并联供水管线工况切换下水力过渡过程特性分析

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作者 曾庚运 刘梅清 +2 位作者 张兆波 朱文斌 刘功亮 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第4期201-204,218,共5页

针对并联供水管线变工况下管道切换运行时存在的水力安全问题,结合工程特征,提出水泵段近似为一流量源,高位水池视为有限容积的首端水池的简化思路,并建立相应边界条件,进而采用特征线算法进行水力过渡过程计算分析。研究表明,并联供水... 针对并联供水管线变工况下管道切换运行时存在的水力安全问题,结合工程特征,提出水泵段近似为一流量源,高位水池视为有限容积的首端水池的简化思路,并建立相应边界条件,进而采用特征线算法进行水力过渡过程计算分析。研究表明,并联供水管线工况切换与过流量关系密切,单纯依靠控制蝶阀启闭速度则难以达到较好的水锤防护效果,建议在小流量下进行工况切换:双管运行切换至单管运行,泵站需要减到2台机组;单管运行切换,泵站需调节到1台变频运行,流量控制在10m3/s;单管运行切换至双管运行,泵站确保初始在2台机组以下运行再进行切换。 展开更多

关键词 并联管道 变工况 水锤防护 泵站 高位水池

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珠三角水资源配置工程长距离输水管道检修通风方案探析 被引量：3

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作者 张兆波 湛心晖 +3 位作者 刘来全 任炳昱 郭章潮 王剑平 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2022年第S01期256-266,共11页

长距离输水管道检修通风是保障工作人员身心健康和提高检修效率的关键。为了探究长距离输水管道的检修通风特点,选择出合理的检修通风方案,结合珠江三角洲水资源配置工程沙溪高位水池—罗田水库段输水管道的工程布置情况,建立长距离输... 长距离输水管道检修通风是保障工作人员身心健康和提高检修效率的关键。为了探究长距离输水管道的检修通风特点,选择出合理的检修通风方案,结合珠江三角洲水资源配置工程沙溪高位水池—罗田水库段输水管道的工程布置情况,建立长距离输水管道三维几何模型,采用标准k-ε湍动模型进行检修通风数值模拟分析,探究了自然通风方案的可行性,进而提出了多种机械通风方案,对比分析不同方案条件下长距离输水管道内部风流组织分布情况,最终确定了合理的检修通风方案。研究结果表明:自然通风不能满足检修通风需求;在1^(#)通风竖井和3^(#)通风竖井处增设排风机并且关闭2^(#)通风竖井,可以有效增强检修通风效果。本研究可以为长距离输水管道检修通风方案设计与优化提供理论依据和科学指导。 展开更多

关键词 长距离输水管道 检修通风 通风方案 数值模拟

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堵塞和泄漏对输水系统水力过渡过程影响研究

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作者 刘功亮 彭旭 +1 位作者 方福东 张召 《人民长江》 北大核心 2025年第2期224-233,共10页

为明晰堵塞和泄漏对输水系统水力过渡过程的影响,以珠三角水资源配置工程中的高新沙泵站为例,基于特征线法及改进的水泵全特性曲线,建立了水力过渡过程的瞬变流计算模型,分析了系统中不同位置发生堵塞和泄漏对水力过渡过程的影响。结果... 为明晰堵塞和泄漏对输水系统水力过渡过程的影响,以珠三角水资源配置工程中的高新沙泵站为例,基于特征线法及改进的水泵全特性曲线,建立了水力过渡过程的瞬变流计算模型,分析了系统中不同位置发生堵塞和泄漏对水力过渡过程的影响。结果表明:当系统中存在堵塞时,水力过渡过程中会出现更为严重的负压水锤;当泵组事故断电时,由于堵塞的存在,水泵出口压力和流量会发生显著变化,所造成的系统内最大负压将引起弥合性水锤;当泵组线性启动时,堵塞的存在造成了堵塞点前憋压严重,在泵组完全启动的末期所产生的剧烈波动会持续作用于管路系统;堵塞发生在不同位置对泵出口水头和流量的影响并不相同,而且堵塞的存在延迟了水泵发生倒转的时间;系统中存在泄漏时,水力过渡过程中的水头和流量所受影响相对较小,但是发生在输水管位置的泄漏会影响泵组的倒转时间和最大转速。研究结果可为多种极端工况下输水系统水力过渡过程分析提供参考。 展开更多

