恒定水头岩体混凝土裂纹水入浸过程分析

针对自然营造力作用下岩体或混凝土裂纹的水力劈裂特点,基于裂纹水流运动的立方定律建立了恒定水头作用下裂纹内水流入浸过程计算模型与迭代步骤.通过对不同裂纹张开宽度、裂纹表面起伏差、裂纹形状等因素变化,分别计算了水流入浸过程.计算结果表明,裂纹内水流入浸过程是先快后慢,随着时间的推移,裂纹内水压会发展为全水头.当裂纹张开宽度大于0.02 mm,水流入浸过程及其短暂,裂纹内水流很快就达到裂尖,而且水压基本就是全水头.当裂纹的张开宽度特别小,达到微米级,水流就很难进入,即产生不透水的现象.裂纹表面的起伏差对于裂纹张开宽度较小的裂纹影响程度要大于宽度较大的裂纹.     

焦作市绿地格局与其紧急避难功能分析

城市绿地系统在改善生态环境,丰富城市景观等方面起着重要作用;同时,城市绿地本身还具有强大的防灾与减灾功能.以焦作市为例,结合市区绿地组成与格局,运用GIS软件工具对其绿地紧急避难有效空间,灾后3,5,7 min的紧急避难缓冲区覆盖面积、覆盖人口以及人均绿地安全区占有量进行分析.结果表明:焦作市建成区公园绿地、生产绿地、防护绿地较多,而附属绿地与其它绿地偏少;市民紧急避难人均占有量大于规定要求,但其在空间分布上极不均匀,特别是老城区部分地段尚不能满足紧急避难的需求;大块绿地过于集中,其辐射区域有限,有大面积的应急避难服务盲区存在.     

基于季节长记忆双自回归模型的日径流模拟

传统时间序列模型无法同时考虑径流序列的长记忆性和时变波动性,且模型参数限制严格,从而使日径流序列模拟受到限制,影响径流模拟预测精度。本文提出了同时考虑非平稳性、季节性、长记忆性和时变波动性的新型双自回归模型(WOA-SFIDAR),并与经典长记忆波动率模型(SFIAR-GARCH)进行对比,选取渭河流域4个水文站日径流序列进行模拟验证。结果表明：WOA-SFIDAR模型的模拟能力优于SFIAR-GARCH模型,模拟结果很好地保持了日径流过程的统计特性。7、8月份模拟均值误差相对较大,WOA-SFIDAR模型的误差范围(5.72～32.56)低于SFIAR-GARCH模型(7.42～48.02)。WOA-SFIDAR模拟逐月变差系数(C_v)和偏态系数(C_s)与实测序列统计值间偏差范围为0～0.51和0.02～1.31,优于SFIAR-GARCH模型(0.02～0.56和0.06～1.52);模拟结果能够保持日径流序列自相关系数(ACF)的变化趋势,且随滞时的增加,实测序列与模拟序列的ACF差距减小。文中模型扩展了水文随机模拟方法,可为日径流模拟...     

西北地区农业干旱对气象干旱的时空多角度响应

采用标准化降水蒸散指数和标准化土壤水指数分别表征气象干旱和农业干旱,基于干旱事件三维识别和气象干旱与农业干旱事件对的匹配结果,利用Copula函数条件概率分布和贝叶斯网络概率模型分析了西北地区农业干旱对气象干旱的时空多角度响应关系。结果表明：基于线性、非线性关系模型及Copula函数条件概率分布确立了西北地区农业干旱对气象干旱的干旱历时、干旱烈度、干旱面积及干旱迁移距离间最优响应关系分别为二次多项式模型、基于Frank Copula函数的非线性关系模型、指数模型和线性模型;建立的气象、农业干旱变量间的响应概率特征曲线可定量预测西北地区不同程度的气象干旱发展为农业干旱的概率;已知气象干旱特征条件下,根据最优响应关系及响应概率特征曲线可对农业干旱特征及其发生概率进行可靠预测。     

