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基于土地利用变化的青海省生态系统健康时空演变及情景模拟
1
作者 马泽钰 邢延军 +3 位作者 王勇为 翟军华 李鹏 王博 《水土保持通报》 北大核心 2025年第3期165-178,共14页
[目的]分析青海省不同土地利用情景下生态系统健康的时空变化规律,并定量评估在不同自然和人为干扰条件下土地利用变化对青海省生态系统健康的具体影响,为该省生态保护和高质量发展提供理论支撑。[方法]基于VORS和GMMOP-PLUS模型研究青... [目的]分析青海省不同土地利用情景下生态系统健康的时空变化规律,并定量评估在不同自然和人为干扰条件下土地利用变化对青海省生态系统健康的具体影响,为该省生态保护和高质量发展提供理论支撑。[方法]基于VORS和GMMOP-PLUS模型研究青海省2005—2020年生态系统健康演变格局,并模拟4种发展情景下土地利用变化对生态系统健康的影响程度。[结果]①青海省生态系统健康空间上呈现出西北低、西南次之,东部高的分布格局,2005—2020年生态系统健康指数从0.292下降至0.252,尤其在东南部和柴达木盆地等区域,生态健康显著下降。耕地和建设用地的快速扩张破坏了生态系统结构,进而导致生态健康水平下降。②基于GMMOP-PLUS模型设定不同自然和社会政策条件,模拟了2030年4种发展情景下〔自然发展(ND)、生态保护(EP)、城镇发展(UD)和综合发展(CD)〕的土地利用变化特征,建设用地均有不同程度增加,其中UD和CD情景中建设用地增幅为3.72×10^(4)hm^(2),空间上集中在以西宁市城区为中心向四周扩张,且共和县、德令哈市和格尔木市均有不同程度增加。EP情景下生态用地得到有效保护,林地和湿地面积比例最大达7.54%。③4种情景模拟中EP情景下的生态系统健康指数最高(0.256),表明生态保护措施的有效实施,保障林地、湿地等生态用地能显著提升斑块及景观连通性,从而改善生态系统健康,提升生态系统服务功能。[结论]空间集约化利用是提升生态健康的关键策略,尤其是在城镇化较快的地区。具体措施包括合理规划建设用地,限制土地扩张,提升生态用地的连通性,同时加强生态保护和修复,以促进生态系统的健康恢复和长期稳定。 展开更多
关键词 生态系统健康 土地利用模拟 VORS模型 InVEST模型 青海省
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微小方形通道内近超临界压力二氧化碳流动换热特性实验研究 被引量：1
2
作者 吴罗长 杨泽宇 +3 位作者 颜建国 朱旭涛 陈阳 王子辰 《化工学报》 北大核心 2025年第4期1583-1594,共12页
开展超临界二氧化碳1.6 mm×1.6 mm水平方形管道内受热条件下流动换热特性的实验研究。实验参数为系统压力7.4~8.4 MPa(相对压力p/p_(cr)=1.003~1.138),质量流速500~1500 kg/(m^(2)·s),热通量100~300 kW/m^(2)。分析了热工参... 开展超临界二氧化碳1.6 mm×1.6 mm水平方形管道内受热条件下流动换热特性的实验研究。实验参数为系统压力7.4~8.4 MPa(相对压力p/p_(cr)=1.003~1.138),质量流速500~1500 kg/(m^(2)·s),热通量100~300 kW/m^(2)。分析了热工参数、浮升力和热加速效应对方管内换热特性的影响规律,根据换热曲线分布特性,将超临界CO_(2)流动换热分为类液相、类两相、类气相3个区域。实验结果表明:类两相区域时,在临界温度处平均壁温与主流温度的差值存在最小值,平均对流传热系数存在峰值。类气态区域内的换热性能较类液相区域相对减弱。浮升力使底部壁面换热得到强化,相比之下顶部壁面的换热较弱,流体热加速效应对本实验对流换热影响几乎可以忽略。通过引入表征浮升力效应的无量纲热通量q~+,提出一个适用于方形微小通道超临界CO_(2)换热关联式,预测误差范围为+20%~-20%。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 对流 换热 微通道 浮升力
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青海省生态修复关键区识别及修复分区划分 被引量：4
