Modeling the drainage facilities operation at the prospective construction site on the Dnipro floodland

Purpose. To carry out predictive assessment of the hydrodynamic regime at the prospective construction site on the Dnipro floodland in order to choose an expedient drainage system and substantiate the drainage parameters. Methods. In studying the hydrodynamic regime, we used the method of variant modeling of three-dimensional filtration processes during the operation of various types of drainage and different drainage element layouts using a numerical mathematical model implemented on the basis of a finite differences method. Findings. The main mode-forming factors of the investigated territory have been determined using the results of analysis and generalization of the data related to geological structure and hydrogeological conditions. The general hydrodynamic scheme of the simulated area has been developed, the structure of geofiltration model has been justified, its initial and boundary conditions have been determined. Predictive estimation of groundwater level regime has been executed, comparative analysis of vertical and bed drainage efficiency with various schemes of drainage element layouts has been carried out by simulation. The efficiency of the drainage structures operation in the protected area has been estimated for high-level flood conditions at the set water level in the Dnipro. Originality. Patterns in the hydrodynamic regime formation of the Dnipro floodland have been determined under the influence of the main mode-forming factors in conditions of drainage operation. Practical implications of the work consist in substantiation of choosing the hydrodynamically expedient drainage system, the layout of dewatering constructions and drainage parameters for the site of the projected construction. The results of this research can form the basis for the development of the protective engineering measures in construction design at sites within potentially flooded river valleys.Мета. Прогнозна оцінка гідродинамічного режиму підземних вод на ділянці перспективної забудови заплавної частини долини р. Дніпро у зв’язку з вибором доцільної системи дренажу та обґрунтуванням параметрів дренажного водозниження. Методика. Дослідження гідродинамічного режиму варіантним моделюванням процесів планово-профільної фільтрації в умовах роботи різних видів дренажу та компоновки дренажних споруд із використанням чисельної математичної моделі, реалізованої на базі метода скінчених різниць. Результати. Визначені основні режимоутворюючі фактори досліджуваної території, розроблена загальна гідродинамічна схема модельованої області й обґрунтована структура геофільтраційної моделі, визначені її початкові та граничні умови. За даними моделювання виконана прогнозна оцінка рівневого режиму підземних вод, проведено порівняльний аналіз ефективності пластового та вертикального дренажів при різних схемах компоновки водознижуючих споруд. Ефективність роботи дренажних споруд на території, що захищається, оцінена для умов проходження високого паводку при заданій забезпеченості рівня води у р. Дніпро. Наукова новизна. Встановлення закономірностей формування гідродинамічного режиму підземних вод у заплавній частині долини р. Дніпро під впливом основних режимоутворюючих факторів в умовах роботи дренажного водозниження. Практична значимість. Обґрунтування вибору гідродинамічно доцільної системи дренажу, схеми розташування водознижуючих споруд і параметрів дренажного водозниження на ділянці проектованого будівництва. Результати досліджень можуть складати основу для розробки інженерних заходів захисного характеру при проектуванні об’єктів будівництва в межах потенційно підтоплюваних заплавних ділянок долин річок.Цель. Прогнозная оценка гидродинамического режима подземных вод на участке перспективной застройки пойменной части долины р. Днепр в связи с выбором целесообразной системы дренажа и обоснованием параметров дренажного водопонижения. Методика. Исследования гидродинамического режима вариантным моделированием процессов планово-профильной фильтрации в условиях работы различных видов дренажа и компоновки дренажных сооружений с использованием численной математической модели, реализованной на базе метода конечных разностей. Результаты. Определены основные режимообразующие факторы исследуемой территории, разработана общая гидродинамическая схема моделируемой области и обоснована структура геофильтрационной модели, определены ее начальные и граничные условия. По данным моделирования выполнена прогнозная оценка уровенного режима подземных вод, проведен сопоставительный анализ эффективности пластового и вертикального дренажей при различных схемах компоновки водопонизительных сооружений. Эффективность работы дренажных сооружений на защищаемой территории оценена для условий прохождения высокого паводка при заданной обеспеченности уровня воды в р. Днепр. Научная новизна. Установлены закономерности формирования гидродинамического режима подземных вод в пойменной части долины р. Днепр под влиянием основных режимообразующих факторов в условиях работы дренажного водопонижения. Практическая значимость. Обоснование выбора гидродинамически целесообразной системы дренажа, схемы расположения водопонизительных сооружений и параметров дренажного водопонижения на участке проектируемого строительства. Результаты исследований могут составлять основу для разработки инженерных мероприятий защитного характера при проектировании объектов строительства в пределах потенциально подтапливаемых пойменных участков долин рек.The research was carried out with the technical support of the specialists of LLC “VODOPROEKT”

Acoustic Attenuation by Two-dimensional Arrays of Rigid Cylinders

In this Letter, we present a theoretical analysis of the acoustic transmission through two-dimensional arrays of straight rigid cylinders placed parallelly in the air. Both periodic and completely random arrangements of the cylinders are considered. The results for the sound attenuation through the periodic arrays are shown to be in a remarkable agreement with the reported experimental data. As the arrangement of the cylinders is randomized, the transmission is significantly reduced for a wider range of frequencies. For the periodic arrays, the acoustic band structures are computed by the plane-wave expansion method and are also shown to agree with previous results.Comment: 4 pages, 3 figure

