基于LMDI和STIRPAT模型的区域用水影响因素定量分析研究

区域用水影响因素分析对落实最严格水资源管理制度、实现节水型社会建设具有重要意义。为定量表征区域用水变化和影响因素之间的关系,通过LMDI因素分解识别人口规模、经济发展水平、节水技术水平对用水变化的影响程度,采用STIRPAT模型解析用水总量对人口规模、经济发展水平、节水技术水平变化的变动响应关系,以榆林市2000—2017年用水及影响因素变化为例开展了实证研究。结果显示:人口规模和经济发展水平对用水增长起到正向促进作用,节水技术水平起到负向抑制作用。人口规模、经济发展水平、节水技术水平效应依次为8 163.124万m~3、144 238.924万m~3、-126 161.049万m~3;人口规模、经济发展水平、节水技术水平每变化1%,用水将分别变化1.208%、0.061%和0.037%;经济发展水平和节水技术水平是用水变化的主要影响因素,但用水对人口规模变化敏感程度最高。最后,结合榆林市水资源特点提出针对性措施和建议,以期为榆林市水资源规划与管理提供参考。     

基于节能目标的泵站进水池体形优化设计

泵站进水池体形的优化是提高泵站效率的重要措施之一。结合泵站设计规范,建立多个进水池模型,通过CFD方法,采用ANSYS15.0软件对各模型进行数值模拟,预测了吸水管内涡核的位置,分析了进水池内流态、流速分布规律及吸水管内流速分布规律。结果表明,当后壁距和侧墙距合理时,吸水管内的涡核属于水下涡第一类即涡流型,在可接受范围之内,同时后壁距和侧墙距分别定为1.1D(D为水泵吸水喇叭口直径)和1.25D是可行的;隔墩对调节进水池内的流速分布、改善水流条件具有一定的作用。     

黄河输沙量研究的几个关键问题与思考

近十几年黄河输沙量的突兀性减少是社会各界人士普遍未曾预料到的。黄河输沙量减少原因和未来趋势亟待研究,也需结合现状进一步提出新的适应策略。基于对黄土高原水土保持与黄河水沙变化等的长期研究,提出黄河输沙量研究需要关注的几个关键问题和认识:考虑到学科特点及发展水平,黄河输沙量以及人类活动对输沙量变化影响的研究"宜粗不宜细";黄河输沙量变化研究可以年代为时段开展对比分析,1979年之前可作为基准期;在流域及区域侵蚀产沙性降雨的相关研究中,宜把12 mm日降雨量作为临界侵蚀降雨量指标;加强淤地坝淤积记录反演研究,揭示土壤侵蚀强度变化,以解析坡面土壤侵蚀减少与沟道坝库工程拦蓄对黄河输沙量减少的贡献,明确当前黄土高原水土流失治理方向;强化黄河未来输沙量变化趋势及治理对策研究。     

Pasternak冻土地基梯形渠道冻胀变形与内力计算

为克服现有Winkler模型未考虑渠基冻土连续性的不足,引入Pasternak剪切层描述独立土弹簧间的相互作用,进而提出Pasternak冻土地基上梯形渠道冻胀力学分析方法。对基土均匀冻胀且无顶盖板约束的梯形渠道导出接触面法向应力、衬砌板冻胀位移及截面内力分布的解析式。以甘肃省某梯形渠道为例,应用本文模型和Winkler模型计算各衬砌板冻胀位移分布及接触面法向应力分布,并结合观测值进行了对比。结果表明：本文模型计算结果与观测值符合良好,且相比Winkler模型计算结果更接近观测值,能更加准确地反映衬砌冻胀位移分布规律,表明模型合理性。该模型能较好地体现法向冻胀力随衬砌冻胀变形的释放与衰减;法向冻胀力作用于坡板中下部且呈非线性、差异分布;中上部有脱开、翘起趋势而受法向冻结力作用;底板则只受法向冻胀力作用。研究结果可为梯形渠道抗冻胀设计提供参考。     

晋陕蒙交界地区砒砂岩土陡边坡水力侵蚀试验

通过修建6个1.5 m×0.4 m×0.3 m、坡度为37°的试验小区,观测陡边坡自然降雨和进行模拟径流冲刷试验,研究砒砂岩陡边坡水力侵蚀。结果表明:红棕色砒砂岩、紫红色砒砂岩和黄绵土3种陡边坡坡面的产流产沙最小10 min降雨强度为0.1 mm/min,最小降雨量为8.2 mm。3种坡面的产流量与产沙量呈线性关系,且决定系数较大,分别为0.995、0.893和0.896。平均产流和产沙量均为黄绵土>红棕色砒砂岩>紫红色砒砂岩,单位径流红棕色砒砂岩产沙量小于紫红色砒砂岩。冲刷过程中泥沙粒径分布同原土相似,但粒级比例发生变化,两种砒砂岩都显示出在冲剧过程中沙粒贫化、粉粒和黏粒富集的特征。     

