冲积性弯曲河道造床过程及演变机制

冲积性弯曲河道独特的几何边界特征,使得弯曲河道的水沙运动特性和河床演变特性与其他类型河道显著不同。为模拟自然条件下的冲积性弯曲河道河床冲淤演变特性,采用自然模型法的理念在试验水槽中塑造出近似的弯曲河道,探究不同水沙条件对弯曲河道形成和发育过程的影响。试验表明:进口水沙循环周期长、来水来沙强度较小时,弯曲河道达到动态平衡状态所需的时间相对较短,河道形成稳定河宽也较小。弯曲河道在形成和发育过程中,河道的形态要素主要由水沙作用条件决定,在一定变化范围内,当水沙作用循环变换周期较短、来流流量较小、含沙量较大时,有利于形成弯曲度较大的河道;而当来流量较大、水位漫滩冲刷浅滩时,所塑造的弯曲河道会偏向于宽浅形断面形态。在河道弯曲程度和河道横断面形态的调整中,水沙作用变化对横断面形态塑造的作用相对较强。

云南生态环境质量演变过程及驱动力分析

基于GEE平台的MODIS遥感影像,计算并分析了2000-2020年云南省生态环境质量的演变过程;利用GWR模型,分析了自然条件和社会经济对生态环境质量的影响,并对云南省生态环境质量演变的驱动力进行分析。结果表明:云南省生态环境质量总体呈现稳步增长趋势,空间上呈西高东低的分布格局;2010年为典型年份,受极端干旱影响,生态环境质量下降。2000-2020年生态环境质量全局莫兰特指数均高于0.7,云南省生态环境质量空间异质性较大,表现在高寒山区和石漠化地区,其中滇西北地区表现为高值聚类,滇东石漠化地区表现为低值聚类。生态环境质量与降水呈正相关,与人类活动呈负相关,与气温、海拔、GDP、城镇化既有正相关,亦有负相关。云南省生态环境质量呈现出复杂性,应重视滇西北高寒地区的生态系统稳定性和滇东地区的石漠化治理,保护生态环境和减少人类活动对生态环境的破坏。

学习过程信息加工模型的演变与思考

从信息加工的视角出发,分析了学习过程模型研究的几次转向:从认知加工到意义建构、从个体认知到社会认知、从一般过程到具体过程、从认知因素到非认知因素;结合当前认知心理学的研究,提出学习过程研究的未来趋势:从计算机隐喻转向人脑隐喻、从个体认知转向整体认知、从实验室研究转向现实研究以及对认知科学新成果的不断应用。

黄河下游游荡性河段心滩形态特征与水沙过程响应关系

黄河下游游荡性河段素以调整速度快与幅度大著称,河道心滩复杂多变,探究心滩形态特征与水沙过程之间的响应关系对于解析下游游荡性河段的河床演变机制具有重要的意义。围绕黄河下游铁谢至高村游荡性河段的心滩面积与数量等形态特征指标,结合下游水沙及冲淤特性,采用遥感影像和数值模拟相结合的研究方法厘清游荡性河段水沙过程与心滩面积及数量之间的响应关系,揭示水沙变化对心滩形态特征的影响机制。结果表明:自小浪底水库运用以来,下游河道发生剧烈冲刷,游荡性河段累计冲刷量15.37亿m^(3),占下游累计冲刷量的68%;在小浪底水库运用以前,游荡性河段的心滩面积与数量年际变化剧烈,存在着明显的增长与降低变化过程,而小浪底水库运用以后,该河段的心滩面积与数量呈现先减小后增大再减小的变化趋势;随着4 a滑动汛期平均流量和4 a滑动汛期平均来沙系数的增加,游荡性河段的心滩面积及数量分别呈现出减小和增大的变化趋势。数值模拟方法不仅可以较好地再现心滩发育及演变过程,还可以定性地表征特定水动力学因素对心滩形态特征塑造的影响,为阐明游荡性河段的心滩演变理论提供了一种新的研究方法。研究成果不仅有助于阐明河流平面形态的调整过程,还可为今后河道整治工程的布局提供理论支撑。

