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三峡库区水陆水面蒸发量差异特性及其原因探讨

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水科学进展 2024年第3期35卷 387-399页

作者：程海云冯宝飞张俊王乐秦淑静王琨王正华长江水利委员会水文局湖北武汉430010 武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室湖北武汉430072 长江水利委员会流域水模拟与预报调度智能技术创新中心湖北武汉430010

三峡水库是中国最大的人工水资源调蓄中心,其库区蒸发深刻影响着地表生态水文过程,研究三峡库区漂浮水面蒸发和陆上水面蒸发变化差异及其原因,对于理解区域水文循环和气候变化具有重要意义。基于三峡库区巴东水面漂浮站和相邻陆面站的... 详细信息

三峡水库是中国最大的人工水资源调蓄中心,其库区蒸发深刻影响着地表生态水文过程,研究三峡库区漂浮水面蒸发和陆上水面蒸发变化差异及其原因,对于理解区域水文循环和气候变化具有重要意义。基于三峡库区巴东水面漂浮站和相邻陆面站的多年蒸发观测资料,分析库区水陆水面蒸发的季节差异;结合ERA5辐射资料,分析水陆水面蒸发能量平衡的各组分季节变化特征,探究水陆水面蒸发差异的主控因子。结果表明:(1)水陆水面蒸发存在显著的季节变化差异,其中陆面站水面蒸发峰值通常出现在8月,而漂浮站水面蒸发峰值通常出现在12月;(2)能量平衡分析表明,三峡库区水体在夏半年蓄热,在冬半年则释放热量显著增加表层水体可利用能量,进而增加潜热效能,导致漂浮站蒸发峰值出现的时间较陆面站平均滞后约4个月;(3)主控因素分析表明,水陆水面蒸发及热力性质差异受多种微气象因素非线性综合影响,其中在水体蓄热阶段(3—9月),主控因素为气温和饱和水汽压,在水体放热阶段(10月至翌年2月),主控因素为水温和水气温差。

关键词：水面蒸发水陆蒸发差异微气象因素季节变异三峡水库

UHPC箱梁桥面体系主要设计参数优化及试验研究

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桥梁建设 2024年第5期54卷 85-93页

作者：李杰穆文均廖万成中交二航局建筑科技有限公司湖北武汉430040 中交第二航务工程局有限公司湖北武汉430040

为获取UHPC箱梁桥面体系主要设计参数的合理取值范围,以某单跨跨径102 m的UHPC简支箱梁桥为背景,通过单参数影响效应分析和ANSYS优化设计模块分析对桥面板厚度h_(1)、上弦板高度h_(2)、上弦板厚度b及上弦板间距L的合理取值进行优化设计... 详细信息

为获取UHPC箱梁桥面体系主要设计参数的合理取值范围,以某单跨跨径102 m的UHPC简支箱梁桥为背景,通过单参数影响效应分析和ANSYS优化设计模块分析对桥面板厚度h_(1)、上弦板高度h_(2)、上弦板厚度b及上弦板间距L的合理取值进行优化设计,并对优化后的UHPC箱梁桥面体系开展1∶2缩尺模型试验和有限元模拟,最后对UHPC箱梁桥面体系抗裂性能参数(上弦板受拉钢筋直径和上弦板高度)进行分析。结果表明:h_(1)、h_(2)、b和L合理取值范围分别为UHPC单箱室顶板(不含翼缘)横向跨度的1/40~1/35、1/10~1/8、1/37~1/31和1/2.8~1/1.4,对于背景工程h_(1)、h_(2)、b应分别不小于14、55、15 cm,L应不大于4 m;ANSYS优化结果与力学特性指标优化结果参数取值较为接近,优化后背景工程全桥UHPC体积减少约11.0%;试验梁上弦板发生面内受弯破坏,为UHPC箱梁桥面体系最不利受力部件;试验梁开裂应力值是正常使用极限状态设计值的2.14倍,具有较高安全储备,优化方案能满足工程应用要求;增大上弦板受拉钢筋直径及上弦板高度整体上可有效提高UHPC箱梁桥面体系的抗裂性能。

关键词： UHPC箱梁桥面体系设计参数优化设计抗裂性能模型试验有限元法

基于指数随机图模型的政府开放数据协同关系网络形成机制

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图书情报知识 2024年第3期41卷 130-143页

作者：莫富传张晓娟冯翠翠武汉大学信息管理学院武汉430072 档案智能开发与服务国家档案局重点实验室武汉430072 武汉大学信息资源研究中心武汉430072 华中师范大学信息管理学院武汉430079

