我国城乡高中一、二年级学生体质健康测试状况的调查研究

背景目前有关高中生体质健康测试成绩的研究以各省、市内局部地区较为多见,多中心大样本量的全域研究甚少。各类学校在普遍开展线上与线下混合式教学时,势必延长了高中生本已较长的静坐时间。这种趋势是否对高中生的体质健康产生一定的影响,亟待开展全域范围的调查研究。目的调查并分析我国七大地区城乡高中一、二年级学生的体质健康测试成绩水平及相关影响因素,探索出高中一、二年级学生的体质健康水平均衡提升的赋能路径。方法采用分层随机整群抽样方法,于2019年1—3月在我国31个省(直辖市、自治区)七大地区(华东、华南、华北、华中、西北、西南、东北)高中学校按照市区县与乡镇村进行分层抽样,然后随机整群分别选取市区县高中学校和乡镇村高中学校各1所,共62所学校42523名在读的高一、高二年级学生进行调研,同时收集学生的体质健康测试成绩数据(BMI反映身体发育水平,肺活量反映身体功能,坐位体前屈反映躯体柔韧度,引体向上、50 m跑、立定跳远反映上下肢爆发力量水平,1 min仰卧起坐反映躯体核心力量水平,800 m跑、1000 m跑反映心肺耐力水平),并运用非参数检验及多元线性回归分析探讨体质健康测试成绩水平的影响因素。结果42523名高中生的中位年龄为16.0(16.0,17.0)岁;男生20074名(47.2%)、女生22449名(52.8%),市县区21725名(51.1%)、镇乡村20798名(48.9%)。七大地区高中生性别、城乡分布比较,差异有统计学意义(P<0.05)。七大地区高中男生各项体质健康测试成绩比较,差异均有统计学意义(P<0.05);各项体质健康测试成绩前三的地区如下:身高(华北>东北>华中)、体质量(东北>华北>华中)、BMI(华中>东北>华北)、肺活量(东北>华中>华南)、50 m跑(华南>华中>华东)、立定跳远(华南>华北>西北)、坐位体前屈(华南>西南>华中)、引体向上(华南>西南>西北)、1000 m跑(华南>华中>西南)。市县区高中男生的肺活量成绩高于镇乡村,50 m跑、立定跳远、坐位体前屈、引体向上、1000 m跑成绩低于镇乡村(P<0.001)。七大地区高中女生各项体质健康测试成绩比较,差异均有统计学意义(P<0.05);各项体质健康测试成绩前三的地区如下:身高(华北>东北>西北)、体质量(东北>华北>西北)、BMI(东北>华北>西北)、肺活量(东北>华南>华中)、50 m跑(华南>华中>华东)、立定跳远(华南>华北>华中)、坐位体前屈(东北>华中>华南)、1 min仰卧起坐(华北>华中>华东=西南)、800 m跑(东北>华中>华南)。市县区高中女生的身高、体质量、BMI成绩高于镇乡村,肺活量、50 m跑、立定跳远、坐位体前屈、1 min仰卧起坐、800 m跑成绩低于镇乡村(P<0.001)。多元线性回归分析结果显示,男生引体向上成绩与BMI、1000 m跑成绩呈负相关,与50 m跑、立定跳远、坐位体前屈成绩呈正相关(P<0.05),坐位体前屈为最主要的影响因素,1000 m跑次之;1000 m跑成绩与BMI、肺活量、引体向上成绩呈负相关,与50 m跑、立定跳远、坐位体前屈成绩呈正相关(P<0.05),引体向上为最主要的影响因素,坐位体前屈次之。女生1 min仰卧起坐成绩与BMI、肺活量、立定跳远、800 m跑成绩呈正相关,与50 m跑、坐位体前屈成绩呈负相关(P<0.05),BMI为最主要的影响因素,坐位体前屈次之;800 m跑成绩与BMI、50 m跑、坐位体前屈成绩呈负相关,与立定跳远、1 min仰卧起坐成绩呈正相关(P<0.05),坐位体前屈为最主要的影响因素,BMI次之。结论我国市县区高中一、二年级男生的身体发育水平与镇乡村相当,但市县区高中一、二年级女生的身体发育水平高于镇乡村女生。市县区高中一、二年级学生的上下肢爆发力量、躯体核心力量、心肺耐力水平均显著低于镇乡村。除身体发育水平以外,华南地区的高中一、二年级男生的体质健康各项测试成绩水平的优势十分明显。

