不同尺度下水-能-碳系统空间关联关系分析

为应对气候变化和资源短缺压力的影响,研究水资源、能源和碳排放之间的关联关系,对促进“资源-环境-社会”的协调发展和推进绿色可持续发展进程具有重要意义。本文采用多区域投入产出模型,从三个尺度分析中国水-能-碳系统的变化情况和关联关系,结果表明:中国水资源、能源和碳排放空间转移的重心均位于东部地区,省际间水足迹、能源足迹和碳足迹贸易在产业关联路径的流量不断缩减,国际贸易水足迹的增加不利于改善中国水资源空间分布不均衡的情况;中国的30个省份水生产部门每万元产值的完全能源消耗量保持在较为稳定的低水平,完全用能效率高于直接用能效率,每万元产出的完全碳排放量高于直接碳排放量的情况居多,绝大多数省份直接和完全碳排放效率较高;五个能源生产部门每万元产出直接用水量、完全用水量和碳排放量均呈下降趋势,电力、热力的生产和供应业始终是直接和完全用水量与碳排放量最高的部门,且直接用水与碳排放量高于完全用水和碳排放量。

深圳河湾流域城市洪涝模型研究与应用

受强降雨频发和城镇化高度发展的双重影响,深圳市为提高遭遇强降雨时的预警预报和防汛应急决策能力,提升强降雨下的防汛处置前瞻性和准确性,以深圳河湾流域为试点片区,开展深圳河湾流域城市洪涝模型研究和应用。在此背景下,收集深圳河湾流域地形、管网、下垫面、河网、暴雨洪涝过程等资料,结合应用场景,构建了水文+河道的流域快速洪水预警调度模型及水文+河道+管网+地表的精细化城市洪涝模型。目前,深圳河湾流域洪涝模型基于流域不同时空尺度雨情、水(潮)情、工情等边界条件,已在“四预”、洪涝风险分析、应急事件分析、极端暴雨分析等方面取得了良好的应用效果,为高度城市化的洪涝风险精细化管理提供了重要技术支撑。

深圳市罗湖区城市典型内涝点内涝成因及风险分析

城市化的不断发展以及极端强降雨事件频发加剧了城市内涝灾害,通过开展城市内涝风险研究、分析成因及风险分布,对城市内涝灾害防御及治理具有重要意义。选取了深圳市罗湖区2019—2022年汛期历年均出现内涝积水的爱国路与太宁路交叉口作为典型风险点,基于自主研发DHM Urban,构建片区城市内涝模型,模拟分析了2019年“4·20”、2020年“5·31”、2021年“8·4”、2022年“5·12”典型场次暴雨;模拟结果与实际积水相对误差为-12.5%~5.0%,满足精度要求。经初步分析,该片区内涝受排水系统、地形、下垫面和降雨等因素的综合影响。利用模型进行100年一遇内涝防治标准的评估分析,该片区将出现严重内涝风险,片区总积水面积达30.1 hm^(2),占比7.3%,其中爱国路与太宁路交叉口最大积水深度达1.2 m。通过城市内涝模型评估不同降雨条件下的内涝风险可为内涝防御及治理提供重要参考。

大型变电站巡检作业平台高精度移动控制装置的研制

为提高电网智能运检水平,国内绝大多数大型变电站配置的智能巡检机器人具备自主导航功能,能够实现带电检测、红外测温和拍摄图像视频等基础巡检任务。然而,由于巡检机器人接口封闭而无法直接集成运用局部放电检测等功能,这需要有高精度移动控制技术的巡检作业平台提供支撑。为此,研制了一款具有传感器功能扩展、接口通用、成本较低的高精度移动控制装置,将该装置安装至现有成熟的机器人底盘后,可为巡检机器人前沿带电检测技术落地应用提供支撑。

