土木、水利与交通工程专业“五强一化”课程体系探索与实践

基于新工科背景下的高素质复合型和管理型人才培养已经成为土建类专业的目标需求,培养体系中课程的迭代更新则是其中的关键。以浙江大学建筑工程学院土木、水利与交通工程新工科专业为例,结合新时代发展和新工科建设的实际需求,创新性地提出“土水交融通”的先进教育理念,构建了土木、水利与交通工程专业以强智能和强实践为核心的“五强一化”课程新体系,探讨了土木、水利与交通工程专业在创新与实践、前沿与智能化两个方面的改革和实践经验。“五强一化”课程新体系实现了大土木融通的培养模式,开辟了土建类本科人才培养改革的新方向,可为高校开展新工科专业建设和人才培养提供参考。

基于集成学习与深度学习的洪水径流预报研究

深度学习模型凭借其对水文因素间复杂作用的优秀处理能力,在水文预报领域得到了一定的应用,然而,针对集成学习与深度学习耦合模型的研究仍有所缺失。通过融合集成学习AdaBoost算法与深度学习Informer模型,提出了一种组合模型,称为AdaBoost-Informer模型,以提高洪水径流预报的精度。该模型以历史雨量和径流数据作为数据输入,将具备长时序依赖捕获能力的Informer作为集成学习的弱预测器,使用网格搜索法进行超参数调优,使用AdaBoost集成学习算法对弱预测器进行加权组合得到强预测器。在浙江省椒江流域的应用分析表明:对比Random Forest、AdaBoost、Transformer、Informer等模型,AdaBoost-Informer模型表现最佳,RMSE为62.08 m^(3)/s,MAE为23.83 m^(3)/s,NSE为0.980,预报合格率为100%。所提模型可有效提高洪水预报精度,为防汛抢险和防洪系统调度提供决策依据。

基于主要驱动因子筛选法和深度学习算法的浙江省动态需水量预测

收集了浙江省2000—2020年各用水行业需水量数据,采用基于Spearman秩相关分析的主要驱动因子筛选法筛选了影响各行业需水量的主要驱动因子,进而构造了改进的长短时记忆(LSTM)神经网络需水量预测模型,对各行业需水量进行动态滚动预测,并将改进LSTM模型的预测结果与传统单变量LSTM预测模型、卷积神经网络模型、支持向量回归模型的预测结果进行了对比。结果表明,基于主要驱动因子筛选法改进的LSTM模型能实时动态滚动预测各行业每年需水量,且预测结果精度高于其他3种模型。

洛书九宫格腹部推拿治疗老年髋部骨折虚秘效果观察

目的分析洛书九宫格腹部推拿治疗老年髋部骨折虚秘患者的临床效果。方法选取该院2022年1月至2023年1月住院治疗的老年髋部骨折虚秘患者108例,随机分为对照组与观察组各54例。两组均采用常规护理,观察组在此基础上,将其中揉腹方法改为洛书九宫格腹部推拿。比较两组护理前后便秘程度与生活质量。结果护理后两组Cleveland评分与PAC-QoL评分均较前降低,观察组低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.01)。结论在常规护理基础上,将揉腹方法改为洛书九宫格腹部推拿适用于老年髋部骨折虚秘患者,可改善便秘程度,提高生活质量。

基于深度学习的改进ERRIS径流预报实时校正模型

为提高径流预报精度,基于长短期记忆网络(LSTM)改进ERRIS模型,构建了径流预报实时校正的ERRIS-LSTM模型,以雅鲁藏布江流域和椒江流域为例进行对比分析。结果表明:与ERRIS模型相比,ERRIS-LSTM模型使雅鲁藏布江流域和椒江流域径流预报的纳什效率系数分别提升了4.1%和1.1%,均方根误差分别减小了67.7%和5.7%,使雅鲁藏布江流域中、低水流量的百分比偏差分别降低了75.5%和79.1%,椒江流域低水流量统计指标均改善超过20%;ERRIS-LSTM模型能够充分获取误差序列的序贯相关性,生成的集合预报比ERRIS模型预报的整体精度更高,连续排序概率评分降低了75%以上,不确定性更小,可靠性更强;相比于LSTM模型的校正结果,ERRIS-LSTM模型可以额外提供校正结果的不确定性信息,在业务预报和防洪决策中具有重要的应用前景。

基于YOLOv5和Mask-RCNN组合模型的社交媒体内涝灾害分析

由于缺少淹没实测数据,针对城市市区淹没深度测量数据需求,基于社交媒体与深度学习技术,探索根据社交媒体用户上传信息提取洪水淹没信息的新方法.研发基于YOLOv5与Mask-RCNN组合模型的实例分割算法,制作轿车众多关键部位的识别数据集.根据模型训练结果实现全新的市区淹没事件的淹没高度提取方法.通过输入淹没图像对城市内涝中淹没点位与淹没深度进行预测,与淹没重演模型得到的数据进行比较.基于模拟淹没实验来制作验证数据集,验证该方法的可行性.结果表明,所研发的YOLOv5与Mask-RCNN组合模型的纳什效率系数为0.98.使用郑州市“7·20”城市内涝的实际社交媒体图像进行可靠性验证.结果表明,所提方法能够为城市市区内涝淹没过程提供有效数据来源.