高校扩招对大学生就业的影响:一个信号系统模型

构建了一个基于信号理论的系统演变模型,将当前累积的未就业毕业生人数视为招生人数、岗位数量等输入信号的叠加响应,在此基础上研究了3种不同情形下高校扩招对大学生就业的影响。理论分析得到了市场均衡结果和有效教育就业系统的必要条件,数值分析发现累积未就业人数会受市场岗位数限制出现被动波动。最后基于模型的拓展形式,给出了改善当前大学生就业现状的有效建议。

超强台风山竹近地层外围风速剖面演变特性现场实测

利用多普勒激光雷达在琼州海峡北岸徐闻地区从2018年9月15日12:28到2018年9月17日13:53对1822号超强台风山竹外围风场进行实测,获得台风登陆前29个小时至登陆后21个小时时间范围内每隔10min一次的近地层风速剖面演变数据。总结台风远端风场演变过程的4个阶段:外围小风、登陆前强风切变、登陆后低空急流、台风远离时风速衰减;发现台风远端风场S形和反C形2种风剖面形态;总结距离台风中心230～750km范围内最大风速高度沿台风半径向外先增大后减小的趋势;发现台风登陆前远端风场平均最大风速高度约360m,平均风剖面幂指数0.41,登陆后平均最大风速高度约800m,平均风剖面幂指数0.28;验证Vickery提出的对数律修正模型对台风远端风场风剖面形态的适用性,发现该模型对反C形风剖面拟合度较好,对S形风剖面上部重现度较差。

超大断面隧道软弱破碎围岩渐进破坏过程三维地质力学模型试验研究

为研究超大断面隧道围岩随埋深逐渐增加的渐进性破坏过程,通过大型三维均匀梯度加载地质力学模型试验系统和软弱破碎围岩及其支护系统相似材料的研制,开展大跨度隧道围岩随埋深逐渐增加渐进破坏过程的大比尺模型试验,真实再现全断面和台阶法开挖段周边围岩及掌子面保留段软弱破碎围岩渐进破坏的全过程。首先,以一定范围内埋深(200～1 020 m)的双线大跨度隧道软弱破碎围岩(铁路隧道V级)为研究对象,采用铁晶粉、松香、石英砂、重晶石粉以及聚四氟乙烯棒等原料研制出具有应变软化特性的软弱破碎围岩、初喷混凝土以及锚杆等相似材料,并配以能实现精细开挖和支护施作的微型设备及其配套工艺,通过可实现三面均匀同步加载的大型三维地质力学模型试验台架模拟隧道全断面和台阶法施工的全过程,并采用光纤光栅传感器、电阻式应变计、多点位移计以及微型压力盒全程监测隧道洞壁及其整数倍洞径(0～3倍)范围内围岩的应力、位移以及近区荷载的变化信息;然后,对隧道全断面和台阶法开挖段以及掌子面保留段围岩进行超载试验,按50 m埋深等荷加载改变隧道埋深,直至隧道全断面无支护段围岩开始出现明显破裂特征,然后再按20 m埋深等荷加载缓慢增加隧道埋深,直至隧道全断面和台阶法支护段初喷混凝土大面积破坏脱落。试验结果表明:(1)在埋深不断增加过程中,隧道围岩破坏区域呈渐进扩大趋势,全断面无支护段周边围岩最早发生破坏,然后依次扩展至全断面支护段初喷混凝土和台阶法支护段初喷混凝土,最终破坏区面积顺次由大到小;(2)无支护段围岩破坏区和支护段衬砌结构破坏区均主要集中在拱顶上方区域,是衬砌结构破坏和围岩塌落荷载的主要来源,两侧边墙也存在局部破坏区,自边墙上部至拱角部位破坏程度逐渐加剧;(3)在埋深增加过程中,支护段围岩位移增长率小于无支护段,应力和荷载增长率恰相反,支护结构承载效应明显;(4)超载过程中,围岩的破坏深度不断增加,尤其是拱部呈现动态压力拱现象,据此确定顶部加固范围在理论上具有可行性。研究的方法技术及结果将对类似工程研究具有一定的指导和借鉴意义。

