引江济淮工程(河南段)水资源调配系统设计与开发

为强化引江济淮工程(河南段)水资源统一调配,基于Spring Boot和Vue前后端分离开发的模式,利用天地图API、WebGL、Echarts等技术设计研发引江济淮工程(河南段)水资源调配系统。从设计思路、功能界面、关键技术3个角度论述系统设计思路和实现过程,从而实现地理信息服务、供需水预测、水资源优化配置、水资源优化调度等功能,实现水量分配可视化、运行调度智能化和跨流域调水管控一体化。系统测试结果表明:引江济淮工程(河南段)水资源调配系统的建立提高了受水区水资源精细化管理的水平,解决了引江济淮工程(河南段)跨流域调水的配置难题,为受水区水资源高效利用提供有效的技术支撑。

宝坻-苗庄凸起新生断裂脆韧性转换深度研究

现今地震是最新构造活动的最直接表现,是认识大陆内部非刚性变形特征的最有力工具。尤其是对晚更新世以来开始活动的新生断裂来说,由于发育成熟度低,几何构造上贯通性差且不同区段走向/不同深度倾向差异明显,地震能够揭示其三维空间的变化,尤其是脆韧性转换深度特征,促进对新生活动断裂孕育、发震过程的认识。渤海湾盆地新生走滑活动断裂曾多次发生强震,如唐山M_(S)7.8、三次宁河M_(S)≥6.2地震,这些地震揭示的地壳脆-韧性转换深度对认识该地区地震发震机理和活动性具有重要的现实意义。本文以渤海湾盆地内宝坻-苗庄凸起新生断裂为目标断裂,以发生于宝坻凸起的2012年宝坻M_(S)4.0、M_(S)3.5地震以及发生于苗庄凸起的1976年宁河M_(S)6.2、M_(S)6.9、1977年宁河M_(S)6.2地震为研究对象,基于首都圈数字地震台网的波形资料,采用CAP方法研究宝坻M_(S)4.0、M_(S)3.5地震震源机制解和震源深度,利用近震转换波Sp精确确定震源深度,采用双差方法定位两个地震序列的震源位置,并结合其他资料探讨该地区地震的发震机理以及新生断裂脆韧性转换深度。结果显示:(1)宝坻M_(S)4.0、M_(S)3.5地震震源性质与宝坻-苗庄凸起出露地表的已知断裂不尽相符,结合宁河三次MS≥6.2地震震源参数的有关研究成果,推测它们均发震于宝坻-宁河深大断裂;(2)结合震源区电性结构以及流变结构等模型,宝坻-苗庄凸起这五次显著地震揭示出宝坻-宁河深大断裂的脆韧性转换深度为15km左右;(3)结合渤海湾盆地动力演化过程以及深部地球物理探测等相关资料,推测该地区地震活动主要是宝坻-宁河深大断裂与深部流体作用的结果。

基于EnKF的水光互补系统适应性调度规则敏感性分析

水光互补是解决电力能源供应问题、构建低碳能源体系、实现“双碳”目标的重要举措。采用集合卡尔曼滤波对线性调度函数的参数进行动态更新,构建了水光互补中长期适应性调度规则,并以龙羊峡水光互补电站为研究对象,在同化过程中引入预测误差、观测误差及集合规模3个不确定性参数,分析了不确定性参数取值对模型时变参数和运行结果的影响,并对参数的敏感性进行了定性分析。结果表明,预测误差、观测误差及集合规模对模型时变参数和运行结果没有显著影响,三者均不是敏感性参数。研究结果可为集合卡尔曼滤波参数不确定性分析及多能互补系统适应性调度研究提供参考。

“智慧水利”背景下工程水文学教学改革研究与实践

随着我国水利和水电产业的持续壮大,以及大数据、人工智能等新兴信息技术与传统产业的迅速整合,“智慧水利”已逐渐成为水利领域未来发展的不二选择。“工程水文学”的课程内容、教学方式也应顺应潮流进行改革和提升。文章针对目前课程教学中存在的问题,从课程培养体系、教师团队协同培养模式、创新实践平台三个方面进行创新性探索,以学生和授课教师为双主体,推进智慧化教学改革,形成多学科交叉的课程培养体系,推行教师团队协同培养模式,构建多学科交叉融合的创新实践平台。

