半干旱地区大气水汽含量反演分析
长江三峡大石板滑坡计算参数反分析
收稿日期:2005Ο04Ο19 基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(2002C B412707) 作者简介:高德军(1970— ),男,山东临朐人,博士研究生,主要从事岩石力学方面的研究.长江三峡大石板滑坡计算参数反分析 高德军1,徐卫亚1,郭其达2 (1.河海大学岩土工程研究所,江苏南京 210098;2.三峡大学土木工程学院,湖北宜昌 443002) 摘要:在研究长江三峡库区大石板滑坡约束条件和某一确定计算状态的基础上,利用极限平衡理论 方法对滑坡的滑带土进行了计算参数反分析,并通过敏感性分析确定了计算参数的取值.结果表明:计算参数c (黏聚力),φ(摩擦角)值的反分析存在解的非唯一性,只有确定了边坡的临界状态并选定相应的评估指标后,才有可能获得准确结果;反分析得到的滑带土c ,φ值与临界状态的滑带赋存条件相对应,当进行其他工况的稳定分析及工程设计时,应根据经验及工程类比结果进行折减. 关键词:长江三峡;大石板;滑坡;反分析;计算参数中图分类号:P642.22 文献标识码:A 文章编号:1000Ο1980(2006)01Ο0074Ο05边坡滑带土的黏聚力(c )和内摩擦角(φ)等力学计算参数的取值正确与否,会直接影响到边坡的稳定计算和工程设计.目前确定c ,φ值的方法有试验、工程类比和反分析3种.试验方法是确定滑带土计算参数的途径之一,但c ,φ值需通过大量试验才能得出.此外,试样的失真、滑带土的非均匀性、试验误差和试验结果的多样性等,也会给试验成果的选用带来识别上的很大困难.工程类比法是一种经验估算方法.由于滑坡的成因、结构条件、边界条件、土体性质及研究者的经验等存在一定的差异,工程类比法也不可能准确地得出滑 带土的计算参数.在工程设计中,常采用反分析方法确定计算参数(等效力学计算参数)[1Ο5] . 目前,边坡稳定分析常用的方法是弹塑性有限元法和刚塑性体极限平衡法[6Ο9] .由于极限平衡法不仅物理概念清晰,求解方便,可同时求出滑坡的不平衡力(剩余下滑力),为滑坡加固提供设计依据,而且滑坡稳定分析与加固设计采用同一理论模型,计算结果更为可靠,因而在工程中得到广泛应用. 本文以长江三峡库区大石板滑坡为例,在研究滑坡体边界条件和计算状态的基础上,利用极限平衡理论方法对滑坡的滑带土进行了计算参数反分析. 1 反分析基本原理 1.1 土体边坡计算参数反分析的定义 边坡反分析就是先根据确定的边界条件和工况状态下的稳定状态评估指标建立数学模型,然后利用此模型反演边坡土体的计算参数c ,φ值.由于反分析c ,φ时是通过1个方程来求解2个未知参数,因而其解具有不确定性.一般情况下,采用反分析方法时需结合试验、经验或敏感性分析等方法才能确定出参数的取值.1.2 反分析过程11211 建模 反分析建模常用的方法是极限平衡分析法.极限平衡分析法的基本假定是:土体为理想刚塑性材料;加荷过程中土体不发生任何变形;达到极限平衡状态时土体将沿某破裂面发生剪切变形. 工程上最常用的平面极限平衡计算方法为条分法.条分法包括毕肖普法、改进瑞典条分法、传递系数法、分块极限平衡法和简布法等[10].在条分法中,稳定状态评估指标(稳定系数)K 的表达式为 K = ∑n i =1 E i ∑n i =1 T i = ∑n i =1 E (x i ,y 1i ,y 2i ,y 3i ,ρg ,ρw g ,c ,φ )∑n i =1 T (x i ,y 1i ,y 2i ,y 3i ,ρg ,ρw g )(1) 第34卷第1期2006年1月河海大学学报(自然科学版)Journal of H ohai University (Natural Sciences )V ol.34N o.1Jan.2006
四 大气环流及其对气候的影响(1)
四大气环流及其对气候的影响（1） 一、选择题 读北半球大气环流示意图，回答1～2题。 1．受①②气压带、风带交替控制形成的气候类型是( ) A．地中海气候 B．热带草原气候 C．亚热带季风气候 D．热带沙漠气候2．当气压带⑤被切断时，下列说法正确的是 ( ) A．正值北半球夏季，北京盛行东南风 B．南亚盛行东北风 C．北印度洋的季风洋流呈顺时针流动 D．我国东南沿海常受台风影响下图为某月沿0°经线海平面平均气压分布图。读图，回答3～4题。 3．上述“某月”是( ) A．1月 B．4月 C．7月 D．10月 4．该月份甲地盛行( ) A．东南风 B．东北风 C．西南风 D．西北风 读我国东部某地某月的气温分布情况图，回答5～6题。 5．造成等温线在D处发生弯曲的主要因素是( ) A．地形影响 B．大气环流 C．太阳辐射 D．人为活动 6．从气温分布情况判断，F处(图中阴影部分)可能为( ) ①山峰②高原③湖泊④城市 A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 下图示意某月份海平面平均气压沿两条纬线的变化状况。读图，回答7～8题。 7．该月份可能是( ) A．1月 B．4月 C．7月 D．10月 8．图示区域50°N纬线的东西气压差大于30°N的，其主要影响因素是( ) A．太阳辐射 B．海陆分布C．大气环流 D．地势起伏 气压系统分两类，一类始终与三圈环流形成的气压带保持一致，终年存在，称为永久性气压系统；另一类由海陆热力差异形成，主要限于低空且具有季节性，称为半永久性气压系统。读北半球某月气压中心分布图，回答9～10题。