地下采矿引起的地表下沉的动态过程模型

分析了由地下采矿引起地表下沉的动态过程的Knothe时间函数模型的不足,在原Knothe时间函数中增加了一个以常数k为参数的幂指数,增加参数后的时间函数模型经理论分析符合地表点下沉的动态过程、速度变化过程和加速度变化过程;改进后的时间函数模型中参数c决定地表点下沉过程时间的长短,参数k决定地表点在时间轴上的下沉路径及达到最大速度所需的时间;用改进后的时间函数模型对某矿沉陷盆地倾向主断面上下沉量最大点的下沉过程的观测资料进行了拟合,即用经验方法确定参数c后,再用最小二乘法确定参数k。研究结果表明,该模型可较准确地拟合实测曲线。用改进后的时间函数模型结合沉陷盆地主断面的剖面函数模型,建立了主断面地表下沉曲线变化的动态过程模型,该模型可求出沉陷主断面或沉陷盆地某一点在某一时刻的下沉量、下沉速度和加速度。

波浪作用下淤泥质海滩剖面侵蚀过程的计算模式——以江苏北部淤泥质海岸为例

本文以江苏北部连云港—灌河口之间淤泥质海岸为研究对象,建立了在潮水位变动状态下淤泥质海滩剖面上破碎波浪冲蚀力的计算式,并根据海滩侵蚀过程中沉积物质构成的变化,提出了“蚀滩浪”的概念,以此建立了淤泥质海滩侵蚀演变模式,此模式揭示了淤泥质海滩侵蚀过程中剖面形态变化特征,较好地复演了连云港地区海岸的侵蚀演变过程。

程序调试中的树形结构演变可视化模型

树形结构作为一种非线性数据结构,在程序执行过程中的演变过程较为抽象,尤其是在对其进行加工型操作时,容易发生内存泄漏。针对编程初学者难以掌握树形结构的逻辑演变过程,以及在程序中发生内存泄漏错误时调试较为困难的问题,文中提出了一种对程序调试过程中树形结构的演变过程进行可视化呈现的处理模型TEVM(Tree Evaluation Visualization Model)。针对单个可视化程序在调试步骤前和调试步骤后的两个树形结构,设计了一种将树形结构转换为线性表示的结构对比算法,得出了它们的包括泄漏树在内的结构差异;同时设计了一种树形结构布局方法,并计算它们的布局差异。根据结构差异和布局差异生成可视化演变序列,调用绘图引擎对该序列进行解析和执行,从而完成对树形结构及其演变过程的动态、平滑和直观的可视化呈现,帮助编程初学者快速理解树形结构相关程序的执行过程,提升调试效率。将TEVM模型集成于一个面向编程实训教学的集成开发环境原型Web AnyviewC中,取得了较好的应用效果。

GIS支持下土地利用空间演变过程的马尔可夫模拟研究——以上海市中心城区为例

以上海市中心城区近 5 0年来有代表性的土地利用类型图为数据源 ,采用GIS技术分析了上海市近 5 0年来的土地利用总量变化 ;并在GlS支持下分别计算出相邻时间点不同土地利用类型的状态转移矩阵 ,利用马尔可夫模型对上海市中心城区土地利用空间演变过程进行了模拟分析和定量预测研究。

直流稳压电源的演变过程

从直流稳压电路系统的研制和开发角度出发,把串联型、并联型和开关型稳压电源3种形式整编到一个体系里,建立了它们的通用物理模型,由此依层次逐一加以介绍,揭示出三者的联系和区别,为系统理解和掌握直流稳压电源提供了新的便利途径。

东北老工业区生态安全动态演变过程及驱动力

生态安全与国防安全、经济安全、金融安全等已具有同等重要的战略地位,并成为未来经济社会安全的主要约束。东北老工业区作为我国重要的老工业基地及粮食生产基地,其生态安全状况关系着中国可持续发展战略的实施。采用能值-生态足迹模型,对东北老工业区2000—2014年生态安全动态演变过程进行时间序列的定量分析,并采用主成分分析方法分析其驱动力。结果表明:研究期内,人均能值生态承载力从0.66 hm2/人下降到0.64 hm2/人,人均能值生态足迹由10.58 hm^2/人增加到19.85 hm^2/人,处于生态赤字状态,且赤字增大趋势明显;生态压力指数与生态安全等级均不断增大,生态安全状况呈恶化趋势,生态安全问题亟待解决,而这是由社会经济、人口状况、资源环境、技术水平及土地利用程度等因素共同驱动的结果。最后,提出了改善东北老工业区生态安全状况的对策建议。

