Stream-Flow Response to Climate Change and Human Activities in an Upstream Catchment of Huai River

Climate change and human activities have great implications for hydrological process and water projects planning. In order to evaluate the impacts on stream-flow, statistical methods and SWAT model are applied to this research. The results indicate that the abrupt change year (1965) of annual stream-flow is chosen as the split point of natural and human influenced (particularly reservoirs) periods. The calibrated SWAT model is proved to be applicable in this catchment and is used to simulate the monthly runoff which can be regarded as the natural runoff induced by climate change. A major finding of this study is that the reservoir regulations have apparently altered the monthly and seasonal stream-flow regimes. By quantifying the impacts of climate variation and human activities, the decreasing trend of annual stream-flow is found, and human activities are proved to be the dominant role in the catchment. This research improves our knowledge of hydrological responses to natural and artificial factors, and provides a better understanding for the future reservoir regulations.

基于振荡射流的撞击流反应器流动及混合特性研究

为了研究振荡射流撞击流反应器内流场特性,利用SST k-ω湍流模型,建立振荡射流撞击流反应器数学模型且与试验进行对比。通过分析速度场、湍流动能分布、压力场和湍流黏度分布规律来研究撞击流反应器内部流动特性,揭示混合性能变化规律。结果表明:在轴向上,速度、湍动能和压力呈多峰分布趋势且随着入口速度的上升而不断增大。在径向上,振荡器混合室内部涡旋中心受喷嘴小尺度涡旋干扰不断变化,从而影响流体振荡,使流场内产生4种流型。该反应器在35 s后混合均匀,混合强度达到0.95以上。研究结果丰富了流体振荡特性理论,为新型反应装置的开发提供理论参考。

双组分层撞击流反应器流场时空演化数值模拟

为了研究双组分层撞击流反应器流场时空演化规律,利用大涡模拟方法进行数值模拟。结合第三代涡识别方法在空间尺度上,对轴向面、周向环面和径向面的速度场、涡量场进行分析;在时间尺度上,揭示速度场、涡量场和涡当地旋转轴的演化规律。结果表明:轴向面和径向面的涡强度呈多峰分布,周向环面涡强度的变化分为增强-稳定-增强3阶段。以XOY面作为研究参考,在两层喷嘴间依据涡发生位置的变化和多尺度涡的碰撞、破碎情况,涡发生期分为6个阶段,涡演化周期分为12个阶段,可据此预测反应器内部流型变化和流场所处阶段。

基于改进遗传算法的混合流水车间批量调度问题求解

针对多品种小批量混流生产模式中生产计划调度复杂的特点,提出解决批量问题的等量分批策略,实现工件在不同工序上同时加工,缩减机器等待时间;以最大完工时间为优化目标,建立混合流水车间批量调度问题数学模型;设计求解模型的改进遗传算法,使用NEH启发式算法和随机生成结合的方式生成优质初始解,采用二元锦标赛进行选择操作,采用二元交叉法进行交叉操作,采用插入变异生成新个体,并使用贪婪插入的领域搜索算法进行局部搜索,解码时采用“子批优先+先空闲先加工”策略。发动机连杆生产案例应用结果表明,混合流水车间批量调度问题模型与改进的遗传算法正确有效。

北半球夏季急流遥相关:进展与展望

急流遥相关是沿急流波导传播的准静止行星尺度波列,在大气环流的维持和演变中有重要作用,其异常活动常伴随极端天气气候事件的发生。研究急流遥相关在不同时间尺度的变异特征和机理不仅可以加深对大气环流变化规律的理解,还可以为相应时间尺度上的天气预报、气候预测乃至气候预估提供科学依据。根据波导的性质,北半球夏季的急流波导可以分为以正压效应为主要维持机制的副热带急流波导和以斜压效应为维持机制的极锋急流波导。本文聚焦夏季急流遥相关活动最为活跃的欧亚大陆地区,在回顾急流遥相关理论的基础上,简要总结了近年来关于夏季副热带急流遥相关和极锋急流遥相关的形成条件、动力机制、气候影响和未来变化的研究进展,并展望了一些未来值得继续深入研究的问题。