关键词 管道堵塞 管道泄漏 水力过渡过程 水锤 管道输水系统 珠三角水资源配置工程

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长距离引调水工程智能安全监控预警系统研发及应用

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作者 牛广利 李天旸 +3 位作者 薛广文 崔朋 秦朋 方豪文 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第2期204-210,共7页

为满足长距离引调水工程建设及运行安全需求,有必要在工程安全监测系统的基础上,开展工程智能安全监控预警系统建设。设计了长距离引调水工程智能安全监控预警系统的总体架构,从管理模式及流程、专业分析方法、开发技术体系等方面论述... 为满足长距离引调水工程建设及运行安全需求,有必要在工程安全监测系统的基础上,开展工程智能安全监控预警系统建设。设计了长距离引调水工程智能安全监控预警系统的总体架构,从管理模式及流程、专业分析方法、开发技术体系等方面论述了系统关键技术路径,并介绍了系统在珠江三角洲水资源配置工程、引江济淮工程等重大引调水工程中的应用情况。工程实践表明,系统功能模块完善、运行情况稳定,能够有效提升长距离引调水工程安全管理信息化水平和在线监控预警能力,可为同类系统建设提供借鉴与参考。 展开更多

关键词 长距离引调水工程 工程安全 智能监控预警系统 珠江三角洲水资源配置工程 引江济淮工程

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东深供水工程优化运行研究与实践 被引量：1

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作者 李崇智 周竹 《中国农村水利水电》 北大核心 2018年第5期206-210,共5页

根据东深供水工程实际运行情况,建立最优运行模型,确定最优运行原则,筛选出关键影响因子,制定配套专项方案,最终建立了优化运行管理机制,达到了大型梯级调水工程优化运行的目的,年均节约电费约3 035万元,社会和经济效益显著。

关键词 供水工程 运行费用 优化运行模型 实施方案 效益显著

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基于冲击回波法的钢衬混凝土内部缺陷探测研究 被引量：5

6

作者 徐宁远 杨建喜 +4 位作者 李军 石中文 沙迎春 潘文明 翟俊杰 《水电能源科学》 北大核心 2024年第5期111-116,共6页

针对冲击回波法多用于单一结构厚度和缺陷检测且在组合结构缺陷识别领域应用较少的问题,提出了基于冲击回波法检测钢衬混凝土组合结构构件厚度公式。首先采用数值模拟方法探究弹性波在钢衬混凝土内部的传播特性,分析缺陷埋深对冲击回波... 针对冲击回波法多用于单一结构厚度和缺陷检测且在组合结构缺陷识别领域应用较少的问题,提出了基于冲击回波法检测钢衬混凝土组合结构构件厚度公式。首先采用数值模拟方法探究弹性波在钢衬混凝土内部的传播特性,分析缺陷埋深对冲击回波法特征参数的影响,然后开展室内模型试验研究,进一步验证公式的准确性。结果表明,提出的冲击回波法检测组合结构构件厚度计算公式能较好地适用于钢衬混凝土构件现场检测,现场冲击回波法检测获取的卓越频率可真实反映钢衬混凝土结构混凝土内部质量缺陷。 展开更多

关键词 钢板衬砌 冲击回波法 无损检测 数值模拟 模型试验

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温度和约束类因素对隧洞衬砌混凝土温度应力敏感性研究 被引量：1

7

作者 尚高增 梁俊 +3 位作者 程严 胡磊 王振红 汪娟 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第10期98-108,共11页

