GA-NN模型在保定市水环境承载力评价中的应用

水环境承载力评价对于区域的水环境与人类社会经济的健康可持续发展具有重要的意义。为研究保定市水环境承载力状况,应用相关性分析和主成分分析相结合的方法筛选出10个评价指标,建立了遗传算法(GA)优化BP神经网络(BP-NN)的GA-NN评价模型,并与BP-NN评价模型对比,最后应用评价模型进行评价。结果显示:2001-2016年保定市水环境承载力呈现提高趋势,虽然水环境承载力水平有所提高,但仍处于较弱承载水平。与未经优化的BP-NN相比,GA-NN评价模型的拟合精度更高,拟合误差更加稳定,泛化能力更强,可作为一种简洁有效的水环境承载力评价方法。     

基于AutoCAD平台的有限元后处理系统开发

有限元后处理是开展有限元分析的重要步骤,同时也是衡量一个有限元软件是否成功的重要因素。基于AutoCAD平台的DXF格式,对有限元后处理程序开发中的关键技术问题展开了研究,构建了基于AutoCAD平台的有限元后处理系统,并且结合面板堆石坝给出了应用实例。研究表明,基于AutoCAD平台的有限元后处理系统能直接与计算程序相连接,生成的DXF格式后处理文件可直接在AutoCAD平台下编辑,不需要额外编写程序代码来执行图形处理操作,可满足使用者个性化的显示要求,可为有限元计算分析提供便捷高效的后处理平台。     

原状黄土增湿过程中的土水特征曲线模型

黄土增湿过程是黄土持水特性与增湿变形特性相互影响的过程。已有的土水特征曲线模型主要描述土体的含水状态与吸力的相关关系,无法全面反映增湿过程中黄土的持水特性与变形特性。因此在固结仪上开展了新疆原状黄土的分级增湿试验研究,试验中引入能够全面反映土体含水状态和变形情况的"增湿水平"这一变量,并用增湿水平和吸力表征黄土土水特征曲线模型。结果表明:各竖向压力作用下增湿过程中,半常用对数坐标系下原状黄土增湿水平与吸力关系曲线形状相似,均明显的分为初期平缓段和陡降段两个阶段;竖向压力对增湿水平与吸力关系曲线的影响主要体现在初始吸力与陡降段斜率的不同,可以归一化为幂函数形式;为此建立了以增湿水平和吸力表征的土水特征曲线模型。并将该模型用于其他地区黄土,验证了所建模型适用于原状黄土的初始含水率和吸力状态、不同初始含水率的压缩状态,以及重塑黄土在压力作用下的增湿变形状态。     

丹江口水利枢纽多目标兴利调度决策模型

丹江口水利枢纽多目标调度是保障南水北调工程供水安全、充分发挥枢纽综合兴利效益的重要课题。如何统筹兼顾不同调度目标间的用水关系,实现调度方案的科学决策,是枢纽均衡调度的关键。在分析枢纽供水、发电、航运等调度任务的基础上,建立了丹江口水利枢纽多目标兴利调度决策指标体系;采用层级分析法对多个调度方案进行评价和决策,得到多目标兴利调度方案的均衡解。所得结论可为丹江口水利枢纽在实际运行中制定调度方案提供参考。     

水文泥沙数据场可视化关键技术研究

在分析水文泥沙数据场特点的基础上,对基于数字地球球体模型实现水文泥沙数据场可视化表达的方法和关键技术进行了研究。提出了一种改进的反距离加权算法,实现了在散点数据空间内内插或外推无数据区域的数据分布情况,并将其演变为二维数据场。工程应用表明,基于数字地球球体模型的水文泥沙数据场可视化方法,能很好地表现流域范围内水沙运动特点。     

