基于稳定风场的架空天然气管道泄漏数值模拟

针对架空管道天然气泄漏问题,考虑管道自身对泄漏扩散的影响,利用计算流体力学(CFD)软件建立天然气管道三维泄漏模型,为提高模拟可信性和合理性,先对计算流域风场进行稳态模拟,再对天然气泄漏扩散过程进行瞬态模拟,分析天然气泄漏扩散规律及风速对泄漏扩散的影响。结果表明:在稳态风场模拟中,管道附近风场受管道影响十分明显,管道上下侧面风速极高;在瞬态天然气泄漏扩散模拟中,天然气泄漏初期的扩散受风速影响明显,验证了先进行稳态风场模拟的必要性,泄漏扩散达到稳定状态后出现气云沉降、单侧分布、尾部分叉、风速影响扩散距离的特征;同等风速条件下,较小浓度边界扩散范围大,达到稳定所需时间短,同等浓度边界条件下,风速与扩散影响面积和浓度边界达到稳定所用时间成反比。     

高原山体遮挡对湖泊和城区风场的影响

为了探究高原山体遮挡对湖泊和城区上空风场变化的影响,选取昆明市西山和西山东侧的草海及部分城区为研究对象,以1∶1 800的缩尺比制作了实物模型,利用风洞实验模拟了有山体遮挡和无山体遮挡在主导风西南风作用下的风场变化,并结合数值模拟验证了有山体遮挡情况下的风洞实验。实验结果表明：山体遮挡对下风向的山脚区和湖泊区风速影响较大;山体高度为260和460 m时,距离山体4 500 m范围内山体对下风向山脚区和湖泊区中部及南部的风速削减较大;山体高度为110 m时,山体对下风向区域的影响主要体现在对山前风速的削减,并未对湖泊和城市区域产生较为明显的风速梯度变化。     

阵性泥石流运动与堆积的欧拉-拉格朗日模型──Ⅱ.应用

采用文献［１］中提出的阵性泥石流运动与堆积的欧拉－拉格朗日模型,模拟了阵性泥石流的运 动过程和堆积形态,得出了与地学研究中观测结果较为一致的认识．文中针对影响阵性泥石流的关 键条件,重点通过改变密度、坡度和各阵泥石流的时间间隔等参数,分析了这些参数变化对泥石流 运动及堆积规律的影响,提出了简化分析整个阵性泥石流的条件。研究表明,应用经试验资料验证 的数学模型不但可以方便、快捷地定量描述阵性泥石流的一般特性,而且能够提供关于阵性泥石流 运动及堆积的更多细节。     

典型暴雨泥石流堆积扇危害范围演变规律

以小江流域蒋家沟、大白泥沟为研究区,利用1987~2014年陆地卫星影像数据,采用面向对象自动解译和人工目视解译相结合的方法,生成两条泥石流沟不同时期堆积扇危害范围数据集产品;结合地形资料,分析不同发育期泥石流堆积扇危害范围变化情况及其影响因素。分析表明:(1)1987~2014年,蒋家沟、大白泥沟泥石流堆积扇危害面积出现退缩趋势。(2)处于壮年期的大白泥沟流域堆积扇退缩幅度小,处于老年期的蒋家沟泥石流堆积扇退缩幅度大,且已趋于稳定。(3)水源、物源和人类活动是蒋家沟、大白泥沟堆积扇危害范围变化的主要影响因素。     