晶核剂对 ＣＦＰＫ改良碳酸盐渍土影响的试验研究

仿岩溶碳酸氢钙（ＣＦＰＫ）改良碳酸盐渍土具有一定效果,但是存在碳酸氢钙分解速率慢、分解不完全等问题,导致改性效果不理想。为提高ＣＦＰＫ的利用率,以人工配制的碳酸盐渍土作为研究对象,采用土体中预掺入碳酸钙作为ＣＦＰＫ反应的晶核剂,通过物理、化学、力学、微观结构等试验方法,研究碳酸钙晶核剂对ＣＦＰＫ改良碳酸盐渍土效果的影响。试验结果表明,随着碳酸钙晶核剂掺量的增加,ＣＦＰＫ分解的速率越快,分解越彻底。碳酸钙晶核剂和ＣＦＰＫ联合改良后,土体易溶盐含量降低,抗湿化崩解性、无侧限抗压强度、抗剪强度大大提高。综合考虑碳酸钙晶核剂最优掺量为5％。碳酸钙晶核剂诱导ＣＦＰＫ分解,所形成的碳酸钙晶核剂和具有胶结作用的碳酸钙的整体,对土体有填充与固化的作用,同时可吸附土中的盐分,达到提高碳酸盐渍土工程性质的效果。     

改进量子粒子群算法的物流配送路径优化研究

传统物流配送路径优化方法存在运输成本高的问题,已经不能满足物流配送需求,为解决这一问题,设计了一种改进量子粒子群算法的物流配送路径优化方法.首先根据改进量子粒子群算法构造粒子实数编码,并确定物流配送路径优化目标,建立物流配送的运输固定成本和准时到达的目标函数,然后应用改进量子粒子群算法实现物流配送路径优化,最后采用具体实验对象分析了配送成本,实验对比结果表明,在多次物流配送过程中,传统方法配送方法比改进量子粒子群算法的物流配送路径优化方法的配送成本要高.     

基于多尺度残差神经网络的葡萄叶片病害识别

葡萄叶片不同程度的病害具有一定的相似性,目前对于葡萄叶片病害的识别多为病害种类识别,对不同程度病害识别的研究较少,且传统识别方法对于不同程度病害识别准确率较低。提出一种基于多尺度残差神经网络（Multi-Scale ResNet）的葡萄叶片病害识别方法。对葡萄叶片病害图像进行数据增强与叶片区域标注后,使用Mask R-CNN提取葡萄叶片部位,通过引入多尺度卷积以改变ResNet底层对不同尺度特征的响应,利用加入的SENet提升网络的特征提取能力,并将图像输入Multi-Scale ResNet中进行识别。实验结果表明,该方法的平均识别准确率达到90.83%,相比ResNet18提高了2.87个百分点。     

基于Flow-3D的圆柱形桥墩局部冲刷大涡模拟

为预测圆柱形桥墩周围的局部冲刷坑形态和最大冲坑深度,基于Flow-3D软件的水动力学模块和泥沙输运模块对桥墩附近局部冲刷进行了三维数值模拟。以Melville冲刷试验为原型,采用LES大涡模拟方法,模拟了桥墩附近湍流流场。以床面瞬时切应力作为泥沙起动、输移条件,采用Van Rijn输沙率公式计算床面冲淤。采用FAVOR技术追踪河床形态变化,得到了桥墩附近局部冲刷形态。经实测资料验证,计算结果与模型实测的冲坑形态及最大冲坑深度基本吻合。     

基于相对暴露度的河床冲刷率及推移质输沙率公式

爱因斯坦推移质输沙率公式的理论框架得到普遍认可,但公式在细节处理上尚存在一些不足,很多学者对其进行了修正和改进,但至今有关床面泥沙随机分布特性仍欠考虑。基于床面泥沙相对暴露度概念,计入床面泥沙随机分布特性,采用滚动起动模式,建立了床面泥沙冲刷概率,并对爱因斯坦推移质输沙率公式进行了修正与完善。经实测资料验证,修正后的输沙率公式与实测资料符合良好。     

黄河中游泥沙输移特性及机理研究

基于黄河中游干流4个水文站及8条主要支流1957-2018年实测降雨输沙资料,采用Mann-Kendall检验、有序聚类分析法研究黄河中游区间输沙时空变化特性,结合双累积曲线法量化输沙变化驱动因素。研究结果表明:黄河中游干流各水文站年输沙量均呈显著减少趋势,各站减幅自上游至下游沿程不断增大。区间8条典型支流多年输沙模数自1970s后均呈减少趋势,头道拐-龙门区间对中游区间输沙占比下降明显,区域水土保持治理效益显著。研究显示人类活动是黄河中游输沙锐减的主要驱动因素,对头道拐-龙门区间平均输沙变化贡献率为85.84%,对龙门-潼关区间输沙变化贡献为88.68%,淤地坝、梯田和水库等水利水保工程措施是输沙锐减的主要原因。