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盐沼植被分布动态监测及驱动力分析

河海大学学报(自然科学版) 2024年

作者：罗锋代建成陈治澎周光淮曾靖伟张弛河海大学海岸灾害及防护教育部重点实验室河海大学港口海岸与近海工程学院南通河海大学海洋与近海工程研究院

采用物候特征合成方法，反演1984-2021年期间盐城湿地珍禽国家级自然保护区核心区盐沼植被时空演变，并分析其驱动机制。结果表明：核心区盐沼植被总面积从11113.2hm2增长至16528.14hm2，年均复合增长率为1.11％。其中，互花米草自引种... 详细信息

采用物候特征合成方法，反演1984-2021年期间盐城湿地珍禽国家级自然保护区核心区盐沼植被时空演变，并分析其驱动机制。结果表明：核心区盐沼植被总面积从11113.2hm2增长至16528.14hm2，年均复合增长率为1.11％。其中，互花米草自引种以来经历了四个阶段的扩张，面积达到4969.62hm2；芦苇的面积增加了8806.95hm2；受到生态位竞争等自然因素和水产养殖基地等人工干扰的叠加影响，碱蓬和茅草面积占比分别减少至9.84％和1.47％，适宜生境破碎化严重。研究结果可为盐城自然保护区核心区未来的合理规划和生态修复提供科学依据。

关键词：盐沼植被时空变化动态监测遥感自然保护区

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停机时风力机塔筒与叶片的涡激机理

太阳能学报 2024年第3期45卷 46-53页

作者：王丁丁赵振宙刘岩刘惠文马远卓罗乔河海大学能源与电气学院南京211100 南通河海大学海洋与近海工程研究院南通226004 南京工业职业技术大学江苏风力发电工程技术中心南京210023

大型化风力机存在塔筒与叶片的脱落涡相互诱导的现象,极大影响机组的安全运行。为探究两者涡激互扰特性,该文以NREL 5 MW风力机为研究对象,分别选取距离地面65、70、75和80 m高度的塔筒与叶片共存的二维截面,开展6、8、10、12与14 m/s... 详细信息

大型化风力机存在塔筒与叶片的脱落涡相互诱导的现象,极大影响机组的安全运行。为探究两者涡激互扰特性,该文以NREL 5 MW风力机为研究对象,分别选取距离地面65、70、75和80 m高度的塔筒与叶片共存的二维截面,开展6、8、10、12与14 m/s风况下数值模拟,并与单塔筒工况计算结果进行对比分析。研究结果表明,叶片与塔筒的尾涡存在严重相互诱导干涉;与单塔筒绕流工况相比,塔筒特定点压力值增长了1.5倍,升力系数出现多个响应幅值且其最大约为单塔筒的6倍;塔筒与叶片尾涡出现相互合并且脱落频率一致,涡激作用增强;塔筒-叶片工况下的涡脱频率较单塔筒降低,更易与风力机低阶固有频率出现交叉,风力机极可能出现共振。

关键词：风力机涡脱落计算流体力学涡激振动尾流

盐城自然保护区盐沼植被分布动态监测及驱动力分析

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河海大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 88-95页

作者：罗锋代建成陈治澎周光淮曾靖伟张弛河海大学港口海岸与近海工程学院江苏南京210098 南通河海大学海洋与近海工程研究院江苏南通226000 河海大学海岸灾害及防护教育部重点实验室江苏南京210098

为探究江苏盐城湿地珍禽国家级自然保护区盐沼植被时空演变规律,采用物候特征合成方法反演了1984—2021年保护区核心区4种盐沼植被(互花米草、芦苇、碱蓬和茅草)面积,分析其时空演变规律和驱动机制。结果表明:核心区盐沼植被总面积从111... 详细信息

为探究江苏盐城湿地珍禽国家级自然保护区盐沼植被时空演变规律,采用物候特征合成方法反演了1984—2021年保护区核心区4种盐沼植被(互花米草、芦苇、碱蓬和茅草)面积,分析其时空演变规律和驱动机制。结果表明:核心区盐沼植被总面积从11113.2 hm^(2)增长至16528.14 hm^(2),年均复合增长率为1.11%,主要得益于互花米草的保滩促淤能力;互花米草和芦苇通过占领大量碱蓬滩、茅草滩和光滩,面积分别增加了4968.62 hm^(2)和8806.95 hm^(2),年均复合增长率分别为26.67%和6.88%;受生态位竞争等自然因素和水产养殖基地等人工干扰的叠加影响,碱蓬和茅草面积分别减少了3494.25 hm^(2)和4867.38 hm^(2),年均复合增长率分别为-3.14%和-8.11%,适宜生境破碎化严重。

