Transformation of Wave Energy Spectrum in Shallow Water

Combined with irregular wave-maker, the growing process of Wave Energy Spectrum in shallow water can be studied in wind wave channel on different water depth conditions, and its transformation characteristics and rules can be obtained.

Experimental Study of Wave Energy Spectrum in Shallow Water

Wave energy spectrum in shallow water can be studied in wind wave channel in combination with irregular wave- maker. Fetch length is successfully extended and by 'Relay' method the corresponding spectrum pattern and the wind velocity scale are obtained.

Fluorescence spectrum characteristic of ethanol-water excimer and mechanism of resonance energy transfer

The steady-state fluorescence spectrum characteristic of ethanol-water excimer has been studied in this paper. By analysing the features of the sharp emission spectrum with fine structures in a shortwave band and the characteristics of the broad and featureless fluorescence peaks in the longwave band, one can conclude that the excimers are formed between the new ethanol-water cluster molecules in the excited state and the ground state through the interaction among different chromophores. The excitation spectra in the two fluorescence bands have been studied, and their emission mechanisms have been ascertained based on the energy transfer theory. Furthermore, the critical distance of the resonance energy transfer has been calculated.

EFFECT OF WATER DEPTH ON WIND-WAVE FREQUENCY SPECTRUM Ⅱ. VERIFICATION AND COMPARISON

The spectrum derived in Part 1 of the presert paper is here systematically verified with field data andcompared at some length with that obtained by multiplying the deep-water spectrum with theKitaigorodskii factor.

成像测井解释评价方法及其地质应用

为了系统梳理成像测井解释评价存在的问题并拓展其在地质与工程领域中的应用范围,首先回顾了成像测井采集系列的发展历程及资料处理步骤与解释流程,然后提出了“四个层次”为约束(图像直接解释、常规测井约束、岩心约束以及地质理论约束)的成像测井精细解释方法。成像测井相模式可划分出具有地质意义的块状、条带状、线状、斑状、杂乱、递变模式和对称沟槽状模式七大类。成像测井可用于岩心定向、地层产状获取、裂缝评价、断层性质分析、地应力方向判别、沉积特征拾取以及古水流方向判别等领域中。通过阿尔奇公式反算,成像测井数据矩阵可以生成孔隙度频谱以及视地层水电阻率谱,并可分别运用于储层质量评价以及流体性质识别。成像测井切片处理可凸显沉积纹层等信息,可实现细粒沉积岩纹层结构拾取及非常规油气储层高分辨率测井评价。Poro Tex图像结构分析技术可用于拾取孔洞缝等储集空间特征,并定量计算孔隙度和裂缝孔隙度等参数,因此被广泛运用至非均质性较强的碳酸盐岩储层测井综合评价工作中。研究成果可规避成像测井解释中的误区同时可扩展成像测井应用领域。

海面乳化溢油水包油乳化液的LIF接收光功率饱和强度分析

海面溢油的水包油乳化液对海洋造成严重的危害,水包油乳化液的识别以及定量分析,对于海洋污染的处理以及海洋环境的恢复具有重要意义。近年来一些研究对较薄的乳化溢油进行了定量分析,然而对于油层较厚的乳化溢油却鲜有深入的研究。激光照射到海面的水包油乳化液产生的荧光,在一定条件下会开始出现饱和而不再变化,针对这一饱和临界点以及相关范围的水包油乳化液的光谱特征进行研究。根据LIF探测系统接收到的光功率与BRRDF数值的关系,使用BRRDF模型对荧光光谱进行仿真。分析的油品使用Romashkino油和Petrobaltic油,分别代表深色不透明的油和明亮透明的油。提出一种针对厚度较大的水包油乳化液的荧光强度计算方法,计算出两种油在不同浓度和乳化时间下的乳化液出现荧光饱和的厚度。对计算结果进行比较可以看出饱和厚度随着浓度的增加而降低,随着乳化时间的增加而降低。分析结果显示,对于海水中的深色不透明的油的水包油乳化液,LIF接收到的荧光强度通常会出现饱和,因此单独使用LIF系统无法判断出超过饱和厚度的乳化液层的厚度。设计了一个4层神经元的神经网络,对饱和临界点附近的荧光光谱对乳化液浓度的识别能力进行验证。验证结果显示,不同浓度的水包油乳化液,只要达到或超过饱和厚度,其荧光光谱就具有较好的鉴别能力,可以用来区分不同浓度的乳化液。对于那些距离饱和厚度比较远的样本,荧光光谱具有分辨乳化液是否达到饱和厚度的能力。这些实验和结论将对较厚的水包油乳化液的识别和定量分析研究提供参考。