9．图中气压中心气压状况出现的时间和P地的风向分别为( ) A．1月东南风 B．7月西北风C．7月东南风 D．1月西北风 10．图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个气压中心，属于永久性气压系统的是( ) A．Ⅰ、Ⅲ B．Ⅱ、Ⅳ C．Ⅰ、Ⅳ D．Ⅱ、Ⅲ 读某半岛及周边区域示意图，回答11～12题。 11．关于甲、乙两地降水的差异及原因的叙述，正确的是( ) A．甲地多于乙地，甲地距海洋近 B．甲地少于乙地，乙地多地形雨 C．甲地多于乙地，甲地受副高控制 D．甲地少于乙地，乙地受西风控制时间长12．该半岛1月和7月盛行风向有明显的变化，根本原因是( ) A．地形差异 B．海陆位置差异 C．植被差异 D．地球的公转 二、综合题 13．下图为世界部分地区气候类型分布图。读图，回答下列问题。 (1)在图的左侧用箭头画出风带的风向。 (2)图中反映的是北半球________(季节)气压带风带位置，其中甲气压带的名称是____________。 (3)图中①气候的特点是______________。②气候的成因是________________，该气候在地中海沿岸面积最大，主要原因有____________等。③地发展种植业的优势条件是________；④处为________气候； ⑤地在图示季节盛行风向为______________。 (4)澳大利亚大陆降水从北、东、南三面向中西部减少，其中澳大利亚北部________(1、7)月份多雨，其原因是________________________________________________________________________。 14．下图为某季节沿60°N纬线海平面气压变化柱状图(单位：百帕)。读图，回答下列问题。
1大气环流及其对气候的影响
1大气环流及其对气候的影响
四大气环流及其对气候的影响（1） 一、选择题 读北半球大气环流示意图，回答1～2题。 1．受①②气压带、风带交替控制形成的气候类型是( ) A．地中海气候 B．热带草原气候 C．亚热带季风气候 D．热带沙漠气候 2．当气压带⑤被切断时，下列说法正确的是 ( ) A．正值北半球夏季，北京盛行东南风 B．南亚盛行东北风 C．北印度洋的季风洋流呈顺时针流动 D．我国东南沿海常受台风影响 下图为某月沿0°经线海平面平均气压分布图。读图，回答3～4题。 3．上述“某月”是( ) A．1月 B．4月 C．7月 D．10月 4．该月份甲地盛行( ) A．东南风 B．东北风 C．西南风 D．西北风读我国东部某地某月的气温分布情况图，回答5～6题。 2
3 5．造成等温线在D 处发生弯曲的主要因素是( ) A ．地形影响 B ．大气环流 C ．太阳辐射 D ．人为活动 6．从气温分布情况判断，F 处(图中阴影部分)可能为( ) ①山峰 ②高原 ③湖泊 ④城市 A ．①② B ．②③ C ．①④ D ．③④ 下图示意某月份海平面平均气压沿两条纬线的变化状况。读图，回答7～8题。 7．该月份可能是( ) A ．1月 B ．4月 C ．7月 D ．10月 8．图示区域50°N 纬线的东西气压差大于30°N 的，其主要影响因素是( ) A ．太阳辐射 B ．海陆分布 C ．大气环流 D ．地势起伏 气压系统分两类，一类始终与三圈环流形成的气压带保持一致，终年存在，称为永久性气压系统；另一类由海陆热力差异形成，主要限于低空且具有季节性，称为半永久性气压系统。读北半球某月气压中心分布图，回答9～10题。
大气中的水汽滞留函数解读
大气中的水汽滞留函数 张学文 (乌鲁木齐沙漠气象研究所,中国气象局, 新疆,乌鲁木齐,830002 (受科技部科技公益研究专项2004DIB3J118 资助 提要:水分从蒸发进入大气到变成雨雪再降落大约在空中滞留(存活9天,而9天只是水汽在大气中的平均寿命。我们应当知道在大气里现存的总水汽量中已经在大气里滞留(存活1天、2天或者n天的水汽分别占有的百分比是多少。描述这个问题需要引入大气中的水汽滞留函数概念。本文阐明了水汽滞留函数的物理含义并且指出它应当是一个负指数方程。 关键词:大气中的水分循环,大气中的水汽滞留函数 1. 引言 就全球而论,大气中持有的水汽约为25毫米[1],而每年的降水量(约1000毫米,是它的40倍。大气要维持水分平衡必然要从下垫面的水分蒸发中补充1000毫米(相当于补充40次,1000毫米/25毫米的水分。这也说明水分从蒸发进入大气到形成雨雪而脱离大气,一年要循环40次,即大气中的水汽9天(365/40就更新一次,即水汽蒸发进入大气在空中平均滞留9天又回到下垫面[2]。 “9天”是描述大气中的水分循环的重要参数。但它只是个平均值,实际情况肯定有的水汽滞留时间更长或者更短。面对大气中现存的水汽,我们可以问,它们进入大气1天、2天、…n天就离开大气的水分占了水汽总量的百分比是多少,回答这个问题显然不是求一个未知数,而是求一个未知函数,描述不同滞留时间的水汽占的百分比的函数。 文献[3]提出了分布函数概念和它在气象学中的应用问题,不同滞留时间的水汽各占多大的比例的问题实际上就是分布函数概念的一个特例。文献[4,5]给出了在不
