体育科学视角下运动服装的压力与舒适性研究

传统运动服装设计忽略了服装压力对运动员生理和心理状态的影响,随着现代体育科学的发展,运动服设计也需要结合运动生理学,注重运动服装的压力和舒适性,这有助于运动员进行肌肉活动,促进运动员的血液循环,减少运动员的疲劳。

数字化时代下探索体育文化在大学生价值观塑造中的作用

该文探讨了数字化时代体育文化如何塑造大学生价值观。信息技术的快速发展使传统体育文化发生了显著变化,而数字化体育成为影响年轻一代价值观和行为模式的新兴形态。该文分析了数字体育文化发展的特征及其对大学生团队合作、竞争意识、心理健康、社交能力及文化多样性理解的影响,旨在提供对教育工作者和政策制定者有价值的见解。研究发现,数字体育文化有效提升了学生的团队协作、竞争技能、心理韧性及国际视野,同时推动了对多元文化的理解。该研究依赖于理论分析和文献综述,未来的实证调查有助于进一步验证这些结论。此研究强调利用数字化体育资源,以促进学生全面发展的重要性。

洪涝过程模拟及三维实景展示方法研究

针对变化环境下洪涝灾害频发以及洪涝模拟结果二维展示的自身局限性等问题,将高分辨率数值模型与三维可视化技术耦合,以陕西沣西新城、英国莫帕斯镇洪涝灾害过程为例,采用基于GPU加速技术的高分辨数值模型对城镇及江河洪涝灾害过程进行数值模拟,以较为准确获取洪灾淹没时间、淹没面积等信息;后处理展示方面实现数值模型与Unity 3D平台耦合,对洪涝过程模拟结果进行三维可视化展示,实现场景漫游等功能;应用快门式3D技术进行三维浏览,初步实现基于3D立体成像的洪水模拟展示。结果表明,计算结果与实测数据吻合度较高,积水面积平均相对误差分别为6.235%,1.505%,并真正实现了三维环境下的水灾害过程信息交互展示。可作为一种有效的协同平台来增强相关人员之间的沟通与协作,为决策人员提供准确有效的科学依据,在水利领域具有较好应用前景。

基于倾斜摄影的城市洪涝过程三维可视化展示方法

针对城市洪涝过程数值模拟计算结果对数据精度的高度敏感性问题,以及满足城市洪涝过程高逼真度展示的需要,本文将倾斜摄影测量获取的高精度测绘地理数据用于城市洪涝过程数值模拟计算,以获取的高精度计算结果和倾斜摄影实景三维建模等数据为支撑,提出基于倾斜摄影的城市洪涝过程三维可视化展示方法。首先设计基于倾斜摄影的城市洪涝过程三维动态可视化技术流程框架,然后重点研究倾斜摄影实景三维建模与三维地理空间场景构建、洪涝淹没数据与DEM数据整合等关键技术,最后定制开发洪涝过程三维可视化展示系统Flood-3DGIS,通过实例对城市洪涝过程进行了三维实景动态仿真可视化展示,结果实用、可靠。文章成果可有效提升城市洪涝可视化认知水平,其作为城市防洪减灾非工程措施的重要技术支撑,具有良好实际应用价值。

基于VR的水模拟水灾害教学实验平台研究

水文水动力数值模拟仿真等专业教学实验中,传统大型仪器设备和实验模型存在构造复杂、占用专用场地、价格昂贵、涉水涉电等问题。基于虚拟现实技术(VR),针对极端水力学现象和城市雨洪、河道洪水等典型水灾害演进过程,研究基于VR的水模拟水灾害教学实验平台。设计平台搭建和开发模式,开发城市雨洪、河道洪水等典型水灾害的VR体验系统,面向高校水利相关专业教学实验和海绵城市科普宣教等应用场景搭建了VR教学实验平台,对研究展开实践应用。

师范院校创新创业教育生态系统构建——以牡丹江师范学院为例

文章首先论述了创新创业教育生态系统构建的思路,其次提出了构建的有效策略,具体包括实现专业教育与创业教育的有机融合;全面推进校企合作、产教融合,成立创业教育学院。

高校辅导员思政教育能力提升路径

高校思政教学属于高校基础性教育课程,其教学目的是引导大学生有着的正确的价值观、人生观和世界观。高校辅导员作为加强和改进大学生思政教育的"领路人",直接影响到整个思政教育工作质量。文章从当前高校辅导员思想教育能力的现状出发,提出了几点提升高校辅导员思政教育能力的措施。

浅析大学生心理问题及对策

以大学生的心理调查问卷为依据,客观分析当代大学生心理问题的主要特征,从社会、家庭、高校和大学生自身方面,探究心理健康教育的疏导对策,以期不断提高学生的心理素质水平、矫正思想学习态度,对培养优秀的社会主义事业建设者和接班人具有时效意义。

