基于灰色关联度-突变理论模型的黑龙江上游凌汛灾害风险评价 被引量：3

1

作者 徐鸿勋 李昱 +1 位作者 肖兴涛 韩红卫 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第6期105-113,123,共10页

在高纬度和高海拔地区河流凌汛现象频繁发生,常导致冰塞或冰坝洪水,严重威胁人身和财产安全。因此,全面考虑各因素进行科学的风险评价是预防凌汛灾害风险的首要前提和必然要求。研究基于突变理论构建凌汛灾害风险评价模型,引入灰色关联... 在高纬度和高海拔地区河流凌汛现象频繁发生,常导致冰塞或冰坝洪水,严重威胁人身和财产安全。因此,全面考虑各因素进行科学的风险评价是预防凌汛灾害风险的首要前提和必然要求。研究基于突变理论构建凌汛灾害风险评价模型,引入灰色关联度分析法进行基础指标排序,对黑龙江上游地区凌汛灾害风险进行评价。鉴于不同指标之间的相互关联性,采用皮尔逊相关系数法精简指标集并选取代表性年份,依据代表年风险排序与层次聚类分析-突变理论所得结果进行比较。结果表明:在水文、气象、社会、经济等多因素影响下,2000年至2020年期间黑龙江上游漠河、塔河、呼玛三区凌汛灾害风险水平整体均呈现先增大后减小的趋势。其中,积雪深度、水位、冰厚、气温等要素与凌汛灾害发生频率之间表现出极高的相关性,而人口、农业、经济、医疗等社会因素也对洪水发生后的风险水平产生影响。漠河河段因其复杂陡峭的河流地形、恶劣的气候条件以及相对较高的人口密度,整体呈现出较高的风险水平。灰色关联度-突变理论模型风险隶属度值分布在0.85至0.93之间,且较层次聚类分析-突变理论模型具有更优的风险排序和安全裕度,验证了该模型在凌汛灾害风险评价中的有效性和实用性,为凌汛灾害风险研究提供了新的科学方法和理论依据。 展开更多

关键词 凌汛灾害 突变理论 灰色关联度 风险分析 黑龙江

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基于BP神经网络的黑龙江漠河段冰坝预测 被引量：6

2

作者 宋春山 林立邦 +2 位作者 韩红卫 朱新宇 乔厚清 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期57-63,共7页

黑龙江干流上游在开江流凌期经常出现冰坝,并产生凌汛灾害。为预测黑龙江漠河段的开江日期和冰坝发生情况,利用黑龙江漠河段1960—2010年的水文气象数据建立基于BP神经网络的冰坝预测模型,预测该河段2011—2015年的冰坝发生情况及开江日... 黑龙江干流上游在开江流凌期经常出现冰坝,并产生凌汛灾害。为预测黑龙江漠河段的开江日期和冰坝发生情况,利用黑龙江漠河段1960—2010年的水文气象数据建立基于BP神经网络的冰坝预测模型,预测该河段2011—2015年的冰坝发生情况及开江日期,并和实际情况进行比较。研究结果表明:该模型的预测精度较高;通过对27年的气温转正日期和开江日期的分析发现,二者的日期均趋于稳定,且在气温转正后的15 d左右黑龙江漠河段会顺利进入开江阶段;预测2011—2015年开江日期的最大误差为3 d,根据水文情报预报规范,此次预测为甲等预测方案且预测结果均合格。 展开更多

关键词 黑龙江漠河段 冰坝 开江日期 预测 BP神经网络

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基于BP神经网络模型黑龙江漠河段气温变化对开江影响预测 被引量：6

3

作者 宋春山 林立邦 +1 位作者 韩红卫 朱新宇 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期66-73,共8页

黑龙江干流上游段在开江期常发生冰塞冰坝灾害,开江期气温升高是冰层融化和崩解前提条件,开江期气温变化研究对冰坝生消研究和预测极为重要。选取黑龙江漠河段1996~2012年日平均气温数据,基于BP神经网络模型预测2021年和2022年开江期日... 黑龙江干流上游段在开江期常发生冰塞冰坝灾害,开江期气温升高是冰层融化和崩解前提条件,开江期气温变化研究对冰坝生消研究和预测极为重要。选取黑龙江漠河段1996~2012年日平均气温数据,基于BP神经网络模型预测2021年和2022年开江期日平均气温变化趋势。在BP神经网络模型中,将1996~2005年日平均气温数据作为模型输入层,2015年日平均气温作为输出层。结果表明,黑龙江漠河段4月份气温逐年升高且负气温天数占比趋于40%,BP神经网络相关系数R2为0.9,误差仅为0.41℃。预测结果表明,2021年4月日平均气温低且变化剧烈,对2021年开江情况产生不利影响,2022年4月日平均气温偏高,变化较平缓,“文开江”发生概率较大。 展开更多

