滨海城市道路边坡滑移的现场观测与理论分析

本研究通过对某滨海城市道路工程中的边坡滑移进行分析,采用现场观测与有限元分析相结合的方法,系统探讨了边坡滑移的原因和机制。通过现场观测,明确了边坡后仰及土体变形的情况,通过地貌特征确定了滑移区域。借助理正和PLAXIS软件,对比了极限平衡法与强度折减法在稳定性分析中的差异,揭示了在复杂地质条件和降雨等不利工况下,边坡稳定性的动态变化。本研究强调了现场观测在数值模拟中的指导作用,将现场观测结果用于滑移面范围的确定,并通过与模拟结果的交叉验证,提升了模型的准确性和科学性。分析结果显示,因排水不良等各种因素导致了地基强度下降,在暴雨荷载的共同作用下引发了滑移;该项目中,当土体实际强度降至设计强度的50%以下时,路基出现失稳。本研究同时表明,现场观测与数值模拟相结合的方法能够更准确地分析边坡滑移的机制,为类似地质工程问题提供新的研究思路和分析方法。

东海内陆架夏季台风与冬季寒潮沉积动力过程的差异——基于现场观测的认识

在全球变暖的背景下,台风活动在未来如何发展是关系到人类社会安全的重大问题之一。受器测记录时间长度的限制,我们对于台风长期的发展与演化机制的认识还不充分。从东海内陆架泥质区的沉积记录中提取台风信息,是了解几千年来影响我国的台风演变规律的有效手段。但是,其他极端事件,尤其是冬季寒潮,会影响台风沉积事件识别的准确性。台风与冬季寒潮大风沉积事件的辨识也是台风活动重建的难点之一。利用布放在东海内陆架泥质区的四脚架观测系统,分别获取了台风“天鹅”和冬季寒潮大风期间的海水温度、盐度、悬浮体浓度和海流等数据,并结合近海观测浮标的风速、风向和波浪等数据,探讨了台风与冬季寒潮沉积动力过程的差异。结果表明,台风与冬季寒潮在风向、有效波高和近底层流速变化上有一定的相似性,但是台风较高的强度更容易引起近底层沉积物的再悬浮;台风经过时,高浓度悬浮体主要来自海底沉积物的再悬浮,而冬季寒潮期间高浓度悬浮体与长江入海物质的输入有关。由于台风和冬季寒潮近底层海流流向的差异,在东海内陆架泥质区向海一侧边缘沉积记录中的砂层可能代表了台风事件沉积,是研究台风活动规律的良好研究材料。研究结果为从东海泥质区沉积记录中提取更准确的台风信息提供了科学参考。

基于时空四维多尺度分析方法的卫星遥感和现场观测联合同化研究

充分融合使用卫星遥感与现场观测信息,构建高质量的水下温盐场是海洋科学研究发展的前沿课题。目前,绝大多数同化系统使用的同化方案,均需要假设要素在海表与水下存在某种人为预先设定的关系,从而导致得到的温盐分析场人为性较强,不能完全客观地反映真实的海洋状态。本研究提出了一种不做任何关系假设,仅依靠不同种类的观测资料在时间和空间上的相互补充作用,融合卫星遥感与现场观测资料,进行时空四维多尺度分析的方案。通过与分别单独同化这两类观测资料的试验结果相比,该方案既可以得到较精准的温盐剖面结构特征,又能够反映出海面中尺度变化的细节信息,最大化地提取了观测资料中的多尺度信息,实现了“1+1>2”的效果,构建了完全客观的温盐分析场。研究结果还表明,同化卫星遥感海表面盐度资料可以有效改善温度和盐度的分析,证明了海表面盐度观测在温盐同化中的重要性。

江苏淤泥质潮滩剖面演变现场观测

为探究江苏中部沿海双凸型剖面演变特性,在江苏盐城川东港南侧潮间带布设了10个水准观测站,2012年9月至2013年11月对该潮滩剖面演变过程开展了现场观测。结果表明:该潮滩剖面呈现出双凸型特征,平均高、低潮位线附近的滩涂形成淤积率较高的地形凸点;潮间上带受潮流影响小,滩面高程相对稳定;平均高、低潮位之间的区域滩面高程季节性变化明显,总体呈现冲刷状态;潮间下带冲刷显著,滩面坡度增大。全剖面自岸向海呈现"稳定—淤积—稳定—淤积—冲刷"的双凸型剖面特征。

承载岩石地电阻率各向异性变化的实验研究与现场观测结果

对承载岩石地电阻率各向异性变化的实验研究结果与大震孕育过程中现场观测到的地电阻率各向异性变化特征进行了对比分析讨论。结果表明，孕震过程中地震现场地电阻率各向异性变化特征与承载岩石地电阻率各向异性变化的实验结果相近或相符，也与岩石破裂过程中裂隙发展的力学实验结果相一致。