“胡焕庸线”两侧高中生健康素养与静坐时长态势特征调查研究

背景目前“胡焕庸线”的学术价值已经延伸至其他相关学科,考虑到我国人口众多且分布差异较为明显的特点,本研究借鉴人口地理学的研究成果,旨在探索按照“胡焕庸线”的人口密度分布界定标准,深入研究了“胡焕庸线”两侧城乡高中生的健康素养和静坐时长的态势特征。目的调查分析“胡焕庸线”两侧东南半壁与西北半壁的城乡高中生健康素养与静坐时长的现状态势特征,为改善我国高中生的身心健康水平提供依据。方法采用分层整群随机抽样方法,于2019年1—3月对我国31个省(直辖市、自治区)在内的62所学校高一、高二学生进行健康素养与静坐时长的调研(统一提前邮寄配发健康素养调查问卷与静坐时间调查问卷各12400份)。采用多元线性回归模型分析方差膨胀系数,校正混杂因素后分析“胡焕庸线”两侧东南半壁与西北半壁高中生静坐时长的影响因素。结果最后纳入健康素养调查问卷9057份,其中东南半壁7489份(82.7%),西北半壁1568份(17.3%);纳入静坐时间调查问卷8031份,其中东南半壁6614份(82.4%),西北半壁1417份(17.6%)。东南半壁高中生健康素养评分、静坐时长均高于西北半壁(Z=-4.009、-9.198,P<0.001)。东南半壁年龄为17、18岁,女性,城乡,父亲学历为大专以下、大专,母亲学历为大专、本科,家庭年收入为1~万、5~万、8~万、>10万元,家庭人口数为1、3、7、9、≥10人的高中生健康素养评分均高于西北半壁(P<0.05);东南半壁年龄为15、16、18岁,男女,城乡,父亲学历为大专以下、大专,母亲学历为大专以下,家庭年收入为<1万、2.5~万、5~万、8~万、>10万元,家庭人口数为3、4、5、6人的高中生静坐时长均长于西北半壁(P<0.05)。多元线性回归模型分析结果显示,校正混杂因素后,东南半壁高中生静坐时长与家庭年收入(β=0.324)和母亲学历(β=0.644)均呈正相关,但与健康素养评分(β=-0.015)和父亲学历(β=-0.212)均呈负相关(P<0.05);标准化回归系数β比较,家庭年收入(0.164)>母亲学历(0.131)>父亲学历(-0.056)>健康素养评分(-0.050)。西北半壁高中生静坐时长与健康素养评分(β=0.017)、父亲学历(β=0.789)、母亲学历(β=0.540)均呈正相关(P<0.05);标准化回归系数β比较,父亲学历(0.163)>母亲学历(0.111)>健康素养评分(0.056)。结论东南半壁高中生健康素养评分、静坐时长均高于西北半壁。东南半壁高中生静坐时长与家庭年收入和母亲学历呈正相关,但与健康素养评分和父亲学历呈负相关;西北半壁高中生静坐时长与健康素养评分父母亲学历均呈正相关。家庭年收入对东南半壁高中生静坐时长影响的权重最高,父亲学历对西北半壁高中生静坐时长影响的权重最高。