基于GEE和遥感生态指数的临海市生态环境质量评价及分析

现代快速城市化进程导致生态环境退化问题日益显著,城市发展与生态环境变化具备相关性,该文选取较高精度卫星影像普及后快速城市化的临海市作为典型研究区域,通过谷歌地球引擎云计算平台,基于2000-2020年Landsat5及Landsat8系列遥感数据构建遥感生态指数,并采用相关性、空间自相关、地理探测器方法进行分析。结果表明:(1)临海市研究区RSEI均值由2000年的0.74减小至2020年的0.64,20年间整体生态环境质量下降,但研究区生态环境等级仍以优、良为主。(2)研究区全局莫兰指数均大于0.3并随年份不断上升,临海市生态环境质量在全域及局部自相关上呈现高聚集度,具有显著的空间相关性,20年间“低-低”聚集区呈现不断增加趋势。(3)临海市生态质量主要影响因素是地形和土地利用,且在双因子交互作用下人为因素对临海市生态环境质量空间分布存在显著影响。该文综合了长时序、较高精度的遥感数据,将新兴遥感计算工具谷歌地球引擎云计算平台与ArcGIS、地理探测器工具相结合,论证了遥感生态指数运用于临海市的合理性,进行了该区域的时空变化聚类分析,并归因解释了临海市生态环境变化的主要影响因素。

基于分布式产流要素和时空深度学习算法的径流后处理研究

准确的径流模拟是流域水资源管理和区域综合政策制定的重要前提。为提高径流模拟的精度,本文以浙江省台州市永安溪流域为研究区域,基于2010—2019年柏枝岙站出口断面的实测日径流数据和网格化HBV模型(Grid-HBV)的模拟结果,提出了一种耦合卷积神经网络CNN和长短期记忆网络LSTM的CNN-LSTM时空后处理模型;构建了基于单一产流要素的s-CNN-LSTM模型和基于两种产流要素的bi-CNN-LSTM模型,并与基准模型s-LSTM开展径流后处理和比较分析。研究结果表明:Grid-HBV模型率定期和验证期的纳什效率系数(NSE)分别为0.78和0.81,整体径流模拟效果较好,但存在中、高水低估和低水高估的不足。经s-LSTM模型后处理后,率定期和验证期NSE提升至0.87和0.85,提升幅度为11.2%和5.8%;s-CNN-LSTM模型后处理后NSE分别为0.90和0.89,提升幅度为14.6%和10.9%。bi-CNN-LSTM模型后处理后率定期和验证期NSE皆达到0.92,提升幅度为17.2%和14.2%,比s-LSTM模型的提升幅度分别大6.0%和8.4%,且该模型对原模拟径流高、中、低各流量等级中的局部缺陷有针对性改善。在4个典型洪水事件的分析中,bi-CNN-LSTM模型总体后处理效果最好,与Crid-HBV模型模拟结果相比,各洪峰误差平均减小36.6%,s-LSTM模型和s-CNN-LSTM模型则平均额外减小了19.3%和30.3%。基于分布式产流要素的CNN-LSTM模型具有较好的径流后处理能力,能够显著提高水文模型径流模拟效果,有助于流域水文水资源的科学管理。

极端土地利用变化和降雨类型影响下洪水特征响应分析

为降低洪涝灾害影响、提高对洪水灾害的防御能力,评估极端土地利用变化和降雨类型对洪水特征的影响至关重要。基于分布式水文-土壤-植被模型DHSVM对浙江省汤浦水库上游流域20场洪水进行入库洪水建模,并采用模糊决策树法将洪水划分为快速洪水、短历时降雨洪水和长历时降雨洪水3种类型,研究极端土地利用和降雨类型对各类型洪水的特征指标影响。结果表明:DHSVM模型模拟效果较好,率定期和验证期各场次洪水纳什效率系数均值大于0.7。受区域内耕地面积影响,退耕还林和退耕还草对洪峰和洪量的消减作用皆小于2%。快速洪水的洪峰对下垫面变化最敏感,在退林还耕和城市扩张的极端土地利用变化下其洪峰平均增长率分别为12.87%和60.88%。下垫面变化对长历时降雨洪水的洪量影响最大,在退林还耕和城市扩张情境下其洪量平均增长率分别为10.48%和20.70%。城市扩张情景使得峰现时间平均提前2.10 h,降雨类型改变使得快速-短历时洪水开始时间平均延迟3.63 h,洪峰减小34.73%;短历时-快速洪水开始时间平均提前7.11 h,洪峰增大22.87%。

