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降水与蒸发交替作用下西北土遗址盐分迁移与赋存规律

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岩土力学 2024年第8期45卷 2209-2220页

作者：谌文武王科玉祁强张少冉王立兰州大学土木工程与力学学院甘肃兰州730000 兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室甘肃兰州730000

中国西北干旱地区土遗址,广泛受到地基土盐渍作用的影响。针对当前土遗址载体研究不足的现状,基于室内试验,以NaCl为迁移盐分,借助电导率、含水率等参数及表面劣化情况探究了长城遗址体在短时强降雨-自然干燥循环作用下,地基与墙体根部... 详细信息

中国西北干旱地区土遗址,广泛受到地基土盐渍作用的影响。针对当前土遗址载体研究不足的现状,基于室内试验,以NaCl为迁移盐分,借助电导率、含水率等参数及表面劣化情况探究了长城遗址体在短时强降雨-自然干燥循环作用下,地基与墙体根部盐分迁移规律。研究发现,随着降雨-干燥循环次数的增加,土遗址立面逐渐出现了底部崩解(掏蚀)、表面析盐、表皮开裂、空鼓等现象,土遗址根部毛细水上升、盐分迁移和表面劣化,3种现象互有关联。在经历数次循环后,地基中盐分供给模式发生了调整,地基-土遗址根部盐分迁移只在有限范围内进行,基于这些研究结果,得出了降雨-蒸发交替作用下地基与土遗址根部盐分迁移机制。所做研究可为土遗址根部酥碱掏蚀的防治提供参考。

关键词：土遗址盐胀降雨入渗毛细上升水盐运移

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喷雾耦合降温强化旋风分离器脱除细颗粒物的研究

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化工学报 2024年第2期75卷 584-592页

作者：陶明清慕明昊程滕王博兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室甘肃省细颗粒物污染控制技术与装备工程研究中心甘肃兰州730000

通过在冷凝换热器前耦合喷雾的方式,将雾化团聚和水汽相变团聚结合以提高旋风分离器对细颗粒物的脱除效果,用于湿式除尘器后近饱和高湿烟气的深度处理。通过开展实验室试验和某金属冶炼厂烟气旁路试验,考察了该技术对颗粒物的脱除特性... 详细信息

通过在冷凝换热器前耦合喷雾的方式,将雾化团聚和水汽相变团聚结合以提高旋风分离器对细颗粒物的脱除效果,用于湿式除尘器后近饱和高湿烟气的深度处理。通过开展实验室试验和某金属冶炼厂烟气旁路试验,考察了该技术对颗粒物的脱除特性。实验室研究结果表明,典型工况下喷雾耦合降温能够显著增强旋风分离器对颗粒物的脱除,比单独喷雾或降温具有更好的增强效果。提高喷雾量和换热器温降,细颗粒物脱除效率先升高后趋于稳定,在温降6℃、喷雾量0.046 L/m^(3)时达到最优脱除效果。烟气温度越高,湿度越接近饱和,细颗粒物脱除效率越高。工业烟气旁路试验表明,该系统适用于湿式除尘后的近饱和高湿烟气,且对波动工况的适应性强,当入口颗粒物浓度不超过2000 mg/m^(3)时,出口颗粒物浓度可保持在20 mg/m^(3)以内,平均脱除效率超过99.2%。

关键词：喷雾冷凝换热器水汽相变团聚旋风分离器细颗粒物

酒精湿化法调配压实膨润土缓冲回填材料含水率研究

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岩土力学 2024年第1期45卷 235-244页

作者：彭宇张虎元周光平谭煜兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室甘肃兰州730000 香港理工大学土木与环境工程学院中国香港

压实膨润土砌块在我国高放射性废物处置中发挥着缓冲回填工程屏障的作用。然而,膨润土材料塑性极强,水分极易拌和不均,易导致压实砌块干缩开裂,显著降低了砌块质量。提出一种采用酒精代替纯水来湿化膨润土的新方法,以提高压实膨润土质... 详细信息

