牛栏江—滇池补水工程水源区不同时间尺度径流变化特征

为做好补水工程水资源调度、配置、流域水安全治理和区域防汛抗旱工作,充分发挥工程效益,基于牛栏江—滇池补水工程水源区代表站长系列水文资料,采用集中度、不均匀系数、Hurst系数、M-K趋势检验、滑动T检验等多种方法分析了牛栏江—滇池补水工程水源区不同时间尺度径流变化特征。结果表明,水源区不同时间尺度径流年际变化大、丰-平-枯周期明显;年内分配向均匀性和坦化趋势演变;最小1、7 d径流显著上升,其他7个径流趋势变化不显著,均发生突变;年、丰水期、极端最大等5个径流指标突变后径流量减少明显,枯水期和极端最小等4个径流指标突变后为增长趋势;年径流突变后8~10月来水量减少明显;预计补水工程水源区未来一段时间不易发生极端枯水事件,但总来水量可能会进一步衰减。

基于组合性能指标的立面差异化锈蚀桥墩时变抗震韧性研究

为了研究立面差异化锈蚀桥墩在全寿命周期内的震后可恢复性能,该文基于结构震中响应和震后状态提出了一种“先判定损伤等级后评估可修复程度”的桥墩抗震韧性概率评价方法。以地震易损性分析为基础,基于最大位移角-残余位移角组合指标构建桥墩震后可恢复性曲线,给出桥墩各级破坏状态下多级可修复程度的概率计算方法。根据海洋环境的腐蚀特点,建立了立面差异化锈蚀桥墩的有限元模型,通过Pushover分析研究了全服役期内桥墩抗震性能的退化规律。采用增量动力分析(IDA)方法对不同服役年限的桥墩进行地震易损性分析,根据墩顶最大位移角定义桥墩破坏状态、以峰值加速度(PGA)表征地震动强度,从而建立起桥墩时变地震易损性曲线。以残余位移角为参考指标,对桥墩不同服役时间的各级破坏状态进行震后可修复程度的分类与统计,通过构建可恢复性曲线实现桥墩不同破坏状态下各级修复难度的概率评估。研究结果表明,随着服役时间的增长,钢筋锈蚀会导致桥墩抗震性能的不断退化。相比未锈蚀情况,桥墩服役100年后,承载力下降约20.22%,而侧向变形能力降幅可达75.30%。同时,随着服役时间的增长,桥墩各级破坏状态的地震失效概率逐渐增大,且震后修复难度也随之提高。当PGA为0.6 g时,桥墩从未锈蚀到服役100年,发生严重破坏的超越概率由16.92%上升到了35.66%,而震后需要简单修复的概率由14.17%上升至26.49%,并出现了较难修复和难以修复的情况。

人工塑造生境条件下中华倒刺鲃的栖息偏好研究

为了促进受水电工程影响河段鱼类资源的恢复,选择中华倒刺鲃(Spinibarbus sinensis),依托大型生态试验场,人工塑造多种近自然微地形生境,营造适宜鱼类栖息的水文水动力环境,研究其栖息行为偏好特性。设置0.3、0.6、1.0、1.5、2.0、3.0 m^(3)/s共6种流量工况,分别进行多地形组合、沙洲地形局部偏好、深潭浅滩地形局部偏好鱼类栖息生境选择试验。采用PIT射频识别系统实时监测鱼类栖息行为,选取流速、涡量、湍流动能和床体切应力4个水动力指标,计算对应流场条件下的中华倒刺鲃栖息适宜度,并基于随机森林和CART算法筛选影响中华倒刺鲃栖息选择的主要水动力指标,探究其栖息行为的水动力选择机制。结果表明,深潭浅滩及沙洲河段的进出口是中华倒刺鲃喜好栖息场所,涡量和流速是影响其栖息的主要水动力指标。流速高于0.545 m/s、低于2.3 m/s,涡量高于0.72/m、低于15.7/m时的流场条件,为试验工况下中华倒刺鲃的最适宜栖息环境。研究结果为鱼类栖息地生态修复及生态调度提供了理论依据和技术支撑。