【目的】隧洞衬砌属薄壁结构,施工阶段的混凝土温控防裂难度较大。珠江三角洲水资源配置工程隧洞衬砌采用C50混凝土,属水工薄壁混凝土结构,绝热温升高、温度升高快、温度降低也快、且约束明显等特点决定了施工期易产生裂缝,温控防裂问... 【目的】隧洞衬砌属薄壁结构,施工阶段的混凝土温控防裂难度较大。珠江三角洲水资源配置工程隧洞衬砌采用C50混凝土,属水工薄壁混凝土结构,绝热温升高、温度升高快、温度降低也快、且约束明显等特点决定了施工期易产生裂缝,温控防裂问题突出。【方法】针对这一问题,以典型隧洞衬砌段为依托,采用三维有限元软件,进行温度类和约束类因素对隧洞衬砌混凝土温度应力敏感性研究,结合现场实测资料并进行各种因素综合影响分析,推荐了温控方案措施。【结果】结果显示,温控防裂措施应重点从三个方面考虑:(1)减小分仓长度可降低温度应力幅度20%以上,铺设土工布和手孔封堵措施可明显减小约束度;(2)降低混凝土浇筑温度能减小温度应力,降幅为0.07 MPa/℃;(3)洞内气温保持稳定,避免穿堂风、温水养护可实现较好的防裂效果。【结论】研究成果指导了工程现场施工,防止了温度裂缝的产生,可为类似工程施工提供参考。 展开更多

关键词 水利工程 隧洞衬砌 温控防裂 养护水温 仿真计算 数值模拟

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基于PSO-LSTM的盾构掘进施工进度预测方法 被引量：3

8

作者 殷晓红 陈志鼎 +1 位作者 李尚革 宋冉 《人民黄河》 CAS 北大核心 2024年第S01期163-164,166,共3页

随着国家水网建设加快,大、长隧洞增加,盾构施工越来越广泛。针对盾构掘进工期预测困难的问题,采用粒子群优化算法(PSO)确定长短期记忆网络模型(LSTM)的学习率、神经元个数,提出了基于PSO-LSTM模型的盾构掘进工期预测方法,并以珠三角水... 随着国家水网建设加快,大、长隧洞增加,盾构施工越来越广泛。针对盾构掘进工期预测困难的问题,采用粒子群优化算法(PSO)确定长短期记忆网络模型(LSTM)的学习率、神经元个数,提出了基于PSO-LSTM模型的盾构掘进工期预测方法,并以珠三角水资源配置工程盾构掘进为例进行了实例验证,结果表明:1)运用粒子群优化算法(PSO)的高效、全局最优搜索能力来优化长短期记忆网络模型(LSTM)参数,提高了LSTM模型的训练效率和精度,从而实现更准确的盾构掘进工期预测,预测结果的平均相对误差为5.34%,小于BP神经网络、非线性回归、高斯过程回归(GPR)模型的平均相对误差;2)盾构掘进工期和盾构掘进分段、地质条件、人员配置、降雨等因素有关,其中分段(负环、出洞、正常、进洞)对工期影响最大,为了缩短工期、提高施工效率,在实际施工中应做好各段施工的衔接工作。 展开更多

关键词 盾构掘进 工期预测 长短期记忆神经网络 粒子群优化

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无粘结环锚预应力衬砌张拉工艺足尺模型试验研究 被引量：1

9

作者 陆岸典 唐欣薇 +2 位作者 严振瑞 麦胜文 姚广亮 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第3期142-147,共6页

针对预应力衬砌张拉过程中易出现应力集中而导致张拉裂缝的现象,通过开展洞外地面足尺模型试验,提出了分级分步张拉顺序和质量控制指标。首先根据钢绞线摩阻测试计算出摩擦系数,随后应用上述张拉顺序和质量控制方法进行自动张拉,并采用... 针对预应力衬砌张拉过程中易出现应力集中而导致张拉裂缝的现象,通过开展洞外地面足尺模型试验,提出了分级分步张拉顺序和质量控制指标。首先根据钢绞线摩阻测试计算出摩擦系数,随后应用上述张拉顺序和质量控制方法进行自动张拉,并采用磁通量传感器和混凝土应变计分别对钢绞线和内衬混凝土的应力变化开展实测。现场张拉试验结果表明:①钢绞线沿程预应力损失约16.3%,采用的双层钢绞线在实践中可保证较高的有效预应力;②对锚具槽进行分级分步张拉,可使内衬混凝土获得较均匀的封闭环向压应力环,平均压应力达-10.9 MPa;③提出的3项控制指标可进行量化管理,结合自动张拉技术可有效地保证张拉质量。 展开更多

