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叶绿泥石水化机理及膨胀特性的分子动力学

硅酸盐学报 2024年第7期52卷 2350-2363页

作者：张瑞余飞佟凯文黄康张伟戴张俊陈善雄中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室武汉430071 中国科学院大学北京100049

高铁路基膨胀灾害工程实例发现,部分膨胀是由叶绿泥石水化膨胀引起的,但目前国内外学者对叶绿泥石膨胀特性研究较少,相关机理尚未明确。采用多尺度表征的方法研究了宏观和纳观尺度下叶绿泥石的膨胀特性,运用分子动力学模拟方法研究了叶... 详细信息

高铁路基膨胀灾害工程实例发现,部分膨胀是由叶绿泥石水化膨胀引起的,但目前国内外学者对叶绿泥石膨胀特性研究较少,相关机理尚未明确。采用多尺度表征的方法研究了宏观和纳观尺度下叶绿泥石的膨胀特性,运用分子动力学模拟方法研究了叶绿泥石水化机理及动力学响应下的键能变化。结果表明:叶绿泥石具有一定的膨胀潜力。通过不同数量水分子的吸附试验,得到层间域极限数量为32个,吸附位置为硅氧骨干形成的六方空穴,且仅能形成1层饱和水分子层。随着水分子增多,膨胀加剧,直至达到极限,极限状态的晶格常数为a=21.52A,b=18.61A,c=14.54A。水化模型经室温恒压的动力学模拟,发现模拟过程中静电作用能贡献最多,van der Waals作用能次之,键伸缩能最少。随着水化的加剧,水分子之间的相互作用变弱,径向分布函数峰值右移,层间水分子扩散性增强,且表现出靠近滑石层的倾向,水氧与滑石层氢原子形成的氢键键长1.8A,层间水与黏土矿物的径向分布函数峰值右移,同时氢键中的氢原子与受体原子之间的距离增加,氢氧配位数增加,这导致氢键键长增加,键角减小,黏土层开始产生膨胀。

关键词：叶绿泥石水化膨胀分子模拟径向分布函数

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林珍钊导演的“融类型”电影创作

电影文学 2024年第1期 142-144页

作者：赵懿轩武汉工程科技学院艺术与传媒学院湖北武汉430200

“网络大电影”从概念提出到高速发展仅用了五年时间,其背后是“互联网+”的日益深化与中国电影市场的转型。近五年,网络电影进入提质降速期,推动网络电影精品化、类型化发展成为主要目标。林珍钊是当今网络电影的领军导演之一,他的创... 详细信息

“网络大电影”从概念提出到高速发展仅用了五年时间,其背后是“互联网+”的日益深化与中国电影市场的转型。近五年,网络电影进入提质降速期,推动网络电影精品化、类型化发展成为主要目标。林珍钊是当今网络电影的领军导演之一,他的创作路径呼应着网络电影从创作生态、市场环境、监管政策在不同阶段的诸多转变,从初出茅庐的类型尝试到原创IP“大蛇”的成功孵化,林珍钊始终坚持着在“融类型”的基础上实现多元化、差异化与精品化创作,不断推动网络电影工业体系的发展。

关键词：林珍钊融类型导演风格电影创作

考虑温度变化下三层复合衬垫中重金属污染物一维运移理论模型

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岩土力学 2024年第2期45卷 417-432页

作者：江文豪冯晨李江山中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 中国科学院大学北京100049 中国科学院武汉岩土力学研究所污染泥土科学与工程湖北省重点实验室湖北武汉430071

针对考虑温度变化下由土工膜(geomembrane,简称GM)+土工复合膨润土衬垫(geosynthetic clay liner,简称GCL)+压实黏土衬垫(compacted clay liner,简称CCL)组成的3层复合衬垫中重金属污染物一维运移问题,基于相关假定发展得到了热传导与... 详细信息

针对考虑温度变化下由土工膜(geomembrane,简称GM)+土工复合膨润土衬垫(geosynthetic clay liner,简称GCL)+压实黏土衬垫(compacted clay liner,简称CCL)组成的3层复合衬垫中重金属污染物一维运移问题,基于相关假定发展得到了热传导与重金属污染物运移的控制方程,并建立了相应理论模型。通过有限差分,对所建理论模型进行了数值求解。随后,开展了与试验结果、解析解计算结果以及其他数值解计算结果的对比分析,验证了该模型的合理性。最后,以Cd^(2+)为例,分析和讨论了不同因素对运移规律的影响。结果表明,上部温度升高会使复合衬垫中Cd^(2+)的运移通量和底部浓度增大,但会使其上部浓度降低。热扩散效应对运移行为的影响会随Soret系数ST的增大而变显著,当ST为0.001、0.005、0.01、0.05、0.1 K^(-1)时,所定义的击穿时间tb依次为37.9、37.2、36.4、31.2、26.5 a。GCL和CCL最大吸附量的增大均会使t_(b)近似线性增加,且在一定渗沥液水头h_(b)下,t_(b)随GCL和CCL厚度的增大呈线性增大趋势。此外,当h_(b)从0.5m增大到1.0m时,t_(b)平均降低了8.33 a。在工程实践中,可结合GCL和CCL的吸附性能和厚度来设计复合衬垫,同时应考虑温度变化对阻隔效果的影响。