潮流能水轮机阵列水动力与布局优化研究进展

概述了潮流能水轮机阵列的水动力特性,总结了不同横向、纵向间距下水轮机尾流变化的一般规律,梳理了水轮机阵列布局的优化方法,从人工传统优化阵列布局与计算机自动优化阵列布局两方面回顾了水轮机阵列单目标优化与多目标优化的研究进展。人工传统布局结构简单且易于操作,有比较强的工程实践性,但物理试验可限制的约束条件有限,难以模拟阵列在真实海况下的发电情况;自动优化布局相比于人工传统布局更具有现实意义,但依然面临经济模块因素缺乏、多目标内容待完善、理论与实践未统一、前期准备时间较长等诸多挑战。

融合三维人脸动态信息和光流信息的人脸表情识别

人脸表情识别在静态图像上取得了卓越的成效,但这些方法应用于视频或图像序列时,准确度和鲁棒性往往会受到影响。传统的方法通常无法基于空间信息和光流信息进行人脸表情的识别,然而这些辅助识别信息都是二维信息,没有考虑到人脸的表情变化是一种三维的变化过程。为充分挖掘人脸表情识别的深层语义信息,提出了一种基于三维人脸动态信息和光流信息相结合的融合表情识别方法。该方法构建基于人脸深度图像、光流图像和RGB图像的多流卷积神经网络,通过融合3种模态的信息进行人脸表情识别。所提方法在CAER,RAVDESS数据集上进行了充分验证,实验结果表明,其在表情识别性能上优于目前的主流方法,证明了其有效性。

基于流计算和大数据平台的实时交通流预测

目前交通流预测实时性差,很难满足在线分析和预测任务的需求,基于此提出一种Flink流计算框架和大数据平台结合的实时交通流预测方法。基于流计算框架实时捕捉和预处理数据,包括采用Flink的transform算子对数据进行校验和处理,将处理后的数据sink到大数据的HDFS文件系统,交由下一步的大数据并行框架进行分析建模与训练,实现基于流计算和大数据平台的实时交通流预测。实验结果表明,Flink能够实时捕捉和预处理交通流数据,把数据准时无误送入分布式文件系统中,在此基础上借助大数据框架下的并行分析和建模优势,在实时性数据分析与预测方面取得了较好的效果。

全自动电波流速仪缆道在流速修正技术中的应用

电波流速仪作为一种常用的水文监测设备,在实际应用中常会出现个别测点数值超出合理范围的情况。为减少流量测验中垂线流速人为修正的随意性,依据历年实测测速垂线形成的数据,动态拟合基于特定垂线的水位流速关系曲线,对于偏离关系曲线较远的实测流,系统软件予以动态纠正。通过垂线流速异常值智能识别和修正系统软件的开发和应用,实现了垂线流速异常值的批量识别和修正,有效保障了复杂测流环境下雷达波测流成果的精准度和可靠性。

松花江干流2023—2024年度水资源调度计划分析

为落实松花江干流(佳木斯以上)流域水量分配方案和水资源调度方案,本文在来水预测分析和年度上报需水的基础上,明确年度用水指标和断面下泄水量指标,从调度目标、调度范围和调度期、工程调度原则和支流调度要求等方面,研究并提出松花江干流(佳木斯以上)流域2023—2024年度水资源调度计划。分析成果可为流域年度水资源调度工作提供技术依据和指导作用,更好地保障流域供水、航运和生态安全。

基于码流分离与统计的小区用户行为模式识别

对移动通信小区用户的侦察与管控是保证电磁空间安全和正常通信秩序的必要手段。针对目前面向第5代(5G)移动通信侦察无法在用户级别进行精准分析的现状,提出了基于码流分离和统计的小区用户行为模式识别方法。通过通信侦察处理,不仅能够获得基础的系统信令信息,还可以截获、分析用户级别特定的信令与身份信息。根据用户的身份信息和控制信息,通过解调、解扰、解码得到终端的上下行业务码流,并从统计角度获得其流量图。在此基础上,利用深度学习模型进行迁移学习,识别其行为是通话、短信还是上网,从统计学意义上完成小区用户的行为模式识别。经过实际侦察实验验证,识别正确率达到了87.50%,为移动通信用户的精准侦察与管控相关研究奠定了重要基础。

