波流作用下底泥输移的非线性粘弹性体模型

河口海岸环境中的淤泥在风浪、潮流作用下的输移,对港口航道淤积和污染物扩散有重要影响。通过研究淤泥的流变特性,提出了非线性粘弹性模型,建立了波流共同作用下底泥输移计算的理论方法,并考虑了波浪不规则特征的影响,其计算结果与水槽实验结果大致吻合。     

潮流和波浪的挟沙能力

我国河口和海岸多为粉沙和淤泥所覆盖,在潮流和波浪共同作用下,泥沙极易悬浮和输移.因而对潮流和波浪共同作用下挟沙能力规律的研究,在学术上和应用上均具有重要意义.然而由于问题极为复杂,过去的研究,一般局限于经验分析,尚缺少理论上的阐述.在建立经验关系时,一般都将波浪轨迹质点速度与潮流速迭加值作为综合动力因子.由于此两种     

太湖表层沉积物的空间分布与层序特征分析

利用StrataBox浅水剖面测深系统对大型浅水湖泊-太湖沉积物进行了高密度走航式探测,采用SonarWiz.Map声学软件包对测量矢量图谱进行了解译,并就解译结果与太湖沉积岩芯及北部湖区姚湾地层剖面进行了对比.结果显示,太湖水-土界面以下10m内沉积地层层序较清晰,湖相沉积物(地层U1)直接堆覆于黄土层(地层U2)上,接触界面年代不整合.湖相沉积物(淤泥及淤泥质黏土)主要呈带状分布于太湖西部沿岸,并延伸至东南部的西山岛及西北部湖区,其余湖区大面积出露致密坚硬的黄土层.整套湖相沉积物在太湖的沉积厚度主要集中于1~2m,而与现代环境密切相关的淤泥层厚度主要集中于0.03~1.0m,入湖河流泥沙输移以及湖流等水动力作用是影响湖相沉积物空间分布的主要因素.     

江汉平原洪湖流域营养物质输移演变数值模拟

流域营养物质输入是湖泊富营养化的重要营养物质来源. 应用分布式水文模型SWAT, 以长江中游洪湖流域为研究对象, 对流域营养物质输移变化的时间序列进行数值模拟. 根据不同阶段流域营养物质输移驱动因子分析, 设计了3个阶段的模拟试验, 以反映变化环境条件下流域营养物质输移演变的特征. 研究界定出流域营养物质输移演变3个阶段中, 营养物质输移通量的变化幅度、变化速率. 由自然状态, 经建国初期, 至20世纪80年代以来, 流域营养物质的输出浓度与总量分别经历了以下变化, 总氮(TN): 0.12→0.31→1.15 mg/L, 420→1650→6522 t/a, 总磷(TP): 0.018→0.057→0.117 mg/L, 78→303→665 t/a. 流域营养物质输移演变经历了1840到1950年间的缓慢增长, 20世纪80年代初年平均增长率1.4%的渐增, 再到90年代初2.4%的年增长率, 直至90年代后期的15%, 富营养化趋势明显增强, 反映了流域人类活动影响程度不断增强, 逐渐取代气候因子, 成为流域营养物质输移的主导驱动因子.     

淤泥质床面的阻力特征

淤泥质河口、海岸遍及世界各地,在我国的分布也相当广泛.人们发现淤泥质床面的糙率或阻力系数远低于正常值,这种减阻现象可能是由于两个方面的原因所引起:一是淤泥质床面的柔顺性影响,在水流、波浪的频繁作用下床面泥沙不易固结,都具有不同程度的柔顺性;二是悬浮在水流中的粘性细颗粒泥沙的影响.以往的研究都只着眼于分析悬沙对减阻的影响,而对淤泥质床面柔顺性的影响至今仍无人涉及,本文将综合分析两方面因素的影响,并从猝发周期和能谱结构的变化来进一步揭示淤泥质床面的减阻机理.     

对采空区下煤巷道锚固参数与锚固效果的研究

通过以地质力学条件为基础的数值计算方法,系统地对嘉乐泉煤矿8号煤采空区下9号煤运输/回风顺槽围岩锚固参数与锚固效果进行研究,并分析了计算结果,为同类施工提供借鉴.     