关键词：盐沼植被物侯分析时空变化动态监测遥感盐城自然保护区

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非正交加筋对加筋板动刚度的强化作用与均化效应

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中国舰船研究 2024年第5期19卷 148-157页

作者：汤冬冉茂辉马梓铜王皓罗锋河海大学港口海岸与近海工程学院江苏南京210024 河海大学南通海洋与近海工程研究院江苏南通226004

目的为开展船舶与海洋工程典型板架结构设计与优化，需探究不同加筋形式对加筋板动力特性的影响。方法采用有限元法计算四边固支边界条件下正交加筋板、倾斜加筋板、弯曲加筋板等模型的固有频率与振型，并对比分析这3种加筋板动力特性... 详细信息

目的为开展船舶与海洋工程典型板架结构设计与优化，需探究不同加筋形式对加筋板动力特性的影响。方法采用有限元法计算四边固支边界条件下正交加筋板、倾斜加筋板、弯曲加筋板等模型的固有频率与振型，并对比分析这3种加筋板动力特性的区别与联系，从而揭示加筋形式对板–梁动力耦合特性及加筋板本征动力特性的影响规律。结果对比结果表明，倾斜加筋板的固有频率比正交加筋板增加了9%;相较于正交加筋板，倾斜加筋板和弯曲加筋板的动刚度分布更均匀，其中弯曲加筋板的动刚度均化效应更显著;当频率较低时（低于900 Hz），加强筋的主导程度越高，加筋形式对加筋板动力特性的影响越大。结论研究成果可为船舶加筋板的结构设计提供参考。

关键词：加筋板动刚度固有频率振型有限元法加筋形式

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基于挟沙力方法的潮滩剖面形态演变数值模型

泥沙研究 2024年第4期49卷 60-66页

作者：陈治澎罗锋李瑞杰张弛河海大学港口海岸与近海工程学院江苏南京210098 南通河海大学海洋与近海工程研究院江苏南通226000 河海大学海岸灾害及防护教育部重点实验室江苏南京210024

为研究波流共同作用下的潮滩剖面形态演变,推导了基于切应力方法的挟沙力公式,开发了基于挟沙力方法的潮滩剖面形态演变数值模型,模拟结果与Delft3D模型基本一致,计算效率明显提升。分别采用切应力方法和挟沙力方法模拟潮滩形态的演变过... 详细信息

为研究波流共同作用下的潮滩剖面形态演变,推导了基于切应力方法的挟沙力公式,开发了基于挟沙力方法的潮滩剖面形态演变数值模型,模拟结果与Delft3D模型基本一致,计算效率明显提升。分别采用切应力方法和挟沙力方法模拟潮滩形态的演变过程,挟沙力方法在潮间带上部区域的模拟效果优于切应力方法,更容易模拟出淤积条件下的上凸形剖面,整体剖面形态更接近实测剖面。计算模拟了潮滩剖面在不同波浪条件下的演变过程,波浪对潮滩形态有极强的塑造作用,入射波高的提升加剧了潮间带的侵蚀,形成明显的下凹形剖面。

关键词：挟沙力潮滩地貌演变数值模拟波浪侵蚀

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红树林生态重建效果预测研究新模式

热带海洋学报 2024年第4期43卷 86-97页

作者：吴鸿博罗锋陈治澎朱飞曾靖伟张弛李瑞杰河海大学港口海岸与近海工程学院江苏南京210098 南通河海大学海洋与近海工程研究院江苏南通226004 河海大学海岸灾害及防护教育部重点实验室江苏南京210098

红树林是生态文明建设的组成部分,对实现碳中和目标意义重大,近年来实施了大量的保护和修复工程。然而,目前缺少一种预测方法来比选有效的保护措施,以指导红树林的生态重建工作。因此,提出了一种“数值模拟模型+分类模型”的研究新模式... 详细信息

红树林是生态文明建设的组成部分,对实现碳中和目标意义重大,近年来实施了大量的保护和修复工程。然而,目前缺少一种预测方法来比选有效的保护措施,以指导红树林的生态重建工作。因此,提出了一种“数值模拟模型+分类模型”的研究新模式。在模式应用中,模拟了广东省柘林湾一年的水沙动力环境。通过考虑淹没时间、相对峰值底床切应力和底床高程变化,描述了红树定植过程中所受到的胁迫,对4种条件下笠港潮汐汊道内侧滩涂红树林的生态重建效果做出了预测。结果表明,恢复汊道水深会轻微改变区域的水动力和泥沙冲淤环境,导致生态重建成功率降低了3.12%;提高区域底床高程会显著减小流速并加剧外侧冲刷,提高0.5m和1.0m的高程分别使生态重建成功率提升了16.43%和32.75%。

关键词：红树林生态修复数值模拟逻辑回归柘林湾

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预测有效波高的深度学习模型研究

海洋通报 2024年第3期43卷 382-390页

作者：秦易凡罗锋张杰汪忆张义丰河海大学港口海岸与近海工程学院江苏南京210098 南通河海大学海洋与近海工程研究院江苏南通226000 河海大学海岸灾害及防护教育部重点实验室江苏南京210098