多元文化与高校思政教育改革

随着经济的迅速发展,各国之间的交流与合作也越来越频繁,多元交流与碰撞已成为新时代的主题。多元文化背景下,学生的精神视野得到开拓,思维创造性得到提升。但是,多元文化的冲突也正在不断冲击着我们的传统文化与社会主流意识形态,给高校思想政治教育带来不利影响。本文首先对多元文化背景下高校思政教育进行了概述,之后分析了多元文化对高校思想政治教育的冲击,最后探讨了多元文化背景下高校思想政治教育改革。

基于非均匀网格的高效高精度洪涝过程模拟

随着计算机技术的发展,网格划分技术日趋成熟。针对变化环境下洪涝灾害频发以及实际地形范围广泛,且通常存在狭长沟道与广阔泛洪区等问题,本文建立了一套具有层次拓扑关系的结构化非均匀网格划分模型,并与基于GPU加速的高分辨率数值模型相结合模拟地表水流动过程。高质量网格影响着模型计算精度与计算效率,非均匀网格划分技术以地形高程的梯度变化为基础设计网格划分原则,在需要高分辨率网格的计算域中检测关键地形特征以可靠地求解浅水方程,并对局部区域网格静态加密,从而在较准确捕获水位计算敏感区的同时减少计算网格数量,降低计算成本。数值模型采用Godunov格式有限体积法进行空间离散,利用TVD–MUSCL格式将模型时间与空间精度提高至2阶,通过GPU并行技术在不降低计算精度基础上大幅提高模型运行速度。使用理想和实际案例来演示基于GPU加速的高分辨率模型在非均匀网格上的流量模拟性能,以较为准确获取洪水淹没时间及淹没面积等信息。结果表明,基于非均匀网格的高分辨率数值模型具有良好的稳定性,与均匀网格相比,在保证模拟精度的前提下,其运行速度约为均匀网格的2~3倍,计算效率在GPU加速基础上进一步提高。新模型适用于模拟复杂区域的大规模洪水演进及城市内涝过程,在实际大尺度洪水模拟中具有一定潜力。

耦合NSGA-Ⅱ算法与高精度水动力模型的LID设施优化设计方法研究

目前LID设施优化设计方法中常采用水文方法进行模拟计算,而该方法存在模拟精度不高等问题。基于NSGA-Ⅱ算法并利用城市一、二维耦合水动力高精度数值模型提出了LID设施优化设计成本效益方案的自动寻优方法。将该优化设计方法应用于西安市西咸新区海绵城市建设,分别对单项及组合LID设施优化解集中3种不同建设成本方案进行了分析。结果表明:随着建设成本的增加,单项及组合LID设施的建设效果也随之增加;在相同建设低成本的方案中,组合LID设施建设效果会低于某单项LID设施建设效果,但随着建设成本的持续增加,最终组合设施的建设效果会优于单项设施;决策者可以基于此种方法得到LID设施建设成本与建设效果间的规律,选择满足实际工程需求的设施建设最优方案。

基于SWMM的市政管网清淤方案优化研究

城市管网系统常会出现淤堵致使管网排水能力降低,且管网清淤工作难度高,效率低。为此,采用SWMM模拟技术提出一套快速恢复管网排水能力的清淤方案,分析清淤前工况的管网溢流节点位置确定重点清淤管道,通过清理重点清淤管道快速恢复管网排水能力。以陕西省沣西新城天福和园小区的管网系统为例,按照全局管网淤积系数(GSC)将清淤前工况划分为7种情况;在不同设计降雨条件下分别进行模拟,并对管网排口流量过程和管网总溢流量进行统计分析,该管网系统共有31根排水管道,通过模拟分析确定了11根重点清淤管道,建立清淤后工况模型。模拟结果显示:清淤后,7种情况的管网排口流量过程线恢复至与无淤积工况几乎完全重合;管网总溢流量较清淤前工况大大降低,降低百分比最小的情况也达到91.2%。

2维水动力模型中入流边界优化处理方法

在极端暴雨事件频率和强度不断加剧的趋势下,防洪安全面临着极其严峻的考验,研究河道洪水演进、漫溢及淹没过程,有效评估洪水灾害风险就显得尤为重要。为精确模拟河道洪水演进过程,本文采用基于非结构网格有限体积法建立的2维水动力模型,构建了一种基于虚拟单元法的入流边界改进方法。该方法采用基于地形网格数据的纵断面提取法以近似确定深泓线的位置,从而计算出河道平均纵比降;在入流边界各网格上以均匀流的方式入流,计算出不同流量下的对应水位;依据各网格上的水深和入流边长计算权重以合理地分配流量,再结合单宽流量边界条件确定边界外侧虚拟单元上的水力要素,最后耦合至模型通量部分进行计算,实现入流模块的优化。将该方法应用于Toce河物理模型试验的模拟,在入流边界附近计算出的水位、流速和流态都更为合理;河道中各测点水位与试验数据吻合度较高,洪水到达测点时间及各点间洪水运动传播时间与测量值较为接近,纳什效率系数在0.82~0.95,验证了该方法的可行性和模型的准确性;并且在单机上用时86 s完成计算,效率较高,表明模型能高效准确的模拟洪水演进过程。通过对入流模块的改进优化,模型可以更好地应用于洪水演进过程的模拟预警及灾情评估,为洪水灾害管理决策提供技术支撑。

