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隧道水泥混凝土路面加铺沥青层数值模拟及试验分析

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公路交通科技 2023年第1期40卷 28-35页

作者：万正华黄超郭洪军张长弓杨永利中南安全环境技术研究院股份有限公司湖北武汉430051

以水泥混凝土路面加铺沥青层的刚柔复合路面结构为研究对象,基于动力学理论,采用有限元数值模拟方法,研究了该路面结构在静载和移动荷作用下的力学响应,分析了沥青混凝土加铺层与水泥混凝土面层的层间最大剪应力分布状况。对室内成型混... 详细信息

以水泥混凝土路面加铺沥青层的刚柔复合路面结构为研究对象,基于动力学理论,采用有限元数值模拟方法,研究了该路面结构在静载和移动荷作用下的力学响应,分析了沥青混凝土加铺层与水泥混凝土面层的层间最大剪应力分布状况。对室内成型混凝土试块刷涂改性乳化沥青、反应型防水黏结剂、环氧沥青3种层间黏结油进行室内斜剪和拉拔试验。结果表明:(1)静载作用下沥青层底不同位置处受力状态不同,横向弯拉应变幅值大于纵向弯拉应变幅值,纵横向弯拉应变分布呈现“M”形状,基层层底弯拉应变呈现双峰值,沿着行车方向,基层层底一直处于受压状态,垂直于行车方向则存在较小的拉应变,基层层底整体弯拉应变值较小,沥青层底横向、纵向剪应变以轮隙为中心呈反对称分布,纵向剪切应变对称点较横向剪切应变对称点发生前移;(2)综合3种黏层油层间剪切强度以及经济性,反应型防水黏结剂更加合理;(3)匀速移动荷载作用下,沥青面层层底纵向应变处于拉压交替状态,且纵向压应变左右峰值并不相等,右侧压应变值峰值小于左侧压应变峰值;(4)不同车速、胎压下作用下,随着车速的增加层底弯拉应变峰值明显降低,随着胎压的增大层底弯拉应变峰值均增大,其中超压对横向弯拉应变的影响明显小于纵向弯拉应变,加速了路面的疲劳破坏。

关键词：道路工程刚柔复合路面数值模拟应变幅值弯拉强度

国家公园生态环境敏感度及景观分布格局的时空演变特征分析——以神农架国家公园为例

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中南林业科技大学学报 2023年第9期43卷 126-135,152页

作者：张奇文威中南安全环境技术研究院股份有限公司湖北武汉430000

【目的】促进风景资源可持续发展,增强国家公园景观建设成效,助力居民生活环境改善和提升,为我国生态文明建设贡献力量。【方法】基于神农架国家公园2010和2020年的遥感影像数据,选取聚集度、分维数倒数、斑块密度、植被覆盖指数、生态... 详细信息

【目的】促进风景资源可持续发展,增强国家公园景观建设成效,助力居民生活环境改善和提升,为我国生态文明建设贡献力量。【方法】基于神农架国家公园2010和2020年的遥感影像数据,选取聚集度、分维数倒数、斑块密度、植被覆盖指数、生态适宜度、生态环境类型敏感度为关键指标,利用指数模型和景观分布格局指数分析方法,实证分析神农架国家公园风景资源生态环境敏感度及景观分布现状。【结果】1)神农架国家公园风景资源生态环境敏感度排序由大至小依次为:人类活动、植被景观、地形条件、地表水系、综合生态环境、风景资源。2)神农架国家公园风景资源生态环境敏感度整体呈中部高、四周低的空间分布格局,且敏感等级以轻度为主。3)神农架国家公园风景资源景观分布格局变化显著,其中斑块数量及Shannon’s多样性均出现显著缩小趋势,聚合度指数则呈上升态势。【结论】现阶段,我国神农架国家公园风景资源生态环境敏感度虽略有提升,但整体仍保持在轻度敏感状态。地势相对平坦、人类活动频繁是造成神农架国家公园风景资源生态环境敏感的主要原因。有关部门应注重搭建数字监管平台,创新生态产品体系,发挥要素引擎力量,持续践行可持续发展理念,以赋能区域生态优化和自然资源可持续,助力我国经济因绿而兴。