压实膨润土砌块在我国高放射性废物处置中发挥着缓冲回填工程屏障的作用。然而,膨润土材料塑性极强,水分极易拌和不均,易导致压实砌块干缩开裂,显著降低了砌块质量。提出一种采用酒精代替纯水来湿化膨润土的新方法,以提高压实膨润土质量。对比喷水法,酒精湿化法中酒精浓度设计在5%~35%间。通过分析膨润土与酒精混合物的混合效率、黏附质量损失率、混合物中团聚体的含量、压实样干缩前后强度、干缩裂纹规律、干燥效率、膨胀性等指标综合评价酒精湿化压实膨润土样的适用性。试验结果表明:在相同含液率情况下,随酒精浓度增大,所得膨润土样的混合效率明显提高,黏附质量损失率及团聚体含量明显降低;压实样内团聚体与干缩裂纹及试样质量间具有较好对应关系。此外,酒精湿化法所得压实样在压实方向密度分布更均匀,干缩裂纹数量及宽度明显变小,风干试样剪切强度及膨胀性均与加纯水试样较为接近,压实样均匀性与完整性明显提高。新方法及相关成果可供我国高放废物缓冲回填砌块制备参考。

关键词：压实膨润土缓冲回填材料酒精湿化法含水率团聚体

陇中地区农业源高分辨率氨排放清单及分布特征

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环境科学学报 2024年第1期44卷 146-156页

作者：艾云瑞薛丽洋李勇代轩吴燕聪陶燕兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室兰州730000 甘肃省生态环境应急与事故调查中心兰州730000 贵州医科大学公共卫生与健康学院环境污染与疾病监控教育部重点实验室贵阳550025

为掌握陇中地区农业源氨排放的来源贡献及分布特征,通过调查搜集各排放源的区县级活动水平,选取合适的排放系数开展本地化修正,利用排放因子法建立了2019年陇中地区高分辨率农业源氨排放清单.结果表明:2019年陇中地区农业源氨排放量为8... 详细信息

为掌握陇中地区农业源氨排放的来源贡献及分布特征,通过调查搜集各排放源的区县级活动水平,选取合适的排放系数开展本地化修正,利用排放因子法建立了2019年陇中地区高分辨率农业源氨排放清单.结果表明:2019年陇中地区农业源氨排放量为86.3×10^(3)t,其中,畜禽养殖和氮肥施用为主要排放源,分别占排放总量的61.3%和34.9%.在畜禽养殖中,肉牛(36.1%)和绵羊(29.1%)是最大的排放源;在氮肥施用中,尿素的贡献率最高(95.7%),施肥方式以追施肥为主(87.7%).从空间分布来看,会宁县农业氨排放量最高,占陇中地区排放总量的11.7%;畜禽养殖氨排放强度高值区主要集中在西部和中部,氮肥施用高值区则集中在东南部和中北部,两类排放源共同决定了陇中地区氨排放强度的空间特征.从时间分布来看,畜禽养殖氨排放各月份差异不大,而氮肥施用差异明显,在7月达到峰值,占全年排放总量的17.6%.

关键词：农业源氨排放清单分布特征陇中地区

粪生菌孢现代过程及其古生态应用研究进展与展望

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地球科学进展 2024年第5期39卷 489-503页

作者：张军罗德锐李春杰王涛朱泽州黄小忠兰州大学资源环境学院/兰州大学西部环境教育部重点实验室甘肃兰州730000 兰州大学草地农业科技学院/兰州大学草地农业生态系统国家重点实验室/兰州大学草地农业教育部工程研究中心/兰州大学甘肃省西部草业技术创新中心/兰州大学草地微生物研究中心甘肃兰州730020

粪生菌孢是沉积物孢粉分析中“非花粉型”的重要组成部分,主要被用来指示大型食草动物种群数量变化以及重建早期牧业活动强度变化等。通过系统总结国内外粪生菌孢现代过程与古生态应用的研究实例发现:在现代过程研究方面,国外研究重点... 详细信息