关键词 无粘结环锚 预应力内衬 分级分步张拉 质量控制 足尺模型试验

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基于RBF神经网络的铣槽机施工工效预测研究 被引量：1

10

作者 黄国亮 陈志鼎 +2 位作者 宋冉 李尚革 杨阳 《人民黄河》 CAS 北大核心 2024年第S01期144-145,共2页

在水利工程建设中,铣槽机常被用于地下连续墙的成槽施工,其施工工效是影响建设成本、工期的重要因素。为了给水利工程建设项目的成本管理和进度管理提供实用工具,通过现场收集铣槽机的施工数据,在分析和量化影响铣槽机施工工效的因素基... 在水利工程建设中,铣槽机常被用于地下连续墙的成槽施工,其施工工效是影响建设成本、工期的重要因素。为了给水利工程建设项目的成本管理和进度管理提供实用工具,通过现场收集铣槽机的施工数据,在分析和量化影响铣槽机施工工效的因素基础上,分析各影响因素与施工效率的关系,构建基于RBF神经网络的施工工效预测模型,将其用于珠三角水资源配置工程的铣槽机施工工效预测,验证了该模型的稳定性和实用性。同时,应用实例表明:随着岩石强度增强铣槽机铣削1 m所要用的时间增加,施工人员数量及施工组织对铣槽效率影响较大,因此施工单位不仅要重视施工技术的提升,而且要重视施工组织方案的优化。 展开更多

关键词 铣槽机 施工工效 RBF神经网络 预测模型

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零流量工况下立式离心泵振动特性试验研究

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作者 乐育生 李力 +2 位作者 刘功亮 王志远 朱劲木 《节水灌溉》 北大核心 2024年第12期80-86,94,共8页

离心泵在启动时一般为关阀启动,即为零流量工况。立式离心泵在长距离调水和大型灌溉工程中应用日益广泛。为探究立式离心泵零流量工况下振动特性,在水泵底座布置了1个三向振动传感器,在水泵进、出口法兰盘顶部各布置1个轴向振动传感器... 离心泵在启动时一般为关阀启动,即为零流量工况。立式离心泵在长距离调水和大型灌溉工程中应用日益广泛。为探究立式离心泵零流量工况下振动特性,在水泵底座布置了1个三向振动传感器,在水泵进、出口法兰盘顶部各布置1个轴向振动传感器以及在水泵出口管道顶部布置1个压力脉动传感器,测试了零流量工况下额定转速(1.0 nr)以及1.2 nr、0.8 nr、0.6 nr、0.4 nr等5个不同转速下的水泵振动和压力脉动。结果表明:零流量工况下立式离心泵进口轴向、出口轴向和底座轴向上的振动均较大;升速至1.2倍额定转速,底座轴向上的振动强度增至额定转速振动强度的1.6倍,降速至0.8倍额定转速,振动强度降至额定转速振动强度的1/4倍,降低转速启动,能大幅度降低水泵的振动强度;叶片频率是水泵进口、出口和底座轴向方向振动的主要频率,压力脉动是零流量工况下立式离心泵振动的一个重要激励源。研究结果可为同类大型立式离心泵的设计以及泵站建成后的运行管理提供参考。 展开更多

关键词 立式离心泵 零流量工况 大范围变速 振动特性 压力脉动

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成层地基振动台试验双向剪切箱设计与边界效应测评

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作者 陈铭轩 尚高增 +4 位作者 牛志伟 贾少华 郑人逢 邱云飞 李兴田 《水电能源科学》 北大核心 2024年第2期43-46,8,共5页