Sakai's theorem for Q-divisors on surfaces and applications

In this paper, we present a characterization of a big Q-divisor D on a smooth projective surface S with D2 > 0 and H1(OS(−D)) = 0, which generalizes a result of Sakai [Sak90] for D integral. As applications of this result for Q-divisors, we prove results on base-pointfreeness and very-ampleness of the adjoint linear system |KS + D|. These results can be viewed as refinements of previous results on smooth surfaces of Ein-Lazarsfeld [EL93] and Ma¸sek [Ma¸s99]

The dual parameterization of the proton generalized parton distribution functions H and E and description of the DVCS cross sections and asymmetries

We develop the minimal model of a new leading order parameterization of GPDs introduced by Shuvaev and Polyakov. The model for GPDs H and E is formulated in terms of the forward quark distributions, the Gegenbauer moments of the D-term and the forward limit of the GPD E. The model is designed primarely for small and medium-size values of x_B, x_B \leq 0.2. We examined two different models of the t-dependence of the GPDs: The factorized exponential model and the non-factorized Regge-motivated model. Using our model, we successfully described the DVCS cross section measured by H1 and ZEUS, the moments of the beam-spin A_{LU}^{\sin \phi}, beam-charge A_{C}^{\cos \phi} and transversely-polarized target A_{UT}^{\sin \phi \cos \phi} DVCS asymmetries measured by HERMES and A_{LU}^{\sin \phi} measured by CLAS. The data on A_{C}^{\cos \phi} prefers the Regge-motivated model of the t-dependence of the GPDs. The data on A_{UT}^{\sin \phi \cos \phi} indicates that the u and d quarks carry only a small fraction of the proton total angular momentum.Comment: 33 pages, 11 figure

Hydrostatic pressure effects on the static magnetism in Eu(Fe0.925_{0.925}Co0.075_{0.075})2_{2}As2_{2}

The effects of hydrostatic pressure on the static magnetism in Eu(Fe$_{0.925}$Co$_{0.075}$)$_{2}$As$_{2}$ are investigated by complementary electrical resistivity, ac magnetic susceptibility and single-crystal neutron diffraction measurements. A specific pressure-temperature phase diagram of Eu(Fe$_{0.925}$Co$_{0.075}$)$_{2}$As$_{2}$ is established. The structural phase transition, as well as the spin-density-wave order of Fe sublattice, is suppressed gradually with increasing pressure and disappears completely above 2.0 GPa. In contrast, the magnetic order of Eu sublattice persists over the whole investigated pressure range up to 14 GPa, yet displaying a non-monotonic variation with pressure. With the increase of the hydrostatic pressure, the magnetic state of Eu evolves from the canted antiferromagnetic structure in the ground state, via a pure ferromagnetic structure under the intermediate pressure, finally to a possible "novel" antiferromagnetic structure under the high pressure. The strong ferromagnetism of Eu coexists with the pressure-induced superconductivity around 2 GPa. The change of the magnetic state of Eu in Eu(Fe$_{0.925}$Co$_{0.075}$)$_{2}$As$_{2}$ upon the application of hydrostatic pressure probably arises from the modification of the indirect Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida (RKKY) interaction between the Eu$^{2+}$ moments tuned by external pressure.Comment: 9 pages, 6 figure

Monoclinic phase in the relaxor-based piezo-/ ferroelectric Pb(Mg1/3_{1/3}Nb2/3)O3_{2/3})O_3-PbTiO3_3 system

A ferroelectric monoclinic phase of space group $Cm$ ($M_A$ type) has been discovered in 0.65Pb(Mg$_{1/3}$Nb$_{2/3})O_3$-0.35PbTiO$_3$ by means of high resolution synchrotron X-ray diffraction. It appears at room temperature in a single crystal previously poled under an electric field of 43 kV/cm applied along the pseudocubic [001] direction, in the region of the phase diagram around the morphotropic phase boundary between the rhombohedral (R3m) and the tetragonal (P4mm) phases. The monoclinic phase has lattice parameters a = 5.692 A, b = 5.679 A, c = 4.050 A and $\beta$ = $90.15^{\circ}$, with the b$_m$-axis oriented along the pseudo-cubic [110] direction . It is similar to the monoclinic phase observed in PbZr$_{1-x}$Ti$_x$O$_3$, but different from that recently found in Pb(Zn$_{1/3}$Nb$_{2/3})O_3$-PbTiO$_3$, which is of space group $Pm$ ($M_C$ type).Comment: Revised version after referees' comments. PDF file. 6 pages, 4 figures embedde

Environmental effect on vision-based structural dynamic displacement monitoring

Structural dynamic displacement is an important indicator of the health condition of long-span bridges. Monitoring of bridge dynamic displacement has been a critical task within the context of structural health monitoring (SHM). Traditionally, the structural displacement measurement methods are contact, wired and time-consuming. With the great progress of image processing technique and vision robot science, the visionbased monitoring systems have been developed rapidly and received a huge amount of attentions in the field of SHM. However, in the practical applications, the environmental factors will affect the operational performance of the vision-based system. In this study, a series of comparative experiments are conducted to explore the robustness of vision-based structural dynamic displacement monitoring under varying illumination conditions by use of various types of vision targets (quick response (QR) code and LED lamp). The experimental results indicate that the robustness of the vision-based system is weakened under poor illumination conditions when the QR code is used to be the vision target in comparison with the vision target of LED lamp