基于DFA的桑干河水文气象因子的趋势分析

研究区域的气象因子(气温、降水和蒸发)及径流的长期演变特性,对于水文水资源系统的预报、模拟具有十分重要的作用。采用非趋势波动(DFA)分析法,对桑干河近55年(1955年-2010年)的气象因子的变化及石匣里水文站1955年-1990年的径流量的变化进行了分析,计算得到气温、蒸发、降水和径流的标度指数的数值分别为0.523 9、0.696 8、0.723 7、1.201 1,其中气温、降水和蒸发的标度指数居于0.5～1之间,而径流的标度指数大于1,分析结果表明,未来该流域的气温将呈升高的趋势,而蒸发和降水呈逐渐减少的趋势,降水的减少将更为显著,径流未来的变化趋势不能用DFA法来识别,有待于进一步的研究。     

浅谈农村公路设计与施工技术分析

在当今的情况下,由于农村公路的等级较低,修筑公路的路线较长、范围较广、修筑困难大,所以农村公路的设计与施工分析是当今建筑工程中最难的一个组成部分。农村公路在实施当中应当尽量的减少成本和造价,在施工当中工程一定要不同于其他的公路。下面笔者首先会介绍路面基层的结构和天然砂砾在基层施工中的应用,并介绍关于天然砂砾在基层施工中的一些要点和排水问题,最后笔者会概述一些关于热拌沥青混合料面的施工问题。     

南水北调中线工程典型渠段一维水动力水质模拟与预测

为了研究南水北调中线工程复杂水工建筑物影响下的水流特性以及对污染物在渠道内输移、衰减过程的影响,保证输水过程中的水质安全,分析了突发性污染事故潜在污染源特征,构建了南水北调中线工程典型输水渠段的一维水动力水质模型,模拟倒虹吸、节制闸、涵洞、隧洞、渡槽、公路桥 6 种水工建筑物影响下输水渠道内的水流特性,采用七里庄断面实测水位、流量、水质( 总磷、氨 氮) 数据对模型进行了校核与证; 并运用该模型预测店北公路桥突发水污染事故时,3 种输水流量、 3 种负荷、3 种污染物泄露至渠道后污染物沿程分布规律。结果表明: 该模型能有效模拟复杂水工建筑物下的水动力和污染物输移特性,下车亭分水口处污染物浓度超标与否受输水流量和污染负荷共同影响。针对分水口处水质指标浓度变化,提出合理、有效分水和退水方式,为保障南水北调中线工程输水水质安全提供参考。     

澜沧江中游河段中国结鱼栖息地模拟

为了定量化评估和预测不同水库流量下泄情况对生物栖息地变化的影响,选取澜沧江特有的经济鱼类——中国结鱼作为指示物种,构建栖息地模型模拟其适宜的生境范围。根据成鱼生活习性和产卵行为等关键因子建立栖息地适宜度评价指标(HSI),通过耦合一维水动力模型和HSI建立中国结鱼栖息地模型。基于模型模拟结果,得到成鱼加权可用面积(WUA_d)和产卵加权可用面积(WUA_s),并运用Mann-Kendall测试分析漫湾大坝建设前后WUA_s和WUA_d的变化趋势。结果表明:漫湾大坝建设期和运行期WUA_s和WUA_d分别发生突变。对中国结鱼的产卵场(WUA_s)而言,大坝对最低和中等级别的栖息地有显著影响,对最优级别的栖息地影响较小;对中国结鱼的成鱼(WUA_d)而言,大坝降低了中等和最优的WUA_d。产卵所需的最佳流量(2 200～3 200 m~3/s)大于成鱼生存所要求的最佳流量(510～760 m~3/s),因此为了给不同时期的鱼类提供适宜的生境,应尽量保持流量的多样性。     

