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北方土石山区不同粒径团聚体特征及其对坡面侵蚀过程的影响

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水土保持研究 2024年

作者：陈仕媛马岚陈佩岩北京林业大学水土保持学院北京师范大学地理科学学部

[目的]探究不同雨型下坡面侵蚀过程,阐明团聚体稳定性特征与坡面侵蚀之间的定量关系,为北方土石山区水土流失治理提供理论依据。[方法]以北方土石山区2种典型褐土（石灰性褐土、黄土性褐土）为研究对象,通过LB法分析了7 mm粒径团聚体稳... 详细信息

[目的]探究不同雨型下坡面侵蚀过程,阐明团聚体稳定性特征与坡面侵蚀之间的定量关系,为北方土石山区水土流失治理提供理论依据。[方法]以北方土石山区2种典型褐土（石灰性褐土、黄土性褐土）为研究对象,通过LB法分析了7 mm粒径团聚体稳定性,并设计总降雨量相同的增强型、减弱型、谷值型、峰值型4种降雨类型,分析了不同雨型下土壤侵蚀过程,并将各粒径团聚体稳定性特征参数Ka替换WEPP模型中的可蚀性因子Ki计算预测值,用Nash-sutcliffe有效性E对比模拟值与实测值,分析了模型适用性。[结果]在LB法3种处理下2种土壤团聚体稳定性大小均表现为快速湿润>湿润震荡>慢速湿润,大粒径范围团聚体稳定性较小粒径范围团聚体低,粒径范围<2 mm及2～3 mm团聚体稳定性最好,且黄土性褐土团聚体稳定性小于石灰性褐土。不同雨型下,谷值型坡面产流产沙总量最大,是峰值型产流产沙量1.6,1.3倍。同一降雨强度出现在不同阶段,对径流强度和产沙率有显著影响,峰值型和谷值型起始阶段的径流强度和产沙率均大于结束阶段,黄土性褐土径流强度和产沙率均大于石灰性褐土。各团聚体粒径在增强型和减弱型雨型下坡面侵蚀模拟效果较好,在3～5 mm粒径团聚体模拟效果最好,有效性计算值达到0.8以上。[结论]用不同粒径团聚体稳定性表征土壤可蚀性参数模拟效果较好,可为北方土石山区水土保持有效性评价提供参考。

关键词：粒径团聚体稳定性雨型土壤侵蚀径流泥沙

基于CMIP6耦合WRF的黄河上游复合干旱热浪事件演变规律

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水利学报 2024年第8期55卷 908-919页

作者：门宝辉吕行陈仕豪王红瑞华北电力大学水利与水电工程学院北京102206 北京师范大学水科学研究院北京100875

复合干旱热浪事件较传统极端气候事件破坏性更强,近年来在全球范围内发展迅速,黄河上游作为气候敏感区受其影响尤其突出,刻画其特征并分析未来可能气候条件下的演变趋势对事件防控有重要意义。本文提出了一种基于第六次国际耦合模式比... 详细信息

复合干旱热浪事件较传统极端气候事件破坏性更强,近年来在全球范围内发展迅速,黄河上游作为气候敏感区受其影响尤其突出,刻画其特征并分析未来可能气候条件下的演变趋势对事件防控有重要意义。本文提出了一种基于第六次国际耦合模式比较计划CMIP6耦合天气预报研究模式WRF的未来气象数据动力降尺度方法。识别了黄河上游不同情景下的复合干旱热浪事件及其特征,揭示了复合事件与单一事件的区别,分析了复合干旱热浪事件的未来演变规律。结果表明:(1)历史期、SSP245和SSP585情景下复合干旱热浪事件较单一事件的温度升高3.8%、13.1%、13.5%,干旱指数降低5.8%、2.6%、2.6%,极端特征更加显著。(2)SSP245情景下复合干旱热浪事件特征呈西南高、东北低的空间分布形式,而在SSP585情景下以北部、东部区域分布最高。(3)未来各情景下区域整体复合干旱热浪事件特征呈显著上升趋势,其中SSP585的上升趋势高于SSP245。

关键词： CMIP6 黄河上游 WRF模式复合干旱热浪事件 MK趋势检验

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城市群大气污染传播模式可视分析

城市群大气污染传播模式可视分析

作者：陈仕杰西南科技大学

学位级别：硕士

基于参数辨识和滑模控制的永磁同步电机调速系统研究

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基于参数辨识和滑模控制的永磁同步电机调速系统研究

作者：陈峒月大连交通大学

学位级别：硕士

北方土石山区冻融与水力复合作用对土壤侵蚀的影响

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水土保持学报 2024年

作者：杨浩宇马岚陈仕媛北京林业大学水土保持学院北京林业大学国家林业和草原局水土保持重点实验室北京林业大学山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站