基于地学信息图谱的科西河流域滑坡空间分异研究

以科西河流域滑坡为例,对滑坡信息图谱的概念和内容进行研究,归纳滑坡信息图谱由条件图谱、编目图谱、风险分布图谱和风险管理图谱组成,提出滑坡信息图谱按表达内容和功能的分类方法。基于滑坡条件图谱与编目图谱,采用空间统计的方法,揭示了研究区滑坡垂直向和纬度向分布与演化的空间分异规律:滑坡在垂直向200~1 000 m的高程段内为数量高密度区,400~1 200 m和2 800~3 600 m高程段面积比例大,北纬26°42′00″N~26°48′00″N为数量高密度区,26°42′00″N~26°48′00″N和27°24′00″N~27°30′00″N滑坡面积比例较大;相比1992年滑坡,新增滑坡在垂直向200~1 000 m和2 800~3 600 m高程段数量密度高,在3 200~3 400 m高程段面积比例较大,北纬26°48′00″N~26°54′00″N和27°48′00″N~27°54′00″N为高数量密度区,27°24′00″N~27°42′00″N为高面积比例区。

鸭疫里默氏菌噬菌体宿主谱的拓宽

为建立一种拓宽鸭疫里默氏菌噬菌体噬菌谱的方法,将6株噬菌体混合液分别与6株宿主菌、18株多重耐药鸭疫里默氏菌(不能被6株噬菌体中的任何1株裂解)培养,收获培养液中的噬菌体,混合后同样进行30次传代。噬斑分析法测定30代混合液及混合液中单一噬菌体的噬菌谱。结果表明,30代噬菌体混合液可裂解79.2%(19/24)的鸭疫里默氏菌试验菌株;30代噬菌体混合液中分离出的单一噬菌体能裂解的试验菌株数量为2~9株;裂解数最多的5株单一噬菌体,以各自宿主菌传代10次,噬菌谱没有发生变化;将裂解谱互补的单一噬菌体混合,4株噬菌体即可裂解19株试验菌株,与30代噬菌体混合液相同。说明建立的方法可以拓宽噬菌体混合液、单一噬菌体的噬菌谱,为噬菌体鸡尾酒制剂的毒株选择奠定了基础。

我国高中生静坐时长与健康素养现状及其影响因素调查

目的:调查我国高中生静坐时长与健康素养现状及其影响因素,为提升高中生的身心健康水平提供依据。方法:采用分层随机整群抽样法,调查我国31个省、市和自治区(不包括香港地区、澳门特别行政区和中国台湾省数据)的高一和高二年级学生的静坐时长和健康素养。采用Kruskal-Wallis H法、独立样本Mann-Whitney U检验,并运用多元线性回归模型分析静坐时长与健康素养总分的影响因素。结果:健康素养总评分在不同地区、城乡分布、家庭年收入、父母亲学历、年龄、性别的多组间比较,差异均有统计学意义(P<0.01);静坐时长在不同地区、家庭年收入、父母亲学历、性别的多组间比较,差异均有统计学意义(P<0.01),但在不同年龄、城乡分布的组间比较,差异均无统计学意义(P>0.05);多元线性回归模型分析提示,健康素养总评分与家庭年收入、母亲学历呈正相关,与父亲学历、静坐时长呈负相关,标准化回归系数β比较显示,父亲学历(-0.32)>家庭年收入(0.15)>母亲学历(0.09)>平均每天静坐时长(-0.02),即父亲学历的影响最大,家庭年收入次之;静坐时长与家庭年收入、母亲学历呈正相关,与健康素养总评分呈负相关,标准化回归系数β比较显示,家庭年收入(0.14)>母亲学历(0.13)>健康素养总评分(-0.02),即家庭年收入的影响最大,母亲学历次之。结论:我国高一和高二年级学生每天静坐时间总体较长,健康素养水平总体较低,健康素养水平和静坐时长互为负相关,且受高中生父母学历和家庭经济水平的影响较大。