黄河水沙监测数据分析与模型构建

对黄河水沙监测数据进行分析研究,使用相关性分析、回归分析、Mann-Kendall非参数检验、奇异谱分析等方法构建数学模型.分析含沙量与各因素的关系、水沙通量变化规律、水沙通量趋势预测、河底高程变化规律预测等问题,并提出水沙通量监测的优化策略.在环境治理、调水调沙、防洪减灾等方面具有一定的现实意义.

基于B/S和SOA架构的LIMS系统设计与研究

为提升水质检测业务的专业化、智能化、系统化、自动化水平,针对新发展阶段下水利高质量发展对水质信息管理的需求,研究并开发基于B/S系统架构和SOA设计架构的新型综合性水质信息管理系统(LIMS),运用仪器谱图识别及数据提取、PHP与MySQL融合、仪器谱图与原始记录自动关联等技术,在一定程度上提高水质数据的电子化无纸化获取、处理、传输及应用等方面的管理水平,实现水质检测业务流程与资源的动态关联和闭环追溯,提升水质监测评价工作的管理效率和质量管理能力。基于B/S和SOA架构的LIMS在前沿高新技术中的应用研究,为水质检测和管理的各项活动提供智能、高效的数据支持平台,也为水利行业信息系统管理建设及水域功能监测监管提供技术支撑。

长江口鱼类群落粒径结构特征及群落稳定性评估

为了解长江口鱼类群落粒径结构特征及群落稳定性状态,实验基于2018年长江口四季鱼类资源与环境调查数据,利用标准化粒径谱、群落稳定性评估模型对鱼类群落特征进行了探究,并利用营养指数法对长江口水体生态环境质量状况进行了综合评价。结果显示:①长江口鱼类粒级主要分布在−2~6范围内,曲线穹顶位于0~3粒级范围,鱼类群落以小型鱼类为主,整体处于受干扰状态;②北支和南支的鱼类群落存在季节变化,北支粒径谱曲率夏季最大(–0.04),秋季最小(–0.41),生物量与数量相对关系统计量W值为–0.11~0.12;南支粒径谱曲率夏季最大(–0.04),冬季最小(–0.24),W值为–0.03~0.37;③南支鱼类群落稳定性系数均值为0.57,北支均值为0.43,4个季节南支与北支鱼类群落稳定性程度不同。水质营养指数表明,北支富营养化程度(18.89)较南支(5.43)高,且富营养化指数和群落稳定性系数呈显著负相关,水体富营养化或对长江口鱼类群落系统偏离稳定状态有重要影响。研究表明,长江口鱼类群落粒径偏小,鱼类群落稳定性不高,水质呈富营养化状态。本研究探究了全面禁捕前长江口鱼类粒径结构特征并评估了鱼类群落稳定性,为长江口禁渔效果评价提供了前期研究依据。

不同含水量砂岩的中红外光谱特征与预测模型研究

水对岩石具有软化、溶蚀等作用,准确预测岩石的含水量对岩土工程的地下深部开采至关重要。该文将中红外光谱技术应用于砂岩的含水量分析,研究了不同砂岩样品的中红外光谱特征与其含水量之间的关系。通过多种预处理方法提取有效特征向量,构建了针对砂岩含水量的中红外光谱预测模型。结果表明,多元散射校正+偏最小二乘法、归一化特征向量提取+随机森林及一阶微分+支持向量机3种模型在测试集上预测的含水量与实测值之间的相关系数(R2)分别为0.985、0.995和0.951,均方根误差分别为0.074、0.022和0.137,即特征向量提取+随机森林的预测模型效果最佳。该方法通过中红外光谱技术实现了砂岩含水量的无损、快速分析,为地质工程中砂岩的水分预测提供了参考。

大型空泡水洞试验设施结构有限元分析

大型空泡水洞试验设施是目前中国规模最大的水洞系统,为评估其整体结构强度和抗震设计安全性,对空泡水洞结构进行三维有限元数值分析,考虑正常工作工况和地震载荷作用极限工况下的结构刚强度,基于振型分解反应谱法计算了地震惯性加速度载荷,并对结构地震位移响应进行校核。结果表明:空泡水洞的结构变形在正常工作工况主要表现为水洞内壁的膨胀变形,在极限工况下主要表现为由地震载荷引起的水洞顶部水平位移;空泡水洞高应力区域主要位于结构角隅处的筒壁和加强筋。这对中国自主研发大型空泡水洞具有重要的借鉴意义。