同约束条件下利用最复杂原理(最大熵原理求得其分布函数的思路、原理和技术。本文就利用这种思路给出一种(可以不是一种理论的水汽滞留函数。 2. 水汽滞留函数f(τ 本文分析某个气候阶段(例如30年的地球大气中的水汽的总的情况。根据前面的讨论,我们把f(τ称为水汽滞留函数:这个函数的自变量τ是水汽在最近的一次蒸发进入大气后已经存在(滞留的时间长度。而f值表示水汽滞留时间在τ±0.5这个范围(即时间的单位增加量的水汽在大气里的水汽总量中占的百分比。f的量刚是时间的负一次方。 根据分布函数的一般定义[5],水汽滞留函数就是一种具体的分布函数。根 据文献 [4,5]的研究,我们可以在分析该分布函数涉及的物理过程是否存在随机性和应当具有的约束条件的基础上引入最复杂原理(最大熵原理,从而推求理论的分布函数。 3. 从熵原理和约束条件求水汽滞留函数 要具体追踪每天蒸发的水汽在大气中的行踪是十分困难的。但是从气候角 度分析问题,不仅得到了水汽在大气中平均存在9天的知识,而且可以把天气演变过程仅仅看作是气候平均情况下的随机扰动。而承认气候的形成中包括天气过程这个随机性也就可以引用最复杂原理(最大熵原理了。 根据 [6]的研究思路和举例,如果存在着很多地位相同的个体,每个个体就 某标志值x 在同一时刻只能取一个值,但是各个个体的标志值可以不同,那么可以用一个分布函数描述具有不同的标志值的个体各有多少。而当 ● 各个个体的标志值必然大于零,而且其平均值应当是常数 ● 如果各个个体的标志值究竟取什么数值具有随机性
大气环流及其对气候的影响
四大气环流及其对气候的影响（1）一、选择题 读北半球大气环流示意图，回答1～2题。 1．受①②气压带、风带交替控制形成的气候类型是( ) A．地中海气候 B．热带草原气候C．亚热带季风气候 D．热带沙漠气候2．当气压带⑤被切断时，下列说法正确的是 ( ) A．正值北半球夏季，北京盛行东南风B．南亚盛行东北风 C．北印度洋的季风洋流呈顺时针流动D．我国东南沿海常受台风影响 下图为某月沿0°经线海平面平均气压分布图。读图，回答3～4题。 3．上述“某月”是( ) A．1月 B．4月 C．7月 D．10月 4．该月份甲地盛行( ) A．东南风 B．东北风 C．西南风 D．西北风 读我国东部某地某月的气温分布情况图，回答5～6题。 5．造成等温线在D处发生弯曲的主要因素是( ) A．地形影响 B．大气环流C．太阳辐射 D．人为活动 6．从气温分布情况判断，F处(图中阴影部分)可能为( ) ①山峰②高原③湖泊④城市 A．①② B．②③ C．①④ D．③④ 下图示意某月份海平面平均气压沿两条纬线的变化状况。读图，回答7～8题。 7．该月份可能是( ) A．1月 B．4月 C．7月 D．10月 8．图示区域50°N纬线的东西气压差大于30°N的，其主要影响因素是( ) A．太阳辐射 B．海陆分布C．大气环流 D．地势起伏 1 / 7
2 / 7 气压系统分两类，一类始终与三圈环流形成的气压带保持一致，终年存在，称为永久性气压系统；另一类由海陆热力差异形成，主要限于低空且具有季节性，称为半永久性气压系统。读北半球某月气压中心分布图，回答9～10题。 9．图中气压中心气压状况出现的时间和P 地的风向分别为( ) A ．1月 东南风 B ．7月 西北风C ．7月 东南风 D ．1月 西北风 10．图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个气压中心，属于永久性气压系统的是( ) A ．Ⅰ、Ⅲ B ．Ⅱ、ⅣC ．Ⅰ、Ⅳ D ．Ⅱ、Ⅲ 读某半岛及周边区域示意图，回答11～12题。 11．关于甲、乙两地降水的差异及原因的叙述，正确的是( ) A ．甲地多于乙地，甲地距海洋近 B ．甲地少于乙地，乙地多地形雨 C ．甲地多于乙地，甲地受副高控制 D ．甲地少于乙地，乙地受西风控制时间长 12．该半岛1月和7月盛行风向有明显的变化，根本原因是( ) A ．地形差异 B ．海陆位置差异 C ．植被差异 D ．地球的公转 二、综合题 13．下图为世界部分地区气候类型分布图。读图，回答下列问题。 (1)在图的左侧用箭头画出风带的风向。 (2)图中反映的是北半球________(季节)气压带风带位置，其中甲气压带的名称是____________。 (3)图中①气候的特点是______________。②气候的成因是________________，该气候在地中海沿岸面积最大，主要原因有____________等。③地发展种植业的优势条件是________；④处为________气候；⑤地在图示季节盛行风向为______________。 (4)澳大利亚大陆降水从北、东、南三面向中西部减少，其中澳大利亚北部________(1、7)月份多雨，其原因是________________________________________________________________________。 14．下图为某季节沿60°N 纬线海平面气压变化柱状图(单位：百帕)。读图，回答下列问题。
大气环流对气候的影响教案