渗透潜堤对沙滩剖面演化影响的物理模型试验研究

由于对海岸景观和生态环境影响较小,渗透潜堤被广泛用于沙滩整治修复和侵蚀防护。在波浪水槽中开展物理模型实验,研究潜堤对沙滩剖面演化的影响。采用浪高仪阵列和激光扫描仪采集了水面高程变化和沙滩剖面高程,分析了波浪传播的相关水动力特征,包括波高沿程分布、透射系数、波浪能谱以及非线性指标(偏度和斜度),不同入射波浪和潜堤设置情况时沙滩剖面的变形特征,统计了沙滩侵蚀关键因子(岸线蚀退距离、单宽侵蚀量等),探讨了沙滩侵蚀与波浪条件、渗透潜堤特征参数之间关系,提出了沙滩侵蚀量与渗透潜堤无量纲特征参数的估算公式。研究表明:在堤顶破碎、大孔隙介质阻力和堤前反射综合作用下,入射至近岸沙滩的波浪能量降低,潜堤具有消浪和沙滩侵蚀防护作用;泥沙整体离岸输运,潜堤向岸侧淤积;对于实验考虑的工况,潜堤位置变化对沙滩防护效果的影响较小,堤顶宽度增加更利于消浪和滩面防护,潜堤对于较强的波浪表现出更好的沙滩防侵蚀效果。

非均匀土壤剖面的Green-Ampt模型

给出了相应条件下的Green-Ampt模型,入渗量、入渗速率、湿润层深度以及入渗时间的具体表达式,并对1次实测灌水入渗过程进行了模拟。结果表明,Green-Ampt模型计算的入渗时土壤水分剖面与水流连续方程的计算结果存在较大差别,但这种差别经过再分布后逐渐消失。在作较长时段的土壤水分动态模拟时利用Green-Ampt模型模拟入渗过程是适用的,特别是在已知入渗总量而未知入渗强度过程的情况下具有优越性。

考虑多任务剖面及其非工作故障延续性的直流断路器可靠性模型

直流断路器(DCCB)具有分、合闸状态及分、合闸过程多任务剖面,且不同任务剖面工作组件的差异性可能造成某任务剖面的非工作故障延续到下一任务剖面而造成其工作故障。针对现有研究未考虑多任务剖面及其非工作故障延续性对DCCB可靠性建模的影响的问题,提出一种考虑多任务剖面及其非工作故障延续性的DCCB可靠性模型。首先分析DCCB拓扑结构及工作原理,根据保护区状态对DCCB进行任务剖面划分,并对不同任务剖面间的非工作故障延续性进行分析。然后通过可靠性预计法建立各任务剖面可靠性模型。之后基于马尔可夫过程建立考虑多任务剖面及其非工作故障延续性的DCCB可靠性解析模型。最后通过仿真算例,计算了DCCB的不同任务剖面可靠性及其综合可靠性,分析了关键子模块冗余配置对DCCB可靠性的影响,并与传统模型进行对比,验证了所提模型的合理性。