3
作者 马泽钰 李鹏 +3 位作者 肖列 王博 许垚涛 潘金金 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期252-265,共14页
[目的]基于“整体保护、系统修复、综合治理”的治理思路识别生态修复优先空间抑制生态退化,是区域社会—经济协调发展、筑牢生态安全屏障和推进生态文明建设的重要举措。[方法]以青海省为研究区,通过土地利用强度、土地利用重心迁移反... [目的]基于“整体保护、系统修复、综合治理”的治理思路识别生态修复优先空间抑制生态退化,是区域社会—经济协调发展、筑牢生态安全屏障和推进生态文明建设的重要举措。[方法]以青海省为研究区,通过土地利用强度、土地利用重心迁移反映城市化进程,定量评估2005—2020年7项生态系统服务、生态敏感性和生境退化度,提出基于“生态系统服务簇—生态敏感性-生境退化度”识别生态修复优先空间,将内部缺陷和外界胁迫相结合,划定5类生态修复优先区并提出相应修复策略。[结果]青海省2005—2020年产水深度分别为125.1,106.9,80.0,135.4 mm,水源涵养深度稳定在15 mm左右。粮食产量由1.42 t/hm^(2)提升至2.02 t/hm^(2),防风固沙能力由2.42 t/hm^(2)提升至4.59 t/hm^(2),土壤保持能力由85.90 t/hm^(2)下降至65.30 t/hm^(2);青海省生态系统服务簇可划分为生态宜居和谐簇、水土耦合协调簇、生态源地保育簇、自然生态修复簇、防风固沙功能簇5类。基于双变量自相关识别生态恢复优先点结果可知,青海省主要关键生态恢复点和自然生态恢复点面积分别占5.26%和2.55%,其中关键生态恢复点和生态宜居簇增加区域在空间上分布基本吻合。[结论]青海省生态修复优先区集中在生态环境脆弱的西北荒漠地区、高海拔山区、水源地和河流沿岸及人类活动较频繁的河湟谷地和天峻县、兴海-玛多—曲麻莱县一带。 展开更多
关键词 青海省 INVEST 生态系统服务功能 生态系统服务簇 生态修复优先区
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基于ERA-5数据集的陕西省气象-水文干旱传播与响应研究 被引量：1
4
作者 申曼华 黄领梅 +3 位作者 余小波 申奥 史荣情 李佳 《干旱地区农业研究》 北大核心 2025年第1期258-266,共9页
基于ERA-5陆地再分析月尺度降水和径流数据,计算陕西省1952—2022年标准化降水指数(SPI)和标准化径流指数(SRI),结合M-K检验、游程理论和皮尔逊相关系数,揭示气象-水文干旱的传播与响应特征。结果表明:(1)陕西省气象干旱发生的次数高于... 基于ERA-5陆地再分析月尺度降水和径流数据,计算陕西省1952—2022年标准化降水指数(SPI)和标准化径流指数(SRI),结合M-K检验、游程理论和皮尔逊相关系数,揭示气象-水文干旱的传播与响应特征。结果表明:(1)陕西省气象干旱发生的次数高于水文干旱,两者的发生频次在空间上有显著差异,陕北多发气象干旱,关中中东部和陕南南部多发水文干旱。(2)陕西省SPI 3和SRI 3整体呈逐年下降趋势,SPI 3和SRI 3的持续性在时空分布中有显著差异,SPI 3的Hurst指数变化幅度较小,持续性弱;SRI 3变化幅度大,且陕北持续性最强,关中次之,陕南最弱。(3)陕北的气象-水文干旱传播率最低,关中地区次之,陕南最高;在发生气象轻旱和特旱时,最大可能会紧接着发生同等级的水文干旱。(4)空间上,陕西省气象-水文干旱响应时间以秦岭为分界线,秦岭以南响应迅速,以北响应迟钝;时间上,夏季最敏感,响应最快,春季响应最慢;陕北北部高海拔地区的气象-水文相关性最弱,全年小于0.5。 展开更多
关键词 气象干旱 水文干旱 传播 响应时间 陕西省
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基于AHP-熵值法组合赋权的甘肃省城市生态用水安全综合评价及影响因素分析 被引量：6
5
作者 赵宾华 黄金华 +2 位作者 李占斌 李婧 周超艳 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2023年第1期167-173,213,共8页