水平圆盘式大豆单粒精密排种器的设计与试验

为了实现大豆单粒精密播种,设计了一种水平圆盘大豆单粒精密排种器,并对其工作原理进行了分析。依据大豆种子的物理参数,对排种盘的型孔尺寸、直径等参数进行了计算分析,确定型孔尺寸的长、宽和高分别为9、5、9mm。为了得到排种器的最佳性能,以排种器转速、大豆品种为试验因素,以排种合格指数、重播指数、漏播指数为试验指标,利用EDEM软件进行仿真试验,结果表明:当排种器最佳转速为40r/min时,排种合格率均大于96.4%,重播率小于2%,漏播率小于1.7%。在最佳参数下,进行台架试验验证,结果表明:当排种器转速为40r/min时,3个品种的大豆种子的排种合格率均大于96.5%,重播率小于2%,漏播率小于1.7%,能够满足大豆单粒精密播种的要求。

天津宝坻地区地下水水文地球化学特征

天津宝坻地区地震观测井是京津冀地区的前兆敏感井,但其水文地球化学特征研究程度比较薄弱。本文选取宝坻断裂南北两侧的3个地震观测井,分析离子组分浓度、氢氧同位素组成、二氧化硅及碳同位素含量,开展水文地球化学特征研究。结果表明:(1)宝坻断裂北部的宝坻新井及周边冷水井的水化学类型以Na-SO_(4)·HCO_(3)型为主,宝坻断裂南部的王3井、王4井及周边地热井的水化学类型以Na-HCO_(3)型为主。(2)地下水来源皆为大气降水,补给区为北部燕山山地。宝坻断裂两侧的冷水和地热水位于未成熟水区,表明两者在向上运移过程中皆受到浅表冷水的混合作用。断裂南侧的地热水循环深度明显高于北侧冷水,且地热水Cl^(-)具有深部来源成因。(3)冷水和地热水的无机碳同位素表现出分区特征,断裂北侧冷水中碳酸盐矿物不饱和,断裂南侧地热水的碳来源为补给区碳酸盐矿物的淋滤作用及碳酸盐岩含水层的溶解作用。(4)宝坻断裂两侧冷水和地热水的补给区虽然同为北部燕山山地,但由于观测井所在地水文地质条件、循环路径、循环深度等差异,以及宝坻断裂对两侧地下水水文地球化学演化的控制作用,形成了断裂两侧不同类型的地下水。本文研究结果丰富了京津冀地区地球化学背景场数据,为分析区域地下流体地球化学特征提供了科学依据。

基于298/77 K循环处理回收PCB中非金属组分

为解决废印制电路板(PCB)中非金属组分回收难且二次污染率大的问题,引入298/77 K循环处理技术,首先分析温度改变对PCB内部结构所造成的影响及PCB内部力学性能的变化,测试静电分选和离心分选对PCB非金属组分回收率的实际影响,之后引入CaF_(2)作为精炼过程中的强氧化剂,测试PCB内部结构发生改变后的硅组分回收率,最后测定回收后硅元素的实际纯度。结果表明:PCB在经过298/77 K循环处理后,内部结构受温度循环影响发生明显变化;各项力学性能均实现明显下降;PCB非金属组分实际产出量和硅组分回收率,相比于传统处理方式实现了明显提升,且对原PCB中各项杂质有较好的去除效果,硅元素占比在97%以上。

养老预期会激发中老年创业吗?——基于CHARLS数据的实证研究

中老年创业在人口老龄化社会中日益普遍。文章基于预期理论视角,利用2018年中国健康与养老追踪调查(CHARLS)数据探索养老预期对中老年创业选择的影响效应。研究发现,养老预期对中老年创业行为具有显著正向影响,通过稳健性检验和内生性处理后,研究结论依然存在。进一步分析表明,养老预期在主动选择情境下,通过丰富中老年心理禀赋为创业者提供心理支持,从而激发创业选择行为。养老预期对中老年创业选择的积极效应显著体现于较高养老资源禀赋群体和较浓创业氛围家庭。文章结论揭示了创业选择是个体前瞻性的决策行为,为理解中老年养老预期和创业行为提供了新视角,同时为创新创业政策的落实和经济高质量增长提供了理论支撑。