为满足散粒体材料(如土体)在多向振动台试验中截断边界模拟的需求,设计并制作了一种刚度可调节的层状双向剪切箱。剪切箱由矩形钢管框架堆叠而成,层间设置万向轴承与滚珠,可实现更加真实的双向协调运动;刚度调节装置与复位装置保证箱体... 为满足散粒体材料(如土体)在多向振动台试验中截断边界模拟的需求,设计并制作了一种刚度可调节的层状双向剪切箱。剪切箱由矩形钢管框架堆叠而成,层间设置万向轴承与滚珠,可实现更加真实的双向协调运动;刚度调节装置与复位装置保证箱体复位、运动一致性和整体性,能够满足层间剪切变形。利用所设计的双向层状剪切箱进行上软下硬成层地基的振动台试验,根据边界效应指数与2-范数对边界效应进行定量分析。结果表明,研制的双向剪切箱性能良好,能够正确模拟成层地基场地的地震动特性,边界效应得到有效控制。 展开更多

关键词 成层地基 边界效应 边界效应评价指标 双向剪切箱 振动台试验

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立式离心泵大范围变频调速性能特性及参数换算

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作者 李力 刘功亮 +2 位作者 彭旭 王志远 朱劲木 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2024年第S2期502-507,共6页

在水资源配置工程中,立式单级单吸离心泵大范围变频调速运行日益增多。通过对小型立式离心泵机组进行大范围变频调速运行试验研究,结果表明:由额定转速逐步降速至0.2倍额定转速,最优效率点的效率变化明显,0.6倍额定转速下最优效率点的... 在水资源配置工程中,立式单级单吸离心泵大范围变频调速运行日益增多。通过对小型立式离心泵机组进行大范围变频调速运行试验研究,结果表明:由额定转速逐步降速至0.2倍额定转速,最优效率点的效率变化明显,0.6倍额定转速下最优效率点的效率较额定转速降低超过4%;流量和扬程的比例律换算值与实测值相差较小,轴功率和效率相差较大,0.6倍额定转速下最优效率点的效率比例律换算值与实测值相对误差超过5%,非最优效率点的效率相对误差较最优效率点偏大;在超大流量工况,受汽蚀影响,流量扬程曲线比例律换算值与实测值相差明显;零流量工况下压力脉动随转速大范围降低而大幅度降低,0.4倍额定转速下水泵出口压力脉动降至额定转速的1/5。研究结果可为同类大型立式离心泵的设计、水泵选型以及泵站建成后的运行管理提供参考。 展开更多

关键词 立式离心泵 大范围变速 运行性能 比例律 压力脉动

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基于LASSO回归和QRLSTM的来水预测方法研究 被引量：2

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作者 何常新 彭旭 +3 位作者 方福东 杜灿阳 曾庚运 胡千帝 《人民长江》 北大核心 2024年第11期138-145,165,共9页

精准的河流断面来水流量预测对于水资源配置管理、洪水预警和防灾减灾、生态保护和水力发电工程规划有着重要意义。为了提高单一来水流量预测模型的预测精度,采用LASSO回归算法结合分位数回归长短期记忆神经网络(QRLSTM)以及核密度估计(... 精准的河流断面来水流量预测对于水资源配置管理、洪水预警和防灾减灾、生态保护和水力发电工程规划有着重要意义。为了提高单一来水流量预测模型的预测精度,采用LASSO回归算法结合分位数回归长短期记忆神经网络(QRLSTM)以及核密度估计(KDE)算法,提出了一种来水流量预测方法(LASSO-QRLSTM)。首先采用LASSO回归从高维来水特征向量中提取关键的解释变量,以降低解释变量与被解释变量之间非线性关系的复杂程度;接着建立QRLSTM来水流量预测模型,以获得不同分位点下的分位数预测值;进而利用KDE拟合概率密度函数,获得未来的来水流量可能值以及相应的概率,得出最终预测结果。将提出的模型应用于广东省西江关键断面和高要水文站的来水流量预测,并与LASSO-QRNN、LASSO-GBDT、QRLSTM、QRNN、GBDT模型进行对比。结果表明:(1)结合LASSO回归的混合预测模型预测效果均好于单一的QRLSTM、QRNN、GBDT模型。(2)提出的LASSO-QRLSTM模型在对思贤滘断面流量预测中的RMSE为1 804.270 m^(3)/s,NSE值达0.973;在概率性指标方面,LASSO-QRLSTM模型的连续分级概率评分(CRPS)和弹球损失(PL)值分别为842.618和465.964,各项评价指标均为最佳,在对比模型中表现出最好的预测效果,特别是在极值处具有更好的拟合效果和更窄的概率预测区间,表现出该模型在河流来水流量预测中的独特优势。(3)在后续对高要水文站来水流量的预测中,其预测性能得到进一步验证,展现出良好的适应性和稳定性。研究成果可为精准的水文预测和水资源优化配置提供参考。 展开更多