基于宽频阻抗谱的电缆绝缘水树定位机理及算法研究

XLPE配网电缆水树故障频发,对电网的安全运行造成威胁。为研究基于宽频阻抗谱的配网电缆水树定位机理,开展加速水树老化实验并测量水树生长不同阶段的电缆微元参数变化,建立电缆水树截面的有限元模型,仿真验证实验测量结果;确定定位算法中的最佳窗函数及入射波形,优化定位算法并依据实验结果验证算法的有效性。结果表明,水树的生长将造成该区域电导和电容的增加,基于宽频阻抗谱的定位方法对于水树引发的局部电容微小变化较敏感,对电导变化不敏感,电容变化定位图谱为典型的双峰特征,且反射峰值大小与局部电容变化量成正比。

拉曼光谱联合WOA特征筛选的矿井水源识别方法研究

在矿井突水灾害防治过程中,准确、快速判别突水水源类型对煤矿安全生产意义非常重大,而传统的水化学方法存在耗时长、检测复杂等不足,为此提出采用拉曼光谱进行矿井突水水源辨识这一新思路。首先从淮南矿区采集老空水、顶板砂岩裂隙水、奥灰水、太灰水和地表水以及它们混合的水样作为实验对象,并借助拉曼光谱系统收集水样的拉曼光谱数据。随后,采用常见的光谱预处理方法对原始拉曼光谱进行降噪。接着,采用鲸鱼优化算法(WOA)对水样的拉曼光谱进行特征信息筛选,得到最能够表征矿井水样的特征拉曼信息。最后,将筛选出的特征拉曼信息作为输入,分别构建BP神经网络(BPNN)、K-近邻算法(KNN)、支持向量机(SVM)、决策树(DT)以及朴素贝叶斯(NB)分类模型,以此来验证拉曼光谱结合WOA筛选特征拉曼信息用于矿井水源识别的可行性。实验证明:利用WOA可以从2048个拉曼数据点中筛选得到102个特征拉曼信息,将拉曼信息的点数缩减为原来的4.98%,而且WOA筛选的特征拉曼信息的建模精度高于全拉曼数据建模精度,此外,采用WOA筛选的特征拉曼信息构建BPNN、KNN、SVM、DT和NB水源辨识模型时,其分析速度都有着不同程度的提升。研究结果表明,采用WOA筛选矿井水源拉曼光谱的特征信息,可以有效地减少拉曼光谱数据的冗余,提升拉曼光谱分析的速度,这可以为矿井水源的快速检测提供借鉴。

光谱法测量水体特征污染物的研究

论文首先利用光谱分析仪器,通过光谱法对硝基苯、2-氯苯酚、常见植被等河水溶液进行吸收光谱的测量;其次,通过定性、定量的测量分析,分别得到对应情况下水体的光谱测量结果,即在一般情况下,河流水质的有机污染物主要来自周边植被,如果存在硝基苯、二氯酚等特征污染物突发污染,污染物的浓度与吸光度在一定的浓度范围内呈现线性关系。论文研究结果表明,通过光谱的变化可以明显反应、快速识别出水体中存在的特征污染物,实现针对特定有机污染物的防控与预警等功能,能够很大程度地提高水体污染物质治理的效率等。

紫外可见光谱在水质COD检测中的应用研究

加强水质监测是严控水污染和确保水质健康的关键性工作,为加强对水质污染问题的处理,文章提出紫外可见光谱技术在水质COD检测中的应用,从检测原理入手,提出了一种预测模型,以达到检测水质COD的目的。