[目的]揭示冻融与水力作用在不同条件下对北方土石山区土壤侵蚀的影响。[方法]以北京市鹫峰地区土壤为研究对象,采用室内径流冲刷及冻融设备进行模拟试验,探讨在冻融与水力作用下冻融循环次数、坡度、流量、土壤初始含水率和冻融温差这... 详细信息

[目的]揭示冻融与水力作用在不同条件下对北方土石山区土壤侵蚀的影响。[方法]以北京市鹫峰地区土壤为研究对象,采用室内径流冲刷及冻融设备进行模拟试验,探讨在冻融与水力作用下冻融循环次数、坡度、流量、土壤初始含水率和冻融温差这5个影响因素对土壤产沙量与抗冲性的影响。[结果](1)土壤抗冲系数对各因素敏感程度大小为坡度>流量>冻融温差>冻融循环次数>初始含水率,其中坡度与流量对其具有显著影响(p坡度>冻融温差>土壤含水率>冻融循环次数,其中流量对其具有极显著影响(p<0.01),坡度与冻融温差对土壤产沙量具有显著影响(p<0.05)。(2)冻融循环次数、坡度及流量的大小与土壤抗冲系数呈负相关,冻融温差大小却与其呈正相关,而抗冲系数随土壤初始含水率的增加呈先减小后增大的趋势。(3)土壤产沙量随流量、坡度和冻融循环次数的增大而增大,随着冻融温差整体温度的增大而减小;随着土壤含水率的增加,土壤产沙量呈先增大后减小的趋势;在冻融循环次数为7,10次时,土壤产沙率在径流冲刷中期(3～6 min)会有峰值出现(96.7～99.7 g/min),随后趋于平稳。[结论]北方土石山区土壤在冻融与水力复合作用下受多种因素影响密切,研究结果有助对该地区复合侵蚀防治及合理配置水土保持措施提供理论支持。

关键词：冻融作用水力作用侵蚀规律抗冲性产沙量产沙率

玄武岩&聚脲复合纤维增强水性环氧涂层的磨／蚀性能

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中国表面工程 2024年

作者：樊小强陈仕鹏黄宇蔡猛西南交通大学材料科学与工程学院材料先进技术教育部重点实验室中国工程物理研究院电子工程研究所

高性能树脂涂装于装备，保障其在多变环境与工况下全寿命周期高功效服役。然而，传统水性环氧树脂涂层固化特性及工艺引起的内部微缺陷现象会导致涂层快速丧失对结构件的长期保护作用，难以满足涂装防护的防腐耐磨需求。对此，综合聚脲... 详细信息

高性能树脂涂装于装备，保障其在多变环境与工况下全寿命周期高功效服役。然而，传统水性环氧树脂涂层固化特性及工艺引起的内部微缺陷现象会导致涂层快速丧失对结构件的长期保护作用，难以满足涂装防护的防腐耐磨需求。对此，综合聚脲纳米纤维和玄武岩纤维的结构与性能优势，利用聚合物原位生长技术在玄武岩纤维表面均匀包覆聚脲纳米纤维，成功研制了玄武岩&聚脲复合纤维，并与环氧树脂共混得到复合涂层。依据摩擦学、力学和耐候性能等典型服役参数测试结果，分析了复合纤维对水性环氧涂层防护性能的强化模式和作用机理。相比于单一玄武岩纤维树脂涂层，复合纤维涂层在3.5 wt.% NaCl溶液中浸泡72 h后涂层阻抗值提升了近35倍，盐雾试验21 d后表面状态完整无明显腐蚀现象。同时凭借玄岩纤维的强化作用，玄武岩纤维承载了摩擦副的交变应力，吸收了涂层变形过程中的能量，复合纤维涂层磨痕宽度降低约200 μm，磨损率降低约78%。研究成果验证了纤维／环氧树脂复合体系解决水性环氧涂层“磨-蚀”问题的可行性，可为进一步优化纤维／环氧树脂复合涂层制备工艺、探究纤维位向分布对复合涂层综合性能影响规律及强化机理奠定基础。

关键词：纤维环氧树脂复合物摩擦磨损

微米级SiO_(2)中空微球的制备及自组装光子晶体的红外性能

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硅酸盐学报 2024年第6期52卷 1996-2002页

作者：吴文强李帅陈仕乐郎莹汪长安景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院江西景德镇333403 清华大学材料学院新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室北京100084

以聚苯乙烯(PS)为模板、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面改性剂、正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源,采用硬模板包裹法结合乙酸乙酯浸蚀的工艺,制备了微米级SiO_(2)中空微球,并进行垂直沉积自组装成微米级SiO_(2)中空微球光子晶体,研究了TEOS... 详细信息