[目的]综合评价甘肃省城市生态用水安全的关键影响因素,为协调地区生态、生产和生活的关系提供借鉴。[方法]基于社会、经济、生态以及水资源开发利用,构建生态用水评价体系;综合层次分析法和熵值法得出权重,进行生态用水安全水平划分,... [目的]综合评价甘肃省城市生态用水安全的关键影响因素,为协调地区生态、生产和生活的关系提供借鉴。[方法]基于社会、经济、生态以及水资源开发利用,构建生态用水评价体系;综合层次分析法和熵值法得出权重,进行生态用水安全水平划分,并辨析生态用水安全主要影响因素。[结果]①2020年嘉峪关、兰州和甘肃省整体生态用水安全指数值大于0.5,处于基本安全水平,其他12座城市均处于较不安全水平。②2011—2020年核心区的生态用水安全水平较低,主要受生态效益子系统影响。③绿化覆盖面积、生态环境用水比例、人均公园绿地面积和城市化水平是影响生态用水安全水平的主要障碍因子,其贡献度在45%以上。[结论]甘肃省各市区生态用水安全不容乐观,需提高生态效益来改善甘肃省各市区生态用水安全。 展开更多
关键词 生态用水 层次分析法 熵值法 评价指标 安全评价
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西北“水三线”生态经济体系与调控模式研究 被引量：2
6
作者 党小虎 邓铭江 +5 位作者 李鹏 曹小曙 隋博洋 时鹏 张甜 艾泽民 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2023年第8期1355-1365,共11页
在黄河流域生态保护和高质量发展以及新时代推进西部大开发形成新格局的战略背景下,地跨黄河流域和内流河流域的西北“水三线”,如何顺应生态本底、资源禀赋和经济社会发展水平,落实2个重大战略,因地制宜构建区域特色的生态经济体系框... 在黄河流域生态保护和高质量发展以及新时代推进西部大开发形成新格局的战略背景下,地跨黄河流域和内流河流域的西北“水三线”,如何顺应生态本底、资源禀赋和经济社会发展水平,落实2个重大战略,因地制宜构建区域特色的生态经济体系框架及协调发展模式,是当前亟待解决的重大问题。基于已有的生态经济理论成果,遵循“绿水青山就是金山银山”发展理念和“人与自然和谐共生”的系统理念,构建西北“水三线”生态经济体系概念框架,识别体系子系统之间的相互作用关系与作用路径,基于核心理论和基础评价,提出适应西北“水三线”生态经济系的四大发展模式和四大生态经济枢纽区建设,进行生态农业建设布局与农业发展模式总结,明确生态经济枢纽区的城乡统筹发展基本路径。研究认为西北“水三线”生态经济体系概念框架可为建设西北内陆型生态经济枢纽区及其核心模式、实现区域生态-经济协调发展提供关键理论支撑。 展开更多
关键词 西北“水三线” 生态经济体系 调控模式 区域生态-经济协调发展
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基于RF-GWO的水利工程地质渗透系数智能反演分析 被引量：4
7
作者 雷艳 温立峰 +1 位作者 赵明仓 殷乔刚 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期139-148,共10页
地质渗透系数是准确分析水利工程渗流的关键参数。针对传统反演方法计算效率低、精度差的问题,采用有限元正演模型和正交试验设计构建渗透系数反演样本集,建立了基于随机森林(RF)算法的渗流计算代理模型;在此基础上,引入灰狼优化(GWO)算... 地质渗透系数是准确分析水利工程渗流的关键参数。针对传统反演方法计算效率低、精度差的问题,采用有限元正演模型和正交试验设计构建渗透系数反演样本集,建立了基于随机森林(RF)算法的渗流计算代理模型;在此基础上,引入灰狼优化(GWO)算法,提出了基于RF-GWO的渗透系数智能反演方法,并以Z抽水蓄能电站为研究案例进行了验证。结果表明:RF模型对各钻孔水位预测结果均接近实测值,性能优于CART和BP模型;GWO可搜寻到地质最佳渗透系数,钻孔水位反演结果合理,相对误差最大为0.42%,精度满足工程要求,计算的天然渗流场分布形态也符合一般山体渗流场分布规律。建立的反演模型能够快速准确地推断工程区地层渗透系数,具有实际工程应用价值。 展开更多