第二章第一节大气的热状况与大气受热过程 【教学目标】 了解空气的流向对地球气候的影响，掌握大气环流对气候影响的规律。 理解单个的气压带或风带控制下地区的气候特征，以及气压带和风带交替控制下的气候特征。通过对不同的气候类型进行分析，让学生掌握单一的各气压带或风带控制下地区的气候特征。【教学重难点】 教学重点：各气压带或风带控制下形成的气候类型以及特征。 教学难点：单一的气压带或风带控制下的气候特征以及气压带和风带交替控制下的气候特征。【课前准备】 课件制作、收集资料、设置导学案 【教学方法】 讲述法、多媒体辅助教学法、讨论法 【教学过程】 一、复习导入 同学们还记得我们之前所学的三圈环流吗？下面，我们一起来回忆一下三圈环流的形成。 赤道：赤道附近是地球接受太阳辐射量最多的地区，其气温 高，空气上升形成低气压带。 极地：空气受冷下沉，形成高气压带。 ３０°附近：受重力的影响高空空气下沉，形成高气压带。 ６０°附近：两只气流相互挤压上升，形成低气压。 下面同学们再来分析一下各风带的空气流向。 （信风带——高纬向低纬，中纬西风带——低纬向高纬，极 地东风带——高纬向低纬） 二、讲授新课 今天，我们要学习的就是大气环流对气候的影响，首先，我们先回忆一下气候的要素。 气温 降水 气候风向 风速 今天，我们重点讨论气候的降水与气温。 同学们阅读教材，思考带起环流是怎样影响气候的，完成导学案。 （一）大气运动对气候的影响 学生讨论：大气运动的垂直方向有哪些，分别会形成怎样的气候特征？ 大气运动的水平方向有哪些，分别会形成怎样的气候特征？（提示：维度变化方向） 1、气流方向对气候的影响 （1）垂直方向上的气流变化 气流上升：湿润，降水多 气流下沉：干燥，降水少 （2）水平方向上的气流变化
GPS探测大气水汽含量的研究
GPS探测大气水汽含量的研究 一．探测水汽含量的常规技术 1．常规气球探空观测 目前地球大气参数的廓线分布，大气水汽观测资料主要依靠每天两次的标准观测，其主要局限是：无线电探空气球观测在全球的分布很不均匀，测站密度过稀，在海洋上空甚至没有资料，相邻两次探测之间间隔时间过长，探测的精度不能满足水汽时间空间多变性的要求，且维持这一观测系统的成本也在不断增加。2．水汽微波辐射计(Water V apor Radiometer-WVR) 提供了依靠所测亮温反演扫描方向积分水汽总量和积分液水总量的手段。3．星载微波辐射计 测量地球提供的热背景下相应的吸收线，由于地表温度的多变性而呈现复杂性，应用于洋面的遥感比应用于陆地更为适用。同时由于云的存在使这种应用受到限制。 地基微波辐射计不受低的中等覆盖云量的影响，但云量较多时同样受到影响。降水发生时雨滴的存在对于辐射的影响以及雨滴打湿仪器天线的影响，使得微波辐射计这时很难提供可用的数据。极轨卫星所载辐射计提供很好的空间分辨率但比较差的时间分辨率，而地基辐射计正好相反。 4．激光雷达 费用昂贵，而且不能全天候观测，难以大范围密集设置站网和实现观测业务化。 5．卫星红外辐射计 可以观测大气亮温、估算大气积分可降水分(IPW),能覆盖全球范围，但也只能局限于晴空区域的监测。 二．GPS气象学的发展 GPS气象学(GPS/ METeorology,简写为GPS/MET)是近十年来蓬勃发展起来的，由卫星动力学、大地测量学、地球物理学和气象学交叉派生出的新兴边缘学科。发源于美国，在 2 0世纪80年代，美国的Davis、Herring、Askne,Nordius
临界状态滑坡土层参数反演在工程中的应用
文章编号：1009-6825（2013）01-0048-02 临界状态滑坡土层参数反演在工程中的应用 收稿日期：2012-10-26作者简介：王树州（1983-），男，硕士，工程师； 刘强（1978-），男，工程师 王树州 刘强 （安徽省交通规划设计研究院有限公司，安徽合肥230008） 摘 要：针对芜湖至铜陵高速K51+354 K51+500段出现的裂缝及下挫现象，分析了其产生变形的原因，通过不平衡推力法算出 滑坡剩余下滑力， 提出了采用抗滑桩结合挡土墙支护边坡的方案，并在工程运用中得到了很好的效果。关键词：滑坡，临界状态，反演，裂缝及下挫，不平衡推力法 中图分类号：TU435 文献标识码：A 0引言 随着国民经济的飞速发展，大量铁路、公路、矿山等设施的修建，特别是丘陵和山区建设中，人类工程活动中开挖和堆填的边坡数量会越来越多， 高度也将越来越大。如北京—福州高速公路福建段200余千米内高度大于30m 的边坡多达150多处。由于地质条件复杂， 加之人类改造自然规模愈来愈大，设计施工方法不当，高边坡开挖后发生变形和造成灾害的事故频繁发生，给工程运营和人身安全带来很大隐患。 芜湖至铜陵高速K51+354 K51+500为开挖路段，右侧挖方较长，坡高较大，最大坡高31m 。该项目已建成运营近三年时间，于2010年4月K51+420 K51+480段右侧一级坡出现裂缝宽2cm 5cm ，一级坡护面墙局部开裂，二级坡裂缝宽10cm 30cm ，二级坡平台下挫20cm 40cm ，估计松动方量4000m 3，坡 脚未出现剪出口。该滑坡体处于蠕动变形阶地， 若遇到暴雨天气，雨水下渗，有可能会加速下滑，危及人的生命安全。 1滑坡区工程地质概况1．1地形地貌 边坡区地貌属低山丘陵区，区内地形较简单，岗凹相间内，岗丘顶部浑圆，坡面平缓，覆盖层主要为残坡积层，凹地上部覆盖第四系全新统冲积层。 1．2地层结构及岩土体特征 滑坡区上部覆盖层为第四系中更新统残坡积层（Q el +dl 2 ）的粗粒土和高液限粘土，粗砾土层厚7．5m 10．7m ，高液限粘土层厚8．0m 12．4m ，工程性质差；下伏基岩为三叠系下统南陵湖组（T 1n ）灰岩。 1．3水文地质特征 滑坡区主要赋存少量残坡积松散层孔隙水，主要来源于大气 降水补给，季节性变化较大，但由于上部的碎石土夹砂砾石及少量细粒土，渗透性较好，降雨时大量的地表水下渗，而中部高液限 粘土及下部基岩为相对不透水层，致使高液限粘土含水量增高， 而高液限粘土遇水后性质变差，形成软弱层，对边坡稳定不利，滑坡区应设置好防渗及排水措施。 2滑坡基本特征及成因分析2．1 滑坡基本特征 滑坡区位于K51+354 K51+500的右侧，整体坡度为36?， 坡形整体呈上缓下陡，只有护面墙护坡，如图1所示。该滑坡分三级台阶，第三级台阶的护面墙已经损坏，可能是导致降雨入渗的主要原因。