基于MRIO与ESTDA模型的中国水资源流动格局分析

在量化水资源流动网络的基础上,对水资源流入地与流出地的空间集聚特征和局部空间结构稳定性进行分析,可以为制定更加安全与合理的水资源调控政策提供相关的理论支撑。文章运用多区域投入产出模型(MRIO)和探索性时空数据分析法(ESTDA)测算了2002—2017年中国30个省份流入与流出水足迹,分析中国水资源流动格局、流入与流出水足迹空间集聚格局的时空演变特征。结果表明:(1)本地水足迹在总水足迹中占比最大,且呈稳定的增长趋势,流入和流出水足迹在2002—2017年呈“上升-下降”的趋势。(2)在2002—2012年间,中国省际水资源流动格局中高等级流动路径的总数较多,且在网络中较为突出,而在2017年高等级的流动路径集中在少数链接路径上,集中分布在东部和中部地区,但关联广度并未明显减弱。(3)中国省域流出水足迹的热点区域逐渐从丰水区转移到缺水区,而流入水足迹的热点区域集中在丰水区。(4)LISA时间路径表明,中国省域流入与流出水足迹的局部空间结构具有相对稳定性,时空依赖效应影响较小,呈现出协同变化的趋势,流出水足迹空间凝聚性要高于流入水足迹,但两者转移程度相对较大。

基于MRIO与GTWR的中国水资源流动格局驱动因素分析

本文基于水足迹视角,利用多区域投入产出模型(MRIO)分析2002—2017年中国省际各产业水资源流动格局,运用时空地理加权回归模型(GTWR),综合考虑了自然、社会经济和科技共20个指标,分别探讨影响中国省际流入与流出虚拟水的驱动因素。结果表明:(1)在研究期间,各产业流入与流出虚拟水占比有所变化,农业始终占据较大的比重,工业呈不断下降的趋势,服务业的占比逐渐增加,到2017年仅次于农业;(2)在流动格局中,东部绝大部分地区各产业流入虚拟水高于流出虚拟水,中部和西部绝大部分地区各产业流出虚拟水高于流入虚拟水;(3)流入虚拟水时空变化的驱动因素中,产业影响力、人口总数和水资源承载力等因素的增长对流入虚拟水的增加具有显著的促进作用,而耕地灌溉面积比例和R&D经费投资总额的增长会抑制流入虚拟水的增加;(4)人口总数、交通密度和单位GDP耗水等因素的增长会促进流出虚拟水的增加,而单位GDP耗能、产业影响力和R&D经费投资总额等因素的增长则会对流出虚拟水的增加起阻碍作用。

基于术前脾脏CT影像组学列线图预测胃癌的浆膜浸润

目的:联合临床检验指标及影像学特征构建一种能够术前识别胃癌浆膜浸润的模型。方法:选取2015年1月至2019年12月温州医科大学附属第一医院经病理证实的656例胃癌患者,采用随机数字表法分为建模组(394例)和验证组(262例)。收集建模组患者的脾脏影像学资料,对收集的数据进行套索回归并选取差异有统计学意义的特征来构建浆膜浸润预测模型。在最大约登指数下取肿瘤浸润风险评分截断值将患者分为高危组(238例)和低危组(418例),然后与其他浸润相关因素如BMI、年龄、性别、高血压、糖尿病等进行单变量和多变量Logistic回归分析,结合显著的独立影响因素共同建立可视化的浆膜浸润预测列线图。结果:将患者以肿瘤浸润评分≤-0.335分为低危组,>-0.335为高危组,经验证组验证,建模组和验证组的诊断准确性较为一致(P<0.001)。经浸润影响因素的单变量和多变量Logistic回归分析发现,影像组学肿瘤浸润评分(OR=2.9,95%CI=2.1~4.2,P<0.001)、术前低白蛋白(OR=1.3,95%CI=1.2~3.1,P=0.003)、血小板与淋巴细胞比值(OR=1.8,95%CI=1.2~2.7,P=0.004)、肿瘤分化程度(OR=2.6,95%CI=1.8~3.7,P<0.001)是浆膜浸润的独立影响因素。基于这4个指标建立的预测模型能够较为准确地预测浆膜浸润风险,其AUC值为0.733。结论:基于脾脏影像的肿瘤浸润评分联合其他临床因素可准确预测胃癌浆膜浸润与否,提高诊断精度。