基于Copula方法的干旱历时和烈度的联合概率分析

采用自回归马尔可夫模型来延长干旱数据,以解决干旱数据短缺的问题,在此基础上获取长序列干旱数据;应用Copula方法模拟干旱历时和干旱烈度之间的相依关系,并用自助抽样法检验Copula函数的拟合效果;最后得出边际分布分别为皮尔逊Ⅲ型和伽马函数的两元联合分布,并计算干旱历时和干旱烈度的联合分布概率.模拟结果表明,Clayton Copula能较好地模拟两变量之间的相依关系.根据Copula联结函数来模拟水文干旱极限事件,可考虑水文干旱极限事件不同变量之间的相依性,方法简单合理,可成为水文干旱极限分析的一个有效工具.

几种Copulas模拟不同历时降雨量的影响分析

为减小水文频率分析中的不确定性,采用4种不同的Copulas联结函数来模拟不同历时降雨量的相关关系,并得出边际分布分别为广义极限和广义逻辑斯特的两元联合分布.模拟结果表明,Farlie-Gumbel-Morgenstern和Gaussian Copulas能较好地模拟变量之间的相关关系,而Gumbel和Clayton Copulas则相对较差.通过计算Copula的条件分布可以得到不同历时降雨量组合的概率.根据Copula联结函数来推求不同重现期的设计暴雨,可以同时考虑不同历时降雨量的相关性,该方法科学合理,为水文频率分析方法提供了新的思路.

Copula在水文极限事件分析中的应用

为改善水文极限频率分析中出现的不同历时降雨深的交叉等异常现象,考虑水文多元变量之间的相依性,利用Copula联结函数来有效地描述多元联合分布和各边缘分布之间的耦合关系.主要介绍了Gumbel-Hougaard联结函数,并使用模拟方法来生成具有特定相依关系的不同历时的降雨深.结果表明,使用Gumbel-Hougaard联结函数得出的降雨深比传统的不考虑变量相依关系的频率分析结果小,此联结函数能很好地反映多元水文数据之间的相依结构,并改善了不同历时降雨深的交叉现象,使得降雨极限分析结果更符合实际的水文物理过程,可有效地应用于水文极限频率分析.

无资料小流域设计洪水不确定性研究

针对小流域降雨资料不足甚至无降雨资料的情况,研究了在不同雨型(主雨位偏前、偏中和偏后)下,使用2种暴雨频率计算方法(地区综合法和L-矩法),计算不同重现期设计暴雨和设计洪水的不确定性。结果表明L-矩法的计算结果不确定性小,更稳定,而地区综合法偏保守;不同雨型下的设计洪峰和洪水历时变化较小,但峰现时间相差较大,会极大地影响调洪结果。

水文极值计算及其不确定性

水文极值计算是水资源系统工程风险分析和计算的难点和关键问题之一.现代极值理论可以用来描述和研究洪水、干旱、海浪和风速等极限现象,是水文极限分析的工具之一.介绍了现代极值理论的基本思想和方法,着重分析了传统频率分析法和现代极值理论进行水文极限分析的优劣势.同时研究应用超阈值(POT)方法建立了水文统计极值估算模型,并对水文极值估算的不确定性和该模型对阈值选取的敏感性进行了分析.最后通过一个洪水算例演示和验证了所建立的模型的实用性和可操作性.研究成果表明,现代极值理论物理统计意义较强,其计算结果具有良好的可靠性,是水文分析的有效方法之一.介绍的不确定和敏感性分析方法则可以为工程设计和管理提供有效的决策依据.