第一、第二级台阶的护面墙也有拉裂地方。滑坡区右侧一级坡出现裂缝宽2cm 5cm ，二级坡裂缝宽10cm 30cm ，二级坡平台下挫20cm 40cm ，如图2所示。 图1 滑坡区地貌特征 图2第二级台阶开裂下挫 2．2滑坡成因分析 1）雨水下渗。边坡排水沟、截水沟日渐淤积堵塞，护面墙开裂，导致降雨下渗不能及时的排出坡体，使得坡体含水率增高。而第一级、第二级台阶主要分布着高液限粘土，富含高岭土，具有膨胀性，当坡体含水率增高时，坡体内土体膨胀，膨胀力使得护面墙开裂，同时土体的抗剪强度降低。三级坡的粗粒土夹有少量的 砾石， 渗透性较好，又是雨水下渗的良好通道。2）支挡不足。该边坡坡度较高，1?1 1?1．3的坡率只能保证每一级台阶是安全的，整体边坡是欠稳定的。整个边坡缺乏有效的支挡， 仅仅修筑护面墙是不能抵抗坡体变形产生的下滑力櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅 。On engineering features of collapsible loess ZHANG Ai-fang （Shanxi Jinzheng Construction Engineering Program Management ，Co．，Ltd ，Hejin 043304，China ） Abstract ：According to the distribution regions ，the horizontal and vertical distribution features of the collapsible loess of Shanxi Aluminum Plant ，the paper illustrates the conditions for the self-weight collapsibility ，features for the moment of the self-weight collapsible deformation after being soaked in water ，as well as the scopes for the deformation ，identifies the deformation features of the natural and compacted foundation un-der the measurement of additional collapsible volume ，and concludes the measured self-weight collapsible volume is less than the one of the in-door test calculation ，and the adopted correction factors in the new regulation is fundamentally consistent．Key words ：collapsibility deformation ，subsidiary stress ，self-weight collapsible volume · 84·第39卷第1期2013年1月 山西 建筑 SHANXI ARCHITECTURE Vol．39No．1Jan．2013
滑坡勘察中几个常用参数及计算方法
滑坡勘察中几个常用参数及计算方法 [摘要]本文主要结合C与Φ的关系，从参数反演法与经验法或类比法两大方面对计算参数的确定做了详细论述，同时对稳定性系数的确定方法做了简要论述，其中提及传递系数法的显示解与隐式解。 [关键词]滑坡勘察计算参数计算方法 与普通建筑的岩土工程勘察相比较，滑坡勘察具有下列特点：重视地质环境条件的调查，由此探明滑坡的主要作用因素与演化过程；重视滑坡地质结构的调查，由此完成滑坡稳定性的研究；重视变化成因的研究，由此主要成因的特点与强度等。结合滑坡勘察的上述特点，本文主要讨论计算参数的确定，同时分析传递系数法的相关内容。 1计算参数的确定 滑坡勘察方面计算参数的确定方法并不单一，常见的确定方法包括试验法（如原位试验或室内试验）、参数反演法、经验法（或类比法）。本章节主要结合C与Φ的关系，从参数反演法、经验法两大方面展开论述。 1.1C与Φ的关系 滑坡面抗剪强度满足函数表达式： 若滑坡土保持饱水状态，那么C=0，此时滑坡面抗剪强度满足函数表达式： 结合上述函数表达式可知，抗剪强度与作用到滑动面的法向应力呈正相关；内聚力与内摩擦力分别为常数与变量。滑体厚度往往会影响到滑动面的抗剪强度，其中滑体厚度与内摩擦角的作用呈正相关，与内聚力的作用呈负相关。滑体厚度一般以4m为界线，若滑体厚度4m，那么滑坡面的抗剪强度受到内摩擦力的控制。结合抗剪强度相等原则，往往用某定值的综合内摩擦角Φ取代内聚力与内摩擦力，即综合摩擦角或似摩擦角，由此简化计算过程。 1.2参数反演法 参数反演法（或参数反分析法）是指事先恢复已破坏斜坡的滑动后滑坡状态或原始状态，然后再基于滑坡的破坏机理创建极限平衡方程，由此反求出滑动面的C、Φ值。由此可见，参数反演法具有如下特点：明确反映变形破坏机制；尽量简化计算步骤；方便校核。参数反演分析过程应尤其注意如下事项：尽量模拟滑坡蠕滑状态的边界条件，特别要注意地下水位的模拟，若该步骤难以实现，那么必须探明勘探阶段雨季的最高地下水位；主滑剖面与分析剖面必须完全一致；参数反演分析的理论方法与设计阶段采用的推力及稳定性计算方法必须完全一致。
大气环流形成的主要因素