泥石流体的应力应变自组织临界特性

从泥石流体应力应变自组织临界特性的观点出发, 探索了在暴雨激发下, 斜坡松散碎屑土触变液化系统内部不同因子间的相互非线性作用, 使得斜坡碎屑土自然地朝临界极限应力状态发展, 最终暴发坡面泥石流. 并根据沟道中黏性泥石流阵性流输移系统的自组织临界特性, 以及泥石流规模与频率间的幂律关系的观测分析, 阐述了泥石流体自组织结构的相似性.     

长江中游河道床面冲淤及河岸崩退数学模型研究及其应用

三峡工程运用后,长江中游河段持续冲刷,局部河段崩岸现象较为突出,尤其在荆江河段.崩岸不仅影响局部河段河势的稳定,同时还影响两岸防洪及航运安全.本研究通过耦合一维水沙动力学模块、潜水位变化模块以及二元结构河岸稳定性分析模块,建立了模拟坝下游冲积河道床面冲淤及河岸崩退的一维耦合数学模型.采用该模型分别计算了不同年份长江中游荆江段的河床变形过程,对模型进行较为详细地率定和验证.计算结果表明:该模型能较好地反演研究河段内的水沙输移过程,并能模拟出主要崩岸发生区域及崩岸宽度;崩岸主要受近岸水流冲刷作用控制,但河岸土体内潜水位变化对上荆江河段崩岸的影响也较为显著;在下荆江河段,超过50%的河岸在洪峰期发生绕轴崩塌现象.此外,还分析了河段出口水位及河岸土体特性参数变化对崩岸计算结果的影响,这些参数的敏感性测试结果表明:当出口断面水位由于洞庭湖入汇而上升时,河段水面纵比降及平均流速减小,导致研究河段内崩岸宽度会有所降低;土体起动切应力的减小对河岸崩塌的影响最为显著,尤其在下荆江河段.     

细菌驱动“电泥”

<正>在海洋沉积物中的细菌的作用下,海底淤泥有可能导电——这一结果有助于解释研究人员在海洋沉积物中检测到的大量的电活动,这是不久前发表在《自然杂志上的一项研究报道。     

生物作用对海岸带泥沙运动的影响

海岸带泥沙运动输移及海岸地貌演变规律是海岸带海陆相互作用研究中重要的科学问题.海岸带地区丰富而活跃的生物因子与泥沙颗粒相互影响,赋予了泥沙颗粒"生物特性",深化了对传统海岸泥沙运动力学的认知,相关研究正逐渐成为研究热点.本文针对海岸带泥沙运动中的生物作用,结合国内外文献,综述了植物、底栖动物、微生物等生物因子在海岸带地...     

ECOMSED模式及其在海洋数值模拟方面的应用

文章主要介绍了ECOMSED模式的发展、功能等。ECOMSED模式是一个具有发展前景的水动力和沉积物输移模型,能较好地拟合岸线和较为方便地处理浅海变化的海底地形,在海洋数值模拟方面得到了广泛应用。     

ECOMSED模式及其在海洋数值模拟方面的应用

文章主要介绍了ECOMSED模式的发展、功能等.ECOMSED模式是一个具有发展前景的水动力和沉积物输移模型,能较好地拟合岸线和较为方便地处理浅海变化的海底地形,在海洋数值模拟方面得到了广泛应用.     

输流管道振动的被动控制研究

输流管道在内部流动流体和外部激励作用下,展现出复杂的振动特性。随着工程中对振动控制水平的要求越来越高,输流管道振动的控制研究吸引的关注也逐渐增多。文章对输流管道振动被动控制研究进行了梳理。首先,介绍输流管道振动被动控制的重要性和存在的困难;其次,简介输流管道动力学研究的一般特点;然后,综述了输流管道被动控制研究的进展;最后,对未来需要深入研究的方向给出建议。期望文章有助于科研人员了解输流管道振动被动控制的研究现状,并能引起更多关注,从而促进管道系统高效、安全运行。     

输流管道振动的被动控制研究

输流管道在内部流动流体和外部激励作用下,展现出复杂的振动特性。随着工程中对振动控制水平的要求越来越高,输流管道振动的控制研究吸引的关注也逐渐增多。文章对输流管道振动被动控制研究进行了梳理。首先,介绍输流管道振动被动控制的重要性和存在的困难;其次,简介输流管道动力学研究的一般特点;然后,综述了输流管道被动控制研究的进展;最后,对未来需要深入研究的方向给出建议。期望文章有助于科研人员了解输流管道振动被动控制的研究现状,并能引起更多关注,从而促进管道系统高效、安全运行。     

