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Urban flood inundation and damage assessment based on numerical simulations of design rainstorms with different characteristics

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Science China(Technological Sciences) 2020年第11期63卷 2292-2304页

作者： MEI Chao liu jiahong WANG Hao LI ZeJin YANG ZhiYong SHAO WeiWei DING XiangYi WENG BaiSha YU YingDong YAN DianYi State Key Laboratory of Simulation and Regulation of Water Cycle in River Basin China Institute of Water Resources and Hydropower ResearchBeijing 100038China Engineering and Technology Research Center for Water Resources and Hydroecology of the Ministry of Water Resources Beijing 100044China

In the context of global climate change and urbanization,urban flooding is an important type of natural disaster that affects urban development,especially in China,which is experiencing rapid *** the past 10 years,urban flooding events have caused huge disaster losses in Chinese *** has resulted in significant negative effects on the urban infrastructure,socioeconomic systems,and urban residents,thus causing widespread *** have confirmed the change in extreme rainstorms is due to the changing environments in many cities *** studies on the impact of these rainstorms with different characteristics for urban flooding is valuable for coping with unfavorable *** addition,numerical simulations provide an economical and viable means to perform these *** paper presents a numerical model of Xiamen Island in *** were conducted for 12 design rainstorm events with different return periods,rain patterns,and *** results indicate that,in the case of an equal rainfall amount,the rainfall intensity is the key factor that affects the inundated area,depth,and ***,the rainfall intensity is not the only determining factor;the rainfall pattern also affects the *** regard to the rainfall pattern,a higher rainfall peak coefficient usually leads to severe urban inundation and *** a result,the lag time would be shorter,which may further exacerbate the impact of urban flood *** results of this study provide insights into managing flood risks,developing urban flood prevention strategies,and designing flood prevention measures.

关键词： urban flood flood damage assessment flood disaster management numerical simulations design rainstorms

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步进扫描投影光刻机照明系统技术研究进展

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激光与光电子学进展 2022年第9期59卷 197-205页

作者：刘佳红张方黄惠杰中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室上海201800 中国科学院大学北京100049

光刻技术是制造集成电路的核心技术,光刻机是制造集成电路的核心设备,照明系统是光刻机的核心部件之一。介绍了深紫外步进扫描投影光刻机照明系统的工作原理,重点分析了光瞳整形技术、光场匀化技术和偏振照明技术,归纳和概述了相关的技... 详细信息

光刻技术是制造集成电路的核心技术,光刻机是制造集成电路的核心设备,照明系统是光刻机的核心部件之一。介绍了深紫外步进扫描投影光刻机照明系统的工作原理,重点分析了光瞳整形技术、光场匀化技术和偏振照明技术,归纳和概述了相关的技术原理和实现方法。

关键词：光刻机照明系统步进扫描投影光瞳整形光场匀化偏振照明

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基于人工神经网络的流域多主体水生态补偿核算模型

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应用基础与工程科学学报 2022年第2期30卷 257-267页

作者：刘家宏鲁佳慧燕文昌于赢东张蕊中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 水利部水资源与水生态工程技术研究中心北京100044 山西水资源研究所有限公司山西太原030000

水生态补偿是协调流域内生态保护主体与经济发展主体之间竞争用水关系的重要手段.水生态补偿机制实施过程中存在补偿金量化、多主体之间额度分配比例确定等一系列难题,目前国内3个主体以上的流域水生态补偿案例较少.本文基于人工神经网... 详细信息

水生态补偿是协调流域内生态保护主体与经济发展主体之间竞争用水关系的重要手段.水生态补偿机制实施过程中存在补偿金量化、多主体之间额度分配比例确定等一系列难题,目前国内3个主体以上的流域水生态补偿案例较少.本文基于人工神经网络多元非线性回归方法,构建了流域多主体水生态系统服务价值的核算模型;考虑流域内各主体的人均生态服务价值的水平及其横向对比,利用S型Pearl生长曲线函数确定各主体的人均水生态补偿系数,进而计算出各主体的水生态补偿总额.模型在汾河流域进行了实证应用,基于汾河流域6个地级行政分区2013~2017年的水资源、水生态和社会经济等模拟计算了各地市逐年的生态补偿金额.结果表明,2013年忻州市和晋中市受偿金额分别为1185万元和45万元,太原市、临汾市、吕梁市和运城市的支付金额分别为423万元、393万元、291万元和123万元.2013~2017年,太原市水生态补偿一直处于支付状态,其中2015年支付所占比例最高,为59%,2016~2017年支付金额减少,2017年支付比例降低为6%.基于人工神经网络流域多主体水生态补偿核算模型可实现补偿金的动态核算,为流域补偿提供借鉴和参考.

