性、裂隙深度);水力及气象特征(渗流、输水设施、降雨强度、地下水位);防护及加固措施(防护结构状况、加固结构状况、植被覆盖率);其他因素(开挖方式、破坏历史、地震)。该模型基于Fuzzy理论(模糊数学)及AHP层次分析权重确定方法,通过AHP方法确定指标权重,然后结合模糊分析理论计算各指标的相对隶属度向量,通过模糊综合评判对膨胀土边坡的稳定性进行分析,确定相应边坡稳定性等级,最后通过工程实例验证该模型的正确性。研究结果表明:应用该模型可以使膨胀土边坡稳定性评价更全面,更科学合理,更符合公路边坡工程实际;该方法简便可行,结论可靠,具有一定的优越性,可为相关部门膨胀土边坡养护决策提供参考。     

膨胀土地区边坡活动带深度确定的吸力法

应用Mitchell原理把吸力作为深度的函数，分别在西安一汉中高速公路南郑段K86＋060、K91＋110两处膨胀土边坡的坡顶和坡脚现场开挖观测井，利用张力计进行不同深度处吸力值的现场量测，确定两边坡最大吸力值和影响深度下的平衡吸力值；然后采用原状膨胀土进行水平土柱入渗试验，计算得到土体扩散率。根据以上量测和计算的参数确定大气影响深度，最后通过建立膨胀土边坡破坏模型方程，确定浅表层破坏深度。结果表明：两路堑边坡膨胀土吸力最大值均介于70～80kPa，膨胀土的活动带深度介于1．71～1．74m；浅表层破坏发生在活动带范围之内，其可能破坏深度为1．59～1．72m，二者深度十分接近，表明活动带深度以下的膨胀土层基本处于稳定状态，不受气候条件的影响。     

高性能植被保护系统防护膨胀土边坡试验研究

高性能植被保护系统(HPTRM系统)是高性能植被保护垫结合活性植物在坡面构成具有自身生长能力的一种新型生态边坡防护系统.HPTRM系统将柔性防护和植被防护相结合,是一种新型的膨胀土边坡防护措施.为了了解HPTRM系统在实际工程中防护膨胀土边坡的效果,在广西南宁东沟岭某膨胀土边坡防护工程中分别采用HPTRM系统和普通植草...     

石灰处治膨胀土填筑路基现场试验研究

以隆林—百色高速公路膨胀土为研究对象,开展了石灰处治膨胀土填筑路基试验路段原位现场试验研究,以探究处治土土体内土压力、温度及含水率的变化规律,确定温度、湿度和荷载作用下大气的影响深度。通过实验研究得知,土体内竖向应力随填土高度的增加呈线性增长;温度的影响深度约为2 m,土体表面0.5 m深度范围内温度变化幅度较大,且土体内存在温度滞后效应,随着深度越大,滞后效应越明显;处治后土体内含水率变化较小,说明了石灰处治膨胀土路基试验路段具有良好的保水性。     

环境因素对膨胀土边坡温度场影响的模型试验

为研究环境因素对土体温度场的影响,通过制作膨胀土边坡模型,利用环境发生器模拟温度、湿度和降雨等环境,观测在这些环境因素作用下土体内部温度场的分布与变化规律,试验结果表明:温度、相对湿度和降雨等环境因素对边坡土体内温度场的影响深度为0.8m;边坡不同部位的温度变化与分布也不同,其中坡面处的变化幅度最大;土体温度随环境温度...     

膨胀土路基温度现场观测分析与研究

为了研究自然气候条件下膨胀土路基内部土体温度变化规律,在某膨胀土路堤内部进行了一年多的现场跟踪观测,分析了不同位置土体温度随时间变化的变化规律,发现了不同深度路基的温度变化滞后性和温度场分布季节差异性,并对其特点和成因进行了描述和解释.根据温度变幅标志,推测出了当地膨胀土气候剧烈影响深度,可作为相关工程处治的参考依据.     

蒸发−降雨条件下膨胀土边坡裂隙演化模拟

为探究大气作用下膨胀土边坡裂隙的演化规律,以南阳地区膨胀土为研究对象,首先,通过室内单元试验测定南阳膨胀土的胀缩系数;其次,采用有限元法分析不同大气条件下膨胀土边坡的非饱和土渗流问题;最后,基于室内试验与有限元计算结果,采用离散元法模拟蒸发?降雨作用下膨胀土边坡裂隙的演化过程.研究结果表明:表层土体的含水率受气候影响较...     