赤芝中腺苷和尿苷HPLC指纹图谱及含量分析

采用指纹图谱对赤芝水溶性成分中的腺苷和尿苷进行检测及含量测定,寻找不同来源孢子粉和子实体的含量变化规律,结果表明,不同来源和处理的灵芝粉和孢子粉在指纹图谱上有明显差异。赤芝菌盖中尿苷含量为0.072~0.849 mg·g^(-1),菌柄中尿苷含量为0.056~0.302 mg·g^(-1),破壁孢子粉中尿苷含量为0.032~0.089 mg·g^(-1);赤芝菌盖中腺苷含量为0.019~0.118 mg·g^(-1),菌柄中腺苷含量为0.005~0.024 mg·g^(-1),破壁孢子粉中腺苷含量为0.024~0.107 mg·g^(-1);同品种不同潮次采收的未破壁孢子粉主要成分含量无较大差异;同一品种的破壁孢子粉和未破壁孢子粉之间也无明显差异,但同一品种不同批次的赤芝中腺苷和尿苷含量差异显著。因此,可利用高效液相色谱法指纹图谱在8.5~20.0 min的区域内破壁孢子粉只有一个峰鉴别出破壁孢子粉,利用尿苷和腺苷的含量鉴别孢子粉中是否含有灵芝粉。

水下成像系统中的硒化锑异质结光电探测器的性能优化

海洋资源的开发利用和保护对人类的生存和发展具有重要意义。水下光成像是一种利用光在水下环境中实现数据传输的技术,对于了解海洋和水下环境的承担重要的角色。然而,光电探测器作为水下光通信系统的核心,受困于弱光探测能力差、耐水性差和检测率低。采用近距离升华(Sb_(2)Se_(3))和旋涂法(ZnO)制备的Sb_(2)Se_(3)/ZnO异质结光电探测器在零偏压条件下表现出优异的光探测性能,光暗电流比达4.42E+04,带宽带响应谱范围为360~850 nm,响应度高达13.7 mA·W^(-1),比探测率超过4.3E+11 Jones,在5E-4 mW·cm^(-2)的微弱光强实现光响应。这项工作为水下成像系统提供了一个可靠的高质量光电探测器,这将促进海洋科学的研究与发展。

纳米SiO_(2)气凝胶水泥基复合材料中水的形态分布规律研究

为了研究纳米SiO_(2)气凝胶对水泥基复合材料水分分布机制的影响,采用LF-NMR技术对室温环境下不同掺量(0、5%、7%、10%)纳米SiO_(2)气凝胶水泥基复合材料(AIC)吸水30 min后的T2信号进行了测试,在真空饱和的条件下,采用孔隙体积内饱水度描述AIC吸水前后含水量空间变化。结果表明:AIC0、AIC5、AIC7、AIC10试件的T2谱最高峰的峰面积所占比例分别为83.0%、78.7%、79.3%、79.6%,掺入纳米SiO_(2)气凝胶降低了最高峰的峰面积;当纳米SiO_(2)气凝胶掺量由0增至10%时,AIC试件的吸附水、毛细管水及孔隙水饱水度均减小;纳米SiO_(2)气凝胶能降低AIC的自由水存储性能。

盐碱湿地水溶性物质对冻融干扰的响应

以松嫩平原盐碱区查干湖湿地土壤为试材,采用模拟冻融培养的方法,研究不同冻融温度、冻融循环次数对土壤水溶性有机碳(WSOC)含量变化及水溶性物质荧光特性的影响,以期揭示盐碱湿地土壤水溶性物质对冻融循环和冻融温度的响应,为评价土壤肥力、资源的合理利用和土壤环境的修复提供参考依据。结果表明:湿地0~20 cm土层的土壤WSOC含量高于20~40 cm土层;冻融干扰对土壤水溶性有机碳含量有显著性影响;随着冻融循环次数的增加,土壤水溶性有机碳含量呈增加的趋势;冻融温度和冻融循环次数交互存在时影响土壤水溶性碳含量变化。不同冻融处理土壤WSOC均由类腐殖质酸组成,-25~5℃冻融温度样品中含有的腐殖酸含量最高;冻融处理影响了土壤水溶性物质的荧光强度,但并未影响土壤水溶性物质的结构变化。

基于功率谱密度的地下水管道漏水点智能检测

为及时发现管道漏水问题,提高检测准确率,提出一种基于水声信号的地下水管道多漏水点检测方法。在地下水管道安装两个电压式加速度传感器,采集漏水信号,根据冲激响应函数、差分方程分析FIR滤波装置去噪原理,结合等波纹逼近、雷米兹算法设计其内部运算,完成漏水信号的去噪处理;使用功率谱密度描述信号频带分布情况,判断水管道是否漏水,若漏水,根据信号时延差及其在管道中的传播速度,确定漏水点位置。仿真结果表明,所提方法去噪效果好,能有效检测出水管道漏水点位置,且检测精度高,用时短,可广泛使用。