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Three-year field study on grass growth and soil hydrological properties in biochar-amended soil

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Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 2024年第7期16卷 2764-2774页

作者： haowen guo Charles Wang Wai Ng Junjun Ni Qi Zhang Yuchen Wang Department of Civil and Environmental Engineering The Hong Kong University of Science and TechnologyHong KongChina School of Transportation Southeast UniversityNanjingChina

Field monitoring was conducted to investigate and quantify the long-term effects of peanut shell biochar on soil-grass interaction over three *** 10 m5 m grassed plots were constructed in completely decomposed granitic *** of them were amended,respectively,with 5%and 10%biochar contents(m3/m3)for grass growth,while the third was without biochar *** the threeyear monitoring,plant characteristics,saturated water permeability(ks)of grassed soil and soil suction were *** monitored results show that the grass leaf area index(LAI)and root length density(RLD)with biochar amendment were improved by 38%and 200%,*** the grassed plot without biochar,a threshold RLD existed with a value of 1.7 cm/cm3,beyond which ks raised *** threshold RLD increased by 52%when biochar content increased from 0%to 10%.This implies that biochar may restrict the increase in ks of grassed soil due to the rise in the threshold *** presence of biochar and grass can retain over 100%higher suction after heavy rainfalls,while 54%lower peak suction under evapotranspiration(ET)compared with the non-amended *** can alleviate the negative effects on hydraulic properties caused by plant growth and reduce ET-induced excessive water loss.A 5%peanut shell biochar content is recommended for the long-term management of vegetated earthen infrastructures.

关键词： Soil-grass interaction Biochar Long-term Water infiltration Soil drying

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水、气边界可控/测的大尺寸模型槽试验系统

岩土工程学报 2024年第S1期46卷 37-42页

作者：路紫辰陈锐王浩陈子彬郭浩文黄俊文哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院广东深圳518055 广东省土木工程智能韧性结构重点实验室广东深圳518055 香港科技大学土木与环境工程学系中国香港999077

准确评价垃圾填埋场土质覆盖层的水气调控性能对于污染治理尤为重要。现有模型试验设备的密封效果大多不理想,无法准确地控制气压,不能较好地模拟垃圾填埋场实际工况的水、气边界条件。为解决此类问题,设计了水、气边界可控/测的大尺寸... 详细信息

准确评价垃圾填埋场土质覆盖层的水气调控性能对于污染治理尤为重要。现有模型试验设备的密封效果大多不理想,无法准确地控制气压,不能较好地模拟垃圾填埋场实际工况的水、气边界条件。为解决此类问题,设计了水、气边界可控/测的大尺寸模型槽试验系统。该系统可监测覆盖层不同深度孔隙水压力、孔隙气压力和体积含水量的变化,并收集覆盖层的表面径流量、侧向导排量及底部渗漏量。模型槽侧壁通过内外套板及卡套挤压O型圈进行密封,经检验,该密封装置可确保模型槽具备良好的闭气性和闭水性,有助于进一步研究土质覆盖层防渗闭气规律及机理。通过应用该试验系统,评估了强降雨条件下植草(狗牙根草)倾斜双层毛细阻滞覆盖层水气耦合运移的短期响应。初步试验结果表明,植草倾斜覆盖层在强降雨结束时渗漏量占降雨量的2.4%,降雨时坡顶处砂土层的吸力大于击穿吸力,毛细阻滞作用未失效,若忽略气压的影响会低估覆盖层的导排性能。

关键词：模型槽边界条件密封水气耦合土质覆盖层

“双碳”背景下公路裸露边坡生态修复的几点思考

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交通节能与环保 2024年第4期20卷 123-127页

作者：郝珖存董志良郭浩文中交四航工程研究院有限公司广东广州510230 中交集团交通基础工程环保与安全重点实验室广东广州510230 香港科技大学土木与环境工程学系中国香港999077

为掌握“双碳”背景下公路边坡生态修复的相关研究,文中基于CNKI、Web of Science等数据库及工程实践经验,从边坡恢复生态系统固碳潜力及其影响因素、植被对边坡工程稳定性的影响、边坡恢复生态系统稳定性的研究这几个方面,对边坡生态... 详细信息