思维导图在新护士培训中的应用

目的探讨思维导图在新护士培训中的应用效果。方法我院自2012年开始,在对41名新护士培训时引入思维导图方法进行培训,采用评判性思维能力测量表,在培训前后对新护士的评判性思维能力进行评价,培训后调查新护士对培训方法的满意度。结果通过培训,2012届新护士评判性思维能力量表总分由培训前的(288.73±20.83)分,提高至培训后的(321.00±18.81)分,培训前后7个维度得分差异均有统计学意义(P<0.05);新护士对培训方法的满意度达到96%。结论采用思维导图对新护士进行培训,可激发新护士的学习兴趣,提高新护士的评判性思维能力,增强培训效果,从而提高护理工作质量。

浙江省东阳江干流水质分析与评价

为研究东阳江污染物的分布特点以及10多年来的水质发展趋势，运用变权欧式距离模型对浙江省东阳江3个监测断面进行水质综合评价。根据污染贡献率计算污染因子的权重，并在此基础上对各断面进行单污染因子分析。根据评价结果分析东阳江综合水质以及污染因子的时间走向和空间分布。研究结果表明，除最上游以外，东阳江的水质状况有逐年恶化的趋势，尤其以下游最为明显；水质从上游到下游逐渐变差，上游水质最好，基本能达Ⅱ类水质标准，而下游的水质处于Ⅴ类，甚至劣Ⅴ类水平，污染非常严重，远不能满足水功能区用水要求：整个东阳江的主要污染因子为NH3-N、TN，且下游的NH3-N、TN浓度一直严重超标。分析了造成东阳江水质污染特点的原因，并给出了可供参考的建议。

汉江洪水频率计算不确定性分析(Ⅱ):统计过程不确定性

使用NUSAP方法对洪水频率分析中的两种流量序列选取方法进行不确定性评价,然后对于选用的4种分布函数,分别使用矩法和极大似然法进行参数估计,针对不同的参数估计方法以及分布函数,应用NUSAP方法结合曲线拟合误差综合评价其中的不确定性.结果表明,超阈值方法是一种较为科学的时间序列选取方法,广义柏拉图分布和PⅢ分布对流量序列的拟合结果较好.NUSAP方法对上述分布函数和各种参数估计方法的评价结果更直观、更合理,是其在洪水频率分析领域应用的一个良好开端.

穴位按摩对阴式子宫切除及阴道前后壁修补术后尿潴留的干预作用

[目的]降低阴道子宫全切除及阴道前、后壁修补术后尿潴留的发生率。[方法]将112例阴道子宫全切除及阴道前、后壁修补术病人分为实验组和对照组,对照组给予常规护理;实验组在手术后拔管前3d夹闭导尿管开始常规进行穴位按摩。运用B超测定残余尿量对疗效进行评定,观察两组拔除尿管排尿后的残余尿量。[结果]穴位按摩预防术后尿潴留有效率达93.3%优于对照组61.5%(P<0.005)。[结论]穴位按摩对预防阴道子宫全切除及阴道前、后壁修补术后病人尿潴留是一种安全有效的方法。

嘉兴地区县市级中医医院护士中医护理培训情况调查

目的了解嘉兴地区县市级中医医院护士中医护理培训情况。方法自行设计调查问卷,对嘉兴地区6家县市级中医医院120名护士进行中医护理培训情况调查。结果120名护士对所在医院开展的中医护理掌握情况普遍偏低,护士运用中医理论知识对患者进行辨证施护和康复指导的能力非常欠缺。中医医院护士中医护理培训内容需求前6位分别是中医护理操作;专科专病中医护理常规;优势病种专病护理、辨证施护;中医养生、保健、食疗;中医护理健康教育;中医辩证施护病历书写。结论嘉兴地区县市级中医医院护理人员迫切需要中医护理知识及技能的培训,培训需求面较广。

穴位按摩预防阴式子宫切除及阴道前后壁修补术后患者尿潴留的疗效观察

目的探讨穴位按摩预防阴式子宫切除及阴道前后壁修补术后尿潴留的疗效。方法将112例阴道子宫全切除及阴道前、后壁修补术患者按住院日期单双号分为观察组60例、对照组52例。对照组进行常规术前准备及健康教育,术后指导患者进行尿道、阴道、肛门括约肌收缩与舒张练习,术后第4天夹尿管,当患者有尿意时放尿,无尿意者3h放尿1次,导尿管开放时,嘱患者有意识地排尿,通过排尿训练使患者体会到膀胱充盈感;观察组在对照组的基础上,术后第4天夹尿管时由专职护士开始按摩气海、关元、中极、肾俞、膀胱俞等穴位2次/d,每次按摩约20min。两组均于术后第7天(夹管3d后)9:00左右患者有尿意时拔出导尿管,患者自解小便后立即于床边B超检查膀胱内残余尿量,观察两组拔除尿管后尿潴留的发生率。结果拔导尿管后观察组尿潴留的发生率为7%(4/60),对照组为39%(20/52),两组尿潴留的发生率经检验,χ2=8.36,P<0.05,差异有统计学意义,观察组尿潴留的发生率明显低于对照组。结论穴位按摩预防阴式子宫全切除及阴道前、后壁修补术后患者尿潴留安全有效,能降低拔尿管后尿潴留的发生率。