沙粒蠕移运动轨迹的光学测量及分析

采用高速数字摄影记录了大气边界层风洞中的沙粒蠕移运动. 通过非负减法、自动阈值法以及双向粒子追踪法的组合, 从图像序列中提取了蠕移运动数字轨迹, 并由此计算得到用于蠕移轨迹类型划分的蠕移运动初速分布. 对两种蠕移轨迹的速度增长率及历时进行了统计分析, 结果表明: 风曳力起动蠕移颗粒运动速度保持性较好, 随着摩阻风速增大, 其运动骤停性及骤停之前的加速性增强; 而碰撞起动蠕移轨迹的速度增长率的分布稳定, 基本不受摩阻风速变化的影响, 且其主要范围为[0,1], 表明碰撞起动蠕移颗粒更易于在运动过程产生速度衰减. 两种轨迹的历时均为高斯分布, 随着摩阻风速增大, 床面运动随机性增强, 轨迹历时趋于减小.     

水和重水红外吸收光谱的Car-Parrinello分子动力学模拟

红外吸收光谱在水的热力学及动力学特性研究中起到了关键作用.本文采用基于密度泛函理论的Car-Parrinello分子动力学(CPMD)方法研究了水和重水的红外吸收性质及介电和光学特性.以能量最小化构型为输入结构,运用该方法计算室温下水和重水的分子电偶极矩总和,进而通过傅里叶变换得到红外吸收光谱.数值分析表明:室温下水和重水红外吸收光谱的理论计算值与文献中实验结果相吻合,表征OH键拉伸模式的光谱峰值位置略有红移,验证了CPMD方法的可行性,为高温高压等极端工况下水的基础物性参数研究提供了参考.     

类星体的α_M-M图

在最近的研究工作中,我们发现类星体的射电谱指数a和绝对星等M之间存在某些有意义的联系. 同文献[1,2]的作法一样,我们把类星体的射电谱指数a分为低频、中频、高频三段:a_L(178～408MHz)、a_M(408～1415MHz)、a_H(1415～5000MHz).在宇宙学红移的假设下,应用已作银河消光修正A_v和红移修正K_v的视星等、红移近似关系式来计算绝对星等:     

The Ultimate Bearing Capacity of Continuous Composite Slabs with Partial Shear Connection Model

文章基于部分剪力连接模型,利用结构力学的基本原则,同时考虑了各种因素的影响,对不同工况作用下的连续组合板的极限承载力计算方法进行了推导.提出的计算方法能够较为准确地计算出连续组合板的极限承载力,最后给出了实用的设计表达式.     

钯纳米粒子体系中的近场耦合与SERS效应

利用广义米氏散射理论(Generalized Mie)从理论上系统研究了球形钯纳米粒子二聚体的线性光学性质及其表面增强拉曼散射效应. 计算表明, 粒子间的近场耦合效应对粒子对的吸收、散射和消光光谱影响显著, 其表面等离子体激元共振峰的位置随粒子间隔的变小而显著红移. 在耦合效应和尺寸效应的共同作用下, 钯纳米粒子二聚体中“热点”位的最大SERS增强因子可达到107~108, 表面平均SERS增强因子可达105~106. 通过对远场和近场的对比研究, 发现消光谱与粒子间的近场增强谱的谱型大致相同, 但消光谱的极值峰位与SERS的最大增强峰位之间存在一定的偏离, 这显示了表面等离子激元共振对远场和近场的不同影响, 我们对此进行了讨论. 相关结果对揭示远场与近场的关联性及探索过渡金属体系中表面增强散射的电磁场增强机理有较重要的科学意义.     

黑色淤泥变白砖

城市下水道是保障居民洁净生活的重要设施之一．但却让市政工人非常烦恼，因为处理下水道的淤泥是一件令人头疼的事情。环保部门也为这些淤泥而烦恼，而下水道淤泥是城市河道的污染源之一。最近，德国研究人员发现可以利用城市下水道的淤泥来制造生态砖。如果这项技术能够推广，人们就再也不必为下水道淤泥污染而烦恼了。