关键词 日平均气温 BP神经网络模型 气温变化 开江影响预测

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基于模糊几何加权模型的灌区水资源优化配置 被引量：5

4

作者 汪恩良 胡胜博 +1 位作者 田雨 刘兴超 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第7期737-744,共8页

针对农业水资源优化配置中多目标赋权的不确定性问题,以黑龙江省绰尔屯灌区为研究区域,构建了基于模糊几何加权法的灌区水资源优化配置模型,把多目标规划问题转化为单目标非线性问题,得到了不同权重下不同生育期的灌区水资源最佳配置方... 针对农业水资源优化配置中多目标赋权的不确定性问题,以黑龙江省绰尔屯灌区为研究区域,构建了基于模糊几何加权法的灌区水资源优化配置模型,把多目标规划问题转化为单目标非线性问题,得到了不同权重下不同生育期的灌区水资源最佳配置方案,并通过灌区综合能力评价体系进行比选.结果表明:通过与线性多目标模糊规划模型的对比,模糊几何加权模型可以根据实际情况对不同目标的权重进行调整,得出该条件下的灌区水资源最佳配置方案;当灌水量权重为0.3和经济权重为0.7时为最优方案,水稻产值为8245万元,分蘖期、拔节期、抽穗期、乳熟期的灌水量分别为1154.56万、779.12万、539.45万、336.57万m^(3).验证了模糊几何加权法在灌区水资源优化配置的可行性应用,为灌区农业水资源高效利用提供参考方案和决策支持. 展开更多

关键词 模糊几何加权模型 多目标规划 优化配置 灌区 水资源

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黑龙江上游开江期河道特征对流冰速度的影响 被引量：3

5

作者 韩红卫 周家宝 +2 位作者 李昱 刘兴超 汪恩良 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期581-588,共8页

为探究黑龙江上游江段开江期流冰速度沿程变化规律和运移过程,通过抛投微型冰浮标定位器进行流冰追踪试验,分析黑龙江干流开江期流冰速度分布特征及河道形态对流冰速度的影响规律。结果表明:2019年开江期距黑龙江干流源头69~692 km河段... 为探究黑龙江上游江段开江期流冰速度沿程变化规律和运移过程,通过抛投微型冰浮标定位器进行流冰追踪试验,分析黑龙江干流开江期流冰速度分布特征及河道形态对流冰速度的影响规律。结果表明:2019年开江期距黑龙江干流源头69~692 km河段流冰速度分布为0.79~3.56 m/s,平均速度为1.65 m/s,流冰速度与河道宽度、河道弯曲系数呈负相关关系;在弯曲河段、江心岛河段和弯曲分汊型河段流冰速度降低趋势明显,且河道特征对流冰速度的影响依次减弱。流冰速度沿程分布规律可为冰坝预测及预防凌汛灾害提供数据支持,研究成果对寒区河流治理具有十分重要的意义。 展开更多

关键词 黑龙江 开江期 流冰速度 河道特征 冰浮标

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施加生物炭对东北黑土区土壤结构及融雪水入渗的影响

6

作者 刘超 付强 +1 位作者 侯仁杰 李天霄 《东北农业大学学报》 北大核心 2025年第2期131-143,共13页

东北黑土区季节性冻融破坏土壤结构,导致土壤退化严重,融雪水入渗能力下降,不利于农业生产。为调节东北黑土区土壤结构,缓解融雪水春涝对农业生产的影响,以大田试验为依托,设置4种不同调控措施(CK-对照组、B20-施加2.0 t·hm^(-2)... 东北黑土区季节性冻融破坏土壤结构,导致土壤退化严重,融雪水入渗能力下降,不利于农业生产。为调节东北黑土区土壤结构,缓解融雪水春涝对农业生产的影响,以大田试验为依托,设置4种不同调控措施(CK-对照组、B20-施加2.0 t·hm^(-2)生物炭、B45-施加4.5 t·hm^(-2)生物炭、B70-施加7.0 t·hm^(-2)生物炭),测定不同梯度生物炭对土壤团聚体、孔径分布、土壤累计入渗量和入渗速率的影响。结果表明:(1)施加生物炭可显著提升土壤团聚体稳定性,其中B70处理效果最佳,平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)、大于0.25 mm水稳性团聚体质量分数(WR0.25)分别提高36.47%、29.25%、20.91%,团聚体破坏百分比(PAD)下降17.34%。(2)冻结期,B70处理分别降低土壤空隙和极微孔隙至50.09%、4.13%,增加中等孔隙18.93%;融化期,B70处理分别增加土壤空隙和中等孔隙至16.32%、36.47%,降低极微孔隙17.97%。(3)B70处理土壤累计入渗量在冻结期前较CK增加149.24%、融化期末较CK增加117.48%;不同张力值下,B70处理的稳定入渗速率均为最高。综上,B70处理对提升寒区农田土壤结构稳定性和融雪水入渗速率最佳。 展开更多

