基于流域储水量精细化模拟的干旱指数构建及应用

为构建一种客观反映河道槽蓄量、水库蓄水量和土壤含水量联合亏缺的干旱指数,以秦淮河流域为研究区,基于500 m×500 m分辨率的VIC-FLASH模型,通过精细化模拟流域河道、水库和土壤中存储水量的变化过程,构建了标准化流域储水指数(SWSI),并应用SWSI对1980—2019年秦淮河流域历史干旱事件和干旱特征进行分析,验证了其可靠性和应用优势。结果表明:高分辨率VIC-FLASH模型可以较好地模拟流域储水量时空分布,流量过程模拟结果平均相对误差为10.6%,流域内6座水库实测与模拟蓄水量相关系数为0.53~0.86;SWSI可以准确识别干旱事件和反映区域干旱严重程度,干旱烈度与实际受旱面积的相关系数为0.88;1980—2019年逐日SWSI与标准化径流指数和土壤含水量距平指数的相关系数分别为0.89和0.98;SWSI不仅可以定量反映流域储水量的亏缺状态,而且可以更加客观地反映旱情时空演变过程。

单原子催化剂在类芬顿水处理领域的研究进展

单原子催化剂(SACs)以其独特的结构和特性,特别是在最大限度地利用原子和提高内在催化活性方面受到了广泛的关注。近年来,基于SACs的高级氧化技术(AOPs)已成为水污染控制研究中的一个新兴领域,广泛应用于去除各种难降解有机污染物。本文分析了SACs的合成及表征方法,着重介绍了SACs在不同类芬顿催化反应中的性能及其作用机理。此外,还介绍了将SACs固定在膜状或柱状过滤器上连续流的测试,以探究SACs在类芬顿反应中实际应用的潜力。最后,对合理的SACs设计、类芬顿反应机理探索等方向进行了展望,旨在提高SACs应用于类芬顿反应在实际废水处理中的应用潜力。

Monaco计划系统中鼻咽癌患者颈部皮肤受量的剂量学研究

目的探索在Monaco计划系统中制定鼻咽癌放疗计划时,如何降低鼻咽癌患者颈部皮肤受照剂量。方法随机选取我院已完成治疗的中晚期鼻咽癌患者计划15例,将放疗靶区上下各1 cm范围内由系统自动生成的皮肤(Skin1)内缩3 mm形成新的皮肤轮廓(Skin2),并由二者通过减法运算得到一个厚度为3 mm的皮肤层环形结构(Skin3)。在Monaco计划系统中按处方要求重新制定放疗计划时,增加Parallel函数对该环形结构进行体积剂量的调控,并对两组计划的数据进行对比分析。结果两组计划的原发部位PGTVnx D_(95)、颈部淋巴结PGTVnd D_(95),高危淋巴引流区PCTV1 D_(95)的靶区剂量分布以及危及器官受照剂量相比较,差异均无统计学意义(P>0.05);两组预防照射区PCTV2 D_(95)和机器输出跳数(MU)相比较,差异有统计学意义(P<0.05),单独调控后机器的输出(MU)会增加6.15%;两组PCTV2的剂量分布适形度指数(CI)和皮肤受照剂量差异有统计学意义(P<0.05),单独调控后PCTV2 CI增加6.41%且皮肤受量下降明显,其中Skin3V 50下降71.56%。结论在Monaco计划系统中对鼻咽癌患者颈部皮肤进行剂量调控,虽然会在一定程度上引起机器输出的增加,但是会对靶区剂量分布进行再调整,剂量约束更加优化,皮肤受量也能得到很好的调控,这对于降低患者皮肤受量提高放疗质量能够起到相应的促进作用。

四川高含硫气田产出水提锂工艺技术探索

四川某气田具有高含硫、局部存在底水的特征,气田伴生水日产1000 m^(3)左右,均属于高矿化度型卤水。地层水经过气田低温蒸馏站处理,产生的母液中锂元素含量约为0.25 g/L,远高于单独开采锂的工业品位,具有一定的经济价值。本文针对气田低温蒸馏站母液,围绕电化学脱嵌提锂法,实验配套了产出水除硫、除杂等预处理工艺,研究开发了高含硫气田产出水电化学脱嵌法提锂工艺技术,形成了提锂、沉锂、碳酸锂制备一整套工艺技术路线。根据实验结果,本文的提锂方法具有极佳的选择性提锂效果,地层水锂浓度可降至0.05 g/L以下,锂的直收率均在80%以上。电解材料的吸附容量单周期可以将富锂液的锂浓度浓缩到5 g/L,杂质离子截留率均在98%以上。该方法所得富锂液Li^(+)浓度高、杂质含量低,后续处理方便、成本低,该工艺完全能够满足气田低温蒸馏站母液提锂的需求。本文所形成的提锂方法为该类气井锂资源经济开发作出了有益的尝试,对促进气田开发成本有效降低具有重要示范意义。