考虑下渗影响的洪水演进过程数值模拟研究

为分析下渗对洪水演进的影响,选取城市洪水和天然河道洪水为研究对象,采用基于二维动力波的方法耦合了水文及水动力过程的数值模型,模拟分析了不同来流条件下洪水演进时的淹没过程。研究发现:在涨水阶段,下渗对于淹没面积影响不大;在退水阶段,考虑下渗的淹没面积明显小于不考虑下渗的淹没面积,即在退水阶段下渗对洪水淹没面积影响较大。分析两个研究对象发现,下渗对于城市洪水演进相较于天然河道洪水演进的影响更小。该研究成果对防洪防汛、洪水灾后救援有指导意义。

局部时间步长与GPU加速的非均匀网格模型在内涝模拟中的应用

近年来,受极端暴雨影响导致城市内涝等自然灾害频发,洪涝模型在预测地表水流动及相关过程中起着重要作用。为了进一步提高数值模型的计算效率,该文将GPU并行技术、非均匀网格划分技术及局部时间步长(LTS)算法耦合,开发了一套基于GPU加速与局部时间步长算法的非均匀网格模型。模型根据不同的土地利用类型,制定不同的网格优化准则来划分网格,从而较精确地描述复杂的城市地形特征。模型在水力要素敏感区加密网格以进行高分辨率计算,利用HLLC近似黎曼求解器计算界面通量,将模型分别应用到理想与实际算例中,结果表明:模型可有效捕捉干湿边界情况,具有一定的稳定性,模拟结果与均匀网格模型及解析解接近,可有效模拟降雨-地表产汇流过程;在沣西新城的城市内涝模拟中,模拟结果与实测及均匀网格模型相比,积水面积平均误差分别为4.1%和10.2%,计算效率较常规均匀网格模型和整体时间步长非均匀模型可分别提高4.5倍与2.3倍。综上所述,模型在非均匀网格、GPU加速和局部时间步长算法三者基础上大幅提高模型的计算效率,为解决实际复杂地形的大尺度城市内涝模拟遇到的计算效率较低等问题提供了相关参考。

建筑小区雨水花园空间布局对径流过程影响规律研究

为探究建筑小区雨水花园空间布局对径流过程的影响规律,采用耦合SWMM(暴雨洪水管理模型)管网模块和GAST模型(基于GPU加速技术的地表水动力数值模型)的一二维耦合水动力模型,并以西咸新区天福和园小区为例,模拟计算了实测降雨条件下的径流过程。以雨水花园为研究对象,分别在该小区上、中、下游布设雨水花园,模拟6种重现期,共18种典型工况下其对管网出口径流的调控效果。结果表明:该耦合模型可精确可靠地模拟城市管网排水及地表积涝过程,纳什效率系数为0.80和0.76,模拟结果较好;随着设计降雨重现期增加,径流总量控制率逐渐降低;在相同重现期下,将雨水花园布设于下游侧的径流总量控制率较布设于上游侧时提升了5.33~8.74百分点,提升效果较明显。可见,该研究结果可为优化建筑小区雨水花园空间布局提供参考。

基于GAST模型的突发水污染事故中污染物输移模拟

突发水污染事故后,高效准确模拟预测是快速采取有效防控措施和制定应急预案的基础。采用基于非均匀网格的图形处理器(graphics processing unit,GPU)加速的水动力及污染物输移数值模型(GPU accelerated surface water flow and associated transport,GAST)对暴雨山洪或溃坝洪水引起的突发水污染事故中污染物输移规律进行了模拟预测。模型采用Godunov格式的有限体积法求解二维浅水方程和污染物输移方程,采用一种基于HLLC(Harten-Lax-Van Leer-contact)的近似黎曼求解器计算单元网格界面通量,采用二阶高精度格式(monotonic upstream-centred scheme for conservation laws,MUSCL)限坡线性重建和龙格-库塔时间积分法实现了二阶精度,同时采用GPU加速计算技术提高模型计算效率。算例结果表明:采用非均匀网格技术局部细化地形复杂区域生成精细网格,地势平坦区域粗化网格,大幅度减少了计算域网格数量,并且在保证模拟精度的同时,提升了模型计算效率。该模型可高效准确地模拟突发水污染事件中污染物输移过程,适用于大规模水污染事故的快速预警和评估。