关键词：温度变化热传导重金属污染物运移 3层复合衬垫理论模型击穿时间

基于脆性缓冲理念的隧道抗错断方法及模型试验

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清华大学学报（自然科学版） 2024年第7期64卷 1116-1125页

作者：曹俊崔臻张翔宇张佳威中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室武汉430071 中国科学院大学北京100049

针对许多隧道面临的穿越活动断层挑战,该研究提出一种基于脆性缓冲理念的隧道抗错断方法。通过设计并实施模型试验,验证脆性缓冲结构在抗错断方面的有效性。研究结果表明:当断层发生错动时,采用脆性缓冲结构的隧道设计理念是可行的。通... 详细信息

针对许多隧道面临的穿越活动断层挑战,该研究提出一种基于脆性缓冲理念的隧道抗错断方法。通过设计并实施模型试验,验证脆性缓冲结构在抗错断方面的有效性。研究结果表明:当断层发生错动时,采用脆性缓冲结构的隧道设计理念是可行的。通过观察破坏模式发现,脆性缓冲材料的粉碎和衬砌的部分脱空作用可有效分散局部剪切破坏,显著降低断层带区域衬砌的损坏程度。在上盘区域,拱顶处的脆性缓冲结构被压碎,与此同时,拱底处脱空。下盘区域的拱顶处脱空,而拱底的脆性缓冲结构被压碎。这种变形模式有效分散了断层位置的局部剪切变形,显著减轻了衬砌的损坏。在50 mm厚缓冲结构的保护下,即使错动位移达到100 mm,相当于实际情况下的4 m位移,衬砌模型表现出的损坏较小,突显了脆性缓冲结构在保护隧道结构完整性方面的强大性能。此外,从应变监测数据分析可以看出,衬砌的应变峰值并不出现在断层破碎带内,而是迁移至离断层位置较远的区域,显著减轻了断层破碎带内的应变集中现象。该研究为跨越活动断层带的隧道设计提供了重要的理论依据和实践指导,为抗错断方案的选择提供了参考。

关键词：隧道工程活动断层模型试验脆性材料

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长江梯级水库群联合调度成效、挑战及对策

长江科学院院报 2024年第5期41卷 1-7页

作者：陈进长江科学院武汉430010 武汉大学水利电力学院武汉430072

经过70 a的建设,长江流域控制性水库群基本建成。以三峡水库为核心的梯级水库群联合调度已经开展10 a。在总结控制性水库群在防洪、供水、生态和应急联合调度取得成绩的基础上,分析控制性水库群及与水网工程联合调度面临的问题和挑战,... 详细信息

经过70 a的建设,长江流域控制性水库群基本建成。以三峡水库为核心的梯级水库群联合调度已经开展10 a。在总结控制性水库群在防洪、供水、生态和应急联合调度取得成绩的基础上,分析控制性水库群及与水网工程联合调度面临的问题和挑战,提出了相应的对策建议。研究表明:水库群联合调度因流域防洪调度而启,目前在防洪、抗旱供水、生态环境和应急等公益调度中发挥了重要作用。气候变化及水文中长期预报不确定性是联合调度面临的主要挑战,其次是水库群联合调度与单个水库多目标调度利益协调、定量评价调度效果及合理的补偿等管理问题。加强“四预”是解决气候变化和人类活动不确定性的主要对策。水库群与水网工程联合调度可以更广泛地发挥水利工程水安全保障作用。建立科学合理的水工程群联合调度体制和机制是解决联合调度管理问题的有效措施。

关键词：梯级水库群水网工程联合调度变化环境应对措施

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农业割草机器人全区域覆盖路径规划研究--基于计算机视觉技术

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农机化研究 2024年第6期46卷 68-72页

作者：吴蓓李霞李进武汉工程科技学院武汉430200 武汉纺织大学传媒学院武汉430073

首先,采用运动控制、能源、传感器、核心处理器和割草等5个模块设计了农业割草机器人试验平台;然后,利用纹理特征对障碍物图像分割算法进行分析研究;最后,基于CCD*实现了割草机器人的全区域覆盖作业。实验结果表明:使用研究的CCD*算法... 详细信息

首先,采用运动控制、能源、传感器、核心处理器和割草等5个模块设计了农业割草机器人试验平台;然后,利用纹理特征对障碍物图像分割算法进行分析研究;最后,基于CCD*实现了割草机器人的全区域覆盖作业。实验结果表明:使用研究的CCD*算法大大提高了割草机器人全区域覆盖作业的能力和作业效率。