关键词 地质渗透系数 反演分析 正交试验设计 随机森林 灰狼优化
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西北现代生态灌区建设理论与技术保障体系构建 被引量：28
8
作者 邓铭江 陶汪海 +3 位作者 王全九 苏李君 马昌坤 宁松瑞 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1-13,共13页
灌区是我国粮食安全和现代农业发展的基础保障,同时也是区域经济发展和生态环境保护的重要基石。然而西北地区独特的气候、地貌及社会经济状况导致了灌区生产能力和生态服务功能难以满足现代生态农业发展的需求。通过系统分析西北灌溉... 灌区是我国粮食安全和现代农业发展的基础保障,同时也是区域经济发展和生态环境保护的重要基石。然而西北地区独特的气候、地貌及社会经济状况导致了灌区生产能力和生态服务功能难以满足现代生态农业发展的需求。通过系统分析西北灌溉农业发展中面临的水资源过度开发、土壤盐碱化严重、生态环境功能低下等方面的问题,阐述了西北现代生态灌区的内涵与特征,并基于农业生产“功能水分”来源,将西北灌区划分成了灌溉依赖型灌区、灌溉主导型灌区、灌溉补充型灌区和灌溉提质型灌区4类。以灌区农业生产系统、物能输配系统、生态环境系统为建设对象,提出了灌区生态服务功能优化配置、灌区农田物能调控和灌区生态系统安全评估三大核心理论,构建了灌区系统控污与景观价值提升技术、灌排系统管控技术、作物生境要素综合调控技术三大关键技术,从而形成了西北现代生态灌区理论与技术保障体系,为我国西北灌溉农业高质量可持续发展提供理论与技术指导。 展开更多
关键词 现代生态灌区 生态景观 生态功能 灌排系统 物能调控 生境要素
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“23·7”京津冀地区暴雨洪水与土壤侵蚀调查——以河北省邢台市临城县为例 被引量：1
9
作者 李天毅 戴宁 +4 位作者 丛佩娟 陈恒昌 贾继宏 李扬 贵欣瑞 《水土保持通报》 CSCD 北大核心 2024年第2期155-166,214,共13页
[目的]开展“23·7”(20230729—0801)京津冀地区暴雨洪水过程及水土保持调查工作,分析小流域的暴雨洪水过程以及暴雨所造成的土壤侵蚀状况,为水土保持决策提供科学支撑。[方法]采用野外调查的方法对河北省临城县皇迷东沟和梁家庄... [目的]开展“23·7”(20230729—0801)京津冀地区暴雨洪水过程及水土保持调查工作,分析小流域的暴雨洪水过程以及暴雨所造成的土壤侵蚀状况,为水土保持决策提供科学支撑。[方法]采用野外调查的方法对河北省临城县皇迷东沟和梁家庄西沟开展洪痕测量调查并计算洪峰流量模数,分析暴雨洪水对小流域造成的侵蚀危害。[结果]①该次降雨持续时间长、雨强大。梁家庄西沟和皇迷东沟流域累计雨量分别达到1008.5和613.6 mm。②按洪痕法调查推算了洪峰流量,皇迷东沟、梁家庄西沟小流域洪峰流量模数为10.80和36.07 m^(3)/(s·km^(2))。坡度和水土保持措施是影响洪峰流量的主要因素。较大的坡度会使洪峰流量变大,而完善的水土保持措施可以起到有效的削峰作用。③调查小流域位于泜河流域上游,是该次暴雨中心和洪水的主要产流区,小流域洪峰流量模数大于下游水文站洪峰流量模数。④梁家庄西沟的侵蚀情况比皇迷东沟严重,主要原因是皇迷东沟的果园、梯田和谷坊的面积比例大于梁家庄西沟,皇迷东沟的平均坡度小于梁家庄西沟且梁家庄雨量站的降雨量峰值持续时间更长。[结论]良好的水土保持措施可以有效减少洪峰流量以及侵蚀现象的发生。实施水土保持措施是必要且有效的。应该进一步完善梯田、台地谷坊的建设。 展开更多
关键词 极端暴雨 暴雨调查 洪峰流量模数 土地利用类型 水土保持措施 京津冀地区
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基于多种水文学方法的秦岭北麓典型河流生态流量分析 被引量：2
10
作者 李学武 黄领梅 《水电能源科学》 北大核心 2024年第1期10-13,17,共5页