基于WGS构建葡萄高密度遗传图谱及抗炭疽病QTL定位

葡萄炭疽病是一种危害葡萄成熟果实的真菌病害,严重影响葡萄的产量和品质。美洲种葡萄具有适应南方湿热气候且高抗炭疽病的特点,因此构建美洲葡萄高密度分子遗传图谱,定位其抗炭疽病QTL,利用其中的抗病基因指导葡萄抗病育种具有重要意义。本研究以美洲葡萄‘C30-5-1’165株自交后代为作图群体,基于全基因组测序(WGS)开发SNP标记,构建遗传图谱,并对葡萄抗炭疽病QTL进行分析。构建的葡萄分子遗传图谱总遗传距离为3138.74 cM,相邻标记间平均遗传距离为0.98 cM,分布均匀。根据群体炭疽病抗性表型数据,在11号连锁群上检测到1个炭疽病抗性相关QTL,命名为Cgr2,可解释表型变异5.0%,是一个微效QTL。与葡萄参考基因组比对分析发现,该QTL区域包含2个候选抗性基因,分别编码UDP糖基转移酶和类黄酮3’-单加氧酶,它们可能对葡萄炭疽病抗性起重要作用。

结合太阳辐射量计算与CNN-LSTM组合的光伏功率预测方法研究

为了提高模型预测性能,提出一种综合太阳辐射模型及深度学习的光伏功率预测模型。首先,利用太阳辐射机理建立太阳辐射模型(SRM),估算出水平面上总辐射值,再由斜面辐照度转换方法计算出光伏组件所接收的斜面辐射值。其次,通过皮尔逊相关分析法筛选出对光伏功率影响较大的主要因素,将斜面辐射计算值及主要影响因素作为输入,采用卷积神经网络(CNN)和长短期记忆网络(LSTM)建立光伏功率SRM-CNN-LSTM预测模型。分别利用春夏秋冬四季典型日的数据开展对比实验,结果表明:与几种其他方法相比,该文方法具有更好的预测效果。

锆基非晶合金电解质等离子体抛光工艺及废液处理

电解质等离子体抛光技术在非晶合金结构件的应用仍处于探索阶段,而且会产生含较高浓度的重金属和氟离子废液。为了提高锆基非晶合金结构件的表面质量以满足其使役性能,研究抛光时间、工作电压、硫酸铵浓度、初始温度、工件入水深度、阳极挂具材料等电解质等离子体抛光工艺参数对锆基非晶合金表面粗糙度、晶化情况的影响,并利用正交试验进行参数组合优化,对比不同参数对于表面粗糙度的影响显著程度。最后针对抛光后废液污染的问题,探究并配套合适的废液处理方案。结果表明:影响抛光后材料表面质量因素的显著程度为抛光时间>工作电压>初始温度>硫酸铵浓度,最优抛光工艺参数组合为抛光时间8 min,工作电压220 V,初始温度88℃,硫酸铵浓度为5%,此时表面粗糙度为0.103μm。经化学混凝沉淀法和离子交换树脂法组合工艺处理后,出水废液中的重金属和氟离子浓度均能达国家电镀污染物排放标准。研究成果可为电解质等离子体抛光在锆基非晶合金的实际生产提供工艺指导,有助于推广锆基非晶合金结构件的产业化应用,促进锆基非晶合金的大规模工业生产。

针对风机变桨距控制系统隐蔽攻击的防御方法研究

伴随信息化程度不断提高,隐蔽攻击将对风机变桨距控制系统构成威胁。为此,设计了一种防御结构。将攻击信号对被控对象的影响反馈给控制器,由控制器实时调节控制输出信号,进而防御隐蔽攻击。分别在有攻击和无攻击场景下分析了采用防御结构后系统的稳定性。仿真结果显示,在隐蔽攻击时间段内,采用防御结构后,风机输出功率与设定值的平均误差为0.004 MW;在无攻击时间段内,风机输出功率与原系统保持一致。该结果说明,防御结构有效。