关键词：神农架国家公园生态环境敏感度指数景观分布格局 GIS 风景资源

四川邛海水体氮、磷浓度时空分布特征及其生态环境响应研究

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地学前缘 2023年第2期30卷 495-505页

作者：时瑶张雷秦延文马迎群杨晨晨刘志超竹怀林中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 中国环境科学研究院水生态环境研究所北京100012 中国环境科学研究院环境技术工程有限公司北京100012

为探究邛海水体氮、磷污染特征,以邛海为研究对象,于2020年在邛海选取11个采样断面,对邛海水体中总氮、氨氮、总磷浓度的时空分布特征分别进行研究,探讨了氮、磷浓度与叶绿素a浓度的关系,并初步评价邛海水体富营养化状况,以期为加强邛... 详细信息

为探究邛海水体氮、磷污染特征,以邛海为研究对象,于2020年在邛海选取11个采样断面,对邛海水体中总氮、氨氮、总磷浓度的时空分布特征分别进行研究,探讨了氮、磷浓度与叶绿素a浓度的关系,并初步评价邛海水体富营养化状况,以期为加强邛海流域富营养化防治及保障饮用水安全提供科学依据。研究结果表明:邛海水体总氮浓度范围为0.315~0.500 mg·L^(-1),平均值为0.399 mg·L^(-1);氨氮浓度范围为0.063~0.171 mg·L^(-1),平均值为0.098 mg·L^(-1),两项指标均满足地表水Ⅱ类标准。总磷浓度范围为0.019~0.035 mg·L^(-1),平均值为0.023 mg·L^(-1),其平均值满足地表水湖库Ⅱ类标准。氮、磷浓度存在时空差异,总氮、氨氮和总磷浓度随时间变化明显,其浓度均表现为枯水期高于丰水期。空间上,总氮、氨氮和总磷空间分布规律相似,其高浓度主要集中在邛海西北部1号(海河口)和10号(高枧湾)断面附近,总体呈现东部低、西北部高的趋势。邛海水体氮磷比值平均值大小表现为枯水期高于丰水期,枯水期主要表现为磷限制状态,丰水期主要表现为氮、磷限制状态。邛海水体氮、磷浓度与叶绿素a浓度均呈显著的正相关关系,表明氮、磷浓度的增加会促进浮游藻类的生长。邛海水体富营养化评价结果显示,邛海全湖平均营养状态指数为38.011,整体均处于中营养状态,西北部水域营养状态指数较高,东部水域营养状态指数较低。

关键词：邛海氮磷时空分布叶绿素a 富营养化

辽河保护区水体溶解性有机质空间分布与来源解析

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环境科学学报 2021年第4期41卷 1419-1427页

作者：闫晓寒韩璐文威段晓虎中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室北京100012 中南安全环境技术研究院股份有限公司武汉430079

以辽河保护区水体为研究对象,使用三维荧光光谱技术(EEMs)结合平行因子模型(PARAFAC)探究辽河保护区水体溶解性有机质(DOM)的组成成分、主要来源及DOM的空间分布特征.同时,结合水体理化性质指标,运用统计学分析方法研究影响DOM的主要因... 详细信息

以辽河保护区水体为研究对象,使用三维荧光光谱技术(EEMs)结合平行因子模型(PARAFAC)探究辽河保护区水体溶解性有机质(DOM)的组成成分、主要来源及DOM的空间分布特征.同时,结合水体理化性质指标,运用统计学分析方法研究影响DOM的主要因素.结果表明,辽河保护区表层水中DOM含有3种荧光组分,分别为陆源及海洋源类腐殖C1(λ_(Ex)/λ_(Em)=245,315 nm/415 nm)、类富里酸C2(λ_(Ex)/λ_(Em)=260,355 nm/470 nm)及类色氨酸C3(λ_(Ex)/λ_(Em)=225,280 nm/340 nm).辽河保护区DOM以类腐殖质物质C1与C2为主要成分(占总组分荧光强度的78%),以类蛋白质组分C3为次要组分(占总组分荧光强度的22%).从组分及空间分布上看,DOM类腐殖质组分总荧光强度表现为上游>下游>中游,类蛋白质组分的荧光强度则表现为中游>下游>上游,与周边环境因素及人为扰动因素具有密切关系.DOM来源受内源释放和外源输入共同影响,具有自生源特征和腐殖化特征.通过相关性分析可知,C1、C2与DOC呈显著正相关关系;C3与TP呈正相关关系,与TN呈负相关关系.