改良电休克治疗联合富马酸喹硫平对双相情感障碍患者临床效果、精神症状及生活质量的影响

目的 探讨双相情感障碍(bipolar disorder,BD)患者采用改良电休克治疗联合富马酸喹硫平治疗对临床效果、精神症状及生活质量的影响。方法 方便选取2020年1月—2022年11月福建省泉州市第三医院收治的84例BD患者为研究对象,以随机数表法分成对照组和研究组,每组42例。对照组给予富马酸喹硫平治疗,研究组给予改良电休克联合富马酸喹硫平治疗,比较两组临床效果、精神症状、生活质量及不良反应。结果 研究组治疗总有效率(90.48%)较对照组(64.29%)高,差异有统计学意义(χ^(2)=8.230,P<0.05)。治疗后两组贝克-拉范森躁狂量表(Bech-Rafaelsen Mania Rating Scale,BRMS)评分降低,研究组较对照组更低,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后,两组世界卫生组织生存质量测定量表简表(World Health Organization Quality of Life Brief Version,WHOQOL-BREF)评分提高,研究组较对照组更高,差异有统计学意义(P<0.05);研究组不良反应发生率为14.29%,与对照组的23.81%比较,差异无统计学意义(χ^(2)=1.235,P>0.05)。结论 BD患者采用改良电休克治疗联合富马酸喹硫平治疗,能够提高临床效果,改善精神症状及生活质量,且安全性较高。

BP神经网络和数值模型相结合的城市内涝预测方法研究

洪涝数值模型是当前城市内涝风险分析和预报预警的主要技术手段,然而数值模型的计算速度较慢,难以满足日常防汛应急的需求。如何将人工智能技术,引入到训练样本及标注数据较少的城市积水内涝快速预测中,是个重点关注且亟待解决的问题。针对这个问题,本文将具有良好计算精度数值模型与具有较高计算效率的BP人工神经网络模型相结合,提出了一种快速预测城市内涝风险的新方法。本方法以城市洪涝模型的模拟结果作为数据驱动,构建各积水点的BP神经网络预测模型。结果表明,该方法预测精度高,计算速度快,可以满足日常防汛应急的需要,为人工智能技术在防洪减灾方向的应用提供了新的思路。

降雨移动对河道洪峰影响研究——以深圳为例

全球气候变化和快速城镇化加剧了城市降雨过程的不稳定性,进而影响城市河道洪水过程,加剧了城市洪涝防治难度。本文以深圳市河湾片区为研究区,利用数值模拟方法研究了降雨移动方向对城市河道洪峰的影响。基于雨强和移动方向的不同组合构建了1300个降雨方案,并利用城市洪涝模型分别模拟了各降雨方案条件下的河道洪水过程,从模拟结果中提取河道断面的洪峰流量以构建评价指标,在全区、河道、断面等不同尺度进行了统计和对比分析。结果表明:随着雨强增加,降雨移动方向对河道洪峰的影响会减小;河道下游断面受影响程度明显高于上游断面;单个断面的洪峰受影响程度与降雨过程的移动方向呈现出较强相关性。研究结果可为城市洪涝防治和洪水风险评估提供参考。

大型人工输水渠道高填方段溃决洪水情景

为防范大型人工输水渠道的高填方段在超常外力下一旦溃决无法用概率表征的潜在风险,需建立适宜的情景分析手段,以模拟与评估不同溃口规模下多种调控手段联合运用在应急处置中的有效性。利用中国水利水电科学研究院自主研发的洪涝仿真模型,通过改进立交河道计算单元的拓扑关系和退水闸模拟方式,建立了渠道一维、溃口流量及两岸二维同步耦合计算的溃堤洪水淹没模型。以某大型人工输水渠道典型高填方段为例,分类对比分析了不同溃口宽度、关闸时间和退水闸是否启用等共12种情景下的洪水淹没特征变化。结果表明:溃口宽度的增加对溃决洪水淹没范围和程度的影响较小;关闸时间越早,越可以有效减少淹没区的面积和水深,且在3h内效果更明显;当地形和构筑物条件有利于洪水扩散时,及早关闸对淹没范围的减小幅度更大;在洪水不容易扩散的区域,及早关闸对淹没水深的减小幅度更大;退水闸启用后对淹没的减轻作用与退水闸和溃口之间的相对位置和距离有关,位于溃口上游且距离越近时越有效。研究可为大型人工输水渠道制定或完善相应应急预案提供基本的手段和依据。