基于SOS-LSTM的核电站隐蔽攻击方法研究

针对实现隐蔽攻击需要获取攻击目标高精度估计模型的问题,提出一种基于共生生物搜索算法优化长短期记忆神经网络(SOS-LSTM)的隐蔽攻击方法。首先,将攻击目标的反馈控制器输出和输入信号作为长短期记忆神经网络的数据集,通过训练得到受攻击区域的估计模型,再利用估计模型设计隐蔽攻击器向受攻击对象施加攻击信号。此外,使用SOS算法优化LSTM的网络参数来提升隐蔽攻击器的性能。对核电站一回路控制系统进行隐蔽攻击的仿真实验结果表明,该攻击方法在对目标控制系统输出信号实现预先设定攻击行为的同时具有较高隐蔽性。

MAC技术优化日间宫腔镜手术麻醉成本的探索——基于TDABC核算模型的研究

该研究通过回顾天坛医院2021年10月-2022年9月的日间宫腔镜手术,借助估时作业成本(Timedriven Activity-based Costing,TDABC)模型计算麻醉成本,并记录围术期不良事件,评价了日间宫腔镜手术采用监测下麻醉管理(Monitored Anesthesia Care,MAC)技术消耗的麻醉成本及其安全性。717例患者完成麻醉和手术,其中466例接受了MAC麻醉,251例接受了传统的全身麻醉(General Anesthesia,GA)。MAC组平均麻醉成本为889.84元/例,明显低于GA组(1143.57元/例,P<0.0001)。MAC组围术期不良事件发生率(3.65%),与传统GA组(6.37%)相比,差异无统计学意义(P=0.0965),两组均无严重不良后果。多元回归分析显示,MAC组麻醉成本与患者年龄、手术时间和麻醉时间都有相关性(P<0.01)。MAC作为安全、有效的麻醉技术,可显著降低麻醉成本。麻醉医生可以借助TDABC模型进行成本核算,同时优化临床路径和成本控制。

玄武岩织物-钢-PVA工程水泥基复合材料单轴受压力学性能研究

本文研究了玄武岩织物和混杂短切纤维(钢纤维及PVA纤维,短切纤维总体积掺量为2%)复合作用对玄武岩织物-钢-PVA工程水泥基复合材料(BTR-HyECC)单轴受压力学性能的影响,并通过圆柱体单轴受压试验测得各试件受压性能指标,并绘制出应力-应变曲线。结果表明:当钢纤维掺量为0%(体积分数,下同)时,随着玄武岩织物的加入,试件的抗压强度、峰值应变以及抗压韧性显著提高;当钢纤维掺量增加到1%时,试件抗压强度和弹性模量达到最大;当钢纤维掺量为1.5%时,试件变形能力和抗压韧性达到最佳。基于试验数据,建立了适用于BTR-HyECC的单轴受压本构方程,拟合曲线与试验曲线吻合较好。

基于改进时间卷积网络与藤Copula的短期风速预测

考虑风电场相邻风机风速间以及风速与气象因素间复杂的非线性关系,提出了一种基于改进时间卷积网络与藤Copula相结合的风速预测方法。首先,利用深度残差收缩网络中存在的注意力机制及软阈值化的思想改进时间卷积网络中的残差模块,并进行初步风速预测;然后,考虑到众多气象因素对风速的影响,使用核主成分分析对气象数据进行降维,在保证数据特征的同时,降低数据的复杂度;最后,利用藤Copula在描述非线性相关结构方面的优势构建修正模型,使用降维的气象数据修正初步风速预测值,得到最终的风速预测结果。实验证明,所提方法提高了短期风速预测的精度。