关键词：水生态补偿核算模型人工神经网络水生态系统服务价值汾河流域

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Corrigendum to"SEMA4D acts as a novel oligogenic pathogenic gene of idiopathic hypogonadotropic hypogonadism through the PlexinB1/MET/RND1/RHOA/RAF1/MAPK signaling axis"[Genes&Diseases 10(2023)65-68]

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Genes & Diseases 2024年第4期11卷 428-429页

作者： Daoqi Wang Yonghua Niu jiahong Tan Jiaxin Wang Le Ling Yinwei Chen Jianan Gong Hao Xu Qing Ling Jianhe liu Jihong liu Department of Urology The Second Affiliated Hospital of Kunming Medical UniversityKunmingYunnan 650033China Department of Urology Tongji HospitalTongji Medical CollegeHuazhong University of Science and TechnologyWuhanHubei 430030China Department of Pediatric Surgery Tongji HospitalTongji Medical CollegeWuhanHubei 430030China Department of Obstetrics and Gynecology The First People's Hospital of Yunnan ProvinceKunmingYunnan 650034China Department of Urology First Affiliated Hospital of Harbin Medical UniversityHarbinHeilongjiang 150007China

The authors regret to correct the error in the order of the institute of the first author,which should go as the following.

关键词： Cor Diseases pogon

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分布式城市需水预测模型

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科学通报 2017年第24期62卷 2770-2779页

作者：栾勇刘家宏中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 水利部水资源与水生态工程技术研究中心北京100044

城市需水过程和城市土地利用单元的类型密切相关,不同建设用地类型对水资源的需求强度具有显著差异.本研究基于8类城市建设用地与3类主要城市需水过程的空间关系建立了分布式城市需水预测模型.以厦门市为对象进行模型的应用研究,通过PES... 详细信息

城市需水过程和城市土地利用单元的类型密切相关,不同建设用地类型对水资源的需求强度具有显著差异.本研究基于8类城市建设用地与3类主要城市需水过程的空间关系建立了分布式城市需水预测模型.以厦门市为对象进行模型的应用研究,通过PEST软件(parameter estimation)率定了建设用地单元上的需水参数,分析了参数的合理性,预测了厦门市2020年城市的需水总量及其空间分布.结果表明厦门市2020年的城市需水总量将达到36657万吨,比2014年增长24.17%;居民用地和工业用地的需水强度大于其他建设用地类型,厦门岛内居民用地的需水强度远大于厦门市其他行政区居民用地的需水强度.厦门市城市建成区需水量的空间分布与人口密度具有很好的相关性,不同用地类型上需水强度差异明显.

关键词：分布式城市需水预测模型城市建设用地土地利用单元 PEST 需水强度

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基于TELEMAC-2D模型分析不同洪涝情景对城市应急响应时间的影响

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清华大学学报（自然科学版） 2022年第1期62卷 60-69页

作者：邵蕊邵薇薇苏鑫杨志勇刘家宏中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 清华大学水利水电工程系水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084

暴雨洪涝灾害会淹没城市路网进而导致交通与公共服务的中断,增加应急救援时间。该文采用TELEMAC-2D模型模拟了前山河流域五十年一遇与百年一遇设计暴雨情景下的淹没过程,分析了不同的暴雨洪涝情景下前山河流域的医院、消防和公安救援的... 详细信息

暴雨洪涝灾害会淹没城市路网进而导致交通与公共服务的中断,增加应急救援时间。该文采用TELEMAC-2D模型模拟了前山河流域五十年一遇与百年一遇设计暴雨情景下的淹没过程,分析了不同的暴雨洪涝情景下前山河流域的医院、消防和公安救援的响应时间。结果表明:在无暴雨洪涝情景下,研究区域内医院、消防和公安的平均可达时间分别为19、24和15.8 min。五十年一遇的暴雨洪涝情景下,城市部分道路被淹没,医院、消防和公安对研究区域的平均响应时间分别增加到133.7、241.8和201 min,远大于无暴雨洪涝情景。百年一遇暴雨洪涝情景下,大部分道路被淹没,医院、消防和公安对研究区域的平均响应时间分别达到220.1、366和304 min,仅站点周边地区可以得到快速响应,其余地区均无法及时响应。暴雨洪涝对城市应急响应能力的影响显著,及时改善城市路网可以避免造成更大的损失。基于TELEMAC-2D模型模拟的城市暴雨洪涝与应急响应能力评估方法,对城市洪灾的应对具有重要意义,可为城市精细化应急管理提供科学支撑。