为科学确定秦岭北麓典型河流沣河的生态流量,保障生态环境安全,合理开发秦岭北麓水资源,基于沣河秦渡镇水文站1953~2013年连续实测月径流资料,使用Tennant法、90%保证法、最枯月平均流量法、Tessman法、年内展布法、Texas法、典型水文... 为科学确定秦岭北麓典型河流沣河的生态流量,保障生态环境安全,合理开发秦岭北麓水资源,基于沣河秦渡镇水文站1953~2013年连续实测月径流资料,使用Tennant法、90%保证法、最枯月平均流量法、Tessman法、年内展布法、Texas法、典型水文频率年法及NGPRP法8种水文学方法计算沣河生态流量值。通过分析对比结果表明,Texas法在满足程度、水文节律方面表现较好,最终推荐Texas法作为沣河的生态流量计算方法,并给出生态流量推荐值。研究结果可为秦岭地区水资源的开发利用提供科学依据,对区域河流生态系统健康也具有重要意义。 展开更多
关键词 生态流量 秦岭北麓 沣河 Texas法
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窟野河流域生态系统服务功能变化及其驱动因素分析 被引量：9
11
作者 魏雷晗冰 时鹏 +4 位作者 魏勇 李宁 陈奥 李生林 孙玮昀 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期222-235,共14页
[目的]窟野河流域地处黄河流域重要补给段,是黄河中上游侵蚀最强烈的地区之一,其生态环境不仅影响自身的发展,还影响黄河下游的区域生态发展。[方法]为了对窟野河流域生态系统服务功能有更加全面的认识与理解,运行InVEST模型定量评估199... [目的]窟野河流域地处黄河流域重要补给段,是黄河中上游侵蚀最强烈的地区之一,其生态环境不仅影响自身的发展,还影响黄河下游的区域生态发展。[方法]为了对窟野河流域生态系统服务功能有更加全面的认识与理解,运行InVEST模型定量评估1990-2020年生态服务功能(碳储量、土壤保持、水源涵养、生境质量),并采用地理探测器分析其驱动因素。[结果](1)在土地管理政策的驱动下,建设用地的面积显著增加,未利用地的面积明显减少,主要土地类型以草地为主,植被覆盖度呈波动上升的趋势。(2)窟野河流域生态服务功能均表现出在2000年左右下降,2010年后波动升高,生境质量指数基本稳定在0.22~0.24,整体生境质量较差。(3)土壤保持和生境质量指数在流域内以低-低聚集的冷点分布为主,碳储量和水源涵养量冷点和热点的空间分布较为分散,高值和低值在空间上呈现交错分布。(4)近30年碳储量、生境质量主要受土地利用影响,土壤保持和水源涵养主要受地形、土壤类型和降水影响。[结论]研究结果可为窟野河流域生态服务综合效益的提升和水土保持措施的配置提供科学的依据。 展开更多
关键词 生态系统服务功能 INVEST 时空演变 地理探测器 驱动因素
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西北地区多视角联动的生态经济发展新模式探析
12
作者 张甜 曹小曙 邓铭江 《生态经济》 北大核心 2023年第2期47-52,共6页
在百年未有之大变局下,我国西北地区正处于全球生态安全与经济协同发展的关键战略地位,其在全国、全球地理空间格局下均位居不可替代的枢纽位置。水资源是西北地区生态经济可持续发展的生命线,依托合理的水资源跨区域配置调控,可以为西... 在百年未有之大变局下,我国西北地区正处于全球生态安全与经济协同发展的关键战略地位,其在全国、全球地理空间格局下均位居不可替代的枢纽位置。水资源是西北地区生态经济可持续发展的生命线,依托合理的水资源跨区域配置调控,可以为西北地区注入新的动力与活力。在此基础上,充分结合国内外已有的生态经济发展实践经验,在调水改土与城乡统筹、占补平衡与飞地经济、碳中和与生态补偿、水利经济与现代经济等不同视角下,探明多模式协同联动的内在机制与运转链条,构建适用于我国西北地区生态经济协同发展的新模式,有助于推动西北地区高质量、可持续发展。 展开更多
关键词 西北地区 生态经济协同发展 创新模式
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海绵城市雨水调蓄设施优化设计与运行调度研究进展 被引量：5
13
作者 杨柳 李小英 +4 位作者 王莹 王兵 朱记伟 荆小龙 宁倩 《水资源保护》 北大核心 2025年第1期140-149,共10页