坡耕地小区坡面不同坡段侵蚀泥沙贡献率的7Be示踪研究

侵蚀泥沙来源的研究对深化侵蚀规律的认识,优化水土保持措施的配置等有重要的意义。本文利用7Be示踪技术结合传统的土壤侵蚀研究方法,通过建立不同坡度的径流小区,分别探讨了坡耕地小区坡面不同坡段片蚀、细沟侵蚀对侵蚀泥沙的贡献率及小区泥沙输移比。研究发现,片蚀主要发生在小区坡面距坡顶0～2m区域,占总片蚀量的60%以上,细沟侵蚀主要发生在小区坡面距坡顶2～5m区域,占总细沟侵蚀总量的75%以上,总体而言,侵蚀泥沙主要来源于小区坡面距坡顶1～4m区域,上部和下部泥沙贡献相对较小。对于降雨强度高的15°小区,片蚀泥沙几乎来自与全坡面,坡面不同坡段对总侵蚀泥沙的贡献率从坡顶向坡脚呈增加趋势。利用7Be示踪计算出各小区泥沙输移比在0.643～0.979之内,除5°小区外,其它小区泥沙输移比都大于0.9。     

基于GIS的有害生物分布预测系统研究开发

为了满足现代农业发展的需要,建立有效预防和控制外来有害生物入侵的技术平台,研究开发出一种基于地理信息系统(GIS)的有害生物分布预测系统.系统将ADO数据库访问技术和GIS空间管理技术相结合,实现了空间数据的自动采样和处理,并利用两种生态位模型算法GARP和MaxEnt分析预测出有害生物在我国潜在的地理分布区,最后对模型预测结果进行ROC曲线评价.实验结果表明,系统的模型评价指标值均在0.85以上,对于有害生物的适生性分析具有较好的预测能力.     

uPOSC4.5:一种针对不确定数据的PU学习决策树算法

目前绝大多数在PU学习场景下的学习算法都只能处理确定数据,然而在现实世界的许多应用中,如在传感器网络、市场分析和医学诊断等领域,数据的不确定性是普遍存在的.基于针对精确数据的PU学习算法POSC4. 5,提出了PU概率信息增益,并在此基础上提出了一种能在PU学习场景下学习不确定数据的决策树算法uPOSC4. 5(Uncertain POSC4. 5).在UCI数据集上的实验表明,uPOSC4. 5具有较好的分类准确率和健壮性,且其分类性能优于aUPNB.     

基于级联神经网络的蛋白质二级结构预测

为提高蛋白质二级结构预测的精度,提出一种由两层网络构成的级联神经网络模型。第1层网络采用具有差异度的5个子网构成的网络模型,对第2层网络的输入编码进行改进。对PDBSelect25中的36条蛋白质共6 122个残基进行测试,结果表明,该模型能有效预测蛋白质二级结构,其预测精度分别比SNN, DSC, PREDSATOR方法提高5.31%, 1.21%和0.92%,平均预测精度提高到69.61%。     

不同土壤水分对丹参叶片总酚酸类成分积累及相关酶活性的影响

以丹参(Salvia miltiorrhiza Bunge)为材料,采用盆栽实验,研究丹参叶片在不同土壤水分(田间持水量的35％、55％、75％)条件下总酚酸类成分积累及相关酶活性的变化规律.结果表明干旱胁迫后期,丹参叶片总酚酸类成分积累明显提高,表现为总酚酸含量以55％处理最高,35％处理次之,75％处理最低,其中55％处理总酚酸含量达到75％处理的1.50倍,35％处理达到75％处理的1.31倍.处理前期,55％土壤含水量能够促进PAL酶活性提高,而处理中后期55％和35％土壤含水量均能够促进TAT酶活性提高,但干旱胁迫对CAH酶活性影响不显著.丹参叶片总酚酸类成分的积累与PAL和CAH酶相关,未发现与TAT有明显关系.这为丹参叶片资源的开发和丹参范化种植与灌溉提供了理论参考,也为丹参药材的质量控制提供了指导.