器械振动推拿介入普通型新型冠状病毒肺炎治疗的临床疗效

目的:回顾性分析器械振动推拿介入普通型新型冠状病毒肺炎治疗的临床疗效,并探究振动推拿对新冠病毒口咽拭子核酸检出率的影响。方法:收集在湖北省中医院住院接受器械振动推拿治疗的68例普通型COVID-19患者的病历资料,其中30例分别在接受器械振动推拿治疗前、后做口咽拭子核酸检测,评估指标为发热、干咳、胸闷、气短等12项临床症状积分、改良Barthel指数、六分钟步行试验(6MWT)、住院天数、临床症状遗留率、危重型转化率,评估时间为入院及出院时,比较器械振动推拿治疗前后新冠病毒核酸口咽拭子阳性检出率。结果:68例患者出院时发热、干咳、乏力、胸闷、气短、咽痛/痒、咳白痰/黄痰、腹泻、鼻塞、头痛/头晕10项临床症状及总积分均较入院时降低(P<0.05);纳差、出汗较入院时差异无统计学意义(P>0.05);Barthel指数评分、6MWT评分均较入院时升高(P<0.05)。在第1次配合器械振动推拿时,治疗前新冠病毒核酸口咽拭子检测阳性16例、阴性14例,治疗后阳性23例、阴性7例,阳性转阴性者5例,阴性转阳性者12例,无变化者13例,口咽拭子检测阳性检出率较治疗前提高,但经χ2检验差异无统计学意义(P>0.05)。结论:器械振动推拿结合常规治疗在改善普通型COVIDD-19临床症状、日常生活能力及运动耐力方面的疗效明显,器械振动推拿治疗后可能有助于提高口咽拭子核酸阳性检出率,但尚需更多证据。

温州地区住院儿童下呼吸道腺病毒感染的流行特征及与气象因素的相关性

目的:研究温州地区住院儿童下呼吸道腺病毒(HAdV)感染的流行病学特点及与气象因素的相关性。方法:回顾性分析2008年1月至2017年12月因急性下呼吸道感染在温州医科大学附属第二医院育英儿童医院住院儿童的呼吸道病毒抗原检测数据,分析呼吸道HAdV感染的流行特征;同时提取2008年1月至2017年12月温州地区气象资料,包括每旬平均气温、平均湿度、总降雨量、降雨天数、平均风速。采用广义相加模型(GAM)进行单因素和多因素回归分析HAdV流行与气候因素的相关性。结果:2008年1月至2017年12月进行呼吸道病毒抗原检测的鼻咽吸取物和痰液标本89898份,HAdV阳性1974例(2.2%),其中<1岁339例;1~3岁615例;3~5岁597例;5~18岁423例。儿童HAdV感染检出例数和检出率都是5~7月达到峰值。基于GAM模型分析发现:气温越高,HAdV检出率越高(P=0.015)。而风速越低,检出率越高。随风速增高,检出率降低的幅度逐渐减小(P=0.003)。结论:温州地区下呼吸道感染住院儿童HAdV感染高峰季节在春末、夏初。气温和风速是影响下呼吸道HAdV感染的主要气象因素。

基于阻-导水通道的辽浑防洪保护区溃堤洪水淹没分析

为避免在影响水流运动的构筑物附近进行网格加密而导致计算效率降低的问题,本文采用阻水和导水通道数值模拟方法,以辽浑防洪保护区为研究对象,构建了基于阻-导水通道的水动力学模型,分析了超标准洪水下溃堤洪水的淹没过程及对研究区内社会经济的影响。结果显示:遇超标准洪水,陶家险工和偏养子堤段溃决后,保护区内将进入7.458亿m^(3)和5.852亿m^(3)洪量。受研究区内地势影响,溃决洪水由北向南宣泄,淹没面积达570 km^(2)和268 km^(2),淹没过程中阻、导水通道较好地体现了构筑物对洪水演进的影响和作用。两种情景下,保护区内41650 hm^(2)和19910 hm^(2)农田将被淹没,21万和9万人口受洪水威胁,直接经济损失将达128亿元和52亿元。