关键词：三维荧光平行因子溶解性有机质空间分布来源解析辽河保护区

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流域水电开发规划回顾性评价技术方法探讨

环境科学与技术 2016年第S1期39卷 438-441页

作者：王成林任为张奕秦烜中南安全环境科学研究院有限公司湖北武汉430071 湖北省环境科学研究院湖北武汉430070

文章阐述了流域水电开发环境影响回顾性评价的概念、任务,重点明确了回顾性评价的程序、内容和技术要点,对其工作的内容进行了较系统的介绍,总结了回顾性环境影响评价工作的主要特点,分析已开发河段尚存在的生态环境问题和环境保护措施... 详细信息

文章阐述了流域水电开发环境影响回顾性评价的概念、任务,重点明确了回顾性评价的程序、内容和技术要点,对其工作的内容进行了较系统的介绍,总结了回顾性环境影响评价工作的主要特点,分析已开发河段尚存在的生态环境问题和环境保护措施的不足,结合全流域的生态环境保护要求提出补救措施建议,为流域水电后续开发环境问题提供多方面的决策参考。

关键词：流域开发水电环境回顾性评价

基于GBDT-OK算法与星地数据模拟南方降雨侵蚀力研究

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水电能源科学 2022年第11期40卷 171-175页

作者：陈君刘时城王成林中南安全环境技术研究院股份有限公司湖北武汉430000

针对传统基于气象站点数据进行统计插值创建的降雨侵蚀力产品普遍存在粗空间分辨率和空间不平滑的问题,基于降雨侵蚀力与地表环境变量之间存在非线性关系的假设,提出了一种耦合梯度提升决策树(GBDT)和Ordinary Kriging(OK)的星地降水数... 详细信息

针对传统基于气象站点数据进行统计插值创建的降雨侵蚀力产品普遍存在粗空间分辨率和空间不平滑的问题,基于降雨侵蚀力与地表环境变量之间存在非线性关系的假设,提出了一种耦合梯度提升决策树(GBDT)和Ordinary Kriging(OK)的星地降水数据融合算法(GBDT-OK)。并应用该算法对我国南方地区2016~2020年全球降水测量综合多卫星检索(GPM_IMERG)数据进行融合处理,进而制成1 km分辨率的网格化降雨侵蚀力数据。结果表明,GPM数据在大尺度复杂地形地区降雨侵蚀力预测中有效。独立验证显示GBDT模型本身拟合性能R~2为0.78,M_(MAE)为1055、R_(RMSE)为1497.6 MJ·mm/(hm^(2)·h·a),而由GBDT-OK算法最终生成的降雨侵蚀力产品的R~2为0.81,M_(MAE)为951、R_(RMSE)为1415.8 MJ·mm/(hm^(2)·h·a),可满足精细尺度水文分析与水土保持应用。所提出的融合算法可在其他地区降雨侵蚀力空间模拟中推广应用。

关键词： GPM卫星降水地面站点 GBDT-OK算法降雨侵蚀力

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道路融雪剂“精细化”使用技术研究与应用

公路 2022年第1期67卷 344-348页

作者：郑武西区桦宗炜谷小阳潘小康中南安全环境技术研究院股份有限公司武汉市430048

为了解决"粗放式"的融雪除冰模式,通过分析融雪剂融雪除冰机理,研究了一种道路融雪剂"精细化"使用技术。通过测定各种浓度融雪剂溶液的冰点,建立融雪剂撒布量-冰雪厚度-环境温度数学模型,根据天气情况和环境温度精确控制融雪剂撒布量和... 详细信息