贵州威宁对流单体雷达回波分层结构特征分析

本文选取了2017—2020年威宁县111个对流单体(35个冰雹云单体和76个雷雨云单体),着重分析了对流单体雷达回波在垂直指向上的分层结构特征,并结合双偏振雷达观测分析了对流云单体偏振参量和水凝物相态分布特征。研究分析结果表明:①威宁对流单体雷达回波典型特征量基本一致,对流单体生命史周期约为100 min,最大反射率因子主要位于与0℃层高度差±2.0 km的范围内;②当对流单体雷达回波强度从45 dBz发展到55 dBz以上时,冰雹云具有发展迅速且持续时间长的特点,冰雹大小则与强回波在融化层高度以上的扩展高度存在一定的对应关系,高度越高、冰雹越大;③X波段双偏振天气雷达能够较好地反映降水粒子类型,基本符合粒子形状、大小和相态分布的特点,但应考虑降水相态粒子处于临界过渡区域的转化特点;④威宁多小冰雹主要与垂直风切变较弱、对流有效位能CAPE值不稳定能量偏低,且中小冰雹在下落过程中逐渐融化变小有关。

补肾活血疏肝汤联合西药治疗帕金森病疗效及作用机制

目的观察补肾活血疏肝汤联合西药治疗帕金森病的临床效果及作用机制。方法选择2021年1月至2022年5月收治的96例帕金森病患者为研究对象,按照随机数字表法分为2组,对照组48例予常规西药治疗,治疗组48例在对照组的基础上联合补肾活血疏肝汤治疗。2组均治疗3个月后统计疗效,比较2组治疗前后神经递质[包括血清5-羟色胺(5-HT)、去甲肾上腺素(NE)及多巴胺(DA)]、神经营养因子[包括血清神经生长因子(NGF)、脑源性神经营养因子(BDNF)及胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)]、生活质量[采用帕金森患者的生活质量问卷(PDQ-39)进行评价,包括日常生活状况、精神健康、屈辱感、认知、交流、社会支持、身体活动及身体不适]及病情严重程度[采用世界运动障碍病学会新版帕金森病综合评价量表(MDS-UPDRS)中非运动症状、日常生活活动及运动症状评分进行评价]变化。结果治疗组总有效率95.83%(46/48),对照组总有效率77.08%(37/48),治疗组总有效率高于对照组(P<0.05)。与本组治疗前比较,2组治疗后神经递质血清5-HT、NE及DA水平均升高(P<0.05),且治疗组治疗后血清5-HT、NE及DA水平均高于对照组(P<0.05)。与本组治疗前比较,2组治疗后神经营养因子血清NGF、BDNF及GDNF水平均升高(P<0.05),且治疗组治疗后血清NGF、BDNF及GDNF水平均高于对照组(P<0.05)。与本组治疗前比较,2组治疗后PDQ-39日常生活状况、精神健康、屈辱感、认知、交流、社会支持、身体活动及身体不适评分均降低(P<0.05),且治疗组治疗后PDQ-39各项评分均低于对照组(P<0.05)。与本组治疗前比较,2组治疗后MDS-UPDRS非运动症状、日常生活活动及运动症状评分均降低(P<0.05),且治疗组治疗后MDS-UPDRS非运动症状、日常生活活动及运动症状评分均低于对照组(P<0.05)。结论补肾活血疏肝汤联合西药治疗帕金森病临床疗效确切,可有效提高患者生活质量,改善临床症状,其作用机制可能与提高5-HT、NE及DA水平,纠正神经递质网络紊乱,提高NGF、BDNF及GDNF水平,促进神经细胞修复有关。

温度和湿度对文物砂岩修复材料强度的影响

为了寻求一种合适的修复材料对砂岩质文物进行有效修复及保护,本文选取环氧树脂、水硬性石灰5%、水硬性石灰12%等3种修复材料分别对砂岩试样进行修复,并设定在不同恒温温度、冻融循环次数和饱和条件下测定砂岩试样的抗拉强度和抗剪强度,研究修复后的砂岩试样在不同温度和湿度条件下的强度和耐久性。试验结果表明:短时期(10余d)内,黏结岩样受温度影响并不显著;在饱和条件下,岩样的力学强度随着饱和度的增大呈现降低的趋势;使用环氧树脂黏结的试样抗拉与抗剪强度均高于2种水硬性石灰,水硬性石灰12%的黏结强度高于水硬性石灰5%;多次冻融后,环氧树脂黏结岩样的抗拉强度一直处于较高的水平。相对于其他两种材料,环氧树脂黏结具有更好的耐久性。