聚焦雨水调蓄设施在海绵城市建设中的应用,从多个角度系统梳理了雨水调蓄设施的分类。基于实践调查分析,提出了雨水调蓄设施的不同应用场景及流程。重点针对雨水调蓄设施的优化配置与运行调度,识别出设计标准确定、设施配置优化、调蓄... 聚焦雨水调蓄设施在海绵城市建设中的应用,从多个角度系统梳理了雨水调蓄设施的分类。基于实践调查分析,提出了雨水调蓄设施的不同应用场景及流程。重点针对雨水调蓄设施的优化配置与运行调度,识别出设计标准确定、设施配置优化、调蓄容积计算、运行调度管理4个关键的应用环节,并归纳总结了设计降水量计算、设施配置优化、调蓄容积计算方法及设施运行方式与调度管理现状。未来研究应关注降雨的空间变化特征、差异以及场次降雨对雨水径流控制目标的影响,研发能够集成雨洪模型与优化算法耦合、嵌套应用的技术平台,支持设施配置的全过程模拟、在线评价与优化应用,探索雨水调蓄设施之间梯级滞渗、多级调蓄、联动运行的水量调控增效机制。 展开更多
关键词 雨水调蓄设施 设计降水量 优化配置 调蓄容积 运行调度 海绵城市
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基于Seq2Seq双向模型的水锤压力预测 被引量：1
14
作者 吴罗长 刘振兴 +4 位作者 雷洁 颜建国 郭鹏程 孙帅辉 马晋阳 《振动与冲击》 北大核心 2025年第3期99-106,共8页
水锤计算对保障长距离输水工程管网系统安全稳定运行具有重要意义,但传统水锤数值方法存在模型复杂、计算量大的问题。为此,在自主开发的瞬态流试验平台上,通过支路快速关阀产生水锤,获取了不同流量和压力条件下的瞬态水锤压力。试验参... 水锤计算对保障长距离输水工程管网系统安全稳定运行具有重要意义,但传统水锤数值方法存在模型复杂、计算量大的问题。为此,在自主开发的瞬态流试验平台上,通过支路快速关阀产生水锤,获取了不同流量和压力条件下的瞬态水锤压力。试验参数范围为:体积流量15~55 m^(3)/h,压力150~450 kPa。采用集合经验模态分解方法对水锤信号进行滤波,并对水锤压力的变化规律进行了深入的研究分析。基于双向门控循环单元,建立了用于水锤压力预测的序列到序列(sequence-to-sequence,Seq2Seq)双向预测模型。结果表明,Seq2Seq双向预测模型能有效预测支路水锤,其预测数据决定系数在0.8以上,水锤特征参数预测准确率超过98%。该研究成果为水锤压力预测提供了一种新方法。 展开更多
关键词 水锤 瞬变流 Seq2Seq 经验模态分解
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灌溉诱发湿陷型侧压力对黄土滑坡的影响机制 被引量：1
15
作者 于国强 朱立峰 +1 位作者 张霞 刘港 《西北地质》 北大核心 2025年第2期111-120,共10页
黄土斜坡因湿陷所致侧压力促进坡体失稳滑动,是研究灌溉诱发黄土滑坡的基础科学问题。本研究通过黑方台黄土湿陷试验和坡体稳定性模拟,阐明了灌溉湿陷侧压力在坡体内部空间变异性及其促滑机理。结果表明,该区黄土为自重湿陷性黄土,灌区0... 黄土斜坡因湿陷所致侧压力促进坡体失稳滑动,是研究灌溉诱发黄土滑坡的基础科学问题。本研究通过黑方台黄土湿陷试验和坡体稳定性模拟,阐明了灌溉湿陷侧压力在坡体内部空间变异性及其促滑机理。结果表明,该区黄土为自重湿陷性黄土,灌区0~15 m深度黄土为轻度湿陷,20~25 m深度黄土为中度湿陷,非灌区黄土均为强烈湿陷。当坡体含水率由4%增加到20%时,总位移以水平方向为主,水平方向总位移由12 mm增加至140 mm,侧压力系数逐渐增大。饱和状态下,发生湿陷变形时的最大侧压力达123 kPa,湿陷型侧压力系数增加达1.4倍。湿陷导致坡体上部产生拉应力,在滑坡后缘深度在5 m以下的土体产生湿陷裂缝,形成优势通道;坡体内部因压应力集中而产生指向临空面的侧向压力,循着坡肩湿陷裂缝向坡体内部扩张,并沿弧形软弱带发生剪切破坏直至失稳。考虑侧压力对滑坡的促进作用与实际情况更为吻合,完善了灌溉型黄土滑坡的影响因素的表征,有助于完善黄土滑坡诱发灾害理论,为黄土滑坡的精确预警提供参考。 展开更多
关键词 黄土滑坡 湿陷性 侧压力系数 含水率