粪生菌孢是沉积物孢粉分析中“非花粉型”的重要组成部分,主要被用来指示大型食草动物种群数量变化以及重建早期牧业活动强度变化等。通过系统总结国内外粪生菌孢现代过程与古生态应用的研究实例发现:在现代过程研究方面,国外研究重点主要集中在粪生菌孢多样性、影响因子以及其传播、搬运和沉积过程,并发现Sporormiella-type、Sordaria spp.和Podospora sp.对食草动物活动指示性最好,尤其是Sporormiella-type被广泛应用于不同的研究区域;国内研究主要在青藏高原东北部,发现粪生菌孢与放牧活动强度之间具有较好的相关性。在古生态应用研究方面,国外研究发现Sporormiella-type很好地指示了大型食草动物的灭绝和放牧活动强度的变化;国内研究发现了早中全新世人类狩猎活动对食草动物的抑制以及以下主要变化时段:约5.6 ka牧业活动开始、约4.0 ka以后增强、在历史时期显著增强等。在未来研究中,应加强粪生菌孢现代过程调查,更深入地理解粪生菌孢的产生、传播、沉积和保存过程及其机制,探讨粪生菌孢与食草动物数量、植被状态、沉积环境和搬运动力之间的关系,结合多指标和跨学科的证据,更好地解译沉积地层粪生菌孢记录的古生态意义。粪生菌孢将在探究中晚全新世牧业起源和传播过程、驱动机理及生态影响等方面发挥不可替代的作用。

关键词：粪生菌孢非花粉型 Sporormiella-type 古生态研究牧业活动

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祁连山草地坡面土壤水时空动态及时间稳定性

高原气象 2024年第5期43卷 1249-1258页

作者：刘源田杰王水献兰州大学资源环境学院甘肃兰州730000 兰州大学资源环境学院西部环境教育部重点实验室旱区流域科学与水资源研究中心甘肃兰州730000

土壤水分作为连接地表与大气水热交换的关键水文变量,影响陆-气水热交换和碳循环过程。但由于高寒山区土壤水分监测困难,相关研究存在一定困难。而时间稳定性研究能够通过选择代表性点位从而降低土壤水分获取难度。本研究选取祁连山区... 详细信息

土壤水分作为连接地表与大气水热交换的关键水文变量,影响陆-气水热交换和碳循环过程。但由于高寒山区土壤水分监测困难,相关研究存在一定困难。而时间稳定性研究能够通过选择代表性点位从而降低土壤水分获取难度。本研究选取祁连山区石羊河流域上帐房沟草地坡面,组建高密度、高时间分辨率土壤水分监测网,探讨高寒山区坡面尺度土壤水分时空变化及时间稳定性。研究结果表明:(1)表层土壤水分(10 cm,15.90%)显著高于深层(50 cm,11.78%),其时间变异性(CvT=19.46%)也强于深层(CvT=10.67%),但空间变异性(CvS=20.05%)弱于深层(CvS=27.06%)。(2)表层时间稳定性指数(Index ofTemporal Stability,ITS)(0.24)强于深层(0.34),表层和深层分别通过3个或5个土壤水分监测点即可代表坡面表层土壤水分(决定系数R2>0.90)。(3)坡位和土壤水文属性对时间稳定性的作用效果显著:时间稳定性点位更容易出现在坡下容重较大、形状参数n较小的位置。研究结果有助于更好理解高寒山区坡面土壤水分时空变异规律、时间稳定性特征及其控制作用。

关键词：土壤水分时空动态时间稳定性祁连山区

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温度和车辆荷载耦合产生的桥梁极值应力预测

吉林大学学报(工学版) 2024年

作者：樊学平杨渡李九谕赵启凡刘月飞兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室兰州大学土木工程与力学学院

本文首先采用移动平均法对温度和车辆荷载耦合产生的监测极值应力进行平滑处理，取处理后的低频数据为趋势项信息，初始数据减去趋势项数据为车辆荷载效应信息，趋势项减去其均值为温度荷载效应信息，通过以上步骤来实现桥梁极值应力的... 详细信息