研究基于RNN、LSTM、GRU深度学习模型,针对NOAA浮标数据集中的44013、44014、44017浮标的数据,通过斯皮尔曼相关性分析提高模型预测效果。实验结果表明,在进行相关性分析后,S-RNN、S-LSTM、S-GRU的预测效果均比原始RNN、LSTM、GRU模型... 详细信息

研究基于RNN、LSTM、GRU深度学习模型,针对NOAA浮标数据集中的44013、44014、44017浮标的数据,通过斯皮尔曼相关性分析提高模型预测效果。实验结果表明,在进行相关性分析后,S-RNN、S-LSTM、S-GRU的预测效果均比原始RNN、LSTM、GRU模型预测效果好。此外,提出一种基于LSTM的LSTM-Attention波高预测模型,并进行相关实验,量化LSTM-Attention模型的预测效果,实验结果表明LSTM-Attention模型有更好的预测效果。为评估模型的泛化能力,研究还提出了一种采用邻近浮标数据进行学习,预测浮标缺失数据的方法。实验结果表明,该方法的预测精度可以达到97.93%。本研究为海浪预测提供了新的方法和思路,也为未来深度学习模型在海浪预测中的应用提供了参考。

关键词：深度学习海浪有效波高 LSTM-Attention

滩涂地区预压作用下人工硬壳层对桥梁桩基的影响分析: 以浙江省十一塘高速为例

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科学技术与工程 2024年第12期24卷 5088-5095页

作者：李赟陈龙谢晨雷陈永辉黄磊河海大学岩石力学与堤坝工程教育部重点实验室南京210023 南通河海大学海洋与近海工程研究院南通226334 河海大学苏州研究院苏州210019

滩涂地区深厚的软土地质条件给现浇箱梁的施工带来了较大挑战,依托浙江省十一塘高速公路一期工程,研究预压荷载作用下人工就地固化硬壳层对桥梁桩基的影响。基于土体硬化模型建立三维数值计算模型,对比不同硬壳层深度下桩身轴力、侧摩... 详细信息

滩涂地区深厚的软土地质条件给现浇箱梁的施工带来了较大挑战,依托浙江省十一塘高速公路一期工程,研究预压荷载作用下人工就地固化硬壳层对桥梁桩基的影响。基于土体硬化模型建立三维数值计算模型,对比不同硬壳层深度下桩身轴力、侧摩阻力和水平位移的变化规律,结果表明:当硬壳层厚度为2 m时,桩身轴力减少约16%且硬壳层的厚度会改变负摩阻力的传递深度,表现为硬壳层厚度越厚桩侧阻力中性点越往上移。此外,在一定深度影响范围内,硬壳层能够有效控制桩顶和不同深度处桩身水平位移,硬壳层厚度越大,桩顶水平位移越小。最后通过分析土体模量对桩身水平位移的影响发现,桩身水平位移会随该层土压缩模量的增大而减小且土体卸载/再加载刚度模量E_(ur)的影响高于土体偏量加载刚度模量E_(50)及土体侧限压缩刚度模量E_(eod)的影响。

关键词：滩涂就地固化满堂支架桩身侧移压缩模量

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长期循环温度下能源桩-土热传播特性研究

防灾减灾工程学报 2024年第3期44卷 697-704页

作者：胡逸凡陈龙张嘉乐陈永辉金格格河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210024 南通河海大学海洋与近海工程研究院江苏南通226334 河海大学苏州产业研究院江苏苏州215000

开展了桩长52.5 m、桩径1.05 m的能源桩-土热传导离心模型试验,揭示了三十个周期的冷热循环温度作用下能源桩-土传热规律,基于ABAQUS有限元数值模拟,建立了桩周土体温度场长期数值计算模型,并将其与离心模型试验结果进行了对比验证。结... 详细信息

开展了桩长52.5 m、桩径1.05 m的能源桩-土热传导离心模型试验,揭示了三十个周期的冷热循环温度作用下能源桩-土传热规律,基于ABAQUS有限元数值模拟,建立了桩周土体温度场长期数值计算模型,并将其与离心模型试验结果进行了对比验证。结果表明:各循环温度区间变化模拟值与实测值整体波动具有很好的一致性,各周期内最大相对误差为5.6%,整体误差较小,验证了模型的合理性;长期冷热循环温度作用下,能源桩整体运行效率存在降低趋势;桩端土体的温度变化滞后于桩体中部区域土体,因此在进行能源桩内管道布设时可以考虑桩端部分区域内适当加密,提高能源桩的换热性能;热循环阶段,模拟值变温区峰值高于实测变温区峰值,而在冷循环末期,模拟值较小,且距桩不同距离位置处实测值相对应的变温时间区间,相较模拟值变温区间均存在一定程度的后延,且循环周期越多时间区间后延效应越明显。

关键词：能源桩离心机试验冷热循环温度场数值模拟