关键词：暴雨洪涝公共服务应急响应前山河流域洪涝模拟

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基于降雪识别的1951—2020年京张地区降雪演变趋势分析

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水利水电技术（中英文） 2023年第2期54卷 96-107页

作者：赵莹刘家宏梅超王开博北京工业大学城市建设学部北京100124 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 国家开发银行四川省分行成都610000

【目的】为研究京张地区极端气候变化规律和趋势,【方法】选取1951—2020年北京、张家口两市4个气象站的降水数据,通过参数化降雪识别的方法得到降雪数据,采用气候倾向、非参数M-K突变检验、相关分析等方法,研究降雪量、降雪天数的年际... 详细信息

【目的】为研究京张地区极端气候变化规律和趋势,【方法】选取1951—2020年北京、张家口两市4个气象站的降水数据,通过参数化降雪识别的方法得到降雪数据,采用气候倾向、非参数M-K突变检验、相关分析等方法,研究降雪量、降雪天数的年际变化特点,【结果】结果表明:(1)大雪和极端大雪发生在初冬的概率最高,初春降雪天数最多,导致降雪量在11月和2—3月较大;(2)小雪降雪量减少导致城区站点降雪量呈减少趋势,大雪和极端降雪量的增加导致山区站点降雪呈增加趋势;(3)由于小雪降雪天数降低,京张地区的降雪天数呈减少趋势,其中城区变化趋势比山区更为明显;(4)降雪天数与降雪年内平均相对湿度、平均最高温度相关性较高,其中,城区站点的温度对降雪天数的影响高于湿度,在山区则相反。【结论】该研究可为京张地区冬季降水预测、冰雪气候资源评价及配置提供参考。

关键词：降雪识别演变趋势 M-K突变检验气候变化京张地区

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Multifunctional catalytic sites regulation of atomic-scale iridium on orthorhombic-CoSe_(2)for high efficiency dual-functional alkaline hydrogen evolution and organic degradation

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Journal of Energy Chemistry 2024年第5期92卷 271-281页

作者： Jingjing Huang Chenglin Zhong Yanjie Xia Jia liu Guizhen Li Chao Yang jiahong Wang Qian Wang Zhenbao Zhang Feng Yan Jianghua Wu Yu Deng Zhenjiang Zhou Xingchen He Paul K.Chu Woon-Ming Lau Xue-Feng Yu College of Chemistry and Chemical Engineering Linyi UniversityLinyi 276005ShandongChina Shenzhen Engineering Center for the Fabrication of Two-Dimensional Atomic Crystals Shenzhen Institute of Advanced TechnologyChinese Academy of SciencesShenzhen 518055GuangdongChina National Laboratory of Solid State Microstructures Jiangsu Key Laboratory of Artificial Functional MaterialsCollege of Engineering and Applied Sciences and Collaborative Innovation Center of Advanced MicrostructuresNanjing UniversityNanjing 210093JiangsuChina College of Biosystems Engineering and Food Science Zhejiang UniversityHangzhou 310058ZhejiangChina Department of Physics Department of Materials Science and EngineeringDepartment of Biomedical EngineeringCity University of Hong KongTat Chee AvenueKowloonHong KongChina

The earth-abundant and high-performance catalysts are crucial for commercial implementation of hydrogen evolution reaction(HER).Herein,a multifunctional site strategy to construct excellent HER catalysts by incorporating iridium(Ir)ions on the atomic scale into orthorhombic-CoSe2(Ir-CoSe_(2))was *** hydrogen evolution activity in alkaline media such as a low overpotential of 48.7 mV at a current density of 10 mA cm^(-2)and better performance than commercial Pt/C catalysts at high current densities were found in the Ir-CoSe_(2) *** the experiments and theoretical calculations,it was revealed that Ir enabled CoSe_(2)to form multifunctional sites to synergistically catalyze alkaline HER by promoting the adsorption and dissociation of H_(2)O(Ir sites)and optimizing the binding energy for H^(*)on Co *** was noticeable that the electrolytic system comprising the Ir-CoSe_(2)electrode not only produced hydrogen efficiently via HER,but also degraded organic pollutants(Methylene blue).The cell voltage of the dual-function electrolytic system was 1.58 V at the benchmark current density of 50 mA cm^(-2),which was significantly lower than the conventional water splitting *** was indicated that this method was a novel strategy for designing advanced HER electrocatalysts by constructing multifunctional catalytic sites for hydrogen production and organic degradation.