关键词 冻融循环 生物炭 土壤结构 融雪水

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雪层结构对融雪水驱动土壤物理特性变化的影响

7

作者 付强 胡正胜 +1 位作者 李天霄 侯仁杰 《东北农业大学学报》 北大核心 2025年第3期106-120,共15页

通过室内试验设置5种积雪处理(对照组CK为无积雪覆盖;B为大粒径雪层;BL为大粒径覆盖在小粒径雪层上;LB为小粒径覆盖在大粒径雪层上;L为小粒径雪层),探究融化期冻融循环下雪层结构差异对土壤物理特性的影响。结果表明:不同结构的积雪完... 通过室内试验设置5种积雪处理(对照组CK为无积雪覆盖;B为大粒径雪层;BL为大粒径覆盖在小粒径雪层上;LB为小粒径覆盖在大粒径雪层上;L为小粒径雪层),探究融化期冻融循环下雪层结构差异对土壤物理特性的影响。结果表明:不同结构的积雪完全融化时间接近,CK处理受冻融循环的影响最大,有无积雪覆盖下土壤温湿度差异显著。试验中期,覆雪处理间土壤容重、团聚体稳定性接近;试验结束,B、BL处理土壤容重、团聚体稳定性,显著高于L、LB处理。B、BL处理蒸发量较高、出流时间较晚、出流量较小,但泥沙比、融雪侵蚀参数高于L、LB处理。而L、LB处理的融雪水利用率较低,融雪侵蚀参数也较低。L、LB处理有利于融雪水出流、土壤解冻,可减少土壤侵蚀,适宜实际农业生产。 展开更多

关键词 积雪结构 冻融循环 土壤物理特性 融雪水运移

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耕作模式对东北黑土地大豆土壤理化特性及根系生长发育的影响

8

作者 杨宏泽 付强 +3 位作者 李天霄 侯仁杰 李茉 周照强 《水土保持学报》 北大核心 2025年第3期288-302,共15页

[目的]为研究不同耕作模式对松嫩平原黑土区大豆根系生长发育和根系分泌物分泌速率的影响,明确不同耕作模式通过改变土壤理化性质和根系性状影响作物产量的差异性传递过程。[方法]以东北黑土区大豆品种为试验材料,设置免耕秸秆覆盖(no-t... [目的]为研究不同耕作模式对松嫩平原黑土区大豆根系生长发育和根系分泌物分泌速率的影响,明确不同耕作模式通过改变土壤理化性质和根系性状影响作物产量的差异性传递过程。[方法]以东北黑土区大豆品种为试验材料,设置免耕秸秆覆盖(no-tillage straw mulch,NTS)、免耕(no-tillage,NT)、深耕(seep tillage,DT)和常规耕作(conventional tillage,CK)4种耕作模式,研究其对土壤理化性质、大豆根系型态及作物产量的影响。[结果]1)NTS和DT处理通过外源秸秆添加提高土壤氮、磷养分水平,与CK处理相比,NTS处理无机氮和有效磷分别提高35.8%和42.1%,DT处理无机氮和有效磷分别提高26.3%和33.7%。2)土壤养分水平和土壤紧实度共同决定大豆植株根系形态特征指标,土壤紧实度对根系形态的直接影响(路径系数为0.89)大于土壤养分对根系形态的直接影响(路径系数为0.86)。与CK处理相比,NTS处理在高土壤养分高土壤紧实度情况下对大豆根系生长发育起到促进作用;NT处理在低土壤养分高土壤紧实度的情况下对大豆根系生长发育起到抑制作用;DT处理在高土壤养分低土壤紧实度情况下对大豆根系生长发育起到促进作用。3)在不施加肥料的条件下,根系分泌物的分泌速率与根系长度、根表面积呈显著正相关,与土壤养分浓度呈显著负相关。4)耕作模式对大豆品质特征的解释作用为81%,与CK处理相比,NTS、NT、DT处理产量分别提高24.7%、14.8%、36.2%。[结论]NTS处理在保证产量的同时,减少耕作,提高土壤抗性,促进土壤有效养分的恢复与固存。 展开更多