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超高性能混凝土加固受损钢筋混凝土梁受弯性能试验研究 被引量：1
16
作者 寇佳亮 温江 +1 位作者 齐悦 周恒 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第1期217-228,共12页
为研究超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)加固受损试件的力学性能,共设计10根UHPC加固受损钢筋混凝土梁,通过四点弯曲性能试验,研究UHPC加固钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)梁受弯的裂缝开展情况、破坏形态、... 为研究超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)加固受损试件的力学性能,共设计10根UHPC加固受损钢筋混凝土梁,通过四点弯曲性能试验,研究UHPC加固钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)梁受弯的裂缝开展情况、破坏形态、承载能力和位移,分析了不同加固厚度、不同加固方式对UHPC加固受损RC梁的受弯性能影响。研究结果表明:UHPC加固受损RC梁的承载能力有极大的提升,峰值荷载最高提升194%;发生破坏时的裂缝较原梁数目多且发展较完全;延性较原梁有很大的提升,其中加固梁相较于原梁的位移延性系数增大了49.77%~178.31%;提出了UHPC加固混凝土梁峰值荷载计算方法及基本假定,将试验参数代入公式,结果与试验值较为吻合,表明所提出的计算公式可以有效地预测此类加固梁的峰值荷载。 展开更多
关键词 超高性能混凝土 加固试件 受弯性能 承载能力 本构模型
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聚丙烯纤维对再生砂浆力学性能及微观结构的影响
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作者 覃源 胡守彬 +2 位作者 周恒 赵靖伟 段明翰 《功能材料》 北大核心 2025年第7期7189-7199,共11页
为了探究纤维掺入再生砂浆中的实用性,将建筑废弃骨料破碎、整形、筛分后,筛选Ⅲ类再生细骨料粗砂(RFA),设计不同体积RFA掺量(0%、10%、30%、50%)的水泥砂浆标准试件,并在每组掺量下设计含0.9 kg/m3的聚丙烯纤维(PPF)砂浆试件和不含PPF... 为了探究纤维掺入再生砂浆中的实用性,将建筑废弃骨料破碎、整形、筛分后,筛选Ⅲ类再生细骨料粗砂(RFA),设计不同体积RFA掺量(0%、10%、30%、50%)的水泥砂浆标准试件,并在每组掺量下设计含0.9 kg/m3的聚丙烯纤维(PPF)砂浆试件和不含PPF的砂浆试件。测定RFA和砂浆的矿物成分,不同RFA掺量下砂浆试件的力学性能,并对不同RFA掺量下的砂浆试件进行热重分析以及微观形貌观察。结果表明,RFA矿物成分相较NFA更离散,随着RFA掺量的增加,不含PPF的砂浆试件抗压强度先增大后减小,抗折强度和劈裂抗拉强度呈递减趋势。含PPF砂浆试件的抗压强度依次降低,抗折及劈裂抗拉强度在RFA替代率为10%达到最优。RFA和PPF均会降低砂浆的脆性指数,提高砂浆的韧性。再生砂浆的水化和碳化程度与RFA掺量呈正比。SEM结果表明,PPF与基体之间的桥接和拉伸作用能有效改善再生砂浆的机械强度。 展开更多
关键词 再生砂浆 力学性能 脆性指数 热重分析 XRD
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混凝土坝扬压力异常测值成因的多测点分区智能诊断方法
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作者 程琳 韩嘉勋 +1 位作者 杨杰 马春辉 《水电能源科学》 北大核心 2025年第2期137-141,103,共6页