极端大暴雨对城市防洪的警示和思考

2021年7月20日郑州发生的极端大暴雨造成了严重的洪涝灾害。为总结经验教训、分析灾害原因,将郑州暴雨过程分别移植到深圳市、北京市,利用城市洪涝仿真模型进行模拟推演。模拟分析结果认为,此次极端暴雨无论发生在深圳还是北京,都会产生严重的洪涝灾害,都有河道漫溢、严重积水的情况发生。单一地通过工程措施提高城市防洪标准的做法,可以应对标准内的降雨,但无法应对超标准的极端暴雨事件。因此,建议从流域、区域、城市层面进行城市防洪和内涝治理的联排联调,统筹管理;提前模拟不同降雨条件下尤其是超标准大暴雨的城市内涝风险,预测、评估城市承灾能力;制定、完善预警指标和防汛管理应急响应预案,提高政府综合协调能力。在暴雨到来之前,及时发布预警和提示信息,快速指导各相关部门和市民做出必要的防范措施,保障市民的生命安全,降低财产损失。

中国温州学龄儿童近视进展的危险因素

目的:观察学龄儿童的近视进展情况,分析近视进展的危险因素。方法:于2014年纳入温州2所小学二、三年级近视儿童,每年随访1次,直至小学毕业。检查内容包括非睫状肌麻痹主觉验光、双眼视功能检查(隐斜、调节性集合/调节、正负相对调节、正负融像性聚散)和问卷调查。采用无序多分类logistic回归分析近视进展速度的危险因素。结果:共纳入152名近视儿童[年龄7~9岁,95名(62.5%)男性],初始屈光度为−1.30±0.95屈光度(diopter,D),年近视进展量为−0.68±0.35 D。回归分析表明:与慢速组相比(年近视进展量>−0.50 D),中速组(−1.00 D<年近视进展量≤−0.50 D)与快速组(年近视进展量≤−1.00 D)中初始屈光度≤−1.00 D的儿童占比更大(中速组:OR=3.51,P=0.003;快速组:OR=3.29,P=0.044),快速组中女性占比更大(OR=4.52,P=0.012),基线双眼视功能参数在不同组间差异均无统计学意义(均P>0.05)。结论:学龄儿童近视进展速度与性别、初始屈光度相关,与基线双眼视功能无关。女孩、初始近视程度大(7~9岁时,屈光度≤−1.00 D)的儿童近视进展快。

新工科背景下化工专业工程实践教学培养模式探索

学生工程实践能力的培养与锻造是化工专业的关键教学环节和主要任务。以新工科倡导和国际工程教育专业认证为行动指南,华侨大学化工专业在工程训练与实践教学环节方面进行了适宜的探索,建立了校内中试实训平台,强化了工程实践教学环节。通过化工VR虚拟仿真工厂拓宽了工程实践教学思路。深入校外实践基地训练,完善了工程实践教学体系,显著提高了学生综合运用理论知识解决实际工程问题的能力。

面向地震巨灾保险的建筑特性快速提取方法

房屋建筑分类是抗震设计和地震风险分析的基础,是巨灾保险的纽带环节,也是结构易损性准确、完备分析的前驱保障,快速获取建筑特性参数非常关键。基于影像数据获取结构特性相比传统手段具有显著优势,然而其准确性具有一定挑战性,从影像数据得到实时的、较准确的结构特性成为地震保险数据获取技术的关注焦点。本文采用深度学习方法开展从影像数据中提取面向地震保险需求的建筑特性数据,构建基于深度学习方法的建筑高度识别模型和基于机器视觉的建筑高度识别方法,运用基于Xception神经网络深度学习和机器视觉的模型,对北京地区的建筑高度进行模型测试,该方法可为地震保险分析提供重要的基础数据支持。