本文首先采用移动平均法对温度和车辆荷载耦合产生的监测极值应力进行平滑处理，取处理后的低频数据为趋势项信息，初始数据减去趋势项数据为车辆荷载效应信息，趋势项减去其均值为温度荷载效应信息，通过以上步骤来实现桥梁极值应力的解耦。然后，建立双变量贝叶斯动态线性趋势性模型(BDLTM)对低频极值应力进行预测分析，采用GRU神经网络模型对高频极值应力进行预测分析；最后进行耦合极值应力的叠加预测。利用天津富民桥的监测耦合数据验证所建模型的可行性。本文研究成果将为桥梁的预防性养护维护决策提供理论基础。

关键词：结构工程桥梁耦合极值应力移动平均法 BDLTM-GRU模型 BDLTM GRU神经网络

多个集中荷载作用下工字形截面简支钢梁弯扭屈曲临界弯矩研究

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工程力学 2024年

作者：张润雅刘占科兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室兰州大学土木工程与力学学院

为拓展工字形截面简支钢梁弯扭屈曲临界弯矩计算的荷载工况，降低复合荷载作用下临界弯矩的计算难度，本文首先推导了基于轴压构件整体稳定临界荷载的临界弯矩计算式和矩阵形式的复合弯矩系数计算式。继而针对简支钢梁弯扭屈曲的临界弯... 详细信息

为拓展工字形截面简支钢梁弯扭屈曲临界弯矩计算的荷载工况，降低复合荷载作用下临界弯矩的计算难度，本文首先推导了基于轴压构件整体稳定临界荷载的临界弯矩计算式和矩阵形式的复合弯矩系数计算式。继而针对简支钢梁弯扭屈曲的临界弯矩计算，推导了单个任意位置集中荷载作用下的“3C”系数的表达式，两个任意位置集中荷载作用下的相关系数和复合弯矩系数的表达式，以及n个等间距集中荷载作用下的复合弯矩系数；最后采用理论分析和有限元软件LTBeamN验证了本文的推导结果。研究表明，简支钢梁上作用任意位置单个集中荷载、任意位置两个集中荷载以及n个等间距集中荷载的临界弯矩计算式均具有较高精度；对于简支钢梁上作用荷载数量较多的荷载工况，基于矩阵形式的复合弯矩系数计算式进行推导或计算，可大大减小复合弯矩系数的计算难度。

关键词：钢梁弯扭屈曲多个集中荷载临界弯矩矩阵形式的复合弯矩系数公式等效效果

基于“敏感性-重要性-连通性”框架的区域生态安全格局构建:以贵州省为例

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应用生态学报 2024年

作者：高祖桥李常斌杨致远王逸飞申娜张旭阳李美静刘源文兰州大学资源环境学院兰州大学西部环境教育部重点实验室甘肃省城乡规划设计研究院

生态安全格局构建有利于生态系统健康和稳定，对区域可持续发展具有重要意义。本研究按“生态源地-阻力面-廊道”研究范式，根据“敏感性-重要性-连通性”指标框架进行生态源地识别，通过下垫面因子分级赋权和兴趣点（POI）方法修正生... 详细信息

生态安全格局构建有利于生态系统健康和稳定，对区域可持续发展具有重要意义。本研究按“生态源地-阻力面-廊道”研究范式，根据“敏感性-重要性-连通性”指标框架进行生态源地识别，通过下垫面因子分级赋权和兴趣点（POI）方法修正生成生态阻力面，运用电路理论厘定生态廊道、夹点和障碍区，基于此构建贵州省生态安全格局。结果表明：贵州省石漠化、水土流失极敏感区以及水源涵养、水土保持、生物多样性极重要区面积较小，空间异质性显著，分别占贵州总面积的1.6%、3.7%和25.2%、6.1%和10.4%；关键生态功能区中，生态极敏感、服务极重要和强景观连通地域分别占贵州总面积的5.3%、34.2%和27.9%；全省共有生态源地210块，面积27574.38 km2，占比15.6%；共有生态廊道463条，总长10049.81 km；共有生态夹点490个，生态障碍区117处，面积分别为22.08和91.04 km2；生态高阻力区主要分布在高频人类活动地域。基于以上构建贵州省生态安全格局，进行生态安全分区，并针对性提出了保护修复措施。本研究成果可为贵州省国土资源空间规划和区域生态保护提供科学参考。

关键词：生态安全格局敏感性重要性连通性贵州省