关键词 耕作模式 土壤理化性质 大豆根系型态 根系分泌物 产量

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基于旗鱼算法优化BP神经网络的水-能源-粮食耦合系统安全特征测度分析

9

作者 刘东 刘海岳 +2 位作者 张祥敏 张亮亮 齐晓晨 《农业工程学报》 北大核心 2025年第11期229-242,共14页

针对区域水-能源-粮食耦合系统安全状况难以精准量化问题,该研究构建一种基于旗鱼优化算法改进的BP神经网络模型(sailfish optimization algorithm-back propagation neural network,SFO-BPNN),并将其应用于哈尔滨市2000—2022年WEF耦... 针对区域水-能源-粮食耦合系统安全状况难以精准量化问题,该研究构建一种基于旗鱼优化算法改进的BP神经网络模型(sailfish optimization algorithm-back propagation neural network,SFO-BPNN),并将其应用于哈尔滨市2000—2022年WEF耦合系统安全特征测度分析中。采用基于主成分分析法-R聚类分析法-皮尔逊相关系数法-变异系数法的优选方法构建WEF耦合系统安全评价指标体系。深入分析耦合系统安全时间演变特征与关键驱动因子。结果表明:哈尔滨市WEF耦合系统安全指数在研究时段内呈现先波动变化,后大幅提升,最后趋于稳定的趋势。降水量、顷均机电井数目、人均粮食产量和农机总动力等为关键驱动因子。构建的SFO-BPNN模型与传统BP神经网络模型和基于遗传算法优化的BP神经网络模型相比,平均绝对误差分别降低16.94%和3.36%、均方误差分别降低26.40%和16.93%、平均绝对百分比误差分别降低22.89%和2.66%、单次运行时间分别降低31.6%和30.5%、决定系数分别升高0.98%和0.15%,说明SFO-BPNN模型无论从精度还是效率方面都更具优势。研究结果可为水-能源-粮食耦合系统安全特征测度分析提供新模型,同时可为有效防控和降低区域安全风险提供参考。 展开更多

关键词 水-能源-粮食耦合系统 安全特征 旗鱼优化算法 BP神经网络

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基于GA-CNN的农业旱灾恢复力及影响因素 被引量：1

10

作者 刘东 姜宸一 +1 位作者 张亮亮 李佳民 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期672-683,共12页

为提高区域农业旱灾恢复力测度精度,构建基于遗传算法优化的卷积神经网络(convolutional neural networks optimized by genetic algorithm,GA-CNN)模型。以讷河市为研究区域,根据当地农业经济发展规律与水资源空间分布状况,选取11个农... 为提高区域农业旱灾恢复力测度精度,构建基于遗传算法优化的卷积神经网络(convolutional neural networks optimized by genetic algorithm,GA-CNN)模型。以讷河市为研究区域,根据当地农业经济发展规律与水资源空间分布状况,选取11个农业旱灾恢复力表征指标,基于构建的GA-CNN模型精确测度研究区2010-2021年的旱灾恢复力,并采用熵值法对恢复力时间演变的关键驱动力进行解析。结果表明:研究时段内,讷河市农业旱灾恢复力在时间尺度上呈现先上升后下降再波动起伏的演变态势;森林覆盖率、单位面积粮食产量、人均水资源量等是影响研究区农业旱灾恢复力时程变化的主要驱动因子;研究构建的GA-CNN模型与传统CNN模型及SVM模型相比,平均绝对误差EMA分别降低了23.51%和32.36%,均方根误差ERMS分别降低了14.42%和25.32%,拟合优度R2分别增长了0.08%和1.08%,说明GA-CNN模型在拟合性、适配性、稳定性、可靠性以及评估精度等方面更具优势。研究成果可为区域农业旱灾恢复力测度提供一种更为可靠的新模型,也可为区域农业防旱减灾、应急管理等提供科学指导。 展开更多