关键词 来水流量预测 LASSO回归 分位数回归 长短期记忆神经网络 核密度估计 西江

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NaClO和KMnO_(4)对沼蛤毒理效应的代谢组学研究

15

作者 蒲淑娟 袁海光 +4 位作者 张锐坚 未碧贵 王堑傧 董浩韬 刘颖诗 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1-11,共11页

淡水贻贝沼蛤入侵输水工程形成生物污损影响结构安全,常用的化学防治手段投加浓度仍需深入探究,因此分析NaClO、KMnO_(4)等常用药剂对沼蛤的毒理效应尤为重要。该研究通过沼蛤的死亡率、酶活性和过氧化脂质分别对NaClO和KMnO_(4)的应激... 淡水贻贝沼蛤入侵输水工程形成生物污损影响结构安全,常用的化学防治手段投加浓度仍需深入探究,因此分析NaClO、KMnO_(4)等常用药剂对沼蛤的毒理效应尤为重要。该研究通过沼蛤的死亡率、酶活性和过氧化脂质分别对NaClO和KMnO_(4)的应激响应,采用综合生物标志物响应(IBR)评价沼蛤受到的毒理效应,运用LC-MS非靶向代谢组学分别分析沼蛤鳃组织暴露在NaClO和KMnO_(4)溶液中72 h后的代谢变化,从分子生物学角度揭示沼蛤对NaClO和KMnO_(4)的毒理代谢调节机制,为确定准确的投加浓度提供依据。结果表明:(1)随NaClO浓度的增加,沼蛤鳃组织的抗氧化酶(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPx))活性下降;当暴露在KMnO_(4)溶液中时,抗氧化酶活性先升后降,最大值出现在2.0 mg/L,然后随着浓度的增加抗氧化酶活性下降;表征组织损伤的过氧化脂质(LPO)水平随药剂浓度的增加而增加;(2)死亡率和IBR结果表明,浓度小于4.0 mg/L时,NaClO灭活效果优于KMnO_(4),而当浓度为8.0 mg/L时,KMnO_(4)则优于NaClO;(3)代谢组学分析显示,所有处理组中均发现了氨基酸代谢通路,仅在KMnO_(4)浓度为8.0 mg/L时,处理组中未发现嘌呤代谢以及醚脂代谢通路;浓度小于4.0 mg/L时,NaClO通路以醚脂代谢主,当大于4.0 mg/L时,通路以嘌呤代谢为主;当浓度为8.0 mg/L时,KMnO_(4)通路以氨基酸代谢为主。研究结果可为NaClO和KMnO_(4)防治长距离输水系统的沼蛤生物污损提供微观基础数据和浓度投加的确定依据。 展开更多

关键词 NACLO KMnO_(4) 沼蛤 毒理效应 综合生物标志物响应 代谢组学

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大中型水库移民生产生活水平指标体系与实证评价研究

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作者 董鹤亭 许桂生 +1 位作者 苑鹏飞 冯湘萍 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第1期268-274,共7页