为掌握“双碳”背景下公路边坡生态修复的相关研究,文中基于CNKI、Web of Science等数据库及工程实践经验,从边坡恢复生态系统固碳潜力及其影响因素、植被对边坡工程稳定性的影响、边坡恢复生态系统稳定性的研究这几个方面,对边坡生态修复领域研究现状进行了分析讨论,指出目前还存在边坡植被固碳尚且没有统一结论、缺乏生态系统长期稳定性的评价方法及数据等问题,并对此提出相关建议。

关键词：道路工程公路边坡生态恢复固碳潜力工程稳定性生态系统稳定性

Analysis of a landfill cover without geomembrane using varied particle sizes of recycled concrete

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Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 2023年第5期15卷 1263-1273页

作者： Charles Wang Wai Ng Cheuk Lam Ng Junjun Ni haowen guo Qi Zhang Qiang Xue Rui Chen Department of Civil and Environmental Engineering Hong Kong University of Science and TechnologyHong KongChina School of Transportation Southeast UniversityNanjingChina State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering Institute of Rock and Soil MechanicsChinese Academy of SciencesWuhan430071China Department of Civil and Environmental Engineering Shenzhen Graduate SchoolHarbin Institute of TechnologyShenzhenChina

Previous studies have demonstrated the effectiveness of a novel three-layer landfill cover system constructed with recycled concrete aggregates(RCAs)without geomembrane in both laboratory and ***,no systematic investigation has been carried out to optimize the combination of the particle sizes for fine-grained RCAs(FRC)and coarse-grained RCAs(CRC)that can be used for the three-layer landfill cover *** aim of this paper is to assist engineers in designing the three-layer landfill cover system under a rainfall of 100-year return period in humid climate conditions using an easily controlled soil parameter D10 of *** numerical study reveals that when D10 of FRC increases from 0.05 mm to 0.16 mm,its saturated permeability increases by 10 *** a result,a larger amount of rainwater infiltrates into the cover system,causing a higher lateral diversion in both the top FRC and middle CRC *** further changes in the lateral diversion are observed when the D10 value of FRC is larger than 0.16 *** the particle sizes of FRC and CRC layers are shown to have a minor influence on the percolation under the extreme rainfall *** implies that the selection of particle sizes for the FRC and CRC layers can be based on the availability of *** it is well known that the bottom layer of the cover system should be constructed with very fine-grained soils if possible,this study provides an upper limit to the particle size that can be used in the bottom layer(D10 not larger than 0.02 mm).With this limit,the three-layer system can still minimize the water percolation to meet the design criterion(30 mm/yr)even under a 100-year return period of rainfall in humid climates.

关键词： Capillary barrier Landfill cover Particle size Recycled concrete

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双域滤波三元组度量学习的行人再识别

电子与信息学报 2022年第11期44卷 3931-3940页

作者：肖进胜郭浩文张舒豪邹文涛王元方谢红刚武汉大学电子信息学院武汉430072 湖北工业大学电气与电子学院武汉430068

在图像的捕获、传输或者处理过程中都有可能产生噪声,当图像被大量噪声影响时,许多行人再识别(ReID)方法将很难提取具有足够表达能力的行人特征,表现出较差的鲁棒性。该文主要针对低质图像的行人再识别问题,提出双域滤波分解构建3元组,... 详细信息

在图像的捕获、传输或者处理过程中都有可能产生噪声,当图像被大量噪声影响时,许多行人再识别(ReID)方法将很难提取具有足够表达能力的行人特征,表现出较差的鲁棒性。该文主要针对低质图像的行人再识别问题,提出双域滤波分解构建3元组,用于训练度量学习模型。所提方法主要分为两个部分,首先分析了监控视频中不同图像噪声的分布特性,通过双域滤波进行图像增强。然后基于双域滤波分解对图像噪声具有很好的分离作用,该文提出一种新的3元组构建方式。在训练阶段,将双域滤波生成的低频原始图像和高频噪声图像,与原图一起作为输入3元组,网络可以进一步抑制噪声分量。同时优化了损失函数,将3元组损失和对比损失组合使用。最后利用re-ranking扩充排序表,提高识别的准确率。在加噪Market-1501和CUHK03数据集上的平均Rank-1为78.3%和21.7%,平均准确率均值(mAP)为66.9%和20.5%。加噪前后的Rank-1精度损失只有1.9%和7.8%,表明该文模型在含噪情况表现出较强的鲁棒性。