基于多光谱和高光谱的茶树越冬期REC、SPAD和MDA预测模型

抗寒生理指标的测定是评价茶树抗寒性的重要途径。传统上,茶树抗寒性的评价方法主要是通过测定茶树在低温胁迫下的理化参数。然而,这些方法不仅费时费力,而且具有破坏性。该研究建立了一种基于多光谱和高光谱成像技术的茶树抗寒性REC、SPAD、MDA预测模型。首先,采集了低温胁迫下32份育种材料的多光谱与高光谱图像,并测定相应茶树叶片的REC、SPAD、MDA、SP和SS含量。其次,对其中的高光谱图像数据采用MSC、SNV、S-G、1-D和2-D五种方法进行光谱预处理,采用UVE和SPA两种方法筛选特征波段。最后,分别对多光谱和高光谱数据采用SVM、RF和PLS算法建立茶树抗寒性REC、SPAD、MDA预测模型。结果表明,(1)MSC、SNV、S-G、1-D和2-D联合预处理后的光谱更加稳定,峰谷更加突出,模型的准确性和可靠性更高;(2)UVE算法筛选的特征波段数量最多,而SPA算法筛选的特征波段数量最少,更适合高光谱数据建立回归模型;(3)RF模型在多光谱成像预测叶片的REC(R_(p)=0.7352,RMSEP=0.0771)、SPAD(R_(p)=0.5029,RMSEP=6.6818)和MDA含量(R_(p)=0.7846,RMSEP=8.8853)方面具有最高的精度;SPA-SVM模型在高光谱成像预测叶片的SPAD(R_(p)=0.7349,RMSEP=4.1546)和MDA(R_(p)=0.6858,RMSEP=8.5488)方面具有最高的精度,SPA-PLS模型在预测REC(R_(p)=0.6298,RMSEP=0.0669)方面具有最高的精度。因此,基于多光谱、高光谱成像和机器学习算法的REC、SPAD、MDA预测模型提供了一种准确、无损和高效的方法,对茶树抗寒性评价具有重要意义。

大思政和新工科背景下水利工程类专业课教学改革探索

面向大思政目标和新工科建设要求,指出水利工程类专业课在教学过程中存在的课程教学与新工科建设适应性有待加强、专业教学与思政教育融合有待深入的问题;基于建立的课程思政教学路径,开展了大思政新工科下的水利类专业课“理念-目标-内容-模式-方法”一体化的课程教学改革研究,并以水利类核心基础课《工程水文学》进行示例说明。

基于组合赋权-TOPSIS法的引江济淮工程河南受水区节水水平评价

【目的】评价引江济淮工程河南受水区现状节水水平。【方法】从综合、农业、工业、生活、生态环境5个方面选取11项用水指标建立引江济淮工程河南受水区节水水平评价指标体系,构建基于AHP-CRITIC法组合权重的TOPSIS模型,对受水区2020年节水水平进行综合评价。【结果】受水区9个县区中,评价分级为Ⅰ级的有1个(永城市),Ⅱ级5个(梁园区、鹿邑县、睢阳区、柘城县、夏邑县),Ⅲ级3个(郸城县、淮阳区、太康县)。节水水平Ⅱ级(较高)以上的县区占比为66.7%,受水区整体节水水平较高。万元GDP用水量、节水灌溉率、城镇人均生活用水量、城镇公共供水管网漏损率、再生水利用率是制约受水区节水水平的主要影响因素。评价结果与受水区实际情况基本相符。【结论】基于AHP-CRITIC组合赋权的TOPSIS评价方法适用于评价引江济淮工程河南受水区现状节水水平,评价结果与区域实际情况相符,可为水资源优化调配提供参考。

基于深度学习的玉米田间杂草识别模型研究

【目的】针对现有田间杂草识别模型复杂、准确率不高等问题,研究玉米田间杂草识别算法,通过准确识别杂草图像,为提高田间杂草防控效果提供理论与技术支持。【方法】基于深度学习目标检测的方法,选取玉米田间4类常见杂草(早熟禾、藜、刺儿菜、莎草)作为试验数据集,建立了YOLOv3、YOLOv5、SSD目标检测模型,并进行了模型训练。【结果】YOLOv3模型的平均精准率为0.734,平均召回率为0.814,平均F1得分为0.789,mAP值为0.792;YOLOv5模型的平均精准率为0.914、平均召回率为0.967、平均F1得分为0.942、mAP值为0.961;SSD模型的mAP值为0.907。【结论】YOLOv5模型的mAP值为0.961,且其各项指标均优于YOLOv3和SSD目标检测模型。YOLOv5模型更适合用于作物田间精确除草的自动化作业。