[目的/意义]在促进政府开放数据融合性增值利用的政策背景下,明晰多源异构政府开放数据建立协同关系的驱动因素和机制至关重要,有助于为推动政府开放数据资源跨地区、跨层级和跨部门的共享利用提供参考。[研究设计/方法]建立解释框架和... 详细信息

[目的/意义]在促进政府开放数据融合性增值利用的政策背景下,明晰多源异构政府开放数据建立协同关系的驱动因素和机制至关重要,有助于为推动政府开放数据资源跨地区、跨层级和跨部门的共享利用提供参考。[研究设计/方法]建立解释框架和指数随机图模型分析政府开放数据协同关系网络的形成,并基于山东省政府开放数据创新应用成果的数据来源信息进行实证研究。[结论/发现]政府开放数据协同关系网络呈现显著的集聚性、传递性结构特征,具有高数据量、更新频率、下载量、浏览量和相同领域、行政区域、更新频率与开放等级的政府开放数据更有可能建立协同关系,数据项关系网络和提供者关系网络则在政府开放数据协同关系形成过程中发挥跨网络效应。[创新/价值]应用社会网络定量方法对政府开放数据协同关系进行建模分析,研究结论有助于把握多源异构的政府开放数据协同供给和融合性增值利用的潜在机制,并为未来研究和实践提供参考。

关键词：政府开放数据数据创新利用协同关系网络指数随机图模型

高、低空急流耦合对山东“利奇马”台风暴雨增幅影响的诊断研究

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大气科学 2024年第2期48卷 445-462页

作者：张端禹王俊超王晓芳崔春光叶金桃中国气象局武汉暴雨研究所中国气象局流域强降水重点开放实验室/暴雨监测预警湖北省重点实验室武汉430205

受登陆北上台风“利奇马”等影响,2019年8月9~12日山东省出现连续暴雨,其中10日夜间出现降雨峰值。利用中国气象局上海台风研究所(Shanghai Typhoon Institute of China Meteorological Administration,简称CMA-STI)热带气旋最佳路径数... 详细信息

受登陆北上台风“利奇马”等影响,2019年8月9~12日山东省出现连续暴雨,其中10日夜间出现降雨峰值。利用中国气象局上海台风研究所(Shanghai Typhoon Institute of China Meteorological Administration,简称CMA-STI)热带气旋最佳路径数据、山东省自动气象站逐时降雨量、常规观测资料、中国风云二号地球静止气象卫星(FY-2G)0.1°×0.1°逐小时云顶相当黑体亮温和美国环境预报中心(National Center of Environmental Prediction,简称NCEP)1°×1°逐6 h再分析等资料,主要运用纬向风局地变化方程与大气动能方程,诊断分析降雨明显增幅与高、低层风场变化的关系。结果表明:(1)暴雨主要影响系统有高低空急流、500 hPa西风槽、850 hPa台风倒槽及“利奇马”本体环流等。10日200 hPa中纬度大尺度西南风急流东南移影响鲁西北,当天08:00(北京时,下同)850 hPa因双台风活动而形成的大尺度东南风急流突然北伸越过山东省。台风倒槽对流云与本体环流对流云先、后北移经鲁中,累积效应造成该地区10日夜间雨量最大。(2)10日20:00850 hPa章丘站东北侧出现了过程最快东风增幅,纬向运动方程诊断结果表明,东风平流是东风增加最主要原因,地转偏向力项则不利于东风增加。(3)10日20:00章丘站200 hPa西南风风力明显加大形成急流,10日08:00至11日08:00青岛站850 hPa维持东南风低空急流。同时位于高空急流右后侧与低空急流左前方是鲁中附近10日夜间降雨增幅的重要原因。章丘200 hPa与青岛850 hPa都是在最大风力之前12 h动能增加最快。动能方程诊断表明,最有利于鲁西北高空急流形成的是位能平流项,最有利于鲁东南低空急流形成的是动能垂直通量散度项。(4)10日20:00至13日08:00“利奇马”本体环流一直在影响山东,暴雨期间山东中部地形的动力作用也一直存在,而降雨的峰值是出现在10日夜间,说明10日20:00前后高、低空急流的耦合可能是山东暴雨增幅的主要影响因子。其主要作用至少有加强山东中部的垂直运动、整层水汽输送与静力不稳定度等方面。

关键词：登陆北上台风降水增幅机理高空西南风急流低空东南风急流动能诊断

中国主雨季极端小时降水时空分布和日变化特征

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气象 2024年第4期50卷 393-406页

作者：汪小康崔春光刘柯王晓芳中国气象局武汉暴雨研究所中国气象局流域强降水重点开放实验室/暴雨监测预警湖北省重点实验室武汉430205

基于国家级气象站逐小时降水资料,采用百分位阈值的极端降水定义方法,统计研究了中国1951—2021年4—10月小时降水时空分布和日变化特征。结果表明,中国主雨季极端降水阈值东南大、西北小,存在四个分别位于华南、环渤海、长江中下游和... 详细信息