福建东山湾海浪现场观测的统计特征

为分析福建省南部港湾──东山湾的波浪特征,采用S4型压力式方向波浪仪观测获取现场一个月的风浪过程资料,对其进行了统计分析和频谱分析,给出了波高和周期分布,特征波要素与频谱关系,结果表明:实测波高分布与瑞利分布基本相符;波浪谱的显著部分在狭窄的频率内,对应3、5、6、7级风谱峰密度值(m2s)分别为0.084 3、0.372 8、0.941 8、1.837 7,随着风速的增加,谱能也显著地增加,谱曲线下面的总面积增大,谱的显著部分波及的频率范围也扩大,且谱的显著部分沿低频率的方向推移,对应风浪的波高及周期范围增大.

分层开采底板岩层移动的现场观测研究

煤层开采会诱发底板岩层的变形和破坏 ,由此导致许多煤矿灾害的发生 ,最引人注目的是底板承压水的突出。对于厚煤层分层开采 ,由于第二分层及以下各分层开采时工作面围岩应力场与第一分层时具有明显不同的特征 ,将导致煤层底板岩层移动呈现不同的规律。介绍了分层开采煤层底板岩层移动的观测方法 ,提供了试验观测数据 ,并给出了分层开采煤层底板岩层的移动变形规律。试验成果对防治底板承压水的突出具有较大的意义。

长江河口北槽浮泥消长过程的现场观测

2 0 0 0年 8月 2 1～ 2 4日 (小潮汛 )和 9月 3～ 6日 (派比安台风过后 ,寻常潮 )在长江河口北槽下段通海航槽中进行定点观测浮泥潮周期变化过程及影响要素 ,本文对这些现场观测资料进行了描述和综合分析。长江河口北槽浮泥由细颗粒粘粒泥沙组成 ,中值粒径为 7.2 3μm ,小于 4 μm极细颗粒泥沙占 32 .7% ;浮泥的发育和运动存在明显的大小潮和涨落潮周期和风暴潮变化规律 ,实测小潮落憩浮泥厚为 0 .96m ,涨憩为 0 .78m ,涨急为 0 .2 0m左右 ,寻常潮落憩浮泥厚为 0 .73m ,涨憩为0 .5 3m ,涨急为 0 .17m左右。若遇小潮汛大风 ,因水位低 ,流速小 ,风浪对潮滩冲刷强 ,带入河槽泥沙多 ,河槽浮泥发育良好 ,反之 (大潮 )浮泥发育差。可见 ,北槽浮泥形成、发育和消失与泥沙来源、水流速等因素有关 ,若遇盐水楔入侵 ,更有利于浮泥充分发育 ;北槽浮泥容重均较小 (γs <1.2 5t/m3) ,而且活动性较大 。

挖泥船疏浚施工引起的悬浮物扩散现场观测研究

挖泥船疏浚施工引起的悬浮物扩散对海域环境具有危害性。对绞吸式挖泥船疏浚作业、耙吸式挖泥船疏浚和溢流引起的悬浮物扩散以及潮流流向、流速开展现场观测。结果表明,因疏浚对底泥的扰动作用,底部悬浮物浓度相对较大,表层悬浮物浓度相对较小。在对流和扩散作用下,形成以疏浚船为中心不断向外扩散的浑浊水体。溢流发生造成挖泥船附近水域悬浮物浓度增加,表层悬浮物浓度增幅较大。

粤北地区架空线路自然覆冰形态现场观测研究

现场观测了粤北地区典型输电线路的覆冰情况,对杆塔的覆冰厚度、冰凌长度及数量、冰密度进行测量,研究了导线和绝缘子的覆冰形态及其与杆塔高度、绝缘子电场电位、绝缘子悬挂方式和位置等的关系。结果表明:该地区覆冰透明,覆冰水电导率均小于15μs/cm,冰密度为0.695～0.9 g/cm3,为雨凇;同一杆塔不同高度的覆冰形态不同;覆冰时导线上表面冰较厚,融冰时下表面冰较厚且有冰凌;地线下表面几乎无冰棱;绝缘子串高压端的覆冰比低压端严重;绝缘子的覆冰较杆塔和导线稍严重;插花串的使用可有效减少绝缘子片间桥接;不同相绝缘子的覆冰无差别;冰棱外翘现象较普遍,出现较随机,是电场和微环境风等因素综合作用的结果。

海浪方向谱的现场观测与分析

方向谱是海浪的基本性质之一。本文在国内首次采用测波仪阵列法在渤海采油平台上成功地观测到海浪方向谱，给出了当地随波浪成长而变化的方向谱表达式。观测前采用数模和模型试验方法，对阵列的布置型式、测波仪间距和平台等对观测结果的影响，以及现有各种方向谱分析方法的精度等进行了对比分析，为提高观测精度，保证方向谱分析的质量提供了依据。