波束域特征融合的浅海水平阵目标方位估计

针对实际海洋环境影响下水平阵目标方位估计性能降低的问题,提出了一种基于水平阵波束域特征融合的卷积神经网络方位估计方法。首先建立数据计算仿真模型用于生成数据集,利用常规波束形成和最小方差无失真响应两种波束形成器得到波束域特征数据。然后,利用两种波束域特征数据分别训练卷积神经网络模型,仿真和海试数据均表明,训练后的卷积神经网络模型方位估计精度优于常规波束形成、最小方差无失真响应和匹配波束处理,尤其是在端射方向性能提升明显。最后,将两种波束域特征进行前端特征融合后再训练卷积神经网络模型,海试数据测试结果表明,特征融合后的卷积神经网络模型方位估计性能进一步提升,在5°误差范围内的可靠测向概率比单一特征卷积神经网络估计结果高约4%,均方根误差降低约0.2°。

接头性能差异对Zr-Sn-Nb合金电子束焊接头残余应力的影响

为了提升Zr-Sn-Nb合金电子束焊残余应力计算精度,对Zr-Sn-Nb合金及焊接接头热物性参数与力学性能进行测量,研究接头性能差异对电子束焊接头残余应力影响规律,建立了电子束焊复合热源模型,采用热弹塑性有限元方法对4.45mm厚Zr-Sn-Nb合金电子束焊应力进行数值模拟,并进行焊缝形貌验证.结果表明,考虑焊缝与母材属性差异时,试板上表面焊缝及热影响区区域的横向残余应力峰值高于二者属性相同时的模拟结果,峰值分别为319 MPa和296 MPa,进一步考虑热影响区属性与母材及焊缝差异对接头残余应力影响不大,峰值纵向应力为318 MPa.

反相高效液相色谱法同时测定保健品中的四种类胡萝卜素

建立了不同剂型保健品中类胡萝h素的提取方法和同时测定保健品中4种类胡萝h素含量的高效液相色谱分析方法。采用Diamonsil^TM C18色谱柱（250mm×4．6mmi．d．，5μm），以乙腈和乙酸乙酯为流动相进行梯度洗脱，洗脱程序：先以100％乙腈洗脱15min，然后乙酸乙酯的含量在10min内从0增加到100％，再以100％乙腈洗脱5min；流速1mL／min；采用二极管阵列检测器检测，检测波长为450nm。以外标法定量，番茄红素、叶黄素、玉米黄素、β-胡萝h素4种组分的线性关系良好，相关系数为0．9994～0．9997，检测限为0．4～0．5mg／L。片剂样品、粉状样品、油状样品的加标回收率分别为95．3％～98．7％，93．7％～98．8％，97．1％～99．2％，相对标准偏差（RSD）分别为0．89％～2．0％，0．89％-2．8％，0．42％1．2％。该法简便、快速、准确，是保健品中多种类胡萝卜素定量测定的可靠方法之一。

不同成熟期枸杞中类胡萝卜素含量的变化规律

【目的】研究枸杞类胡萝卜素的分析方法,测定枸杞5个不同成熟期类胡萝卜素含量,分析其变化规律。【方法】通过可见光吸收光谱特性分析了不同成熟期枸杞色素的主要成分,采用薄层色谱和高效液相色谱进行分离,并鉴定其成分及含量。【结果】薄层色谱法可以定性分析枸杞中色素,方法快捷、简便。高效液相色谱法可以在30min内使枸杞样品中的叶绿素、类胡萝卜素及其酯类完全分离并定性、定量分析。试验结果表明,随枸杞成熟度的增加,玉米黄素双棕榈酸酯的含量逐渐增加;β-胡萝卜素的含量变化较小;玉米黄素从青果期至绿熟期的含量是逐渐减少的,从绿熟期至红熟期的含量基本不变。【结论】枸杞在成熟过程中总类胡萝卜素含量不断增加,且主要转化为玉米黄素双棕榈酸酯。

