气候变化对南水北调西线工程的影响及建议

南水北调工程是国家水网的重要组成部分,其西线工程建设是缓解我国西北、华北地区水资源短缺的重要举措。气候变化下西线工程引水区和受水区水资源情势直接关系到工程的规划建设与运行方式。基于历史实测资料和气候模式情景,采用数理统计与水文模拟相结合的途径分析了气候变化对南水北调西线工程引水区和受水区水资源的影响。结果表明:1)1961—2020年西线调水区和受水区气候变化以暖湿化为主要特征,调水区年径流量整体稳定略增,受水区年径流量显著性减少。2)未来中期(2035年)和远期(2050年),调水区和受水区气温继续显著升高,降水多呈非显著增加;未来中期、远期调水区年径流量较基准期(1961—2000年)分别增加1.42%和2.08%,受水区年径流量分别减少1.02%和0.28%。3)未来气候变化下,调水区年径流量相对稳定,能够满足调水需求,受水区年径流量略减,对跨流域调水需求有所增加。为确保南水北调西线工程的长期稳定运行,建议加强气候变化及其影响的不确定性研究,制定科学合理的应对措施,以应对未来可能的水资源短缺的挑战。

环境变化对澜沧江出境水文过程变异的影响

变化环境改变河流水文节律,影响流域水资源的开发利用;澜沧江-湄公河是位于东南亚源于中国西南的跨境河流,科学厘清澜沧江径流变化原因是实现澜沧江-湄公河流域跨境水利益共享的重要基础工作。基于1961—2020年允景洪水文站的实测径流量资料,采用数理统计与水文模拟相结合的研究途径,诊断径流序列的变异特征,定量分析气候变化和人类活动对径流及其年内分配的影响。结果表明:①1961—2020年允景洪站实测年径流量呈显著性减少趋势,其中,1—5月径流量呈增加趋势,6—12月径流量呈减少趋势;实测年径流量在2008年发生突变。②RCCC-WBM模型能够较好地模拟基准期(1961—2008年)的天然径流量过程,模拟相对误差小于1%;模拟的人类活动影响期间(2009—2020年)天然径流量约为371.8 mm,较基准期偏少6.8%,这是气候变化引起的。③水利工程建设运行是澜沧江最主要的人类活动,是水库蓄水运行期(2009—2013年)径流减少的主要原因;气候变化对水库稳定正常运行期(2014—2020年)径流减少贡献更大,约为61.7%。④水库运行调度使得2014—2020年汛期(6—11月)径流量减少44.3%,非汛期(12月至翌年5月)径流量增加134.3%;澜沧江干流水库对径流的削峰补枯调节作用在一定程度上保障了湄公河中下游的防洪安全与供水安全。

气候变化对南方典型小水电站入库径流及发电的影响

在全球气候变化不断加剧的背景下,降水、气温、蒸发等气象要素的变化对流域水文和水力发电产生重要影响;中国作为水能资源丰富的国家,水力发电在能源结构中具有重要地位,研究气候变化对入库径流和水力发电的影响,对实现水资源和水电能源的可持续开发利用具有重要意义。以位于北江支流的官溪水电站为研究对象,基于19个CMIP6全球气候模式数据,利用RCCC-WBM模型分析了未来气候变化对官溪水电站入库径流和发电量的影响。结果表明:(1)在SSP2-4.5情景下,官溪水电站以上流域的气温、降水均呈现上升趋势;(2)尽管不同GCMs模式预估结果存在一定差异,从19个模式集合平均结果看,官溪水电站未来入库径流和水力发电量将有所增加;(3)与基准期(1981—2020年)相比,2031—2060年和2061—2090年官溪水电站入库流量将增加3.55%[−34.14%,39.84%]和5.66%[−32.27%,41.96%],发电量将可能增加5.87%[−29.3%,50.1%]和8.03%[−27.3%,52.4%]。未来径流和发电潜能的增加为官溪水电站的扩容改造提供了一定的科学依据。