关键词 农业旱灾恢复力 遗传算法 卷积神经网络 熵值法 影响因素

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松嫩平原不同耕作模式与秸秆还田量对土壤磷组分及大豆产量的影响 被引量：8

11

作者 王蒙 付强 +2 位作者 侯仁杰 李天霄 薛平 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期114-126,共13页

了解黑土地区外源介质与不同耕作模式对土壤磷影响,对于优化黑土地区农业系统施肥具有重要意义。玉米秸秆因其自身性质对土壤理化性质具有良好调控作用,该研究在完全随机设计的基础上,通过田间试验分阶段监测不同耕作模式和秸秆还田量... 了解黑土地区外源介质与不同耕作模式对土壤磷影响,对于优化黑土地区农业系统施肥具有重要意义。玉米秸秆因其自身性质对土壤理化性质具有良好调控作用,该研究在完全随机设计的基础上,通过田间试验分阶段监测不同耕作模式和秸秆还田量对土壤磷组分变化的影响。研究结果表明:1)秸秆通过改善土壤的环境稳定性提高土壤的固磷能力。深耕(DP)搭配9750 kg/hm^(2)的秸秆还田后,土壤的总磷(TP)含量增加了31%。2)秸秆改善土壤环境增加了土壤磷酸酶含量。与浅耕(SP)相比,深耕搭配9750kg/hm^(2)的秸秆可使酸性和碱性磷酸酶含量分别提高到12%和32.5%。深耕搭配9750 kg/hm^(2)的秸秆还田量在大豆植株需磷关键时期时土壤植酸酶含量最低;与0秸秆还田相比,植酸酶含量减少了11.3%~19.4%。3)Langmuir模型在解释磷吸附数据方面优于Freundlich模型,可以更好地评估磷的最大吸附值,秸秆处理的最大磷吸附量、磷吸附亲和常数和最大缓冲容量分别比0秸秆还田处理低2.4%~8.3%、8.3%~13.9%和2.2%~26.3%。4)施用秸秆有助于促进土壤磷有效性的提高,并且深耕作用会进一步增加磷素有效性。根据Hedley磷分级结果,深耕搭配秸秆还田可促进不同环境下土壤磷组分的改变,土壤中不稳定态磷的含量总是高于CK组。施用秸秆显著提升了土壤中各组分磷含量,其中,秸秆施用对不稳定态磷组分影响最大。深耕搭配9750kg/hm^(2)的秸秆还田量的调控模型提高土壤有效磷含量,为提高土壤磷的利用效率提供了科学依据。5)深耕时施用9750kg/hm^(2)玉米秸秆,大豆产量最高达到1425kg/hm^(2),为今后黑土区土壤肥力保持和农田土壤耕作提供参考和指导意义。 展开更多

关键词 磷素 秸秆 耕作 土壤磷酸酶 迁移转化 产量

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应用TSO-SVM模型分析区域水-土-能源-粮食耦合系统风险

12

作者 刘东 张晓建 +2 位作者 张亮亮 李佳民 赵丹 《东北农业大学学报》 CSCD 北大核心 2024年第8期232-250,共19页

针对区域水-土-能源-粮食(Water-Land-Energy-Food,WLEF)耦合系统风险定量评估方法精度不足问题,构建一种基于金枪鱼群优化算法改进的支持向量机模型(TSO-SVM),将其应用于2001—2020年哈尔滨地区WLEF耦合系统风险测度分析。结果表明:哈... 针对区域水-土-能源-粮食(Water-Land-Energy-Food,WLEF)耦合系统风险定量评估方法精度不足问题,构建一种基于金枪鱼群优化算法改进的支持向量机模型(TSO-SVM),将其应用于2001—2020年哈尔滨地区WLEF耦合系统风险测度分析。结果表明:哈尔滨地区WLEF耦合系统风险时序变化呈先持续下降后渐趋平稳的特征,空间变化呈中西部高、西南部与东北部低的分布格局。依据TSO-SVM内置的权重系数计算得出,有效灌溉面积占比、城市化率、城镇居民人均纯收入、单位GDP能耗、人均粮食产量、万元工业增加值用水量、单位面积化肥施用量为WLEF耦合系统风险特征的关键驱动因子。与传统支持向量机模型(SVM)和基于粒子群算法改进的支持向量机模型(PSO-SVM)相比,研究提出的TSO-SVM模型均方误差分别降低76.47%和33.33%、平均绝对误差分别降低30.65%和8.51%,平均绝对百分比误差分别降低37.04%和15.00%、决定系数分别降低1.19%和0.35%、合理性系数与稳定性系数也均为最高,综合说明TSO-SVM模型在评估精度、拟合性能、合理性、稳定性等方面均更具优势。 展开更多