浅水湖泊叶绿素a浓度模拟北大核心CSCD

叶绿素a是湖泊初级生产力评估、富营养化控制与水生态修复的重要指标。本研究通过野外调查采样,分析了浅水湖泊白洋淀春、夏两季11个样点12个水环境参数的时空分布特征,构建了广义可加模型,探讨了叶绿素a与水环境因子间的相关关系。结果表明:白洋淀强人类活动扰动区水环境因子时空异质性明显,叶绿素a浓度与总氮、硝酸盐氮、氨氮、溶解氧、透明度及磷酸盐含量显著相关,其中总氮、氨氮、透明度及磷酸盐是影响叶绿素a含量的最关键环境因子;所构建的广义可加模型最优模型对叶绿素a含量的解释率为98.9%,基于实测数据的验证结果表明模型可靠。研究结果可为白洋淀藻类生长、水华防治及水环境保护提供理论参考。     

基于方向优先和对向搜索的改进Dijkstra算法

传统Dijkstra算法在搜索最短路径时需要逐一遍历网络图中所有顶点,计算量大,占用存储空间大,搜索效率很低。因此,针对交通网络的空间特性和传统算法的不足,改进存储结构,采用“方向优先+对向搜索”相结合的搜索方法,以减少存储空间,缩小搜索范围,从而加快搜索速度,提高算法的搜索效率。实验数据表明：与传统算法相比,改进的算法能够更有效地搜索交通网络中的最短路径,具有更好的实用价值。     

长距离输水工程突发污染事故风险分析

以南水北调中线工程输水干渠突发污染事故风险为目标,通过污染事故风险源识别,确定突发污染事故的主要风险源;以店北公路桥突发污染事故风险为研究对象,考虑天气、道路状况、车辆响应情况以及驾驶员特征等因素对事故的影响,构建突发污染事故的贝叶斯网络风险模型,根据贝叶斯网络的风险传递和事故原因推理功能,预测事故风险推断主要风险因子。结果表明:中线工程跨渠桥梁突发污染事故概率为0.06%,风险等级为"低",驾驶员判断和车辆响应是导致突发事故发生的最敏感因子,最不利条件下的事故风险概率为0.98%,是推理风险的16倍。运用河北省2011和2012年实测交通流量和交通事故概率数据对本模型进行了验证,结果表明本模型合理。贝叶斯网络能有效评估、预测长距离输水工程突发污染事故的风险概率,对提高输水工程水质安全和风险管理具有一定的指导意义。     

机器视觉耦合图案匹配的纳米图像特征自动测量与统计算法研究

针对纳米图像微小、难以测量和统计等难题,提出机器视觉测量算法。根据目标形状特征,引入图案匹配,设计二者相融合的纳米图像特征自动测量与统计算法。根据纳米图像的形态和面积特征,实现基于机器视觉的目标分割;并嵌入图案匹配,分析目标形状,剔除杂质干扰,解决纳米图像难以自动测量和统计的问题。仿真实验表明,该算法在纳米图像特征自动测量与统计上可以达到较好的效果。     

白洋淀浮游生物群落动态变化与生物量模拟研究

为探究白洋淀浮游生物群落结构动态特征及其关键影响因子，基于2017年秋，2018年春、夏3个季节的水环境因子与浮游生物野外采样调查结果，采用冗余分析(ＲDA)、广义可加模型(GAMs)等方法探究了白洋淀不同季节的浮游生物群落动态变化，建立了浮游植物生物量与环境因子的非线性关系并进行了率定验证。结果表明:与1992年白洋淀干淀后重新蓄水时相比，浮游植物与浮游动物物种数分别下降了59%与37%，优势群落从绿藻门转化为蓝藻门。根据ＲDA排序结果可知，温度、透明度是影响浮游生物丰度的关键环境因子。运用GAMs构建了环境因子与浮游植物生物量的定量模型，最优模型结构为Biomass-phy～s(T)+s(TN)+s(Cond)+s(Biomass-zoo)+s(Biomass-pro)+te(Biomass-pro_TN)+te(Biomass-pro_Cond)+te(Biomass-pro_Biomass-zoo)。将2019年6月采样数据进行模型验证，计算模拟效果良好，实现了对浮游植物生物量的定量模拟，能够为白洋淀生态恢复与保护提供决策支持。