基于国家级气象站逐小时降水资料,采用百分位阈值的极端降水定义方法,统计研究了中国1951—2021年4—10月小时降水时空分布和日变化特征。结果表明,中国主雨季极端降水阈值东南大、西北小,存在四个分别位于华南、环渤海、长江中下游和四川盆地的大值区,随着极端性增强,北方小时降水阈值的增大较南方更显著,大值中心北移。月尺度上,小时降水的最高频次月份由南向北从5月推迟至8月,华西地区最晚(9—10月),随着极端性增强,最高频次月份由6月、7月推迟到7月、8月,且地区差异减小。日变化特征上,全国范围内小时降水频次占比,呈现午后到夜间的谷峰主循环和后半夜到上午的次循环,且随着极端性增强,主循环振幅增大,次循环峰值减小。不同地理位置看,四川盆地的极端小时降水峰值时刻出现在凌晨,其他三个大值区则与全国平均较为一致,日变化振幅从南到北逐渐减小,西部最大。小时降水峰值时刻具有空间聚集的特征,夜间峰值主要集中在南方沿海和华北、东北,早晨—上午峰值集中在中部、东部、西南和西北部分地区,空间分布中出现的逐渐推迟和突变特征与海陆分布和大地形密切相关。小时降水峰值时刻空间占比与频次占比的日变化特征类似,均有上午峰值平缓、夜间峰值陡峭的特征,这是因为不同站点到达夜间峰值的时刻接近,而到达上午峰值的时刻不同;两者主要区别在随着极端性增强,频次占比夜间主峰值显著增大,而峰值时刻空间占比主峰值几乎不变,这是因为频次的变化主要是由同一些站点上的次数变化导致,而非不同站点之间的差异。

关键词：极端小时降水百分比阈值时空分布日变化

基于GNSS水汽和地面假相当位温观测的短时强降水阈值预报方法研究

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气象 2024年第5期50卷 603-615页

作者：余洋万蓉付志康向怡衡中国气象局武汉暴雨研究所、中国气象局流域强降水重点开放实验室/暴雨监测预警湖北省重点实验室武汉430205

基于2019年和2020年6—7月GNSS水汽监测网大气可降水量(PWV)资料和并址气象站的地面雨量、温、压、湿等同步观测数据,利用临界成功指数(CSI)和命中率(POD)两个检验指标,探索建立了基于PWV、6小时水汽增量(PWV*)及假相当位温距平(θ_(se... 详细信息

基于2019年和2020年6—7月GNSS水汽监测网大气可降水量(PWV)资料和并址气象站的地面雨量、温、压、湿等同步观测数据,利用临界成功指数(CSI)和命中率(POD)两个检验指标,探索建立了基于PWV、6小时水汽增量(PWV*)及假相当位温距平(θ_(se)*)的短时强降水阈值预报方法,并利用2021年6—7月降水样本对该预报方法进行检验,结果显示CSI和POD分别为0.167和0.593,其评分高于目前常规业务方法对短时强降水的客观预报评分,其中约48%的短时强降水发生在预警之后的24小时内,约78%发生于48小时内。研究区域内78.6%的短时强降水样本发生在连续15小时PWV*的累积值(∑PWV*)≥75 mm且连续24小时θ_(se)*累积值(∑θ_(se)*)≥30 K的条件下;PWV高值区叠加∑PWV*和∑θ_(se)*的大值区对梅雨期短时强降水以及暴雨发生区域有较好的指示性。

关键词：短时强降水 GNSS 大气可降水量假相当位温客观预报

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道路路面免型钢伸缩缝材料与结构

公路交通科技 2024年第5期41卷 1-9,26页

作者：白桃柴志家芦训娟熊峰李元元武汉工程大学土木工程与建筑学院湖北武汉430073 武汉市黄陂区公路管理局湖北武汉430000 武汉道盛交通科学技术有限公司湖北武汉430000

为解决道路路面用毛勒式伸缩缝病害多发现状,提高路面伸缩缝养护维修效率及使用效益,对伸缩缝病害成因及解决方案开展研究。首先,通过足量的现场调研与资料研究,掌握实际路用中不同部位的破坏类别与成因;其次通过对毛勒式伸缩缝结构分... 详细信息