为了解决"粗放式"的融雪除冰模式,通过分析融雪剂融雪除冰机理,研究了一种道路融雪剂"精细化"使用技术。通过测定各种浓度融雪剂溶液的冰点,建立融雪剂撒布量-冰雪厚度-环境温度数学模型,根据天气情况和环境温度精确控制融雪剂撒布量和撒布速度,达到融雪剂"精细化"使用的目的。实体工程应用表明:所研究的道路融雪剂"精细化"使用技术,在达到与常规融雪剂撒布方法除雪相同效果的前提下,节约使用融雪剂约58%左右。不仅为道路管养人员提供了有力的技术支撑,节约了道路养护成本,而且减少了融雪剂对道路周围环境的污染,具有良好的经济效益和环境效益。

关键词：道路养护融雪除冰融雪剂精细化拉乌尔定律冰点

洪湖自然保护区浮游生物空间分布及与水质关系

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水生态学杂志 2022年第1期43卷 63-70页

作者：陈君宋芬彭祺文威中南工程咨询设计集团中南安全环境技术研究院股份有限公司湖北武汉430071 湖北省生态环境科学研究院<省生态环境工程评估中心> 湖北武汉430072

研究围垸养殖对洪湖自然保护区水质的影响,从浮游生物视角评价水质现状及发展规律,以期为洪湖自然保护区科学管理及水生态修复提供基础数据。2019年6月在洪湖自然保护区不同方位水面布设10个采样点,开展水质及浮游动植物现状调查和分析... 详细信息

研究围垸养殖对洪湖自然保护区水质的影响,从浮游生物视角评价水质现状及发展规律,以期为洪湖自然保护区科学管理及水生态修复提供基础数据。2019年6月在洪湖自然保护区不同方位水面布设10个采样点,开展水质及浮游动植物现状调查和分析,计算生物多样性,并与环境因子做CCA分析。调查共检出浮游植物6门57属74种,以蓝藻门的微囊藻、硅藻门的颗粒直链藻、绿藻门的单角盘星藻为主要优势种;浮游动物61种,以萼花臂尾轮虫和广布中剑水蚤为主要优势种。浮游植物Shannon-Wiener生物多样性指数均值为2.26,浮游动物均值为2.12,水质为中度污染状态,但有重度污染的趋势。CCA分析表明,浮游植物分布与SD呈正相关,与WT、COD;等呈负相关;部分轮虫及大部分原生动物与SD、As呈正相关,与WT、Chl-a等呈负相关。洪湖自然保护区水体处于中富营养型状态。围垸养殖会导致洪湖水体有机物沉积、水质恶化,并对浮游生物种类组成和数量产生重要影响。

关键词：洪湖浮游生物生物多样性指数典范对应分析

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工业固废磷石膏复合稳定基层材料研究

武汉理工大学学报 2021年第12期43卷 7-12页

作者：张厚记宗炜郑武西区桦林小玉廖俊旭中南安全环境技术研究院股份有限公司武汉430071

为促进工业固废磷石膏的可持续循环利用,研究了一种水泥-矿渣-磷石膏复合稳定碎石基层材料(CSPBM)。通过添加多元固化剂(SNC)有效激发其胶凝活性,并对其力学性能、路用性能和强度形成机理进行研究。结果表明,在碱-Ca^(2+)-SO_(4)^(2)-... 详细信息

为促进工业固废磷石膏的可持续循环利用,研究了一种水泥-矿渣-磷石膏复合稳定碎石基层材料(CSPBM)。通过添加多元固化剂(SNC)有效激发其胶凝活性,并对其力学性能、路用性能和强度形成机理进行研究。结果表明,在碱-Ca^(2+)-SO_(4)^(2)-的多重激发作用下,矿渣微粉快速水解水化形成致密空间网络结构;SNC的添加能有效保障CSPBM路用性能满足公路基层使用要求,且随着SNC掺量的不断增加,CSPBM的力学性能显著提高。

关键词：磷石膏路用性能工业固废