基于LDA模型的国外潜艇声呐研究主题分析

本文基于科学引文索引,检索了1108篇与“潜艇声呐”主题紧密相关的国外文献作为数据源。采用LDA主题建模技术,精确识别了六大核心主题:声呐技术与应用、声呐与机器人技术、声呐探测系统与应用、水下通信与导航、反潜作战领域的声呐技术、声呐与人工智能。基于这些主题,对原始数据进行了系统性的分类汇总与深入分析。本研究旨在通过深度剖析当前国外文献的研究焦点与趋势,为相关领域的研究者提供快速掌握领域发展脉络的途径。此举不仅有助于我国研究人员精准定位未来研究方向,更将积极促进我国潜艇声呐技术的进步与海洋强国战略的发展。

2017年9月4日临城M_L4.4地震震源参数及其揭示的构造意义

2017年9月4日河北省邢台市临城县发生了ML4.4地震,临城及周边地区震感明显。此次地震发生在地震较少的临城县,是邢台地区近年来的一次显著地震,研究其发震机理对认识曾于1966年发生MS7.2地震的邢台地区的地震活动性具有重要意义。文中基于河北区域数字地震台网资料,采用多阶段定位方法对临城ML4.4地震序列进行了精定位,然后利用gCAP方法反演了此次地震的震源机制解和震源深度,并对该结果进行了可靠性分析,最后采用sPL深度震相对震源深度进行精确测定。结果显示,临城地震序列主轴沿NE向分布,深度剖面揭示倾向SE,深度集中在6.5~8.2km,平均约7km。主震最佳双力偶解节面I的走向、倾角和滑动角分别为276°、69°和-40°,节面Ⅱ的走向、倾角和滑动角分别为23°、53°和-153°,由此可知该地震为具有少量正断分量的走滑型地震。起始破裂深度约7.5km,矩心深度6km,多个台站观测到的sPL深度震相结果也验证了这一矩心深度的可靠性,地震由深部向浅部破裂。结合区域地质构造资料和地震序列定位结果分析,认为节面Ⅱ为发震断层面。根据1966年邢台地震发震机理的启示,推测发震断层为临城地区滑脱构造面之下的一条走滑兼具较小正断分量的潜伏断层。本次地震是深部断裂的一次应力调整,并没有导致深浅部断裂的贯通破裂,因此该地区仍然具有一定的地震危险性。

基于FLUENT的菊花热风干燥流场特性仿真分析

在菊花干燥过程中,干燥机内部的流场分布特点是影响菊花干燥品质的主要因素。为进一步研究在菊花干燥过程中干燥机内部的流场分布及变化规律,针对负压式干燥机,建立了干燥机的物理模型。通过对模型进行网格划分、参数确定和求解计算,得到了菊花干燥过程中速度场、压强场、温度场在干燥机内部的分布情况,实现了对菊花干燥过程中流场分布的数值模拟。为验证模拟结果的准确性,着重将温度场的模拟结果和实测结果进行了对比分析,发现相对误差在8%以内,充分证实了模拟结果的可靠性。

唐山4.8级地震前后视应力变化研究

2012年5月28日唐山发生MS4.8地震,之后宝坻发生MS4.0和MS3.5地震,这三次地震是近十年来首都圈地区较显著的事件。本文利用首都圈数字化地震台网2011年1月至2013年6月唐山地区ML≥2.5地震的宽频带数字地震波资料计算地震视应力。首先采用傅里叶变换获得地震观测谱,扣除仪器响应后进行非弹性衰减和几何扩散校正,几何扩散采用Gail提出的震中距分段模型,用随频率变化的Q值来表示非弹性衰减;然后在Brune圆盘模型下利用遗传算法求出一组fC(拐角频率)和Ω0(零频极限),使得理论震源谱和校正的观测谱残差最小;通过零频极限求得地震矩M0,通过有限仪器带宽补偿并加上积分已校正的观测谱求得辐射能量ES;最后即可求出视应力。计算结果表明:MS4.8地震视应力表现出震前趋势上升,震时达到峰值,震后趋势下降的变化特点,可以较清晰地反映出区域应力场的演化过程,故可作为地震趋势判断的依据之一;MS4.8地震前后地震视应力与震级表现出一定的正相关,随着震级增大视应力也增大,但MS4.8地震前视应力值总体上大于震后视应力。