关键词： Orthorhombic-CoSe_(2) Multifunctional sites design Hydrogen evolution reaction Synergistically catalyze Methylene blue oxidation

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基于情景模拟的洪涝灾害经济损失动态评估

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清华大学学报（自然科学版） 2022年第10期62卷 1606-1617页

作者：苏鑫邵薇薇刘家宏蒋云钟邵蕊王开博中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 清华大学水利水电工程系水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 国家开发银行四川分行成都610041

洪涝灾害损失评估是进行洪涝灾害管理的重要手段,对于防灾减灾具有重要意义。鉴于当前研究存在多以静态评估为主、缺少高分辨率的国民生产总值(GDP)空间分布数据、产业关联损失评估对象较为单一等问题,该文模拟了设计暴雨情景下的城市... 详细信息

洪涝灾害损失评估是进行洪涝灾害管理的重要手段,对于防灾减灾具有重要意义。鉴于当前研究存在多以静态评估为主、缺少高分辨率的国民生产总值(GDP)空间分布数据、产业关联损失评估对象较为单一等问题,该文模拟了设计暴雨情景下的城市洪涝过程,基于土地利用数据、兴趣点数据(POI)和随机森林回归模型得到了高分辨率的GDP空间分布数据。在Python环境下利用Arcpy库将城市洪涝演进过程与社会经济数据进行空间拓扑叠加,获取了洪涝灾害直接经济损失的发展过程,再利用投入产出模型量化了由于产业间关联造成的间接经济损失。以位于广东省中山市和珠海市交界处的前山河流域为研究区,对50 a一遇设计暴雨情景下洪涝灾害造成的直接经济损失进行了动态评估,并量化了相应的产业关联经济损失。结果表明:洪涝灾害经济损失在不同行业的发展规律存在差异,积水量与积水深度最大的时刻并不一定是经济损失最大的时刻,间接经济损失在洪涝灾害损失中所占比例约为47%,部分行业间接经济损失甚至超过了直接经济损失,应该引起足够的重视。该研究可以丰富洪涝灾害损失评估方法,为防灾减灾的决策部署和灾后产业结构的调整提供技术支持。

关键词：洪涝灾害直接经济损失间接经济损失动态评估

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陕北靖边高铬地下水中硝酸根分布及来源

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地学前缘 2024年第1期31卷 384-399页

作者：郭华明尹嘉鸿严松刘超中国地质大学(北京)地下水循环与环境演化教育部重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京100083

天然高铬地下水通常含有较高浓度的硝酸根,然而高铬地下水中硝酸根来源及其联系却并不清楚。本文以陕北黄土高原靖边西南地区的高铬地下水为研究对象,采集了不同深度的地下水和沉积物样品,并测试了地下水样品中的溶解Cr、主要阴阳离子、... 详细信息

天然高铬地下水通常含有较高浓度的硝酸根,然而高铬地下水中硝酸根来源及其联系却并不清楚。本文以陕北黄土高原靖边西南地区的高铬地下水为研究对象,采集了不同深度的地下水和沉积物样品,并测试了地下水样品中的溶解Cr、主要阴阳离子、δ^(18)O、δD、δ^(18)O-NO_(3)、δ^(15)N-NO_(3)等以及沉积物的主要组分和可溶性组分。研究结果表明,研究区地下水的水化学组分主要受水文地质条件的影响。第四系黄土潜水水化学类型主要为HCO_(3)-Na型和HCO_(3)-Ca-Mg型;白垩系环河组、洛河组砂岩承压水水化学类型复杂,主要为HCO_(3)-SO_(4)-Cl-Na-Mg型、HCO_(3)-SO_(4)-Na-Mg型、SO_(4)-Cl-Na-Mg型,地下水处于偏碱性、氧化的环境,具有较高的可溶盐含量。潜水的水化学组分主要来自含水层中硅酸盐风化;承压水水化学组分主要来源于蒸发盐的溶解。垂向上,承压水中硝酸根的平均浓度高于潜水和地表水;地下水硝酸根浓度超标率在研究区从东北到西南呈现高-低-高的趋势;沉积物中可溶性硝酸根与地下水样品在深度上具有相似的变化规律,表明地下水硝酸根主要来源于沉积物。δ^(18)O-NO_(3)和δ^(15)N-NO_(3)结果表明,硝化反应是研究区氮素循环转化的主要过程。在偏碱性氧化性地下水环境中,受溶解氧、硝酸根和硝化反应等多种因素的共同作用,铬趋于从岩石中氧化溶解,迁移进入地下水中。

关键词：地下水硝酸根六价铬水文地球化学氮氧同位素

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