以GX自治区WZ市2021年度大中型水库移民后期扶持政策实施情况监测评估项目为案例,基于10个移民村200户移民家庭的原始调查数据,采用灰色聚类-复相关-信息灵敏度法,构建了包括人均可支配收入等指标的评价指标体系;利用熵值法和环比评分... 以GX自治区WZ市2021年度大中型水库移民后期扶持政策实施情况监测评估项目为案例,基于10个移民村200户移民家庭的原始调查数据,采用灰色聚类-复相关-信息灵敏度法,构建了包括人均可支配收入等指标的评价指标体系;利用熵值法和环比评分法分别计算指标权重后,应用基于博弈论的组合赋权法确定了评价指标的主客观组合权重;结合调查数据及官方统计数据确定指标分级标准,利用综合评分法计算移民的生产生活水平指数,并运用该指数对样本村水库移民生产生活水平进行了实证评价。结果表明,采用本文方法构建的指标体系和评价模型相对合理、有效,评价结果符合实际,可为水库移民后期扶持效果评价及其他相关评价工作提供参考。 展开更多

关键词 水库移民 后期扶持 指标体系 组合赋权 实证评价

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稻秆生物炭对水体Pb^(2+)的吸附特性及机制定量化 被引量：1

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作者 金军 王乙硕 +3 位作者 冼威澄 刘豪 党志 黄飞 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第19期8362-8371,共10页

采用吸附等温线和动力学等方法阐明了稻秆生物炭对水体Pb^(2+)的吸附特性,并通过元素分析、BET(Brunauer-Emmet-Teller)-N_(2)比表面积分析、Zeta电位、扫描电镜-能谱仪、傅立叶变换红外光谱、X射线衍射和X射线光电子能谱等分析手段,结... 采用吸附等温线和动力学等方法阐明了稻秆生物炭对水体Pb^(2+)的吸附特性,并通过元素分析、BET(Brunauer-Emmet-Teller)-N_(2)比表面积分析、Zeta电位、扫描电镜-能谱仪、傅立叶变换红外光谱、X射线衍射和X射线光电子能谱等分析手段,结合机制贡献比例计算方法,定性和定量地揭示了生物炭吸附机制。结果表明,在不同吸附温度20、30、40℃下,生物炭对Pb^(2+)的最大吸附量分别为233.48、236.00、237.50 mg/g,均符合Langmuir模型(R^(2)>0.96),属于单分子层吸附;当初始Pb^(2+)浓度为50、100、300 mg/L时,生物炭吸附平衡时间分别为30、90、360 min,均符合准二级动力学模型(R^(2)>0.95),以化学吸附为主。生物炭对Pb^(2+)吸附机制主要包括化学沉淀、离子交换、官能团络合和Cπ电子配位等4种作用,其中化学沉淀产物可能以Pb_(4)(CO_(3))_(2)(SO_(4))(OH)_(2)和PbCO_(3)为主,贡献比例为47.15%~50.81%,离子交换主要以Ca^(2+)和Mg^(2+)为主,贡献比例为32.82%~37.77%,这两者共同贡献比例范围为83.63%~84.92%,其余2种吸附机制共同占比15.03%~16.37%。生物炭对Pb^(2+)具有优良的吸附能力,可作为水体中重金属的优势吸附材料之一。 展开更多

关键词 秸秆生物炭 重金属 化学沉淀 离子交换 机制比例

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基于图特征学习的泵类设备多组件故障诊断方法

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作者 张兆波 张金鹏 +4 位作者 杜灿阳 曾庚运 朱传古 李晓春 刘颉 《水电能源科学》 北大核心 2024年第11期145-149,共5页

针对轴流泵等泵类设备故障位置分散、传感器安装不便等难题,采用水听器装置采集水下声信号,并提出一种基于图特征学习的水听器信号故障识别方法。具体地,提出了针对一维声信号的无向图构建方法,包括节点构建、边构建、权重构建。基于线... 针对轴流泵等泵类设备故障位置分散、传感器安装不便等难题,采用水听器装置采集水下声信号,并提出一种基于图特征学习的水听器信号故障识别方法。具体地,提出了针对一维声信号的无向图构建方法,包括节点构建、边构建、权重构建。基于线性加权策略构建加权图,使得图上同类型样本的近似程度能够得到更精准描述,提高后续诊断模型的识别精度。该方法采用图卷积网络构建故障诊断模型,并以加权图为模型输入。通过三层图卷积挖掘水听器信号中潜藏的各类故障信息,并构建SoftMax分类器得到样本的预测标签。通过自主搭建水泵试验台开展相应试验,试验结果表明,所提方法能够实现对轴流泵各部件多类故障的精确诊断,并与其他机器学习方法对比验证了其优越性。 展开更多