关键词：行人再识别双域滤波度量学习 3元组损失

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状态相关非饱和土力学理论及应用

中国科学：技术科学 2023年第10期53卷 1728-1746页

作者：吴宏伟周超张帅郭浩文张琪倪钧钧赵仲辉陈锐香港科技大学土木及环境工程学系中国香港999077 香港理工大学土木及环境工程学系中国香港999077 东南大学交通学院地下工程系南京211189 汕头大学工学院土木与环境工程系汕头515063 哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院深圳518055

陆表土体绝大多数处于非饱和状态,它是所有建筑物与边坡的承载体,也是植物生长的根基.在全球气候变化引发的强降雨等极端天气事件以及日益增强的人类工程活动影响下,陆表非饱和土极易发生塑性变形、失稳滑动或生态退化等灾病害.据联合... 详细信息

陆表土体绝大多数处于非饱和状态,它是所有建筑物与边坡的承载体,也是植物生长的根基.在全球气候变化引发的强降雨等极端天气事件以及日益增强的人类工程活动影响下,陆表非饱和土极易发生塑性变形、失稳滑动或生态退化等灾病害.据联合国减灾办公室统计,近50年的非饱和土边坡滑动灾害造成全球1000多万人死亡.传统非饱和土力学理论难以解决气候变化与工程活动作用下非饱和土中普遍存在的渗流-变形-强度耦合问题,也无法考虑非饱和土与植物间的相互作用.通过长期对非饱和土力学的系统研究,笔者研究团队发现了吸力和应力状态耦合影响非饱和土渗流-变形-强度的规律,建立了状态相关非饱和土本构理论;推导了植被非饱和土的渗流与稳定性计算方法,为非饱和土生态护坡提供了科学依据,进而研发了生态型三层土质覆盖系统,解决了传统方法容易失稳和老化问题.新型覆盖系统已成功应用于深圳最大的生活垃圾填埋场,被在编国标推荐使用.

关键词：非饱和土状态相关持水特性小应变剪切模量剪胀(缩) 植被土水力加固滑坡土质覆盖系统

植被生长对填埋场三层覆盖系统防渗性能的影响

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工程地质学报 2022年第5期30卷 1731-1743页

作者：郭浩文吴宏伟张琪陈锐张彦敏香港科技大学中国香港999077 哈尔滨工业大学(深圳) 深圳518055 深圳下坪环境园深圳518001

植物已被广泛用于改善岩土设施的服役性能。然而,植物生长对填埋场多层覆盖系统防渗性能的影响尚不清楚。本研究通过在深圳下坪固体废弃物填埋场开展为期两年的现场试验,并利用数值模拟进行对比与参数化分析,旨在量化湿润气候下植物生... 详细信息

植物已被广泛用于改善岩土设施的服役性能。然而,植物生长对填埋场多层覆盖系统防渗性能的影响尚不清楚。本研究通过在深圳下坪固体废弃物填埋场开展为期两年的现场试验,并利用数值模拟进行对比与参数化分析,旨在量化湿润气候下植物生长对土体水力性质以及三层覆盖系统防渗功能的影响。经研究发现,土体饱和渗透系数(k_(s))随根长密度(RLD)的增加呈线性下降。相比裸露土,植草土k_(s)、入渗量和入渗速率分别降低55%,18%和35%。这导致在现场监测期间植草覆盖系统中维持的吸力明显高于裸露覆盖系统,数值分析与实测结果相一致。然而,百年一遇降雨后两覆盖系统内吸力分布无显著差异。在两年的现场监测中,相比裸露覆盖系统,草类减少累积渗漏量达21%。通过裸露与植草覆盖系统的年均渗漏量均满足美国环保局建议的每年30 mm的设计要求,证明了没有土工膜的三层覆盖系统在湿润气候下的良好防渗性能。