大气环流形成的主要因素 （一）太阳辐射作用 大气运动需要能量，而能量几乎都来源于太阳辐射的转化。大气不仅吸收太阳辐射、地面辐射和地球给予大气的其它类型能量，同时大气本身也向外放射辐射。然而这种吸收和放射的差额在大气中的分布是很不均匀的，沿纬圈平均在35°S—35°N之间是辐射差额的正值区，即净得能量区。由35°S向南和由35°N向北是辐射差额的负值区，即净失能量区。这样自赤道向两极形成了辐射梯度，并以中纬度地区净辐射梯度最大。净辐射梯度分布引起了地球上高、低纬度间的大气热量收支不平衡，使大气中出现了有效位能，形成了向极的温度梯度。大气是低粘性、可压缩流体，温度和气压的改变可能引起膨胀或收缩。结果，低纬大气因净得热量不断增温并膨胀上升，极地大气因净失热量不断冷却并收缩下沉。在这种温度梯度下，为保持静力平衡，对流层高层必然出现向极地的气压梯度，低层出现向低纬的气压梯度。假设地球表面性质均一和没有地转偏向力，则气压梯度力的作用将使赤道和极地间构成一个大的理想的直接热力环流圈，见图4·31。环流使高低纬度间不同温度的空气得以交换，并把低纬度的净收入热量向高纬度输送，以补偿高纬热量的净支出，从而维持了纬度间的热量平衡。因此，太阳辐射对大气系统加热不均是大气产生大规模运动的根本原因，而大气在高低纬间的热量收支不平衡是产生和维持大气环流的直接原动力。 （二）地球自转作用 大气是在自转的地球上运动着，地球自转产生的偏转力迫使运动空气的方向偏离气压梯度力方向。在北半球，气流向右偏转，结果使直接热力环流圈中自极地低空流向赤道的气流偏转成东风，而不能迳直到达赤道；同样，自赤道高空流向极地的气流，随纬度增高，偏转程度增大，逐渐变成与纬圈相平行的西风。可见，在偏转力的作用下，理想的单一的经圈环流，既不能生成也难以维持，因而形成了几乎遍及全球（赤道地区除外）的纬向环流。纬向风带的出现，阻挡着经向气流的逾越，引起某些地区空气质量的辐合和一些地区空气质量的辐散，使一些地区的高压带和另一些地区的低压带得以形成和维持。结果，全球气压水平分布在热力和动力因子作用下，呈现出规则的纬向气压带，而且高低气压带交互排列（图4.34）。而气压带的生成和维持又是经圈环流形成的必需条件。因而地球自转是全球大气环流形成和维持的重要因子。 （三）地表性质作用 地球表面有广阔的海洋、大片的陆地，陆地上又有高山峻岭、低地平原、广大沙漠以及极地冷源，因此是一个性质不均匀的复杂的下垫面。从对大气环流的影响来说，海陆间热力性质的差异所造成的冷热源分布和山脉的机械阻滞作用，都是重要的热力和动力因素。 海洋与陆地的热力性质有很大差异。夏季，陆地上形成相对热源，海洋上成为相对冷源；冬季，陆地成为相对冷源，海洋却成为相对热源。这种冷热源分布直接影响到海陆间的气压分布，使完整的纬向气压带分裂成一个个闭合的高压和低压。同时，冬夏海、陆间的热力差异引起的气压梯度驱动着海陆间的大气流动，这种随季节而转换的环流是季风形成的重要因素。北半球陆地辽阔，海陆东西相间分布，在冬季，大陆是冷源，纬向西风气流流经大陆时，气流温度逐渐
大气水汽国内外研究
1 原理是大气辐射传输模型，地物在近红外波段的反射率大致相等或呈线性变化，因此，大气水汽的透过率就可以通过一个吸收通道和一个窗口通道的比值得到，而水汽通过率又与大气水汽总含量有关系，从而可以求得大气中的水汽总含量。再利用水汽总含量与单位面积的气柱水汽含量的关系式求得气柱水汽含量。也就是两通道或三通道比值法。结果表明，近红外通道反演效果优于红外通道，主要是由于低云对红外通道的影响造成的。 2 采用modis传感器36个波段中5个波段的地表辐射数据，其中，17、18、19波段是水汽的吸收波段，2、5波段是大气窗口波段。首先，对modis1B数据进行几何定位和辐射定标，利用辐射传输方程和水汽透过率与大气水汽含量的关系式求得水汽含量反演值w1；然后利用探空观测数据计算水汽含量观测值w2。对w1和w2进行对比得到反演精度和可靠性。 3 modis大气水汽反演主要有两种算法：两通道比值和三通道比值法。反演水汽算法是以辐射传输方程为基础进行推导的。每个像元的水汽含量是有明显差异的，海洋上空水汽含量明显高于陆地上空。 4 用roi工具在图像上存在探空数据的地方及水陆区域划出几个感兴趣区，通过计算最大最小值、均值、标准差等统计量评价反演精度和可靠性。用2D Scatter plot工具进行一元相关性分析等。 国内研究 1959年，吴伯雄利用1956年全国月平均探空资料，首次绘制了中国上空水汽含量分布图。继后，随着探空气象站的增加和资料的累积，郑斯中、杨德卿，邹进上、江静、陆渝蓉、高国栋以及刘国纬等，也相应研究了中国上空的水汽含量及其时空分布。其中邹进上等较全面、深入地阐明了中国上水汽含量时空分布的基本特点和控制因子。目前常规无线电探空每天2次的标准观测和台站密度以及探测的精度已经不能满足水汽时间空间多变性的要求。 水汽微波辐射计(Water Vapor Radiometer-WVR)的发展提供了依靠所测亮温反演扫描方向积分水汽总量和积分液态水总量的手段。一些不同的辐射计相继被使用，星载微波辐射计测量地球提供的热背景下相应的吸收线，由于地表温度的多变性而呈现复杂性，应用于洋面的遥感比应用于陆地更为适用。同时由于云的存在使这种应用受到限制。地基微波辐射计不受低空中等覆盖云量的影响，但云量
岩体参数的反演方法综述