汽车专业高水平应用型人才培养实践与研究——以《汽车电器与电子控制技术》为例

为满足汽车后市场发展需求,培养具有较强专业能力的高水平应用型人才,部分高校面向中职学校招生。由于对口高考学生与普通高考学生的培养模式存在差异,因此需对现有教学方法进行调整,以适应对口班学生的教育教学工作。课程改革以《汽车电器与电子控制技术》为例,结合对口班学生特点,采用理实结合的方法,优化教学模式;注重过程考核,提高学习效率;组建学习团队,营造互学促学良好氛围。基于创新型课改方案,开展汽车服务工程专业对口班学生的具体教学工作,并对考核结果进行分析总结,表明新型教学模式适合于对口班学生的教学需求。同时也需要对课程改革进行不断优化,为进一步深化课改思路,完善对口班学生教学模式,提供具有积极作用的实践经验。

“十四五”规划期间我国铸造行业发展浅析

对我国《铸造行业“十四五”发展规划》进行解读和宣贯,旨在帮助读者对《规划》内容理解。分析了“十三五”时期铸造行业所取得的成绩以及存在主要问题,展望未来五年铸造发展趋势,提出“十四五”时期铸造行业发展主要目标和任务,明确指出亟待解决的铸造相关共性技术、关键铸件及关键装备等的研发与应用;为进一步加快铸造行业迈上高质量发展的新阶段,提出相关建议。《规划》将推动我国铸造行业全面纳入科学发展轨道,对引领和推动行业发展发挥重要作用,将助力高端装备制造业发展,助推铸造强国目标早日实现。

应用型本科高校《材料成型设备》课程教学改革——基于铜陵学院材料成型及控制工程专业的实践

为加快推进“新工科”建设,满足高水平应用型人才培养、工程教育认证及“一流专业、一流课程”建设的需要,工科课程教学亟须改革。文章以铜陵学院材料成型及控制工程专业开设的《材料成型设备》课程为例,探讨了课程教学改革的具体内容和措施。通过开展线上线下混合教学、课程资源拓展及实践教学创新,提升了学生对本课程的学习兴趣和学习效果,以期为其他应用型本科高校同类课程的教学改革提供参考。

苯基硫脲调控CsPbIBr_(2)钙钛矿结晶及其光电性能

无机CsPbIBr_(2)钙钛矿具有较高的稳定性和适合的带隙,因此是一种较有应用前景的太阳能电池光吸收材料.高质量的CsPbIBr_(2)钙钛矿膜是组装高性能CsPbIBr_(2)钙钛矿太阳能电池的关键.本文通过在CsPbIBr_(2)前驱体中加入苯基硫脲(PTU)调控前驱体反应结晶过程,制备高质量的CsPbIBr_(2)钙钛矿膜.由于PTU与CsPbIBr_(2)前驱体组分间存在较强的相互作用,因此加入PTU导致在前驱体中形成PTU·Pb···Br(I)中间相.PTU·Pb···Br(I)中间相能够降低CsPbIBr_(2)钙钛矿成核速率,调控结晶生长过程,从而制备了晶粒尺寸大、结晶度高、缺陷少的高质量CsPbIBr_(2)钙钛矿膜.同时,前驱体热处理结晶过程中,PTU分解使S2–嵌入CsPbIBr_(2)钙钛矿晶格,显著提高了CsPbIBr_(2)钙钛矿的稳定性.本文所组装的碳基钙钛矿太阳能电池光电转换效率达到10.09%.未密封电池在空气环境中贮存35 d,效率仍能保持初始值的82%,表明具有较高的稳定性.

阴极材质对电活化过硫酸盐降解盐酸四环素的影响

通过分槽实验研究了石墨、铜(Cu)和泡沫镍(NF)3种不同阴极电活化过硫酸盐(PDS)降解盐酸四环素(Tetracycline Hydrochloride,TCH),考察了操作条件对降解TCH的影响,并通过自由基猝灭实验、电化学行为等表征手段分析了降解TCH机理。结果表明,PDS在阴极表面活化后产生的活性物质显著提高了TCH的降解效率,且TCH降解结果符合伪二阶动力学反应。阴极电活化体系中,PDS主要通过在电极表面获得电子完成活化;溶液体系内的主要活性物质为·SO_(4)^(-)和·OH,其中·OH占主导地位。在电流密度为20 mA/cm^(2)、PDS浓度为5 mmol/L、初始pH=7的条件下反应120 min,石墨阴极电活化体系中获得了56.7%的TCH降解率和14.2%的矿化率,表现优于Cu和NF阴极。材料的反应电荷转移能力不同是造成3种阴极电活化降解TCH存在差异的主因。