关键词 金枪鱼群优化算法 支持向量机模型 水-土-能源-粮食耦合系统 风险测度

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松嫩平原北部季节冻土冻融过程及热量传递规律 被引量：2

13

作者 韩红卫 邱奇隆 +2 位作者 宋春山 姜海强 汪恩良 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第35期14947-14954,共8页

为深入了解松嫩平原北部季节冻土冻融过程及热量传递规律,同时为东北寒区工程及寒区农业的土体环境的高效利用提供科学依据。基于松嫩平原北部季节冻土原位监测,开展季节冻土温度变化特性及分层热通量变化规律研究。结果表明:深度小于50... 为深入了解松嫩平原北部季节冻土冻融过程及热量传递规律,同时为东北寒区工程及寒区农业的土体环境的高效利用提供科学依据。基于松嫩平原北部季节冻土原位监测,开展季节冻土温度变化特性及分层热通量变化规律研究。结果表明:深度小于50 cm土体温度日变化明显,土体温度季节差异随着土体深度增大而减小。2017年3月3日达到最大冻深(164 cm),4月22日为最终融化日期,最终融化深度为130 cm。不同深度土体温度对地表温度响应呈滞后效应,随着土体深度的增加,滞后时间延长;季节冻土在冻融期内浅层土体受到净辐射的影响,热量交换极其频繁;随着土层深度的增加,净辐射的作用减小,热量在土体中传递的损耗增加,热量交换程度减弱,在冻结期,土体损失的热量大于吸收的热量。在整个冻融期内保持负值,冻深线以下土体中的热量持续向上传输,表明160 cm深度以下土体持续对冻土层传递热量。 展开更多

关键词 季节冻土 土体温度 滞后性 热量传递 热通量

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憎水涂层混凝土冰附着强度试验研究及应用性能分析 被引量：2

14

作者 韩红卫 张帅 +2 位作者 汪恩良 宋春山 张浩东 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1350-1356,共7页

为研究憎水涂层混凝土与冰之间的附着强度,开展4组憎水涂层混凝土和1组无涂抹混凝土的冰附着强度对比试验.另外,以黑龙江省红旗泡水库为例,分析了寒区水库憎水涂层混凝土护坡的应用性能.结果表明:冰与材料之间的附着强度随着材料表面粗... 为研究憎水涂层混凝土与冰之间的附着强度,开展4组憎水涂层混凝土和1组无涂抹混凝土的冰附着强度对比试验.另外,以黑龙江省红旗泡水库为例,分析了寒区水库憎水涂层混凝土护坡的应用性能.结果表明:冰与材料之间的附着强度随着材料表面粗糙度的增加而增大;混凝土涂抹憎水材料可降低冰附着强度;4种憎水材料涂层中,冰附着强度降低效果最好的为防水漆,其次为聚氨酯防水沥青.对于10a重现期最大冰层厚度为1.22m的冰层,当其升温幅度达到3.62℃时,冰层可脱离表面粗糙度小于0.4μm的防水油漆涂层混凝土板,且向上滑动. 展开更多

关键词 冰 憎水材料 混凝土 附着强度 粗糙度

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基于WOA-BP神经网络的超低温冻土抗压强度预测模型研究 被引量：14

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作者 汪恩良 田雨 +5 位作者 刘兴超 任志凤 胡胜博 于俊 刘承前 李宇昂 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1145-1153,I0006,共10页

为获得超低温冻土抗压强度预测模型,探究超低温状态下冻土的物理性质及力学性质的变化,对含水率19%,22%,25%和28%的低液限黏土土样进行−180℃~−10℃的单轴压缩强度试验,并测量−80℃~−10℃土样的未冻水含量,建立基于WOA-BP神经网络和BP... 为获得超低温冻土抗压强度预测模型,探究超低温状态下冻土的物理性质及力学性质的变化,对含水率19%,22%,25%和28%的低液限黏土土样进行−180℃~−10℃的单轴压缩强度试验,并测量−80℃~−10℃土样的未冻水含量,建立基于WOA-BP神经网络和BP神经网络的预测模型,探究含水率、温度、未冻水含量与超低温冻土抗压强度关系.预测结果表明:含水率、温度、未冻水含量与超低温冻土抗压强度存在复杂的非线性关系,特别是在−180℃~−80℃区间内,现有的线性拟合公式已无法准确预测该区间内冻土抗压强度;基于WOA-BP神经网络预测模型的整体预测效果较好,其绝对误差平均值为1.167 MPa,相对误差平均值为7.62%,BP神经网络预测模型的绝对误差平均值为8.462 MPa,相对误差平均值为47.99%.基于鲸鱼优化算法的BP神经网络预测模型预测误差明显小于BP神经网络预测模型及线性拟合值,更接近实测值.该预测模型具有较高精确度,能有效解决超低温冻土抗压强度与其影响因素间复杂的非线性关系,可为人工冻结技术在地层应急工程中的应用提供参考. 展开更多