基于WRF模式的好溪流域致洪暴雨千米尺度预报研究

鉴于好溪流域内多山地和丘陵,梅汛期和台汛期常突发强暴雨,致使其千米尺度下的数值预报难度较大的问题,选取好溪流域2015~2020年的10场致洪暴雨事件,利用中尺度数值天气预报模式WRF和GFS预报数据进行6、30、54 h的回顾性预报,并测试了5种云微物理参数化方案的敏感性。结果表明,在千米尺度下,WRF模式模拟的降雨量偏小,对山区的预报效果优于河谷地区;Lin方案的整体预报效果最佳,而WSM3方案最差;选取的10场极端降水事件受到台风和西南低空急流等异常天气的影响,Lin方案和WSM5方案适用性较好;WRF模式对暴雨的预报效果优于大暴雨。研究结果对于提高山区小流域致洪降雨的模拟和预报精度具有借鉴意义。

基于改进水文模拟法的洛河径流变化归因分析

随着社会经济快速发展,高强度人类活动对径流过程的影响愈发强烈。为了探究洛河流域人类活动对径流变化的影响,在分析洛河流域径流演变特征的基础上,基于SWAT模型,通过考虑水库模块以及下垫面动态变化对水文模拟的影响,对传统水文模拟法进行了改进。应用改进后的水文模拟法,定量分析了水库建设、下垫面动态变化等人类活动微观因素对径流变化的影响。结果表明:①1961-2020年洛河流域径流量呈显著减少趋势,平均每年减少约0.12亿m^(3),突变检验表明洛河流域径流量在1989年发生显著突变,由此将研究序列划分为基准期(1961-1988年)和人类活动影响期(1989-2020年);②通过分区域参数率定方式构建的SWAT模型可以较好地模拟洛河流域径流过程,在率定期和验证期纳什效率系数NSE均大于0.8,相对误差RE均小于10%;③气候变化和人类活动对径流减少的贡献率分别为32.9%和67.1%,人类活动是导致径流变化的主要因素;人类活动微观因素中故县水库建设对径流影响最大,贡献率为47.9%;下垫面动态变化对径流减少的贡献率为-3.0%;其他人类活动如小型水库、橡胶坝、於地坝和渠系引水工程建设对径流减少的贡献率为22.2%。研究成果可为洛河流域水资源合理开发利用提供科学依据。

不同预见期气候指数的干旱可预测性研究

为了探索可靠的干旱过程预测方法,以江苏省为研究区域,在识别历史干旱事件的基础上,提取干旱发生前期大尺度海气相互作用因子,形成0~12个月不同预见期的气候指数,将其分为大气环流类、海温类和大气海温综合类3个类别,分别建立具有0~12个月不同预见期的偏最小二乘回归干旱预测模型,通过模型后预测验证,定量分析干旱前期不同预见期气候指数对季节干旱过程的可预测性。结果表明,0~12个月不同预见期内,干旱同期“大气环流”模型对1994年夏秋季干旱等级预测较好;预见期为0~9个月的“海温”组的模型能预测出2010~2011年冬春连旱的过程变化,且结果稳定;干旱前期9~12个月西太平洋暖池的热力状况及西太平洋副热带高压,在不同预见期的干旱预测模型中均占较大权重,且在3个月预见期的干旱预测模型中所占权重最大,可作为江苏省季节尺度气象干旱的可预测性来源。研究成果可为季节尺度的干旱预测和干旱灾害综合防范提供科学依据。

基于Budyko假设的洛河流域径流变化归因分析

为探究洛河流域径流演变的主要驱动因子,基于1961—2020年水文、气象和下垫面资料,分析洛河流域水文气象要素变化特征;应用基于Budyko假设的互补法,定量分析了降水、潜在蒸散发和人类活动导致的下垫面改变对径流变化的影响程度,阐明了洛河流域上、中、下游不同地区径流变化的主要影响因素。结果表明:(1)1961—2020年,洛河流域径流呈显著减少趋势,突变年份为1986年;降水与潜在蒸散发减少趋势不明显,气温显著增加;1980年后流域植被覆盖度呈增加趋势,土地利用类型也有不同程度的变化。(2)降水与潜在蒸散发变化对洛河流域径流减少的贡献率分别为25.4%和-13.9%,下垫面变化对径流减少的贡献率为88.5%。(3)空间上,植被变化是导致流域中上游地区径流减少的关键因素,水利工程建设和土地利用类型改变是导致下游地区径流减少的关键因素。研究成果可为认识洛河流域径流变化以及水资源开发利用提供参考。