黄河源区典型流域水文要素演变及其对气候变化的响应

以黄河源区白河流域为研究对象,采用Mann-Kendall方法分析水文要素的演变特征,利用RCCC-WBM水量平衡模型(monthly water balance model developed by research center for climate change)模拟探究流域生态水文要素对气候变化的敏感性。结果表明:1981-2020年白河流域气温增加趋势显著,气温递升率为0.45℃/(10 a),潜在蒸散发年际变化不明显,而降水和径流呈现先减少后增加的阶段性变化特征;RCCC-WBM水量平衡模型对白河流域具有较好的月尺度径流模拟效果,率定期和验证期的纳什效率系数(Nash-Sutcliffe efficiency coefficient,ENS)分别为0.69和0.62;在假定的气候变化情景下,降水量增加40%且气温变化-4~4℃时对应的径流量变化范围为20.2%~84.4%,实际蒸散发量为1.4%~51.0%,即随着降水量的增多,流域气温和蒸散发变化对径流的影响越来越显著。研究结果可为黄河源区的水循环演变规律的揭示提供参考。

RCCC-WBM水量平衡模型在北方典型流域的适用性研究

流域水文模型是开展环境变化影响分析和水资源评价的重要工具。以山西省的5个不同尺度的代表性流域为研究对象,分析了RCCC-WBM模型在山西省的区域适用性。结果表明:RCCC-WBM模型能够较好地模拟出山西省径流年内分配特征和年代际变化特点,对典型流域月径流量模拟的Nash-Sutcliffe模型效率系数超过65%,水量模拟误差也较小,该模型在山西省具有较好的适用性,可以用于山西省水资源评价等方面的科学研究。

利用数值图谱法进行RCCC机构的函数综合

借助傅里叶级数数学工具,对RCCC机构的输出函数进行了深入研究。发现了输出函数的谐波特征参数与机构尺寸参数的内在联系,找出了影响转角输出函数的谐波特征参数和位移输出函数的谐波特征参数的机构尺寸参数,从而确定了机构的基本尺寸型,在此基础上建立了包括几千万组基本尺寸型在内的数值图谱库,给出了函数综合的步骤,解决了RCCC机构的函数综合问题,并通过实例证明了所提方法的有效性。

基于傅里叶级数的RCCC机构运动综合

借助傅里叶级数理论建立了RCCC机构刚体转角输出的数学表达式。通过对刚体转角输出谐波成分的分析,建立了包含91 125组基本尺寸型的刚体转角输出特征参数和562 500组基本尺寸型的刚体位置输出特征参数数据库。推导了利用位置输出谐波参数计算RCCC机构实际安装尺寸和机构安装尺寸参数的理论公式。利用建立的两个特征参数数据库和理论公式实现了对RCCC机构刚体导引综合问题的求解。最后通过给出的算例证明了该方法的有效性。

空间RCCC机构三维位形动态模拟

空间RCCC机构没有获得广泛应用的原因之一是传统空间机构解析方法的分析结果不直观、难以直接检验和不可靠。针对这种情况,提出了对机构位形作三维动态模拟的计算机算法。在此基础上在Auto CAD图形系统中编制出了相应的程序。模拟出的机构位形以三维实体方式绘制、同时在主视图、俯视图和东南轴测图中显示并可以用AutoCAD命令对其位形参数直接检验。

空间摆动RCCC机构技术研究

文中基于典型RCCC机构演化推导出舵机用空间摆动RCCC机构,开展了空间摆动RCCC机构运动学分析,得出该机构在输入不换向的条件下,可实现周期性往复摆角输出,并且减速比呈周期性波动,在最大输出转角处,瞬时减速比无穷大;开展了空间摆动RCCC机构静力分析,得出该机构在恒定负载工况下,最大输出摆角处输入力矩为零,该特征为舵机大载荷下体积的最小化提供可能,为新型空间机构的研究奠定基础。