关键词 加权图 图卷积网络 水听器 故障诊断

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高新沙水库土壤重金属形态分布、浸出特征及其对水质安全影响

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作者 袁海光 黎紫珊 +4 位作者 杨洁鑫 黄一航 卢桂宁 党志 黄飞 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期487-496,共10页

为了研究高新沙水库土壤重金属对水质安全风险的影响,本文通过8个采样区域3 m深处土壤重金属含量与形态的测定,采用地累积指数和生态风险指数法阐明重金属潜在生态风险,并通过浸提模拟试验来探究重金属浸出特性及对水质安全影响.结果表... 为了研究高新沙水库土壤重金属对水质安全风险的影响,本文通过8个采样区域3 m深处土壤重金属含量与形态的测定,采用地累积指数和生态风险指数法阐明重金属潜在生态风险,并通过浸提模拟试验来探究重金属浸出特性及对水质安全影响.结果表明,8种重金属Cu、Zn、Cd、Pb、Ni、Cr、Hg和As含量范围分别为11—42.5、70.75—119.5、0.01—0.16、24.5—100、20.25—35、89—177、0.05—0.17、10.15—22.1 mg·kg^(-1),在8处区域普遍未超出农田土壤环境标准风险筛选值(GB 15618-2018),仅有1处As含量为22.10 mg·kg^(-1),超出筛选值20 mg·kg^(-1).重金属主要以残渣态为主,其中Zn、Ni、Cr、Hg和As等5种重金属残渣态所占比例均达到70%以上,总体潜在生态风险处于轻微水平.在不同pH浸提液模拟作用下(pH=6.34、5.6和3.6),绝大部分重金属浸出浓度未超出生活饮用水卫生标准限值(GB 5749-2022),但浸提液pH=1.0极端情况下,Cu、Zn、Cd、Pb、Ni和As出现了不同程度的超标现象.在实际水体作用下,整体上库底土工膜破损程度对水质未产生不良影响,除了1处土壤点位中Ni出现轻微超标现象.综合以上结果,水库土壤重金属污染风险处于较安全水平,对水质造成的环境风险非常有限,但在水库实际运行中加强重金属含量的监测与管理,尤其是Pb和Ni. 展开更多

关键词 重金属 水库土壤 风险评价 浸出风险 水质安全

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滑动轴承油水冷却器的换热与流阻特性

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作者 冯毅 张古振 +2 位作者 刘来全 刘小军 丁强明 《轴承》 北大核心 2024年第1期92-97,共6页

滑动轴承运行过程中油膜剪切和搅油产生的功耗约80%会转换成热量,导致油箱内润滑油温度升高,为将润滑油温度控制在设计值内,通常在油箱内安装油水冷却器带走热量,冷却器换热性能直接影响滑动轴承的运行温度和主机的正常工作。油水冷却... 滑动轴承运行过程中油膜剪切和搅油产生的功耗约80%会转换成热量,导致油箱内润滑油温度升高,为将润滑油温度控制在设计值内,通常在油箱内安装油水冷却器带走热量,冷却器换热性能直接影响滑动轴承的运行温度和主机的正常工作。油水冷却器的散热能力主要由换热系数和流阻特性决定,对不同油流量条件下的油水冷却器进行试验测试,研究其换热和流阻特性,结果表明:在控制进油、进水温度及进水流量的前提下,油流速在一定范围内增加时,换热系数先增加后趋于稳定,压力损失增大,换热因子和阻力系数减小,冷却器可在一定油流速范围内获得最佳的换热和流阻特性;试验获得了对数坐标系下努赛尔数、欧拉数与雷诺数的拟合曲线,理论计算与试验拟合结果具有良好一致性,并在此基础上获得了油流速与换热系数及流阻的经验公式。 展开更多

关键词 滑动轴承 冷却器 换热 流阻 试验

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