提示对学习者自我生成教学过程和学习效果的作用

研究主要探讨了自我生成教学中不同类型的提示对学习效果和学习感知的影响。实验1发现自我生成教学的学习效果好于重复学习。实验2对比了图片、文字、关键词三种提示和无提示的效果。结果发现图片和关键词提示具有更好的学习效果。实验3设置了关键词提示组、生成提示组和无提示组。结果发现关键词提示和生成提示的保持成绩好于无提示,生成提示的迁移成绩好于无提示。此外,关键词提示和生成提示可以促进学习者产生更多的概念单元。结论认为:(1)在自我生成教学时获得图片提示能促进知识保持,获得关键词提示能促进知识保持和迁移。(2)相比于被动获得提示,学习者主动生成提示更能促进知识迁移。(3)概念单元数量在提示影响学习效果中起中介作用。

不同形貌CaO_(2)的制备及其降解水中结晶紫的研究

为探究不同形貌过氧化钙对染料降解去除效果的差异性,采用钙盐法在不同条件下制备不同形貌的过氧化钙,并将其用于处理结晶紫模拟的染料废水。通过X射线衍射、扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱对制得的过氧化钙进行了形貌表征,证明合成了四方晶状过氧化钙和球状纳米过氧化钙,并考察了两种过氧化钙在不同条件下对模拟染料废水中结晶紫的去除效果。结果表明,在模拟染料废水初始pH为6.0,结晶紫初始浓度为10 mg/L,四方晶状过氧化钙投加量为18.0 mg,球型纳米过氧化钙投加量为30.0 mg时,结晶紫的去除率分别可以达到94.14%和85.49%。准一级动力学方程可以描述两种过氧化钙对结晶紫的降解机制,球状纳米过氧化钙对结晶紫的降解过程与准一级动力学模型的吻合度更高。

考虑长细比的岩土颗粒系统非稳态流动特征研究

砂土等常见岩土颗粒系统在高速流动状态下具有显著的非稳态特征,其剪切速度分布与速度波动特征等均表现出显著的随机性。但目前颗粒系统细观特征对其宏观流动参数的影响尚不明确,针对岩土颗粒流动过程随机性特征参数的研究亟待加强。本文通过离散元环剪单元实验模拟,捕捉不同形状颗粒系统高速剪切流动过程中的宏微观特征。研究结果表明:(1)颗粒形状对系统宏观剪应力有较为显著的影响。颗粒长细比越大,其残余剪应力越大;(2)颗粒系统速度波动的空间分布同时受到剪切速度与边界效应两方面的影响。剪切速度越大,速度波动越大。边界对于颗粒速度波动具有一定的约束效应;(3)颗粒形状对系统速度波动大小有显著影响。颗粒越细长,微观速度波动越小;(4)形状特征对颗粒系统细观接触特征有显著影响。颗粒越细长,其平均配位数越大,出现较大粒间接触力的概率越小。

基于渗流-管流耦合的临江地下渗流管设计

临江地区汛期地下水位与江水水位差距较大,地下结构的兴建破坏了含水层自然渗流场,使地下水渗流不畅,影响海绵城市与韧性城市建设效果。为修复以深基坑为代表的不透水结构对地下水的阻碍影响,引入渗流-管流耦合模型方法和管流等效渗透系数概念建立了地下结构渗流有限元模型,并以地下水渗流总量为评价指标,探究地下渗流管不同设计参数对地下水渗流修复效果的影响。结果表明:地下渗流管的合理布设有利于恢复地下结构区域的地下水渗流总量,采用密集排布、合理管道长度和半径的地下渗流管使得地下结构对地下水单位时间的流量削减率由4.33%降低至2.42%,表明地下渗流管具有较好的恢复自然渗流的效果。