基于陆气耦合模型的浙江省区域干旱过程预报分析

干旱及其准确预报一直是水文气象领域研究的重难点问题。为探索准确可行的干旱预报方法,基于VIC模型与欧洲中期数值天气预报中心(ECMWF)预报气象数据建立的陆气耦合干旱预报模型,计算监测与预报土壤含水量,分析土壤含水量距平指数(SMAPI)的时空分布特征,在此基础上评估耦合模型对浙江省干旱的预报能力。结果表明:①从预见期来看,0~11 d预见期的SMAPI预报值与监测值在绝对误差、RMSE和R值上表现较好,即模型在旬尺度上预报效果最佳;②该模型的旬尺度预报可以在时间变化过程上准确把握未来干旱的发展趋势,在空间预报上与监测的SMAPI值网格分布一致性可达90%以上;③模型对浙江省西北少雨平原区预报性能更佳,且对土壤含水量变化较剧烈地区的旱情预报趋势描述更好。研究成果可为浙江省干旱灾害防范预警提供科技支撑。

基于LabVIEW的自动驾驶汽车在线振动监测与诊断系统

为了提高自动驾驶汽车在道路测试中的安全性,基于LabVIEW设计了一种自动驾驶汽车在线振动监测与诊断系统。该系统通过上位机与驾驶机器人通信,获取车辆运行状态数据,同时对自动驾驶车辆的振动在线监测,最后结合车辆振动数据和状态信息进行在线诊断,开发了监测与诊断界面,实现了自动驾驶汽车在道路测试行驶过程中的振动在线监测与诊断。

汽车电动尾门自动化集成试验系统开发与应用

汽车电动尾门耐久试验因工况多、周期长等特征,严重影响项目开发进程,为提升试验效率,开发了汽车电动尾门自动化集成试验系统。该系统利用Modbus TCP、TCP/IP、Text API等通信技术实现了对多种试验设备的自动化集成控制,并利用VI服务器实现了对试验关键数据的监测及试验程序的远程调试与控制。经验证,实现了试验效率提升30%的目标,对其他自动化测试有一定借鉴意义。

何海自述 想象自由

什么是自由？我给不出精确的定义，但我可以列举：自由是除去偏见，自由是免于恐惧，自由是可以说你想说的话，自由是可以去做你认为对的事，自由是抵抗现实的唯一性，自由是永远相信世界还可以和现在不一样，自由是更多的可能性。

基于用户数据的天窗系统整车级试验方法研究

文章采集了分布于全国的40辆用户车辆在3年时间里的天窗系统总线信号,通过Weibull分析,计算出天窗系统一倍寿命周期中起翘、全开及全闭的持续时间比例。搭建整车台架耐久试验,并按照时间比例,利用Spy3模拟天窗电控模块工作,进行天窗系统的状态切换,以考核天窗系统在整车级的耐久性能。计算了3种状态下天窗支架的应变伪损伤,并对各状态对天窗失效的主要贡献量进行分析,实际试验开裂位置与路试开裂位置一致,验证了该试验方法的有效性。

珠江流域1981—2020年水文干旱时空特征分析

基于VIC模型和汇流模型生成的1981—2020年5 km×5 km网格模拟流量数据,构建了长历时、网格化的标准化径流干旱指数(SRDI),对珠江流域水文干旱时空演变特征进行了评估。结果表明:基于模拟流量构建的网格化SRDI能够较好地模拟珠江流域干旱时空演变过程;珠江流域水文干旱的时间演变特征明显,干旱集中发生在夏季,秋季可能发生大范围的水文干旱,季节尺度上一年四季均有可能发生极端干旱;珠江流域水文干旱在空间格局上呈现为自东向西由干旱高频区向干旱长历时、高烈度区过渡分布。

湖南省农业干旱灾害风险区划研究

基于自然灾害风险理论和旱灾物理成因,考虑干旱的危险性、承灾体的暴露性、环境的脆弱性以及抗旱减灾能力等方面的要素,运用“自下而上”的区划方法,对湖南省农业干旱灾害风险进行了区划。以县级行政区为最小区划单元,选取9个评价指标并利用层次分析法构建农业干旱灾害风险指数,采用基于GN算法的区域区划方法,将湖南省划分为5个干旱灾害风险等级和12个分布区,其中常德市、衡阳市、郴州市等地部分地区风险较高;划分结果与湖南省水稻生产干旱灾害风险区划的结果多数相同,验证了区划结果的合理性。

