基于计算流体力学的寒区土壤水热耦合模型研究

土壤水文过程（水分运移和传热）及其对气候变化的响应是寒区水文学的前沿问题。然而,冻土的存在使得寒区土壤水文过程变得极其复杂。此外,寒区自然环境恶劣,较难获取长时间序列和高分辨率的野外观测资料。近年来,充分利用已有的观测数据,构建寒区土壤水热耦合模型,并开展相应的数值模拟研究,已成为理解寒区土壤水文物理过程,揭示其动力学机制的重要途径。基于寒区土壤水文物理过程和计算流体力学方法,构建了高分辨率、适用于完全饱和状态下的寒区土壤水热耦合模型,且自主研发了相应的数值求解器和软件包。随后,通过一系列完全饱和状态下的验证算例,如经典的一维传热方程解析解、被广泛应用的二维基准测试算例和室内土柱冻结实验等,对已构建的模型进行了系统的检验。模型模拟结果与解析解、基准算例的结果以及实验数据相比,均有较好的一致性,表明该模型较为准确且高效地模拟了寒区土壤在完全饱和状态下的水分运移和传热过程,尤其能够精细刻画冻土水-冰相态变化等关键过程,有望成为研究寒区土壤水文过程的有力工具。     

基于开放地图数据的烟大海底隧道建设交通可达性影响研究

近年来,对烟大海底隧道建设的呼声越来越高。为了客观反映烟大海底隧道修建的优势,基于开放地图平台数据,运用ArcGIS网络分析法中服务区和OD成本矩阵,定量评价烟大海底隧道的修建对我国陆地交通可达性的改进程度。研究表明,网络分析法能够科学准确地对交通可达性进行评价和预测;烟大海底隧道修建后,山东省到辽宁省的时间距离成本均明显缩小,且遵循空间递减规律,给胶东半岛和辽宁半岛的交通贸易带来极大便利;越接近隧道端点,其时间距离成本的可达性变化幅度越大,且对沿海城市可达性影响要大于对内陆城市可达性影响。