基于近似综合法的空间刚体导引机构尺度综合

目前空间连杆机构尺度综合是机构综合研究的难点问题之一。首先,通过分析空间RCCC刚体导引机构输出的数学模型,提出了空间刚体导引机构综合的分步式降维综合方法;然后,将21维的机构设计问题分4步进行求解,降低了优化变量维度,推导出了机构实际尺寸的计算公式;最后,通过实际算例证明了所提方法的有效性。所研究结果为非整周期设计要求的空间RCCC机构刚体导引综合问题的求解提供了一种可行的方法。

空间摆动RCCC机构动力学分析

基于典型RCCC机构演化推导出空间摆动RCCC机构,开展了空间摆动RCCC机构动力学分析,得出该机构各构件之间的相互作用力大小及趋势,为空间摆动RCCC机构的结构设计提供了理论依据。

基于解域的四位置空间RCCC机构综合

将Burmester理论从平面及球面拓展到一般空间领域,给出了空间RCCC机构的一种综合方法。一般情况下,综合RCCC机构最多能给定连杆的3个位置。而4C机构的四位置综合可以得到无穷多解,因此可先建立4C机构无穷多解的解域,再在解域中找到主动杆与机架间C副无滑动位移的点作为R副,从而得到RC连架杆,最终获得RCCC机构。具体方法为:首先根据给定的4个位置的姿态角求解出满足要求的解曲线,并根据解曲线建立球面4R机构解域。其次在球面4R机构解域上选取一点作为RCCC机构运动副轴线方向的矢量,再与给定的4个位置的空间坐标结合求解出满足要求的解直线,进而根据解直线建立空间4C机构的解域。最后在空间4C机构的解域图中找到通过4个位置时主动杆与机架间C副无滑动位移的点作为R副,构成满足要求的空间RCCC机构。本文最后通过给出的数值示例证明了该方法的正确性和有效性。

中国主要江河径流变化成因定量分析

变化环境下中国主要江河实测径流量发生了较为明显的变化,科学理清径流变化原因是流域水资源评价和管理的重要基础工作。基于中国七大江河代表性水文站1956-2018年的实测径流量资料,诊断了变化环境下水文序列的变异性特征;采用水文模拟途径,定量评估了不同驱动要素对径流变化的影响。结果表明:①淮河、长江和珠江实测径流量变异性特征不明显,相比而言,北方主要江河实测年径流量系列存在较为明显的突变性,但最显著的变异点发生时间存在差异,变异前后降水径流关系发生较大变化。②RCCC-WBM模型能够较好模拟中国南方湿润区和北方干旱区江河天然径流量过程,该模型可以用来还原人类活动影响期间的天然径流量。③总体来看,人类活动对中国北方江河径流量的影响大于气候变化的影响,气候变化是中国淮河及其以南江河径流变化的主要原因。

Caspase-3与Caspase-6蛋白在肾透明细胞癌中的表达及临床意义

目的探讨Caspase-3、Caspase-6蛋白在肾透明细胞癌(RCCC)的表达及与预后的关系。方法采用免疫组化(SP法)对75例RCCC及其癌旁组织、15例正常肾组织标本中的Caspase-3、Caspase-6蛋白的表达进行研究,分析与RCCC临床病理特征及其术后生存率的关系。结果Caspase-3蛋白在RCCC中阳性表达率低于癌旁对照组,差异有显著性(P<0.01);在病理分级中的阳性表达率G3低于G1;在临床分期中的阳性表达率Ⅲ～Ⅳ期低于Ⅰ期;在淋巴结转移阳性组中阳性表达率低于阴性组,差异均有显著性(P<0.05)。Caspase-6蛋白在RCCC中阳性表达率低于癌旁对照组,差异有显著性(P<0.05);在不同病理分级和临床分期中阳性表达率差异均无显著性(P>0.05);在淋巴结转移阳性、阴性组中的阳性表达率差异无显著性(P>0.05)。在RCCC中,统计学显示Caspase-3与Caspase-6蛋白表达无相关性(C=0.0921,P>0.05)。在35例随访患者中,Caspase-3、Caspase-6蛋白表达阳性、阴性的术后3年死亡率差异均无显著性(P>0.05)。结论Caspase-3蛋白在RCCC中的阳性表达率低于癌旁和正常肾组织,与临床分期、病理分级呈负相关,其低表达与淋巴转移有关。Caspase-6蛋白在RCCC中的阳性表达率低于癌旁和正常肾组织,但与临床分期、病理分级及淋巴转移无关。在RCCC中,Caspase-3蛋白的表达与Caspase-6蛋白的表达无相关性。