以聚苯乙烯(PS)为模板、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面改性剂、正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源,采用硬模板包裹法结合乙酸乙酯浸蚀的工艺,制备了微米级SiO_(2)中空微球,并进行垂直沉积自组装成微米级SiO_(2)中空微球光子晶体,研究了TEOS含量、浸蚀条件对中空微球形貌的影响,以及垂直沉积自组装溶液浓度对微米级SiO_(2)中空微球光子晶体红外性能的影响。结果表明:随着TEOS含量的增加,SiO_(2)包覆层表面由疏松变得致密,进一步增加会生成次生SiO_(2)颗粒,导致均匀性变差;在60℃乙酸乙酯中浸蚀10 min时,微米级SiO_(2)中空微球分散性好、球形度高,直径达到1570 nm、壁厚达到65 nm;随着自组装溶液质量浓度的增大,微米级SiO_(2)中空微球的排列变得整齐、层数增多,红外反射率升高,在溶液质量浓度为0.005 g/m L时反射率最高为85%。微米级SiO_(2)中空微球光子晶体除实现红外辐射调控之外,还具有隔热性能好、比重小等优点,在航空航天飞行器的红外隐身涂层、建筑保温等领域具有重要的应用前景。

关键词：乙酸乙酯微米级二氧化硅中空微球光子晶体红外发射率

超深软土区真空预压对复合地基的影响及其防治

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地下空间与工程学报 2024年第2期20卷 690-700页

作者：陈仕文李栋汪旭珠海市规划设计研究院广东珠海519000 广东省滨海地区防灾减灾工程技术研究中心广东珠海519000

在超深软土区,地块进行真空预压处理时可能会对近邻既有复合地基产生不利影响,针对性分析这种影响并寻求实用的防治方法具有重要意义。本文以某深厚软土区实际工程为原型,建立了平面应变模型,还原路侧真空预压过程,探索了复合地基受到... 详细信息

在超深软土区,地块进行真空预压处理时可能会对近邻既有复合地基产生不利影响,针对性分析这种影响并寻求实用的防治方法具有重要意义。本文以某深厚软土区实际工程为原型,建立了平面应变模型,还原路侧真空预压过程,探索了复合地基受到的影响,并分析了4种对策的效果。结果表明:(1)真空预压产生的水平位移在场地边缘最大,场地边缘与复合地基之间的过渡区变形剧烈,承受了两个区域之间主要的水平和沉降变形差;(2)对于低渗透性的软土,真空预压产生的沉降主要集中在地表以下15 m范围内,深层的排水板对沉降贡献率低;(3)负压经历了从排水板向土体,从上至下的传递过程,排水板与土体之间的孔压差随着排水板深度增大而减小;(4)群桩中边桩侧向位移最大,弯矩是桩破坏的控制指标,群桩可能从边桩破坏,然后向地基中心蔓延;(5)增大场地处理边缘与路基距离、复合地基施工前先对路基进行真空预压处理、缩短地路基边缘排水板的长度以及在过渡区靠近路基一侧增加钢混支护,均是控制复合地基变形和受力的有效措施。

关键词：复合地基超深软土真空预压悬浮桩防治措施

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加筋路堤下刚性桩复合地基变形特性分析

公路交通科技 2024年第8期41卷 106-113页

作者：陈仕文唐昌意李栋珠海市规划设计研究院广东珠海519000

刚性桩复合地基在珠海地区软土区道路工程中应用时常出现沉降和不均匀沉降较大的问题,进而引发沿路管线破坏和路面波浪起伏。为了解决深厚软土区刚性桩复合地基存在的沉降和差异沉降过大问题,优化复合地基设计,为防治道路病害提供参考,... 详细信息

刚性桩复合地基在珠海地区软土区道路工程中应用时常出现沉降和不均匀沉降较大的问题,进而引发沿路管线破坏和路面波浪起伏。为了解决深厚软土区刚性桩复合地基存在的沉降和差异沉降过大问题,优化复合地基设计,为防治道路病害提供参考,本研究通过数值计算方法建立了平面应变模型。将三维桩体和桩帽进行二维等效,并考虑了路堤填注和土体固结的过程,分析了基准工况和不同参数条件下加筋路堤下刚性桩复合地基变形特性。结果表明:刚性桩复合地基的变形可分为变形协调区、统一沉降区和压缩变形区,其中变形协调区主要影响差异沉降,压缩变形区主要影响总沉降,统一沉降区则因自身压缩变形小,随复合地基整体下沉,而起到减小总沉降的作用;在桩两端约束强于桩中部约束的情况下,边桩可能首先在中部发生弯曲破坏;刚性桩复合地基施工过程中出现的路堤外隆起现象会在工后逐步消失并在路堤带动下发生沉降;参数分析结果表明,持力层的强度、桩端嵌入持力层深度对路堤沉降影响最大,而桩间距、桩帽尺寸对差异沉降影响最大,场坪土的强度及砂黏性、褥垫层厚度、地下水深度对路堤沉降均有一定影响,但影响较为有限。因此,对于深厚软土区域,根据软土厚度确定桩长并合理增大桩间距和桩帽尺寸,可以控制路堤沉降并节省工程造价。

关键词：道路工程变形特性数值计算刚性桩复合地基软基处理