鹳榆止泻颗粒剂的成型工艺优化与质量标准研究

优化鹳榆止泻颗粒剂的制备工艺并建立其质量标准,以辅料配比、润湿剂浓度、干燥温度为考察因素,颗粒成型率、吸湿率、水分、休止角为评价指标,用单因素结合正交试验优化鹳榆止泻颗粒剂的制备工艺。采用薄层色谱分析法、高效液相色谱法(HPLC)对鹳榆止泻颗粒剂中槲皮素、没食子酸、苦参碱、甘草酸分别开展定性和定量鉴别研究,建立其质量标准。结果表明,没食子酸、槲皮素、苦参碱和甘草酸检测质量浓度的线性范围分别为1.325~21.200μg/mL、11.875~190.000μg/mL、7.813~125.000μg/mL、16.250~260.000μg/mL,精密度、重复性、稳定性(24 h)试验的RSD均<3.0%(n=6),平均回收率为101.39%、101.94%、101.92%、101.72%,RSD均<3.0%(n=9)。说明优化的鹳榆止泻颗粒剂成型工艺稳定可行,建立的鹳榆止泻颗粒剂的薄层鉴别及含量测定方法可用于鹳榆止泻颗粒剂的质量控制。

设置不锈钢U型阻尼器连续梁桥减震性能研究

不锈钢材料耐腐蚀性能强,具有良好的韧性、延性及较高的强屈比,在结构减震器领域有良好的应用前景。本文提出采用奥氏体型不锈钢S304与双相型不锈钢S2205制作U型金属阻尼器,组合板式橡胶支座用于连续梁桥减震设计。采用ABAQUS对不锈钢和高延性SN490B钢U型阻尼器的滞回特性进行对比,并以一座5跨连续梁桥为研究对象,计算比较了设置不锈钢U型阻尼器与SN490B钢U型阻尼器下桥梁在近断层地震动下的地震响应,结果表明:不锈钢U型阻尼器在平面内、平面外和双向加载下均具有稳定的滞回曲线,在相同的位移加载下S2205不锈钢U型阻尼器可提供更大的恢复力和等效刚度,但等效黏滞阻尼比略低;S304不锈钢U型阻尼器耗能能力与SN490B钢U型阻尼器相近,在±100mm位移幅值内可具有更小的等效刚度和更大的等效黏滞阻尼比;设置S2205不锈钢U型阻尼器可以更好地控制连续梁桥墩梁的相对位移,同时没有在桥墩底部产生更大弯矩及造成过大的损伤;设置S304钢U型阻尼器对墩梁相对位移控制能力要弱些,但对桥墩会有更好的保护作用。

电沉积法制备磷化钴催化硼氢化钠水解制氢

新创实验是本科化学实验教学改革的重要方面,是培养具有高素质、创新型化学专业人才的有效途径。结合本团队的近期科研成果和本科化学实验教学需求,设计开发了《电沉积法制备磷化钴催化硼氢化钠水解制氢》实验项目。通过该项目使学生巩固和运用所学理论知识;学会使用电沉积法制备金属基催化剂,了解硼氢化钠水解制氢机理和前沿科学动态;培养学生科学探究与创新能力及团队合作意识,提高学生综合能力素质。

近断层地震动下减隔震连续梁桥向量型强度指标选取

强度指标是描述地震动特性及对结构反应影响的重要指标,在性能抗震设计框架下则构成了联系地震动水准和结构反应的量化参数。目前对具有速度脉冲特性的近断层地动的强度指标的研究仍有限。本文以某减隔震连续梁桥作为研究对象,基于OpenSees有限元软件建立三维分析模型,通过输入40条典型近断层地震动,得出算例需求参数DM(支座滞回能、桥墩滞回能、总输入能、墩顶漂移率、支座位移和主梁位移),然后通过线性回归分析对常见的23种强度指标和需求参数进行相关性分析,以可决系数R^(2)大小作为标准,建议Housner谱烈度(HI)可作为单一近断层地震动强度指标的最优选择。进而考虑向量型强度指标,以方差膨胀系数VIF作为标准,以解决参数间的多重共线性;随后,分别以峰值速度(PGV)和HI作为主变量,进行两组多元线性回归。结果表明,HI和峰值位移(PGD)适用于减隔震连续梁桥抗震性能评估,且较好表征近断层地震动的最优向量型强度指标。