EphA2和E-cadherin蛋白在肾透明细胞癌中表达及其意义

目的探讨EphA2和E-cadherin蛋白的表达与肾透明细胞癌(Renal clear cell carcinoma,RCCC)发生、发展及转移的关系及其相关性。方法采用免疫组化SP法,检测28例正常肾脏组织(Normal kidney,NK)和74例RCCC组织中EphA2、E-cadherin蛋白的表达。结果 EphA2和E-cadherin在RCCC中的表达率分别明显高于正常组织和低于NK(P<0.05);随着RCCC临床分期的升高,EphA2和E-cadherin的表达分别逐渐增加和减少(P<0.05);EphA 2和E-cad-herin在有淋巴结转移组的表达分别明显高于和低于无淋巴结转移组(P<0.05)。EphA2蛋白和E-cadherin蛋白的表达在RCCC患者中呈显著负相关(P<0.05)。结论 EphA2蛋白的高表达和的E-cadherin蛋白的低表达可能与RCCC的发生、发展及转移有关。

全球变化下澜沧江-湄公河流域水量平衡模拟

流域水文模型是区域水资源评价的重要工具,基于普林斯顿全球气象驱动数据集和澜沧江-湄公河流域(简称:澜湄流域)八个水文站实测资料,分析了澜湄流域不同区间的水文特性,采用RCCC-WBM模型(Water Balance Model developed by Research Center for Climate Change,RCCC-WBM)开展了区间径流及水量平衡模拟研究。结果表明:1)澜湄流域不同区间气候水文差异显著,上游气温低且年内变幅大,下游气温高年内变幅小;尽管不同区间降水、径流的年内分配特征总体一致,但径流的年内分布峰值大多滞后降水峰值一个时段。2)RCCC-WBM模型能够较好地模拟出澜湄流域不同区间的径流过程,率定期和验证期的月径流模拟效率系数(Nash-Sutcliffe Efficiency,NSE)均在60%以上,总量模拟误差(Relative Error,RE)也均控制在±10%以内,模型具有较好的区域适应性。3)模拟的土壤含水量都具有先衰减后增加再衰减的年内分配特征;不同季节径流和蒸发耗散的水源不同,降水是汛期水分耗散的主要来源,而土壤含水量是非汛期径流和蒸发消耗的主要水源。

Tenascin-C在肾透明细胞癌中的表达及意义

目的:分析Tenascin-C(TN-C)在肾透明细胞癌中的表达及其与临床病理因素间的关系。方法:应用免疫组化方法检测肾透明细胞癌中TN-C蛋白表达情况。结果:免疫组化结果显示40.63%(39/96)的病例存在肿瘤间质TN-C蛋白的过表达,且过表达与肿瘤组织核分级负相关(P=0.022);18.75%(18/96)的病例存在肿瘤细胞胞质TN-C蛋白的过表达,且过表达与肿瘤组织核分级、p-TNM分期正相关,分别为(P<0.001;P=0.038)。肿瘤间质及肿瘤细胞胞质的过表达与RCCC患者的年龄、性别、肿瘤大小均无明显相关性。结论:肾透明细胞癌中存在TN-C蛋白肿瘤间质及肿瘤细胞的过表达,并与肿瘤分化和p-TNM分期相关。