南昌市厚田剖面末次冰期风沙沉积揭示的冬季风演变及其影响因素

以鄱阳湖南部的厚田剖面为例,构建了OSL年代框架,采用端元模型分析粒度组成,得出EM1代表粉砂端元组分,峰值对应于砂质古土壤;EM2与EM3代表中砂-粗砂端元组分,峰值对应于沙丘砂,其峰谷交替特征揭示了末次冰期万年尺度的季风演变规律。HTS4(77.0—57.1 ka B.P.)、HTS3b(49.7—36.8 ka B.P.)、HTS2(26.5—14.9 ka B.P.)主要发育沙丘砂,EM1和磁化率为谷值,EM2、EM3和CaCO3质量分数为峰值,指示了寒冷干燥大风的冬季风强盛期,分别对应于MIS4、MIS3b和MIS2阶段。HTS3c(57.1—49.7 ka B.P.)、HTS3a(36.8—26.5 ka B.P.)主要发育砂质古土壤,EM1和磁化率为峰值,EM2、EM3和CaCO3质量分数为谷值,指示了温暖湿润的冬季风减弱期,分别对应于MIS3c和MIS3a,这些事件同步于亚热带石笋、黄土高原黄土等载体揭示的变化规律,外在驱动因素是太阳辐射量变化,内部因素是季风强度和河水涨落引起的物源变化。

炼焦煤成焦过程中微观结构演变规律的研究进展

炼焦煤在热塑性阶段发生复杂的化学反应会导致微观物理化学结构剧烈变化从而影响焦炭质量,因此深入探究炼焦煤成焦过程中微观结构演变规律对于阐明结焦机制、指导配煤炼焦、生产高质量的焦炭具有重要意义。阐述成焦过程中微观结构的演变过程,综述炼焦煤成焦过程中微观结构演变规律,表明煤—焦微观物理化学结构变化会影响宏观热塑性,而焦炭模型的建立有利于从微观角度认识焦炭的宏观性质。通过综述炼焦煤成焦过程中微观结构演变规律可得出如下结论:宏观热塑性与煤、焦微观物理化学结构的转变过程密切相关,即其与矿物质、预热速率、煤岩组成以及炼焦煤本身的结构有关;炼焦煤在成焦过程中发生了复杂的微观物理化学结构变化,热塑性阶段孔隙率总体呈现出减小—上升—再减小的过程,芳烃缩合度不断上升,脂肪族碳氢含量不断下降,且炼焦煤性质和炼焦工艺也会对与煤成焦过程中微观结构的转变过程造成影响;焦炭结构的形成与煤—焦物理化学结构的变化有关。目前对于煤—焦微观结构的演变规律具有一定认知,但煤成焦过程是在时间和空间上同时进行的动态过程,而大多数研究只针对其中1个维度进行研究,在全面模拟成焦过程方面需进一步加强研究。

基于双孔隙模型研究刺槐林地和苹果地水量平衡要素的差异性

[目的]明晰刺槐林地和苹果园水量平衡要素的动态变化和差异,可为生态可持续发展提供理论指导。[方法]利用Hydrus-1D中的双孔隙模型和标定的参数模拟了2012—2021年刺槐林地和苹果地的水量平衡各要素的动态变化过程。[结果]优化期和验证期Hydrus-1D中双孔模型的R^(2)分别为0.61,0.76,RMSE分别为0.026,0.048 cm^(3)/cm^(3),模拟期水量平衡误差分别为0.18%和0.04%;刺槐林地与苹果地的蒸腾量分别为(372±70)mm和(320±34)mm,蒸发量为(256±44)mm和(288±36)mm,土壤储水量变化量为(-0.61±96)mm和(-3.26±87)mm,深层渗漏量为(34±45)mm和(59±48)mm。[结论]该模型可以较好地模拟刺槐林地和苹果地的水量平衡要素的动态变化;相比于与苹果地,刺槐林地的蒸腾量偏大,蒸发量和深层渗漏量偏小,ΔS的波动更为明显。

过台湾岛-西菲律宾海盆剖面的岩石圈重力模型

本文完成台湾岛及其邻区的二维重力建模和构成此处岩石圈密度剖面。依据密度参数将岩石圈划分为大陆型和大洋型。大陆岩石圈比大洋岩石圈轻，因而在其所有岩层中显出微弱的密度分界。大洋岩石圈的地壳、地幔都具有大的密度反差。在陆洋岩石圈块体的接触区内，确定了台湾岛复杂构成的叠置的密度结构——台湾密度构造。该构造划分出反差的密度边界和具有增高的高密度，形成不均一性。台湾密度体的形成同欧亚板块和菲律宾板块碰撞区的，时常发生在台湾带内的地球动力学过程有关。