为解决道路路面用毛勒式伸缩缝病害多发现状,提高路面伸缩缝养护维修效率及使用效益,对伸缩缝病害成因及解决方案开展研究。首先,通过足量的现场调研与资料研究,掌握实际路用中不同部位的破坏类别与成因;其次通过对毛勒式伸缩缝结构分析进行设计改进与材料研究,提出用于道路路面的免型钢伸缩缝结构,新型免型钢伸缩缝已应用于湖北省某省道试验段;然后通过力学强度试验、动态单轴压缩试验、高温车辙试验、浸水马歇尔试验、小梁低温弯曲试验和间接拉伸疲劳试验等,综合测试于施工现场取样环氧砂浆混合料试样的力学特性、高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性和疲劳耐久性等性能;最后,通过实时位移(缝宽)监测系统对路面的间断式伸缩缝缝宽变化进行监控,获得缝宽同温度的日周期、年周期变化规律。结果表明:随着缝体结构服役年限的增加,病害多发且形式多样,暴露出该结构形式存在缝体脆硬、材料突变、构造分离、应力集中等诸多结构缺陷;环氧砂浆混合料24 h强度可达到28 d龄期强度的70%,具备早强特性,其高温、低温、水稳性能及疲劳性能显著优于同层位沥青混合料;试验段连续配筋路面内部预留缝宽合理,在秋季,缝宽早上7:00最大,晚上20:00最小;CRCP伸缩缝处边缘较中部夏季温度更低缝宽更大;4—5月份、10—11月份为适宜施工的时段,适宜以40 mm预留缝宽施行,低温时节宜增大预留量,高温时节宜减小预留量,调整量以10 mm为宜。

关键词：道路工程位移监测分析路用性能试验免型钢伸缩缝环氧砂浆

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库岸古滑坡复活变形特征及双滑带稳定性响应

地球科学 2024年第4期49卷 1498-1514页

作者：杨雨亭代贞伟陆愈实张晨阳闫慧侯雪峰唐俊刚中国地质大学工程学院湖北武汉430074 中国地质调查局武汉地质调查中心(中南地质科技创新中心) 湖北武汉430205 重庆市一〇七市政公司重庆401120 重庆市地勘局一〇七地质队重庆401120

三峡库区存在大量的双滑带及多滑带古滑坡,目前对库岸双滑带滑坡变形复活特征及稳定性响应特征的研究较少.以塔坪滑坡为例,通过工程地质勘察和监测资料分析,揭示了该滑坡变形复活特征.并进一步开展了库水位和降雨联合作用下塔坪滑坡的... 详细信息

三峡库区存在大量的双滑带及多滑带古滑坡,目前对库岸双滑带滑坡变形复活特征及稳定性响应特征的研究较少.以塔坪滑坡为例,通过工程地质勘察和监测资料分析,揭示了该滑坡变形复活特征.并进一步开展了库水位和降雨联合作用下塔坪滑坡的渗流场和稳定性数值模拟计算,揭示了不同滑带对库水位波动和降雨的响应特征.结果表明,塔坪滑坡为阶梯式变形模式,每年的雨季和库水位下降期,滑坡变形速度增大.滑坡表现为显著的前缘牵引式渐进破坏模式.降雨主要对浅层滑带的稳定性产生较大的影响,对深层滑带的影响较小.库水位抬升,浅层滑带的稳定性降低,深层滑带的稳定性增大;库水位下降,浅层滑带的稳定性增大,深层滑带稳定性减小.

关键词：三峡库区双滑带滑坡复活变形特征稳定性工程地质学

爆破荷载作用下邻近深埋隧道衬砌动力响应数值模拟

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工程爆破 2024年第1期30卷 119-125页

作者：许文祥施建俊周汉红马鑫炎北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 武汉市公安局治安管理局武汉430077

为了研究深埋小净距隧道在爆破荷载下的动力响应以及保证隧道的安全和稳定,以三洞分离隧道爆破开挖工程为背景,通过ANSYS/LS-DYNA模拟分析深埋小净距隧道在爆破荷载作用下的衬砌动力响应。分析了隧道同一截面拱顶、拱腰、拱脚不同测点,... 详细信息

为了研究深埋小净距隧道在爆破荷载下的动力响应以及保证隧道的安全和稳定,以三洞分离隧道爆破开挖工程为背景,通过ANSYS/LS-DYNA模拟分析深埋小净距隧道在爆破荷载作用下的衬砌动力响应。分析了隧道同一截面拱顶、拱腰、拱脚不同测点,不同断面的振速和位移。研究结果表明:衬砌内侧(与净空面接触)拱脚首先产生振动,爆破卸载后,衬砌外侧(与岩石接触)振动速度达到峰值。纵断面的振动速度差异较大,水平位移的影响大于垂向位移的影响。最大位移出现在拱顶,其次出现在迎爆侧拱腰处。断面拱脚处测点振动加速度最大,受到的爆轰也最大。

关键词：深埋小净距隧道衬砌 ANSYS/LS-DYNA 动力响应