基于运动微分方程与加速度的刚体运动姿态算法

对运动刚体上点的轨迹、速度、加速度与刚体运动姿态之间的关系进行研究,提出了一种由刚体上非共线三点的线加速度解算刚体空间姿态角的方法。利用刚体上点的运动学方程与瞬轴性质导出刚体角速度与刚体空间姿态角的关系,进而由其微分形式得到刚体上不共线三点的线加速度与刚体空间姿态之间满足的微分方程组。通过空间RCCC机构正向求解瞬轴与反向求解姿态角的方法对上述算法进行验证,结果表明,该算法可以应用于机构空间运动姿态的求解中。

MicroRNA-218(miR-218)在肾透明细胞癌中的表达及临床意义

目的研究miR-218在肾透明细胞癌中的表达及其与临床病理之间的关系。方法收集2012年3月—2013年5月间在该院就诊的46例病理确诊为肾透明细胞癌组织和30例癌旁≥3.0 cm正常肾组织作为对照组,采用Realtime PCR方法检测microRNA-218在肾透明细胞癌组织和癌旁≥3.0 cm正常肾组织的表达,分析microRNA-218表达水平与肾透明细胞癌临床病理参数之间的关系。结果与对照组癌旁正常肾组织相比,miR-218在肾透明细胞癌组织的的表达明显降低(P<0.001)。同时,miR-218表达的降低与肿瘤的分期,转移和分化程度有密切关系。miR-218的表达与患者的年龄,性别,肿瘤位置及肿瘤大小无明显统计学意义。但是,miR-218的表达与肿瘤的转移(P=0.007),肿瘤的T分期(P=0.022)及肿瘤的分级(P=0.015)有统计学意义。结论 miR-218在肾透明细胞癌中和肿瘤分期、分化、转移有着很大的相关性。miR-218在肾透明细胞癌组织呈下调表达,其可能成为肾细胞癌新的潜在的治疗靶点及诊断预后的分子标志物。

Ras同源物基因家族成员B对肾透明细胞癌细胞生长及迁移能力的影响

目的研究干扰Ras同源物基因家族成员B(Ras homolog gene family member B,RhoB)表达后对肾透明细胞癌(renal clear cell carcinoma,RCCC)细胞生长及迁移能力的影响。方法检测RhoB在RCCC细胞中的蛋白表达水平,采用脂质体转染方法转染RhoB真核表达载体pcDNA3.0-Flag-RhoB和沉默RhoB的小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)即si-RhoB序列及相应空载体和对照序列,应用Western Blot法检测转染后RhoB的蛋白表达情况,通过3-(4,5-二甲基吡啶-2-基)-5-(3-羧基甲氧基苯基)-2-(4-磺苯基)-2H-四唑[3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sugophenyl)-2H-tetrazolium,MTS]法、平板克隆和Transwell小室细胞迁移实验检测细胞生长和细胞迁移能力的变化。结果 RhoB在RCCC细胞中表达降低。与转染空载体组比较,转染pcDNA3.0-Flag-RhoB重组质粒组RhoB的蛋白表达水平明显上调;与转染对照组比较,si-RhoB转染组RhoB的蛋白表达水平明显下调。在RCCC细胞786-O和Caki-1中,上调RhoB的表达后,在4、5、6 d经MTS法测定光密度值明显降低(P<0.05);在786-0细胞中上调RhoB表达后细胞克隆数明显减少;转染48 h后Transwell细胞迁移数明显减少(P<0.05)。而下调RhoB表达后,细胞生长和Transwell细胞迁移数没有明显变化。在相对高表达RhoB的正常人肾小管上皮细胞中下调RhoB表达后细胞生长和细胞迁移数明显增多。结论过表达RhoB后明显抑制RCCC细胞生长和迁移能力。