苏南运河船行波现场观测及物理模型试验研究

对现场观测的苏南运河镇江段船行波相关资料采用物理模型试验进行了验证,并分析比较了500 t和1000 t货船在不同载重、不同航行线路情况下在直立岸壁附近产生的船行波最大波高与航行速度的关系,相关数据可供设计参考。

连云港主航道适航水深及现场观测研究

通过分析连云港的泥沙特性以及港口淤积现状,对连云港主航道的适航水深的应用进行了研究,并结合室内的流变试验和船模阻力试验确定了适航重度值;同时利用双频测深仪、音叉密度计等仪器对连云港主航道开展了现场实船测量,分析了适航资源的分布情况以及船舶对浮泥的扰动情况,为连云港港区适航水深资源的利用提供了技术支撑。研究结果表明:连云港主航道的适航淤泥重度值为12.2 k N/m^3;主航道、港池泊位浮泥分布较为均匀,适航厚度基本在10~15 cm范围内;船舶在航行过程中对浮泥产生了一定的扰动,船体尾部出现较为明显的浑浊带。

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.

斜拉索风雨振现场观测与振动控制

介绍了斜拉索风雨振现场观测与振动控制研究的情况。在湖南岳阳洞庭湖大桥上建立了风雨振观测系统,并连续4年进行了长时间现场观测,在风速、风向、雨量等参数对风雨振的影响规律与拉索风雨振振动形态方面有了新的发现。提出了一种多模态振动控制的参数优化方法。进行了拉索—磁流变阻尼器系统的减振性能仿真研究与现场试验研究,全面评估了磁流变阻尼器的实际减振性能。开发了一套磁流变式拉索减振系统,并于2002年在该大桥全桥实施,3年来显示了良好的减振效果。同时针对城市桥梁磁流变减振系统的低压供电线路最易受到人为破坏的问题,设计开发了一种永磁可调式磁流变阻尼器(PMAA-MR),并将其成功应用于湖南长沙洪山庙大桥的拉索减振。

基于海上风电场构建海洋水文同步实时现场观测系统的思考

海上风电是一种清洁的可再生能源。本文简述了海上风电发展概况,并介绍了广东省在南海北部建设海上风电场的进展,同时描述了南海北部一些典型的海洋水动力过程及其现场观测研究存在的难题;最后提出利用海上风电场构建海洋水文现场同步实时网络系统的观点,指出利用这些长期定点的网络式观测数据对研究海洋中小尺度动力过程等的优势。希望能为促进海上风电与海洋科学研究的融合发展提供参考。

排水性沥青路面降噪效果的现场观测

在杭(州)—金(华)公路上铺筑了12000m^2的排水性路面,具有高的孔隙和良好的宏观构造。现场测试表明,排水性路面能显著降低道路交通噪声和车内噪声,因而铺筑低噪声路面具有很好的环保效益。

开孔沉箱盖板顶托力现场观测与分析

针对某工程开孔沉箱消浪室盖板顶托力问题,采用现场观测研究手段,对顶托力与潮位进行观测,总结潮位和顶托力分布特点,分析顶托力在单日、短时长和整个观测期间的规律以及顶托力过程和历时,对比盖板抬高0. 5 m后顶托力变化。结果表明:顶托力增长过程与潮位升高过程一致,盖板受力为潮位静水压力和波浪动水压力共同作用的结果,不同仓之间的受力表现为后仓>中仓>前仓,若盖板抬高0. 5 m,盖板受力状态将得到明显改善,沉箱盖板底高程对顶托力起着决定作用。

围海造陆工程泄水口吹填土流失现场观测研究

围海造陆工程泄水口吹填土流失不仅影响周边海域生态环境,而且降低企业效益。选取天津市南港吹填造陆工程为观测对象,探索与流失量相关因素之间的关系。吹填土以淤泥、淤泥质土、粉质粘土为主。现场观测主要包括吹填量、泄水口的流速、过水断面面积、浓度、流失量以及闸箱式泄水口的挡板上过水厚度。结果表明在吹填施工的中后期疏浚泥浆通过泄水口的流失率相当严重,流失土的颗粒平均粒径均较小。日吹填量不是影响流失量和流失率的主要因素,流失率对闸箱式泄水口的挡板顶标高的变化较为敏感,适时的增大泄水口的挡板顶标高,延长水力停留时间,提高泥沙落淤沉降效率,能显著降低流失率。

基于现场观测的海洋结构冰堆积过程和危害分析

基于渤海冰区多座抗冰平台的现场观测,对寒区结构冰堆积的分类和引起的结构冰力进行了描述。列举真实平台说明冰堆积对结构整体稳定性和局部构件的危害,并讨论了可行的解决方法。寒区结构冰堆积的研究对于平台结构的选型和尺寸优化都有重要意义。