关键词：割草机器人路径规划 CCD* 纹理特征计算机视觉

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青藏高原国家公园群建设的体制机制

中国科学院院刊 2024年第2期39卷 241-249页

作者：陈东王亚飞吴登生樊杰中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院科技战略咨询研究院北京100190 中国科学院大学资源与环境学院北京100049

我国国家公园体制改革已进入立足自然保护地体系推进改革的新阶段。第二次青藏高原综合科学考察研究国家公园分队在全国率先提出了国家公园面积和功能均占主体、包括国家公园“小群”和“大群”的青藏高原自然保护地体系建设方案。国家... 详细信息

我国国家公园体制改革已进入立足自然保护地体系推进改革的新阶段。第二次青藏高原综合科学考察研究国家公园分队在全国率先提出了国家公园面积和功能均占主体、包括国家公园“小群”和“大群”的青藏高原自然保护地体系建设方案。国家公园群要求突出群的整体管理,然而目前青藏高原现有自然保护地在统筹管理方面仍存在问题——不仅表现在单个国家公园内部,也表现在国家公园之间,以及国家公园与其他自然保护地之间。顺应国家公园体制改革的新要求,着眼国家公园群统筹管理面临的问题,提出未来应加快建立跨省域的、国家主导的青藏高原国家公园群管理体制,并同步完善国家公园创建、财政资金保障等有关配套制度;应统筹生态保护和带动当地农牧民同步现代化的多元目标,要让参与管理运营的广大农牧民成为国家公园群的持续受益者和积极拥护者。

关键词：国家公园群自然保护地制度国家主导青藏高原

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“十五五”时期中国区域协调发展的理论探索、战略创新与路径选择

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中国科学院院刊 2024年第4期39卷 605-619页

作者：樊杰中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 中国科学院科技战略咨询研究院北京100190 中国科学院大学资源与环境学院北京101408

党的十八大以来,通过扶贫攻坚、生态文明建设、区域重大战略实施等举措,我国区域协调发展态势良好。“十五五”时期,我国区域协调发展面临着全球资源环境供给短缺、我国和世界主要经济体消费增长缓慢疲软、发达国家多方打压、发展中国... 详细信息

党的十八大以来,通过扶贫攻坚、生态文明建设、区域重大战略实施等举措,我国区域协调发展态势良好。“十五五”时期,我国区域协调发展面临着全球资源环境供给短缺、我国和世界主要经济体消费增长缓慢疲软、发达国家多方打压、发展中国家凭借成本低廉优势不断追赶的巨大挑战。文章首先提出了空间发展均衡理论、流空间经济网络节点源汇空间组织理论、创新链—产业链空间收敛理论等新的学术思想,在进行理论创新的基础上,明确了营造发达地区发展新动能和培育欠发达地区发展增长极并重、更应把区域协调发展作为近期中国式现代化建设的途径的战略要点。研究认为:重视科技创新在推动区域协调发展中的主导作用,因地制宜构建“科技创新体系+新质生产力布局”的区域模式、形成综合功能区的新发展格局、推进资源利用型产业布局重心西移、重视培育关键地带的增长极功能应成为区域协调发展的主要路径。最后,文章还就充分发挥主体功能区战略性和基础性作用进行了讨论。

关键词： “十五五”时期区域协调发展战略路径

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藏东南地区的河流水文研究:进展与挑战

科学通报 2024年第3期69卷 394-413页

作者：余国安岳蓬胜张晨笛李志威侯伟鹏中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院陆地水循环及地表过程重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室武汉430072

西藏自治区东南部地区(简称藏东南)是青藏高原的降水、产流和产输沙高值区,也是高原气候变化的敏感区,其河流水文过程不但受气候变化影响,还与区域植被、冰川、积雪、冻土、冰湖等下垫面变化和偶发自然地质灾害事件密切相关.深入认识藏... 详细信息

西藏自治区东南部地区(简称藏东南)是青藏高原的降水、产流和产输沙高值区,也是高原气候变化的敏感区,其河流水文过程不但受气候变化影响,还与区域植被、冰川、积雪、冻土、冰湖等下垫面变化和偶发自然地质灾害事件密切相关.深入认识藏东南地区河流水文特征、径流/泥沙产输机制和主要影响因子,明晰全球气候变化大背景下水文情势变化和未来趋势,对于区域水能及水资源合理开发利用、工程安全和长期运行,以及泥石流、山洪等自然灾害的科学防控,具有重要的科学价值和实践意义.新中国成立以来(尤其近50年来),通过青藏高原科考等野外综合科学考察和几代科学工作者的不懈努力,对藏东南地区的气候、水文、自然地理、地质地貌等开展了较为系统的调查分析和研究.本文梳理总结了藏东南河流水文研究的主要进展,包括区域气候变化及其影响、径流泥沙特征及变化等,并探讨目前研究面临的主要挑战和未来应加强的若干方面.藏东南地区的野外气象及水文监测依然薄弱,实测数据资料匮乏,这是未来区域河流水文研究应着力克服和解决的基础问题.

关键词：藏东南气候变化下垫面变化地质灾害径流泥沙