岩体参数的反演方法综述1 费文平，马亢 四川大学水利水电学院，成都 (610065) E-mail：wpfei7206@https://www.360docs.net/doc/3416107513.html, 摘要：岩体参数的反演分析是水电工程的设计与数值计算的基础，直接影响到计算结果的真实性。归纳总结了岩体参数的各种反演方法，分析比较了其优缺点和适用条件，提出了岩体参数反演分析方法的发展趋势。 关键词：岩体，参数，反演方法 1．引言 岩体参数（如弹模、泊松比等）的反演分析是根据少数的已知测点的位移值或应力值等，来反演分析岩体的材料参数的过程，是水电工程的设计与数值计算的基础。岩体力学参数的确定是岩土工程数值计算中的关键问题。由于岩体的参数往往难以确定，对数值计算的结果会造成很大的影响，而实验室内对岩体参数的测定均存在尺度效应问题，且考虑到经济成本，现场取样的数量往往不多，因而无法得到整个工程区的岩体真实参数。采用反演分析的方法可以综合考虑诸多地质因素的影响，更加经济准确地得到岩体的参数[1-3]。 岩体参数反演计算的方法主要有[4-30]：①正反分析法；②逆反分析法；③局部最优化方法；④人工神经网络法；⑤遗传算法；⑥粒子群算法；⑦梯度类方法；⑧混合算法。 2．岩体参数反演分析方法的分类及特点 2.1 正反分析法 正反分析法先假定待反演的岩体参数，通过正演分析得到岩体结构的位移或应力等，然后将其与实际观测值相比较，并按一定方式修改调整待反演参数，逐步逼近实测值，从而确定待反演的岩体参数。正反分析法程序编制简单，计算方法灵活，可适用于线性或非线性的岩体参数反演问题，但需要大量的调整试算。 2.2 逆反分析法 逆反分析法通过求逆直接建立待反演参数与实测值之间的关系式，求解这些关系式组成的方程组就可得到反演计算结果。该法计算原理直观简明，但程序编制复杂，只适用于线性的岩体参数反演分析。 2.3 局部最优化方法 优化分析法致力于寻找使计算结果与观测结果之间的误差为最小的解答。局部最优化方法包括单纯形法、模式搜索法、鲍威尔法、变量轮换法、混合罚函数法、复合形法等，它们对初值的依赖性较强，在选用时应注意参数先验信息的确定，因而需要有一定的工程经验。否则，需采用以下的优化反演分析方法。 2.4 人工神经网络法 人工神经网络法对人类大脑的一种物理结构上的模拟，通过网络训练，调整网络内部权1本课题得到高等学校博士学科点专项科研基金（项目编号：20040610095）的资助。
《大气环流对气候的影响》教学设计
《大气环流对气候的影响》教学设计 课标解读： 以气压带、风带的分布及其移动为基础，叠加海陆位置和下垫面等因素，形成了世界上复杂多样的气候。这是学生需要形成的基本认识。具体说明气压带、风带的分布、移动规律对气候的影响，可以通过举例，而不要求系统讲述气候类型的原因。 教学目标： 掌握气压带、风带的移动规律对气候的影响。应用综合分析法分析不同气候类型气温和降水的特点、气候变化的原因。从“世界气候类型的分布图”中，了解各种气候类型分布的规律和特殊性。到当地气象台站，了解家乡气温和降水的特点，归纳总结的出气候类型，并分析其气温和降水的特点形成的原因。了解气候变化的规律，采取适当的措施，规范自身的行为，抗御异常气候灾害，合理利用气候资源。 重点、难点： 气压带、风带的移动规律对气候的影响 气候类型的成因 教学方法： 图示法、图解法、相关联系法、比较鉴别法、综合归纳法、讨论法等。 教学过程： 教师活动学生活动设计意图 教学过程 [导入新课] 演示北京和罗马的景观图片，要求同学们找出二者的不同。然后给出北京和罗马所在的地理纬度。结果同学们会发现，两地的地理纬度均相同，但是自然景观却大不相同，然后提出问题，为什么两地处在相同的纬度却出现了不同的自然景观呢？这就是我们这节课要学习的内容大气环流对气候的影响。 [讲授新课] [板书]大气环流对气候的影响 [提问]上节课我们学习了海陆分布对大气环流的影响，我们知道北京是什么气候类型啊？ [回答]温带季风气候 [提问]温带季风气候有什么特点呢 [回答]夏季：东南风冬季：西北风。夏季高温多雨，冬季低温少雨。 展示北京和罗马的降水量和气温月份分配图，让同学们观察，罗马有什么样的气候特征？ [回答]夏季炎热少雨，冬季温和多雨。 [设问]那为什么这个地区会出现这种气候特征呢？ 请同学上黑板画出三圈环流示意图，并标出7个气压带、6个风带。 带领同学们共同回忆各气压带、风带对气候干湿情况的影响。 用多媒体展示地中海地区和北半球的气压带、风带（同一张图对比展示，并且标出罗马的位置） [提问]全球的气压带、风带是固定不变的吗？ [回答]随季节移动，夏季北移，冬季南移。 展示动画，让同学们观察，地中海地区冬、夏季分别由什么气压带、风带控制。学生找出夏季受副热带高气压带控制，气流下沉，炎热少雨；冬季受西风带控制，温和多雨。 接下来展示亚马孙平原热带雨林气候区的景观，给出此地区降水量和气温月份分配图。让同学分析归纳其气候特征。然后给出气压带、风带分布图和亚马孙平原的地理位置进行对比得出，迟到低气压带控制的地区，因太阳辐射强，空气对流运动强烈，形成了高温多雨的热带雨林气候。
滑坡计算参数反演分析