中国水土资源开发利用特征及匹配性分析

水资源和土地资源的开发利用程度及匹配关系决定了一个地区的经济发展规模和生态安全形势。为了客观地评价我国水土资源的空间匹配情况,以我国346个地市级行政区为研究对象,分析了2005年、2010年、2015年各地市级行政区的水资源开发利用率和土地资源开发利用率,并通过基尼系数法探讨了不同省级行政区的水土匹配特征。计算结果表明:华北平原、河西走廊和塔里木盆地西侧地区是我国水资源开发里程度最高的地区;东北平原、华北平原、关中平原、四川盆地以及广东沿海地区是我国土地资源开发利用程度最高的地区;甘肃、陕西、内蒙古和西藏是我国水土空间匹配状况差距最悬殊的省份,其中甘肃、陕西和内蒙古水土匹配差异悬殊是由于当地水资源无法支撑如此多的土地资源,西藏则是由于大量的水资源无法被当地短缺的土地资源充分利用。     

循环荷载下大孔隙红砂岩的动力响应及损伤研究

为探究循环荷载下不同孔隙率红砂岩的动力特性和损伤规律,采用SHPB冲击实验系统,选取了2组不同孔隙率的红砂岩进行循环冲击实验,分析大孔隙率红砂岩的动力波形,本构曲线及损伤度,得到不同孔隙率红砂岩的变形模量、峰值应力、峰值应变及损伤度的变化规律.结果表明:不同孔隙率的红砂岩试件在循环荷载下的应力时程基本一致,随着循环次数...     

环烷酸在超低硫喷气燃料中的摩擦学性能

采用高频往复试验机(HFRR)考察环烷酸用作喷气燃料抗磨剂在柴油机上使用时的摩擦学性能,采用纳米三维仪、SEM扫描电镜及EDS能谱对试验球磨斑表面形貌进行分析。结果表明,在HFRR试验中,随着环烷酸添加量的增加,磨斑直径和摩擦因数曲线开始时迅速减小,随后缓慢减小,当环烷酸质量浓度在80 mg/L以上时能够满足喷气燃料在柴油发动机上对润滑性的使用需求;随着环烷酸添加量的增加,试验球磨痕表面粗糙度下降;在喷气燃料中添加环烷酸后磨痕表面的O元素明显增加,说明环烷酸在摩擦化学作用下与金属基体发生了化学吸附,起到了抗磨效果。     

抽水蓄能电站巴氏合金上导轴瓦损坏原因分析

由于冷却油供油路中出油不均匀,使得油槽中存在大量漩涡或空气,造成轴瓦上半部分的油膜无法形成或形成不均匀,从而在运行过程中产生了油膜压力波动。同时,由于轴瓦轴向摆动的灵活性较差,轴瓦上半部分与滑转子间隙较小,轴瓦只有上半部分与滑转子接触,致使轴瓦表面单位面积受力过大。上述两种原因造成的瓦面上半部分应力幅值增加,使轴瓦产生了疲劳破坏。为此,利用光学显微镜和直读光谱仪对轴瓦巴氏合金的组织和成分进行了分析,在此基础上,提出了适宜的改进措施。实践表明,轴瓦金相组织中再无区域性偏析、聚集和组织分层现象出现,Cu6Sn5分布均匀,Sn Sb未发生区域性偏析,组织形貌与两种硬相Sn Sb和Cu6Sn5的总量符合要求。通过对轴瓦衬垫结构进行改进,使得轴瓦摆动的灵活性加大,轴瓦和滑转子之间形成了稳定的油膜,从而使轴瓦受力均匀,运行平稳。     

林分平均高度卫星遥感新进展

林分平均高度是生态系统模型重要的输入参数之一,与生物量估算与碳循环研究高度相关。通过系统回顾林分平均高度研究的发展历史和最新进展,总结了不同传感器林分平均高度(SAR树高与LiDAR冠层高度)研究的主要模型和方法,通过单一传感器技术进行林分平均高度研究的内在特征的不同,分析了多传感器的区域林分平均高度联合反演方法的优劣性,并从科学发展趋势和社会需求出发,认识目前存在的主要问题与难点及未来面临的挑战和机遇,为今后更好地进行森林垂直结构和全球碳循环研究提供思路和借鉴。