关键词：三层填埋场覆盖系统现场试验植被非饱和土再生混凝土骨料无土工膜

制冷剂R1336mzz(E)液相黏度理论与实验研究

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化工学报 2021年第6期72卷 3261-3269页

作者：许晨怡叶恭然郭豪文庄园郭智恺韩晓红陈光明浙江省制冷与低温重点实验室浙江大学制冷与低温研究所浙江杭州310027 含氟温室气体替代及控制处理国家重点实验室浙江省化工研究院有限公司浙江杭州310023

研究新型制冷剂的热物理性质是制冷剂替代工作的基础。在新型环保HFO类制冷剂中,R1336mzz(E)因其与R245fa相似的热力学性质,在高温热泵和有机朗肯循环中有希望成为R245fa的替代制冷剂。采用旋转式毛细管黏度计,测量了278~333 K温度范围... 详细信息

研究新型制冷剂的热物理性质是制冷剂替代工作的基础。在新型环保HFO类制冷剂中,R1336mzz(E)因其与R245fa相似的热力学性质,在高温热泵和有机朗肯循环中有希望成为R245fa的替代制冷剂。采用旋转式毛细管黏度计,测量了278~333 K温度范围内R1336mzz(E)的液相黏度,并根据四种形式的液体黏度方程对实验数据进行拟合,得到R1336mzz(E)黏度与温度的关联式。结果表明,采用修正后的非线性Andrade关联式所关联的精度最高,其关联结果与实验结果之间平均绝对偏差(AAD)和最大绝对偏差(MAD)分别为0.170%和0.311%。基于R1336mzz(E)于高温热泵的应用前景,通过拟合所得的四种黏度关联式对实验数据进行至临界温度(403.37 K)的外推,根据误差分析,采用修正后的非线性Andrade关联式外推得到的数据最可靠,可作为R1336mzz(E)临界温度附近的黏度数据。研究工作可以为R1336mzz(E)的替代应用研究提供基础数据。

关键词：黏度热力学性质制冷剂 R1336mzz(E) 流体动力学

不同坡度条件存在隔离带燃料床地表火蔓延试验模拟研究

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安全与环境学报 2024年第6期24卷 2197-2205页

作者：郭瀚文高云骥陶浩文张玉春张颖徐永波西南交通大学地球科学与环境工程学院成都610031 四川省消防救援总队绵阳市消防支队四川绵阳621052 金川县消防救援大队四川阿坝藏族羌族自治州624199

为了更好地了解斜坡条件下地表火势蔓延的特点和隔离带后的燃料引燃机制,开展了6种不同地形坡度(0°、10°、15°、20°、25°、30°)和5种不同隔离带宽度(5 cm、10 cm、20 cm、30 cm、40 cm)的地表火蔓延穿过隔离带的火行为试验研究。... 详细信息

为了更好地了解斜坡条件下地表火势蔓延的特点和隔离带后的燃料引燃机制,开展了6种不同地形坡度(0°、10°、15°、20°、25°、30°)和5种不同隔离带宽度(5 cm、10 cm、20 cm、30 cm、40 cm)的地表火蔓延穿过隔离带的火行为试验研究。结果表明,在隔离带前地表火蔓延过程中,随着坡度增大,火焰由平坡时向已燃区偏倒逐渐过渡为向未燃燃料贴附,火蔓延速率、火焰长度和热流特征值均增大,火焰倾角减小。同时,在隔离带有效时,带后燃料表面温度和热流明显降低;而在隔离带失效时,带后燃料表面温度和热流与带前相比差异不大,且带后燃料温度按测点顺序依次升高。在坡度一定时,带后燃料表面温度和热流随隔离带宽度增大而减小;在隔离带宽度一定时,带后燃料表面温度和热流随坡度增大而增大。

关键词：安全工程地表火蔓延地形坡度隔离带火行为