坡度及坡长对膨胀土边坡径渗流影响规律研究

在降雨条件的诱发下,膨胀土边坡常发生浅层滑坡,传统方法大多将其处理成缓坡,且认为边坡越缓越稳,但膨胀土坡却具有缓坡滑动的特性。膨胀土边坡表层含水量的变化可影响边坡浅层稳定性,而坡度和坡长等又是影响受雨后边坡表层含水量的重要因素。采用现场试验及数值模拟的方法,研究坡度及坡长对膨胀土边坡表层含水量影响规律。现场试验结果显示:膨胀土边坡坡度越陡,坡长越短,承雨面积越小时,降雨以地表径流为主,渗流为辅。通过数值模拟研究发现坡度越陡,坡长越短,越有利于边坡排水,膨胀土陡坡表层含水量可保持相对稳定的状态,由于膨胀土具低渗透性,可防止雨水进入膨胀土坡体内部而产生不利影响。研究成果表明坡度及坡长对膨胀土边坡表层含水量的影响至关重要,为解释稳定的膨胀土植绿陡坡提供佐证。     

膨胀土基质环境下生态岸坡防护结构植生效果分析

现有膨胀土岸坡防护研究集中在土体性质和边坡稳定措施，对于膨胀土区域因工程建设形成的人工创面的生态修复问题研究则较少.针对国家重大调水工程“引江济淮”,通过资料梳理，总结了膨胀土集中区分水岭段的岸坡防护方法.基于试验段现场效果分析，研究了膨胀土段典型生态岸坡防护段植被的生长效果.研究结果表明：试验段喷播狗牙根成活率极低，根本原因是换填水泥改性土隔绝了上下水分之间的连通；试验段茎植狗牙根成活率高、成坪快，说明植被种植方式对其成活率有较大影响；当地乡土野生植物生长旺盛，以豆科和菊科植物为优势种，可用作早期固土先锋植被；试验段采用了大框格结构及水土保持毯两种岸坡生态防护结构，存在土体流失严重和保水性差的问题，提出了针对性的结构优化措施.研究成果对引江济淮工程以及其他膨胀土区域岸坡防护工程的建设具有参考价值.     

松嫩平原北部季节冻土冻融过程及热量传递规律

为深入了解松嫩平原北部季节冻土冻融过程及热量传递规律,同时为东北寒区工程及寒区农业的土体环境的高效利用提供科学依据。基于松嫩平原北部季节冻土原位监测,开展季节冻土温度变化特性及分层热通量变化规律研究。结果表明：深度小于50 cm土体温度日变化明显,土体温度季节差异随着土体深度增大而减小。2017年3月3日达到最大冻深(164 cm),4月22日为最终融化日期,最终融化深度为130 cm。不同深度土体温度对地表温度响应呈滞后效应,随着土体深度的增加,滞后时间延长;季节冻土在冻融期内浅层土体受到净辐射的影响,热量交换极其频繁;随着土层深度的增加,净辐射的作用减小,热量在土体中传递的损耗增加,热量交换程度减弱,在冻结期,土体损失的热量大于吸收的热量。在整个冻融期内保持负值,冻深线以下土体中的热量持续向上传输,表明160 cm深度以下土体持续对冻土层传递热量。     

大气作用下非饱和土路基湿度及影响因素分析

基于水、蒸汽的流动方程及热能的扩散方程建立路基模型,分析了大气作用下路基湿度变化规律,通过改变相关的气相参数及土壤特性参数,研究了不同气候环境影响下的非饱和土路基湿度变化规律.结果表明：大气对非饱和土路基湿度的影响显著,但其影响的深度范围有限;太阳辐射量对路基湿度的影响最大,相对湿度次之;此外,路基填土的渗透系数及土水特性对路基的湿度影响较大,路基填土的初始含水量越高,则蒸发强度越大,路基的失水程度越高;在长时间小雨的降雨模式下,雨水更容易侵入路基,从而改变路基湿度.
     

The seasonal cycle of interhemispheric oscillations in mass field of the global atmosphere

Using the daily and monthly data of surface air pressure, meridional wind, radiation and water vapor from NCEP/NCAR reanalysis for the period of 1979―2006, we have examined the seasonal variations of the interhemispheric oscillations (IHO) in mass field of the global atmosphere. Our results have demonstrated that IHO as observed in surface air pressure field shows the distinct seasonal cycle. This seasonal cycle has an interhemispheric seesaw structure with comparable annual ranges of surface air pressure in the Southern and Northern Hemispheres. Mass of water vapor changes out-of-phase between the Southern and Northern Hemispheres, showing clearly a seasonal cycle with its annual range almost equivalent to annual range of the IHO seasonal cycle. Amazingly, the cross-equatorial flow is found to be induced by annual changes in water vapor mass as a response of the atmosphere to seasonal cycle of forcing from hemispheric net surface short- and long-wave radiations. The IHO seasonality exhibits its larger variations in magnitude in mid-latitudes other than in other regions of the globe. Additionally, our results also show that the global air mass is redistributed seasonally not only between the Northern and Southern Hemispheres but also between land and sea. This land-sea air mass redis- tribution induces a zonal pattern of surface air pressure in the Northern Hemisphere but the meridional pattern in the Southern Hemisphere.     