考虑地形和土地覆盖影响的参数化台风风场模拟

现有参数化台风风场模型通常采用单一地表粗糙度假设,忽略地形和土地覆盖的影响,使得参数化台风风场模型不能真实反映台风风场。本文基于GTOPO30(Global Topographic Data of 30 arc seconds)全球数字高程数据和USGS(U.S.Geological Survey)全球土地覆盖数据,将地形地貌效应等效为地表粗糙长度,建立了受西北太平洋台风影响的东亚地区的地表粗糙长度空间分布;并对比验证了3个典型地貌的地表粗糙长度。然后,对参数化台风风场模型进行了适当修正,使其能耦合地形起伏对风场产生的抬升和沉降作用。以WRF(Weather Research and Forecasting)模式的模拟结果为基准,采用3个历史台风案例,考察了地形地貌对参数化台风风场模拟的影响。对比结果表明,考虑地形地貌效应可以显著提升参数化台风风场模型对台风空间结构的模拟能力。考虑地形地貌影响的参数化台风风场模型的模拟结果与实测结果吻合较好。     

桂北铅锌尾矿库尾砂颗粒的大气风场数值模拟研究

以平地型铅锌尾矿库尾砂颗粒为研究对象,基于离散型随机轨道模型,数值模拟不同粒径尾砂颗粒在不同风速下的迁移路径和沉积距离。研究结果表明,风速对尾矿颗粒的运动轨迹有着明显的影响。当风速为0.5m/s时,50μm尾砂迁移距离较短,无法到达计算域口;而当风速增大为2.0m/s和3.5m/s时,尾砂颗粒迁移至计算域出口的时间随之缩短,分别为2 100s和1 230s。尾砂粒径对尾砂的污染距离也有明显的影响。当风速为3.5m/s时,粒径为100μm和150μm的尾砂颗粒在距尾矿库下风向大约1 500m和800m处完全沉积,而粒径为50μm的小粒径尾砂颗粒能迁移至尾矿坝下游3 000m以外。     

青海湖黑马河黄土的高密度光释光测年

西风环流与亚洲季风交互控制下的青海湖流域,对气候变化响应敏感。该区广泛分布的黄土记录了古环境古气候信息,但其在不同时间尺度上的沉积模式和沉积连续性尚不明晰。本文以青海湖西南的黑马河黄土剖面（HMHW）为研究对象,通过高密度光释光（optically stimulated luminescence,OSL）测年,结合粒度、磁化率和色度指标探讨其环境演变特征。结果表明：（1）黑马河黄土的沉积模式以快速堆积为主,集中于较冷的末次冰消期（13—12 ka）和晚全新世（~2 ka）;（2）早中全新世（11—4 ka）存在~7 ka的沉积间断;（3）黑马河黄土剖面（HMHW）的土壤粒度组分,以体积占68.68%的粉砂为主,砂次之,黏粒最少;整个剖面的平均粒径和亮度低值对应古土壤层,高值对应黄土层;磁化率的最大值在115 cm处为74.30×10 ^?8 m ³·kg ^?1,110 cm处的OSL年代为(1.52±0.16) ka,指示晚全新世（~2 ka）有古土壤发育。     

阵性泥石流运动与堆积的欧拉-拉格朗日模型——II.应用

采用文献「１」中提出的阵性泥石流运动与堆积的欧拉－拉格朗日模型,模拟了阵性泥石流的运动过程的堆积形态,得出了与地学研究中观测结果较为一致的认识,文中针对影响阵性泥石关键条件,重点通过改变密度、坡度和各阵泥石流的时间间隔等参数,分析了这些参数变化对泥石流运动及规程规律的影响,提出了简化分析整个阵性泥石流的条件,研究表明,应用经试验资料验证的数学模拟不但可以方便,快捷地定量描述阵性泥石流的一般特征,而     

崇明产业发展中环境影响因子与生态保护研究

崇明岛地处我国最大河流长江的入海口，作为世界上特大型河口的岛屿湿地，是仅次于台湾岛和海南岛的第三大岛屿，是唯一由泥沙堆积而成的冲积岛，也是“上海最后一块真正的生态净土”。上海“十一五”规划提出了按照环境优先、生态优先，统筹岛区产业发展的要求，实施产业发展的生态保护。这就是说在崇明岛产业发展过程中，要遵循生态规律，应用生态学的理论和方法，有意识地对崇明岛生态环境采取一定的对策及措施予以保护。