覆水砂土场地中桥梁群桩基础地震响应离心试验研究

为探究覆水饱和砂土场地中土-群桩基础-桥梁结构体系动力相互作用规律,自主设计并制作了直(斜)群桩基础-桥梁结构物理相似模型,开展了不同地震动强度和不同特性地震波输入下的离心机振动台试验,分析了群桩基础-桥梁结构动力特性指标,探究了覆水饱和砂土地基超孔隙水压力发展规律和桩-土相互作用动力响应特性。研究结果表明:覆水的存在对地基土-桥梁结构体系的基本周期和阻尼影响很小,但会导致直群桩基础桥梁结构的振动幅值增加20%,而斜群桩基础桥梁结构的振动幅值降低10%;斜群桩基础模型阻尼比是直群桩基础模型的2倍。上覆水导致饱和砂土地基由受低频振动液化深度更大变为受高频振动地基液化深度更大,同时导致小震作用下促进超孔隙水压力发展,而大震作用下则反之。上覆水会增大桥梁上部结构的动力响应和桩身弯矩。上述研究结果可为覆水场地中桥梁工程抗震设计提供关键参考依据。

液化场地钢筋混凝土桥墩残余位移分析

为探究场地液化对钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)桥墩残余位移影响机理,首先基于OpenSees有限元计算平台阐述了液化场地-结构有限元数值建模方法,通过与离心机试验结果对比验证了建模方法的可靠性。其次以一座实际工程中的单桩单柱式桥墩为原型,发展了液化场地-RC桥墩建模方法,建立非液化场地-桩-RC桥墩数值模型(模型1)和液化场地-桩-RC桥墩数值模型(模型2),对两模型输入近断层地震动进行非线性动力时程分析。讨论了模型2场地液化情况,并对模型1与模型2的场地位移、桩身位移、桩身最大屈服曲率延性系数、墩顶残余位移及墩顶残余位移随地震动峰值加速度(PGA)变化情况进行对比。结果表明:地震过程中,模型2场地各深度出现不同程度液化现象;且土体中上部均达完全液化状态,土体水平极限抗力损失最大,对桩身侧向约束严重降低。液化导致场地震后残余位移显著增加,场地对桩身震后约束增强,导致桩顶残余位移增大。另外,由于地震过程中中上部液化土体对桩身侧向约束严重降低导致桩身塑性变形显著增大、桩身最大塑性变形位置明显下移以及桩身塑性变形区扩展,引起桩身更为严重的塑性损伤,进而增大桩顶残余位移。液化场地震后残余位移增大与地震过程中对桩身约束降低共同导致桩顶残余位移增加,经桥墩放大传递至墩顶,引起墩顶残余位移增大。液化场地墩顶残余位移随PGA增大速度明显大于非液化场地桥墩,主要原因可能是随PGA增加,场地液化程度加深。

基于有限时间扰动观测器的水厂加矾系统二阶滑模控制

水厂絮凝沉淀过程具有强非线性、不确定性和参数时变等特点,并且原水水质和水量突变等扰动容易对絮凝沉淀过程造成不利影响.本文提出了一种基于有限时间扰动观测器的加矾系统二阶滑模控制设计方法.首先,文章采用带有非光滑项的二阶滑模控制方法设计加矾系统反馈控制;然后,文章设计有限时间扰动观测器对原水水质和水量突变等扰动,以及絮凝沉淀过程强非线性、不确定性和参数时变等导致的模型不匹配进行估计,估计结果作为前馈补偿与反馈控制相结合;最后,理论分析证明了基于有限时间扰动观测器的二阶滑模控制方法的稳定性.仿真结果表明,本文所提出的复合控制方法有效提升了加矾系统的鲁棒性和抗扰动性能.