关键词 冻土 抗压强度 液氮 超低温 鲸鱼优化算法 BP 神经网络

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尾矿库三维渗流模拟及排渗设施对渗流场影响 被引量：10

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作者 孙景鹏 宋春山 +2 位作者 韩红卫 赵林长 马锡铭 《金属矿山》 CAS 北大核心 2022年第6期184-189,共6页

为分析排渗管和坝高对尾矿坝浸润线的影响程度,采用数值模拟方法对尾矿库不同工况下浸润线位置进行研究。采用Midas-GTS软件渗流分析模块对尾矿坝在增设排渗管前后、不同坝高、不同运行水位工况下渗流场分布进行数值模拟,计算得出不同... 为分析排渗管和坝高对尾矿坝浸润线的影响程度,采用数值模拟方法对尾矿库不同工况下浸润线位置进行研究。采用Midas-GTS软件渗流分析模块对尾矿坝在增设排渗管前后、不同坝高、不同运行水位工况下渗流场分布进行数值模拟,计算得出不同工况下浸润线位置。结果表明:增设排渗管后,浸润线与实测浸润线耦合较好,相对误差在合理范围内;坝高100 m时,每隔7 m高程差布设排渗管的方案可有效控制坝体内浸润线的埋深和分布,防止发生渗透破坏,使尾矿库安全运行。本次研究考虑了尾矿库的复杂性及排渗管对渗流场的直接影响,为尾矿库三维渗流安全分析提供了一定的参考依据。 展开更多

关键词 尾矿库 三维数值模拟 渗流场 水平排渗管

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中国东北地区季节性积雪导热系数及温度变化特征分析 被引量：5

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作者 汪恩良 富翔 +2 位作者 韩红卫 解飞 庄峰 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期275-285,共11页

积雪作为一种重要的下垫面,其热力学性质对周围环境的影响至关重要。利用中国东北地区天然积雪在不同密度(0.30、0.35、0.40、0.45 g/cm^3)下的雪温数据,分析积雪温度的变化特征,研究不同温度(-5、-10、-15、-20、-25℃)、不同密度(0.35... 积雪作为一种重要的下垫面,其热力学性质对周围环境的影响至关重要。利用中国东北地区天然积雪在不同密度(0.30、0.35、0.40、0.45 g/cm^3)下的雪温数据,分析积雪温度的变化特征,研究不同温度(-5、-10、-15、-20、-25℃)、不同密度(0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60 g/cm^3)下的积雪导热系数变化规律。结果表明:雪的导热系数随密度的增加而逐渐增大,二者之间存在良好的指数相关关系;在不同密度下雪导热系数对温度的响应呈现明显的差异,密度为0.40~0.45 g/cm^3时,导热系数随温度的升高而增大,密度为0.50~0.60 g/cm^3时,温度在-15~-25℃的雪导热系数随温度的降低而增大;在温度观测期间,雪温与气温变化趋势一致,且均低于0℃,在一天的不同时段,表面雪层会出现冷暖中心,0~20 cm浅层雪层的温度变化剧烈,雪温变化幅度自雪面向下逐渐减小,雪温振幅与积雪深度之间存在良好的负指数相关关系。深层雪温达到极值的时间滞后于表面雪层约4 h。在相同深度的雪层中,雪层温度随密度的增加呈现减小的趋势。 展开更多

关键词 季节性积雪 导热系数 雪温 雪温振幅

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室内辐照试验用太阳模拟器设计 被引量：4

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作者 汪恩良 于俊 +2 位作者 韩红卫 许春光 胡胜博 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第12期90-98,共9页