血清胃蛋白酶原在胃溃疡高危人群中的筛查价值

目的:评估血清胃蛋白酶原(PG)在胃溃疡诊断和筛查中的作用,确定PG在筛查胃溃疡危险因素中的最佳临界值。方法:选取2016年1月至2017年2月在温州医科大学附属第三医院消化内科门诊及住院的患者388例,采用ELISA法检测空腹血清PG水平,并行胃镜检查,根据内镜和病理诊断结果,评估PG检测对胃溃疡诊断的效果。结果:根据纳入标准纳入的388例患者中,浅表性胃炎(对照组)132例,萎缩性胃炎组168例,胃溃疡组48例,胃癌组40例。与对照组比,胃溃疡组血清PGI、PGII水平明显升高,PGR(PGI/PGI)降低,差异均有统计学意义(P<0.05);与萎缩性胃炎组比较,胃溃疡组PGI、PGII水平明显升高,差异均有统计学意义(P<0.05);胃溃疡组和胃癌组间血清PGI、PGII水平及PGR差异均无统计学意义(P>0.05)。与对照组比,胃癌组血清PGII水平升高,PGR水平下降,差异有统计学意义(P<0.05),而PGI水平差异无统计学意义(P>0.05)。根据ROC曲线分析,血清PGI、PGI、PGR及联合检测诊断胃溃疡的AUC分别为0.688、0.704、0.627、0.709,最佳临界值分别为164.1μg/L、15.05μg/L、11.76。联合检测标准为:PGI>165.7μg/L、PGII>19.1μg/L且PGR<8.68,灵敏度和特异度分别为68.8%和65.9%。结论:血清PGI、PGII水平显著升高、PGR水平明显降低,可提示胃溃疡风险,PGI、PGII及PGR三项联合诊断准确度较高,PGI>165.7μg/L、PGI>19.1μg/L且PGR<8.68可作为筛查胃溃疡的高危因素。将血清PG检测运用于胃溃疡大规模筛查的指标,在胃镜检查前可有效缩小高危人群的范围,降低胃镜检查率,并早期发现胃溃疡及早期癌变,提高患者生存率。

负载雷公藤甲素的TPGS-b-(PCL-ran-PGA)纳米制剂体外抑制宫颈癌细胞生长的研究

雷公藤甲素(triptolide,TPL)是传统中药雷公藤的主要活性成分,具有抗炎、抗肿瘤活性,但其毒副作用限制了临床上的广泛使用。为了探讨以TPGS-b-(PCL-ran-PGA)为载体制备的TPGS-b-(PCL-ran-PGA)/TPL纳米粒的表征和体外对宫颈癌细胞的抑制作用,采用乳化/溶剂挥发法,优化TPGS-b-(PCL-ran-PGA)与TPL比例,制备TPGS-b-(PCL-ran-PGA)/TPL纳米粒,对纳米粒进行表征,包括粒径大小、ζ电位、包封率、累积释放率,用MTS法体外研究游离型TPL和TPGS-b-(PCL-ran-PGA)/TPL纳米粒对宫颈癌细胞半数抑制浓度(IC_(50)),用克隆形成实验分析TPGS-b-(PCL-ran-PGA)/TPL纳米粒对宫颈癌细胞HeLa的抑制作用,用流式细胞仪分析纳米粒对HeLa细胞凋亡的影响。结果显示:当TPGS-b-(PCL-ran-PGA)与TPL为50∶1时制备的纳米粒粒径为(95.3±5.2)nm,zeta电位为(-12.2±0.9)mV,其累积释放曲线呈双相分布,TPGS-b-(PCL-ran-PGA)纳米粒对HeLa细胞在24、48和72 h的IC 50(2.8、1.8、0.9μg·L^(-1))远远低于游离型TPL(P<0.01),克隆形成实验证明纳米粒能显著抑制肿瘤细胞生长,并能显著诱导HeLa细胞凋亡。研究结果表明,TPGS-b-(PCL-ran-PGA)/TPL纳米粒能抑制宫颈癌细胞HeLa的生长,其作用主要通过TPL和TPGS共同诱导细胞凋亡,可以作为抗宫颈癌等肿瘤的候选药物。