环保产业园创新创业绩效比较研究

为帮助环保产业园认识自身发展水平,基于中国环保产业园创新创业绩效评价指标体系,文章比较分析了4个案例园区的创新创业绩效。通过分析案例园区创新资源优势形成顺序,提出了分阶段的发展建议。在环保产业园起步阶段顶层设计和政府支持最为关键,其后应提升研发投入和营造良好的人才环境以推动园区产业提质,产业规模成熟的园区则应完善配套服务、信息渠道和金融支撑,为高端化发展建立保障。

虚拟仿真资源在汽车构造课程教学中的应用

在新工科背景下,随着实验教学改革的推进,传统教学模式和教学设备的已无法适应当今汽车行业的发展需求。本文以汽车服务工程专业为例,深入分析了应用型本科高校汽车构造课程教学中存在的问题,并对虚拟仿真资源在汽车构造课程教学中的应用进行了探索。希望能为汽车服务工程专业的实践教学和创新型培养提供新的教学思路。

嫩江流域多年降水特征分析

[目的]探究嫩江流域降水及季节性降水变化特征。[方法]选取该流域内10个气象站,基于1969—2010年逐日降水数据,计算年降水量及冬夏季降水量,采用Mann-Kendall趋势检验法分析流域降水变化趋势,采用Theil-Sen estimator来计算趋势幅度,并利用Mann-Kendall突变检测法确定流域降水量发生突变的关键节点,综合分析嫩江流域降水的时间变化特征。[结果]近42年来嫩江流域年降水量以4.7 mm/10 a的幅度不显著下降,夏季降水量下降幅度(10.1 mm/10 a)高于年降水量,冬季降水量则表现为显著上升趋势,变化幅度为1.3 mm/10 a。嫩江流域年降水量为373.1~507.8 mm,夏季降水量为231.7~309.4 mm,冬季降水量为3.6~11.4 mm,中上游的降水量高于下游,10个站点年降水量主要以下降趋势为主,夏季降水量均表现为下降趋势,除乾安站降水量不显著下降外,其他站点冬季降水量均表现为上升趋势。夏季降水变化与年降水表现为较高的相似性,两者的Mann-Kendall突变检验结果也在形态上非常相近,均出现3个阶段的趋势变化,且波峰相近;在20世纪70年代前后为第1阶段,表现为减少趋势;80—90年代为第2阶段,表现为增加趋势;21世纪初期为第3阶段,再次表现为下降趋势。在0.05显著性水平上,年、夏季降水量在20世纪70年代前后和21世纪初期存在多个突变点,降水减少阶段变化较不稳定,增加阶段无交点存在。冬季与年、夏季结果差异较大,表现为在1973—1978和1980—1986年降水量下降,其他时间段降水量上升;1998年为0.05显著性水平上的交点。[结论]嫩江流域多年降水特征以夏季降水量占年降水量比重大,且经历了减少—增加—减少趋势变化,最终表现为减少趋势。冬季降水量在1998年出现突变节点,该年之后冬季降水量显著增加。夏季降水是洪涝隐患之一,但多年来,不断增长的冬季降水变化也要给予关注。

膨润土与有机肥对风沙地披碱草多项生理特性的影响

[目的]优化肥料配施方式、改善风沙地土壤肥力和土地生产能力。[方法]设置CK(空白对照)、T1(有机肥1.0kg/m2)、T2(膨润土5.0 kg/m2)、T3(膨润土5.0 kg/m2+有机肥1.5kg/m2)、T4(膨润土5.0 kg/m2+有机肥1.0 kg/m2) 5个处理,监测披碱草各不同生育期生理特性变化,探讨膨润土、有机肥不同施配方式对披碱草各生育期的生理特性影响,分析不同配施的膨润土、有机肥对风沙地改良效果。[结果]膨润土与有机肥的配施对披碱草生理特性有促进作用,SOD活性、POD活性、CAT活性、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸含量、叶绿素含量均有一定影响。其中,T4处理显著提高了披碱草的SOD活性、POD活性、CAT活性、脯氨酸含量、叶绿素含量,在成熟期分别较CK提高了33.51%、27.57%、65.37%、39.58%和43.30%,MDA含量降低了25.95%。[结论]风沙地施用膨润土与有机肥可促进披碱草生理特性的变化,提高了风沙地改良效果。

人工湿地-微生物燃料电池耦合体系的研究进展

人工湿地-土壤微生物电池(CW-MFC)技术是一个全新的生态电化学体系,在污水处理和生物产电方面具有很大的潜力。本章主要阐述了CW-MFC基本原理以及国内外的发展状况,并重点从体系构成(湿地植物、电极物料、基质材料、微生物)和系统运行条件(进水水质、进水方式、水力时间、溶解性氧、温度及pH)等方面阐述。最后概括了CW-MFC存在的问题和技术前景,并预测了该技术的发展趋势。