滑坡计算参数反演分析的优化算法 1 引言 在滑坡稳定性计算和工程设计中，滑带土的粘聚力（C）和内摩擦角（?）取值正确与否至关重要。目前确定滑带土抗剪强度参数（C、?）值的方法有试验、工程类比和反演分析3种。滑带土剪切试验分为现场或室内两种，受试样和试验条件的限制，滑带土试验数据通常很离散，需要进行分析计算来确定。工程类比法在确定滑带土的抗剪强度参数时具有很强的主观性，在确定类比指标时又受到类比滑坡客观条件的限制。反演分析是确定滑带土抗剪强度参数的一种有效的方法，根据滑坡的宏观变形状况假设滑坡的稳定性系数，再反算滑带土抗剪强度参数。反算是滑坡稳定性计算的逆过程，得到的参数更符合滑坡的变形情况，参数可以作为试验数据选取的参考，若没有试验数据时，可以直接作为稳定性计算、工程设计的参数。 目前，滑带土抗剪强度参数反演分析的方法分为单参数反演和双参数反演两种。前者假定一个参数已知的前提下，反算另外一个参数，通常选择对滑坡稳定性影响较敏感的作为未知参数。后者在反演中有两个未知的参数，通常选择两个距主滑动面等距的剖面建立极限平衡方程求解。本文以三峡库区太山庙滑坡为例，在C、?值未知的情况下，综合采用经验类比和反演分析方法确定滑带土的抗剪强度参数，分析时兼顾了滑坡的区域相似性和个体特性，所得到的结果更为准确、可靠。 2 滑坡概况 欧家湾滑坡位于奉节县白帝镇坪上村2、3组，长江支流石马河左岸，属于三峡库区三期专业监测崩塌滑坡灾害点。滑坡无详细的勘察资料，仅在监测设计阶段做了地面调查。 滑坡自然坡角约25~40°，滑坡前缘临近石马河处零星分布石马河一级阶地，滑坡区属低山丘陵剥蚀地貌。滑坡体的主滑方向为5°，平面形态呈箕形，由后缘向前缘逐渐变宽，滑坡东西宽约350~400m，南北向主轴长约420m。后缘高程约325m，前缘高程约170m，左侧以山脊为界，右侧以冲沟为界，总变形规模约507×104m3。滑体主要由第四系碎块石土夹粘性土组成，滑床为巴东组第三段（T2b3）的泥灰岩，岩层产状为280°∠3°，为斜交坡，图1是滑坡的工程地质剖面图。 图1 欧家湾庙滑坡工程地质剖面图 Fig.1 The engineering geological profile of Oujiawan landslide 滑坡为老滑坡，滑坡区经过过去的剧烈滑动后，在改变了当时的地形地貌后形成了现今的老滑坡体地形。经对现场的调查踏勘发现，滑坡体上树木歪斜，现仍有滑移变形产生。在滑坡中部多户民房附近，近年每逢雨季都有蠕动滑移。从地表调查和发展趋势上看，目前该滑坡处于不稳定状态。 3 滑带土抗剪强度参数统计 对三峡库区二期崩塌滑坡治理工程和三期规前勘（调）察中的崩塌滑坡点的勘察试验资料进行分类统计，得到本区滑带土抗剪强度参数值，可以用于验证和优化反演得到的参数。经统计得到适合该滑坡的抗剪强度参数分布函数如表1，图2是滑带抗剪强度参数统计直方图。 表1 T2b1和T2b3滑带土的抗剪强度参数统计表 Table 1 The shear strength parameters statistic table of sliding zone of T2b1 and T2b3 strata
第二部分 专题三大气环流与气候
专题三大气环流与气候 [考纲原文呈现]大气受热过程。全球气压带、风带的分布、移动规律及其对气候的影响。锋面、低压、高压等天气系统的特点。 考点一大气受热状况与气温(全国卷近5年4考) [核心知识必备] 1.图解大气受热原理
(1)解释昼夜温差大小的原因。 (2)“高处不胜寒”：地面是近地面大气主要、直接的热源；离地面越远，得到的地面辐射越少。 (3)全球变暖：温室气体增多，吸收地面辐射能力增强，气温升高；同时大气逆辐 射增强，保温作用强。 (4)烟雾防冻：增强大气逆辐射，大气保温作用增强。 (5)果园铺沙石：昼夜温差增大，有利于水果糖分积累。
3.气温的分布规律及影响因素(1)气温的分布规律
(3)影响气温变化(日变化、年变化)的因素 [高分能力培养] 新题尝试 1.(2018·湖北省第四次联考)地表净辐射是地表通过短波、长波辐射过程得到的净能量，大致是单位时间、单位面积地面吸收的太阳辐射、大气逆辐射与地面辐射之间的差额。下图为我国部分省区地表净辐射年内变化图。据此完成(1)～(3)题。 (1)与地表净辐射季节变化关系最密切的地理要素是() A.日照时数 B.气温年较差 C.气温日较差 D.降水量的季节变化 (2)冬季，对西藏和黑龙江地表净辐射差异影响较小的因素是() A.太阳高度 B.昼长 C.海拔 D.地表植被 (3)湖南省5、6月份地表净辐射较小的主要原因是() A.太阳辐射弱 B.阴雨天气多 C.地面辐射强 D.白昼较短
解析第(1)题，根据题干信息可知地表净辐射受到太阳辐射、地面状况、大气状况的共同影响，可以用公式表示为：地表净辐射＝地面吸收的太阳辐射＋大气逆辐射－地面辐射，地面吸收的太阳辐射和大气逆辐射的多少决定了地面温度的高低，地面温度的高低决定了地面辐射的强弱，地面辐射的强弱决定了气温的高低，因此地表净辐射的季节变化与气温的季节变化相似，从示意图看出地表净辐射的季节变化较为明显，西藏的地表净辐射季节变化较小，黑龙江和内蒙古的地表净辐射季节变化较大，结合所学知识可知黑龙江和内蒙古的气温年较差大，西藏的气温年较差小，因此与地表净辐射季节变化关系最密切的地理要素是气温年较差，B对；题干中强调的是“季节变化”，与气温日较差关系不大，C错；降水量的季节变化与季风关系密切，和地表净辐射季节变化关系不大，D错。选B。第(2)题，西藏和黑龙江的纬度差异较大，冬季两地的太阳高度和昼长相差较大，造成地表净辐射差别大；西藏海拔比黑龙江高，大气对太阳辐射的削弱作用弱，冬季获得的地表净辐射大于黑龙江；冬季，西藏和黑龙江气温均较低，地表植被均枯萎，对地表净辐射的影响较小。选D。第(3)题，依据地表净辐射的含义判断其较小的原因是地面吸收的太阳辐射弱或是地面辐射强，再结合时间“5、6月份”判断湖南省在5、6月份受准静止锋的影响，处于梅雨季节，降水较多，大气的削弱作用强，地面吸收的太阳辐射弱，地表净辐射较小。选B。 答案(1)B(2)D(3)B 2.(2018·长沙二模)读我国某区域1月和7月等温线分布图，完成(1)～(2)题。