对空气比热容比测定实验的研究

文章通过使用气体比热容比测定仪就仪器的烧瓶容积、大气压强以及空气湿度对空气比热容比测定的影响进行了研究，得出了以下结论：凡仪器的烧瓶容积大小与设计值(2645ml)一致或接近的仪器，其比热容比的误差较小，反之，其比热容比的误差较大；大气压强对比热容比的测定无影响；空气相对湿度大的其比热容比的测量值就会变小。     

High-resolution subsurface water-ice distributions on Mars

Theoretical models indicate that water ice is stable in the shallow subsurface (depths of <1-2 m) of Mars at high latitudes. These models have been mainly supported by the observed presence of large concentrations of hydrogen detected by the Gamma Ray Spectrometer suite of instruments on the Mars Odyssey spacecraft. The models and measurements are consistent with a water-ice table that steadily increases in depth with decreasing latitude. More detailed modelling has predicted that the depth at which water ice is stable can be highly variable, owing to local surface heterogeneities such as rocks and slopes, and the thermal inertia of the ground cover. Measurements have, however, been limited to the footprint (several hundred kilometres) of the Gamma Ray Spectrometer suite, preventing the observations from documenting more detailed water-ice distributions. Here I show that by observing the seasonal temperature response of the martian surface with the Thermal Emission Imaging System on the Mars Odyssey spacecraft, it is possible to observe such heterogeneities at subkilometre scale. These observations show significant regional and local water-ice depth variability, and, in some cases, support distributions in the subsurface predicted by atmospheric exchange and vapour diffusion models. The presence of water ice where it follows the depth of stability under current climatic conditions implies an active martian water cycle that responds to orbit-driven climate cycles. Several regions also have apparent deviations from the theoretical stability level, indicating that additional factors influence the ice-table depth. The high-resolution measurements show that the depth to the water-ice table is highly variable within the potential Phoenix spacecraft landing ellipses, and is likely to be variable at scales that may be sampled by the spacecraft.     

Applying partial correlation method to analyzing the correlation between ionospheric NmF2 and height of isobaric level in the lower atmosphere

On the basis of a multiple linear regression model performed for ionospheric NmF2, partial correlation method is first applied to investigating the relation between NmF2 and h (the height of isobaric level) in the lower atmosphere over Wuhan, China during 1957―2004. The results show that partial correlation method can eliminate the influences of solar and geomagnetic activities as well as the seasonal varia- tion factors and reveal the true correlation between NmF2 and h in the lower atmosphere. A weak posi- tive correlation between NmF2 and h is found in the middle stratosphere. In addition, by comparing the partial correlation coefficients between NmF2 and its influence factors, we find that NmF2 is mainly affected by solar activity and the seasonal variation factors, and weakly affected by geomagnetic ac- tivity, but hardly affected by h in the lower atmosphere. The study suggests that partial correlation method is a helpful tool for investigating the correlation between ionospheric parameter and its influ- ence factors.     

热漏对混合热阻条件下卡诺热机性能的影响

在混合热阻条件下和卡诺热机性能分析的基础上,进一步研究热漏对循环的影响,导出了有热漏时,混合热阻条件下的卡诺热机的输出功率与效率的关系．     

全氢罩式退火炉退火热过程的研究(Ⅱ) --对流换热系数和钢卷径向等效导热系数的分析

介绍影响全氢罩式退火炉内换热的两个重要参数——对流换热系数和钢卷径向等效导热系数，详尽分析了两个参数的影响因素，并对比了氮气和氢气气氛下两参数的不同，从而在机理上阐明了全氢罩式炉相对传统混氢罩式炉的优越性，为优化炉内换热提供了理论的依据。     

太阳能螺旋槽管相变蓄热器强化传热性能研究

针对太阳能利用过程中的蓄热储能问题及螺旋槽管换热器的优点,将螺旋槽管引入太阳能相变蓄热器中,并对蓄热器的蓄热过程进行了数值模拟。首先以光滑管蓄热器为例实验验证了该模拟方法和所用模型的可靠性,进而以螺旋槽管为水流管道、相变材料为蓄热介质,利用Gambit 建立三维蓄热器模型,应用ICEM对几何模型进行网格划分,运用流体计算软件Fluent模拟计算螺旋槽管和光滑管相变蓄热器的蓄热过程,考察螺旋槽管的强化传热效果。模拟计算螺旋槽管蓄热器不同槽纹节距和槽深等结构参数对蓄热器蓄热过程的影响,并对其影响规律进行了分析。结果表明,螺旋槽管代替光滑管用于太阳能相变蓄热器,可有效提高相变蓄热过程中的对流换热强度和传热能力,缩短蓄热时间,在模拟范围内,得到的最佳螺旋槽管结构参数为节距p=7 mm,槽深e=0.4 mm。螺旋槽管传热性能良好,对其深入研究有望进一步改进相变蓄热器的设计方案。