正弦交流介质阻挡放电等离子体激励器诱导流场研究的进展与展望

正弦交流介质阻挡放电等离子体流动控制技术是基于等离子体激励的主动流动控制技术,具有响应时间短、结构简单、能耗低、不需要额外气源装置等优点,在飞行器增升减阻、抑振降噪、助燃防冰等方面具有广阔的应用前景.针对“激励器消耗的大部分能量尚未被挖掘利用、诱导流场的完整演化过程尚未完全掌握、诱导流场的演化机制尚不明确”这三方面问题,本文首先从激励器诱导流场的空间结构、时空演化过程、演化机制三个方面回顾总结了激励器诱导流场的研究进展.在诱导流场空间结构方面,发现了高电压激励下诱导射流的湍流特性,辨析了壁面拟序结构与无量纲激励参数之间的关联机制;从激励器诱导声能方面挖掘出了激励器潜在的能量,发现了“等离子体诱导超声波与诱导声流”的新现象,提出了声激励机制;在时空演化过程方面,阐明了激励器诱导流场从薄型壁射流发展为“拱形”射流、再演变为启动涡,最终形成准定常射流的完整演化过程;在演化机制方面,结合声学特性提出了以“升推”为主的诱导流场演化机制.其次,围绕激励器诱导流场,进一步凝练出下一步研究重点,为突破等离子体流动控制技术瓶颈,打通“概念创新—技术突破—演示验证”的创新链路,实现工程应用提供支撑.

不同动量比撞击流反应器流场特性数值模拟

目前撞击流技术在化学工程及多种过程工业中具有广泛应用.为了对撞击流混合器内的流动特征进行更深入地研究,利用数值模拟对撞击流混合器内流场特性进行分析.通过模拟得到不同动量比及不同喷嘴间距下撞击流反应器内流体速度、湍动能及压力分布,探究不同入口动量比对撞击流混合器流场特性的影响.结果表明:在xOy截面上两喷嘴的动量比越大,流体压力值越大,压力梯度分布越大;湍动能分布沿径向逐渐减小.对撞击面径向流体速度和压力进行分析,研究发现:当喷嘴间距L=2 D时,径向流体速度呈双峰分布,流体压力呈单峰分布;随着动量比的增加,流体的速度和压力整体增大.当L=4 D时,非等动量撞击下径向流体速度呈单峰分布;等动量撞击(K=1.0)下,撞击面径向上流体速度呈双峰分布;非等动量撞击的压力水平均低于等动量撞击.

党的二十大背景下高校国家安全教育政策议题建构过程研究

党的二十大报告强调要全面加强国家安全教育,高校国家安全教育是国家安全教育的重要组成部分。基于多源流理论,以现实问题向政策议题的流变为分析视角,对高校国家安全教育政策议题的建构过程进行解析。高校国家安全教育的现实问题通过数据指标、焦点事件、运行反馈呈现,并通过问题流的独立路径以及与政策流、政治流的耦合路径进入政策之窗,成为政策问题。进入政策议程后,需要通过筛选和把握关键性政策问题来形成政策议题,并对此进行分析和讨论,借此来深化高校国家安全教育的议题精准度,在此基础上形成可能的议题方案和选项,实现对现实问题的间接回应。这一过程动态呈现了高校国家安全教育相关的现实问题如何引起决策者关注、进入政策议程形成政策议题的系统过程。

直播带货对农产品供应链商域流量投入和渠道选择的影响

考虑需求受主播直播流量水平的影响,构建传统渠道、传统渠道与农户直播渠道、传统渠道与网红直播渠道3种销售模式下的博弈模型,分析最优价格和商域流量决策,并探讨溢出效应等参数对各主体决策及利润的影响。研究发现:当直播流量转化率高于某一临界值时,农户选择引入直播带货;当价格竞争程度较弱且网红直播佣金比例较大时,农户选择自己直播,而当价格竞争程度较强时,农户选择网红直播;引入直播带货后,农户商域流量投入、批发价格、直销价格和经销商零售价格均随着溢出效应、价格竞争程度的增强而增加,随着直播流量水平投资成本的增加而减少。

基于事件相机的连续光流估计

事件相机对场景的亮度变化进行成像,输出异步事件流,具有极低的延时,受运动模糊问题影响较少.因此,可以利用事件相机解决高速运动场景下的光流(Optical flow,OF)估计问题.基于亮度恒定假设和事件产生模型,利用事件相机输出事件流的低延时性质,融合存在运动模糊的亮度图像帧,提出基于事件相机的连续光流估计算法,提升了高速运动场景下的光流估计精度.实验结果表明,相比于现有的基于事件相机的光流估计算法,该算法在平均端点误差、平均角度误差和均方误差3个指标上,分别提升11%、45%和8%.在高速运动场景下,该算法能够准确重建出高速运动目标的连续光流,保证了存在运动模糊情况时,光流估计的精度.