区域抗旱能力评价研究进展

干旱灾害是中国最主要的自然灾害之一,对中国经济社会高质量发展带来了重大威胁。开展区域抗旱能力评价,对抵御干旱灾害风险开展抗旱减灾工作具有重要的意义。在阐述抗旱能力概念与内涵的基础上,回顾了目前区域抗旱能力评价的两类方法:基于构成要素多指标的综合评价法和基于水量供需关系的定量评价法;总结了现有评价方法存在的3个不足:即理论体系与指标选取问题、评价结果的不确定性问题、评价结果的适用性问题。指出未来研究应注重评价指标体系基础数据的准确性与合理性,加强智能评价方法研究,运用多学科方法开展动态评价。研究成果可为区域抗旱减灾研究提供支撑。

考虑地表-土壤-作物水分联合亏缺的综合旱情指数研究

区域干旱发生发展受地表水、土壤水、作物水等多种缺水过程的共同影响,以往基于单一缺水过程构建的干旱指数难以反映实际旱情,综合考虑多种缺水过程构建综合旱情指数,对有效开展区域旱情监测具有重要的意义。基于水文作物耦合模型(VIC-EPIC)模拟数据,通过线性加权集成标准化径流指数(SRI)、土壤含水量距平指数(SMAPI)和作物缺水指数(CWDI),构建了反映地表土壤作物水分联合亏缺的综合旱情指数(CDSI),并采用1981—2020年数据在湘江流域开展了应用研究。结果表明,基于CDSI提取的旱情特征序列与流域内35个县1990—2007年受旱率相关性在0.4~0.8之间,82.9%通过5%显著性水平检验,与反映单一水分亏缺的SRI、SMAPI和CWDI相比,相关性整体上有较大提升。CDSI能够较好地反映区域实际旱情发生发展,可为大范围旱情准确识别和评估提供有效支撑。

基于代谢组学的豆乳中乳酸乳球菌乳酸亚种发酵特性分析

目前,国内外关于乳酸乳球菌乳酸亚种的应用研究主要集中于其在牛乳发酵中的特性,而其在豆乳发酵中的应用研究较少。本研究基于发酵指标,采用代谢组学和感官评价对乳酸乳球菌乳酸亚种菌株在豆乳中的发酵特性进行分析。结果表明:具有优良蔗糖代谢特性的DYNDL21-2、DYNDL1-2和FJNDD18M83株乳酸乳球菌乳酸亚种菌株展现出良好的生长和产酸能力;在乳酸乳球菌乳酸亚种发酵豆乳中,菌株DYNDL21-2、FJNDD18M8发酵能明显下调己醛和多种呋喃类杂环化合物的丰度,有效降低豆腥味强度;菌株FJNDD18M8发酵能明显上调乙醛、乙偶姻及2,3-丁二酮等物质丰度,增强发酵豆乳产品的乳香和奶油风味,有效改善豆乳风味。综上,乳酸乳球菌乳酸亚种菌株在豆乳发酵过程中具有优良的发酵特性和较强的代谢能力,但菌株间存在一定的差异。

红芪抗放化疗所致靶器官损伤作用机制及其“构-效-量”关系

目的探讨红芪抗放化疗所致靶器官损伤的“成分-靶点-通路”可能性药效机制,并基于其潜在机制验证主要活性成分的“量-效”关系。方法以TCMSP、Uniprot、Swiss Target Prediction、GeneCards、Cytoscape、Omicshare等平台进行网络药理学分析;以Autodock、Pymol和Ligplot等进行分子对接;以红芪水提取物进行动物实验验证;以HPLC法对8种主要成分进行含量测定。结果确定了红芪抗放化疗所致靶器官损伤的4种活性成分、8个关键靶点、4条重点通路;分子对接显示,芒柄花素和槲皮素同时与HSP90AA1、柚皮素与MAPK3、熊果酸与TP53具有较好的结合活性;动物实验表明,胃肠因子MTL、VIP明显升高,肝肾因子Cr、BUN、AST、ALT明显降低,IL^(-1)0升高,TNF-α明显降低;含量测定结果表明,芒柄花苷含量最高(2.8848μg·g^(-1))。结论探讨了红芪抗放化疗所致靶器官损伤保护作用的“构-效”关系,并对其活性成分的“量-效”关系进行验证。

高寒山地风机吊装风险管理

风电产业是可循环新能源产业,发展风电产业对调整能源结构、推进能源生产和消费革命、促进生态文明建设具有重要意义。在我国三北地区具有丰富的风能源,而山地的风能尤为丰富、稳定,是大力发展风电项目的绝佳位置,但山地风电项目的施工存在着较大的风险。本文以某地区山地风电项目为研究对象,总结分析了项目在风机安装工程中存在的一些主要风险,并对应提出了相应的风险管理的有效控制措施,为类似山地风电项目的风险管理积累经验并提供参考。