为探究太阳辐射对冰生消过程、力学特性及冻土冻融传热变化规律影响,分别开展光源选择、系统设计和性能测试等试验,设计一种可在室内模拟辐照条件的太阳模拟器。结果表明,碘钨灯与白炽灯色温均小于野外太阳光色温,金卤灯和长弧氙灯色温... 为探究太阳辐射对冰生消过程、力学特性及冻土冻融传热变化规律影响,分别开展光源选择、系统设计和性能测试等试验,设计一种可在室内模拟辐照条件的太阳模拟器。结果表明,碘钨灯与白炽灯色温均小于野外太阳光色温,金卤灯和长弧氙灯色温与野外太阳光色温相差较小,而长弧氙灯光谱中各波段能量分布占比与野外太阳光接近,可在测试波长范围内满足B级模拟器要求;灯架选材为强度大且不易锈蚀的白钢方管,同时考虑光照稳定性,设计两层结构灯架并布置方形灯阵;太阳模拟器在有效辐照面范围内1 m高度处辐照度达115 W·m^-2,同时模拟器辐照不均匀度和不稳定度均符合模拟器等级中B级要求。因此,设计太阳模拟器满足主要技术参数及要求,可用于室内模拟辐照环境,为太阳辐射对冰生消过程及冻土传热规律影响研究提供理论支持。 展开更多

关键词 冰生消过程 冻土冻融 太阳辐射 太阳模拟器 长弧氙灯

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基于自私兽群算法优化多尺度熵的区域降水复杂性分析 被引量：2

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作者 刘东 王椿庆 张亮亮 《华北水利水电大学学报（自然科学版）》 北大核心 2022年第1期34-43,共10页

为精确识别区域降水的复杂和不确定性特征,探索对于区域降水复杂性的可能影响因素,以北大荒农垦集团有限公司建三江分公司下辖的15个农场为研究区域,采用自私兽群算法对多尺度熵参数进行寻优,利用优化后的多尺度熵对1997—2018年各个农... 为精确识别区域降水的复杂和不确定性特征,探索对于区域降水复杂性的可能影响因素,以北大荒农垦集团有限公司建三江分公司下辖的15个农场为研究区域,采用自私兽群算法对多尺度熵参数进行寻优,利用优化后的多尺度熵对1997—2018年各个农场的月降水复杂性测度进行计算分析,采用ArcGIS软件对月降水复杂性测度进行空间化展示,探索导致降水复杂性的可能原因。结果表明:研究区中部农场的降水复杂性测度等级最高,东北部农场的次之,西南部农场的复杂性测度等级最低。通过分析发现,人类因素对降水复杂性的影响高于自然因素,人类规律性改造自然的过程会降低降水的复杂性。在模型性能上,自私兽群优化算法的寻优效率得到了显著提升。 展开更多

关键词 降水 复杂性 自私兽群算法 多尺度熵 北大荒

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基于GOA-RCMSE模型区域降水复杂性测度分析 被引量：1

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作者 刘东 白镜筱 +1 位作者 张亮亮 李雪松 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期80-89,共10页

文章以黑龙江省13个地区1967~2016年(50年)旬降水量为例,构建基于蝗虫优化算法改进精细复合多尺度熵模型(The improved refined composite multi-scale entropy based on grasshopper optimization algorithm,GOARCMSE),在此基础上采用... 文章以黑龙江省13个地区1967~2016年(50年)旬降水量为例,构建基于蝗虫优化算法改进精细复合多尺度熵模型(The improved refined composite multi-scale entropy based on grasshopper optimization algorithm,GOARCMSE),在此基础上采用信息贡献率方法对不同尺度熵值作加权,全面、准确、可靠地评估区域降水复杂性。此外,基于黑龙江省旬降水复杂性测度结果,探索影响黑龙江省降水复杂性潜在因素。结果表明,黑龙江省旬降水复杂性呈现西部低东部高的显著空间分布特征。此外,水域面积和城建面积与降水复杂性测度结果相关系数分别为-0.629和0.451,存在显著相关关系。为分析模型性能,引入蝗虫优化算法改进多尺度熵模型(The multiscale entropy based on grasshopper optimization algorithm,GOA-MSE),可知GOA-RCMSE区分度和Spearman等级相关系数分别为1.1141和0.995,而GOA-MSE区分度和Spearman等级相关系数分别为1.0935和0.973,表明GOARCMSE具备更高的可靠性和稳定性。综上,GOA-RCMSE可全面合理评价区域降水复杂性,同时为不同区域解决降水复杂性测度问题提供新思路。 展开更多

关键词 旬降水 复杂性测度 蝗虫优化算法 多尺度熵

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