针对传统异常值检测方法存在的问题,提出一种基于时空聚类和环境变量分离的混凝土坝扬压力异常测值成因分析方法,首先采用DBSCAN聚类算法对大坝不同部位的扬压力测点进行空间聚类,然后根据聚类结果进行分区,采用概率主成分分析(PPCA)对... 针对传统异常值检测方法存在的问题,提出一种基于时空聚类和环境变量分离的混凝土坝扬压力异常测值成因分析方法,首先采用DBSCAN聚类算法对大坝不同部位的扬压力测点进行空间聚类,然后根据聚类结果进行分区,采用概率主成分分析(PPCA)对每个区域的扬压力测点提取环境变量效应,最后基于平方预测误差(S_(SPE))控制图和贡献图进行异常值识别和异常测值成因分析。实例应用结果表明,测点的分类结果主要由测点所处位置和环境变量影响规律决定;当监测数据异常时,基于S_(SPE)控制图和贡献图可以定性地推断出最可能的异常原因,能够为识别大坝的运行性态提供参考。 展开更多
关键词 扬压力 异常测值 分区 概率主成分分析(PPCA) 环境变量 平方预测误差(SSPE)
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粗糙裂隙渗流-溶蚀耦合过程可视化试验及渗透性演化规律研究
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作者 王婷 王子龙 +1 位作者 李炎隆 何亚宁 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第8期1662-1671,共10页
西南地区岩溶区域分布广泛,水资源丰富,是中国未来水资源开发的主战场。探究岩溶过程中溶蚀模式的发育规律及其对岩体渗透特性影响,对保证涉及岩溶发育区的水利工程设施的选址、建设及长期运行安全至关重要。为此,研发了粗糙裂隙渗流-... 西南地区岩溶区域分布广泛,水资源丰富,是中国未来水资源开发的主战场。探究岩溶过程中溶蚀模式的发育规律及其对岩体渗透特性影响,对保证涉及岩溶发育区的水利工程设施的选址、建设及长期运行安全至关重要。为此,研发了粗糙裂隙渗流-溶蚀耦合过程实时可视化试验平台,开展了不同流速下的粗糙裂隙渗流-溶蚀试验,研究了流速影响下粗糙裂隙溶蚀形态、溶蚀速率、裂隙开度变化、溶蚀模式转变及渗透性演化规律。试验观测到:随着流速的增加,溶蚀模式从紧凑溶蚀转变为“虫孔”溶蚀,进而转变为均匀溶蚀。根据穿透长度理论,定义了考虑裂隙长度的有效Da数Daeff,L,确立了溶蚀模式从紧凑溶蚀向“虫孔”溶蚀,进而向均匀溶蚀转变的临界转变条件分别为Daeff,L≈10与Daeff,L≈1,并得到了本文试验结果的验证。渗流-溶蚀耦合作用使裂隙渗透率的变化规律不再符合立方定律;在相同的开度变化时,“虫孔”溶蚀的渗透率增长最迅速,并远远大于立方定律,所需突破流量PVbt最小。研究成果可为自然及工程中岩溶过程的认识与控制提供参考依据与技术思路。 展开更多
关键词 粗糙裂隙 渗流-溶蚀耦合 可视化试验 理论判据 渗透率演化
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基于CTGAN数据增强的土石坝溃坝峰值流量预测
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作者 李炎隆 田智雯 +2 位作者 张野 邱文 王婷 《水利水电科技进展》 北大核心 2025年第3期70-76,共7页
为准确预测土石坝溃坝峰值流量,建立了包含156个土石坝溃坝案例的数据库,并基于溃坝过程和相关性分析,选取坝型、溃坝模式、溃口以上水深和溃口以上库容为预测洪峰流量的控制变量。由于数据量有限且溃坝数据难以获取,使用条件表格生成... 为准确预测土石坝溃坝峰值流量,建立了包含156个土石坝溃坝案例的数据库,并基于溃坝过程和相关性分析,选取坝型、溃坝模式、溃口以上水深和溃口以上库容为预测洪峰流量的控制变量。由于数据量有限且溃坝数据难以获取,使用条件表格生成对抗网络(CTGAN)增强土石坝溃坝数据,以增加样本多样性,丰富模型训练信息,并提高泛化能力。基于增强数据,采用CatBoost算法构建溃坝峰值流量预测模型。结果表明,基于增强数据建立的模型预测精度更高,拟合系数达0.93,展现出卓越的预测性能。结合可解释机器学习(SHAP)模型分析发现溃口以上库容对峰值流量的影响最为显著,溃口以上水位次之。 展开更多
关键词 土石坝 峰值流量 CTGAN 数据增强 CatBoost SHAP
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