变来流下翼型动态失速的协同射流控制数值模拟

针对直升机前飞时旋翼在变来流下出现动态失速的问题,发展了基于协同射流的翼型动态失速控制方法。选取NACA0012翼型为研究对象,基于转捩SST湍流模型求解非定常雷诺平均Navier-Stokes方程,开展不同参数下协同射流控制翼型动态失速的数值模拟。研究结果表明,协同射流能够有效抑制变来流条件下的翼型动态失速。在变来流下,射流流道对翼型原始气动特性产生不利影响,功率系数的增长速度快于射流动量系数的增加,协同射流存在具有较好控制效果的最佳工作区间。协同射流通过与主流掺混来加速涡系演化,以抑制动态失速,通过增强弦向气流的动能以克服逆压梯度,从而抑制流动分离和促进流动再附着。在马赫数0.283、减缩频率0.151、前进比0.25的条件下,协同射流使翼型升力提高、阻力下降、负俯仰力矩峰降低、流动再附着提前,翼型气动特性得到明显改善。

河流功率梯度在泥石流空间易发程度调查中的应用:以金沙江流域为例

泥石流空间易发程度调查是开展地质灾害防范和制定生态修复计划的基础之一。目前单纯依靠野外调查并结合遥感观测,或以小流域为单元的泥石流模拟,均难以在大空间范围内高效、准确地识别潜在泥石流沟。鉴于泥石流是一种高能重力流,此次研究以金沙江流域为例,在假定物源供给无差异条件下,提出通过求算河流功率梯度(ω)来实现地表外动力活动强度定量刻画和泥石流空间易发程度调查的新方案,并将泥石流沟验证点数与ω值关系曲线的比降趋势突变位置作为阈值(1×10^(-4) W/m^(2)),提取出大约3.2万条长度超过200 m的高能河谷或泥石流易发沟谷。这些沟谷基本位于金沙江和雅砻江干流中下游,在大约30 km距离的缓冲区范围内密集分布,其数量与缓冲区宽度存在乘幂函数关系。在全球变暖背景下,未来发生极端气象事件可能性趋于增加,这些地带,尤其是梯级库区河段应做为泥石流灾害的重点防范区。研究的最终结果提供了金沙江流域泥石流易发沟谷的空间位置及ω值的点阵数据集,可供检索高能河谷的准确位置,也可作为相关地质灾害与地表过程研究的基础数据和资料。

明槽支流交汇区水动力特性PIV试验研究

针对低流量比条件下明槽干支流交汇支流汇入区水流结构十分复杂的问题,基于物理模型试验的方法,采用PIV粒子图像测速技术观测不同交汇条件下明槽支流时均流速及三维流速空间分布,分析支流流场的变化特征。结果表明,汇流比较小时,由于干流水体的顶托作用,支流表层水体会出现不同程度上的回流现象,底层水体顺流汇入干流,且有较为明显的斜向混合界面;随着汇流比的增大,干流对支流左岸水流结构影响逐渐减小。在交汇角为30°、90°时,靠近支流右岸的水流结构受干流水体顶托作用影响最大;在交汇角为150°时,支流基本处于回流状态,交汇口处形成最大回流流速区。研究结果可为库区支流营养盐富集导致水华频发等研究提供理论支撑。

射吸式旋流排水采气装置结构参数优化

针对天然气开采过程中产生的井底积液问题,本文提出一种射吸式排水采气装置,并通过数值模拟对其内部流程进行仿真分析,对比分析了旋流工具结构参数对排水采气效果的影响,并根据其仿真结果对旋流工具的结构参数进行优化,得到了确定工况下最佳的结构参数。