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基于多源数据的山区小流域降水融合模型

水科学进展 2024年第1期35卷 74-84页

作者：詹昌洵张挺蒋嘉伟福州大学土木工程学院福建福州350116

为准确获取山区小流域的降水空间分布及其资源量,采用Kriging插值法对低分辨率卫星数据进行空间降尺度处理,通过长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)将局部卫星与观测数据进行降水融合,引入前期降水信息加强卫星与观测降水之... 详细信息

为准确获取山区小流域的降水空间分布及其资源量,采用Kriging插值法对低分辨率卫星数据进行空间降尺度处理,通过长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)将局部卫星与观测数据进行降水融合,引入前期降水信息加强卫星与观测降水之间的时间相关性,并利用该模型进行流域降水空间分布估计。结果表明:从空间分布来看,融合模型对暴雨中心位置的捕捉更加精确;从降水量来看,所提模型在短时强降水下的探测率和临界成功指数分别为0.60和0.50,能够改善原始低分辨率卫星降水数据,使其更接近实际情况;从雨量站数量来看,融合降水的精度随着站点数量的增加而提高,当站点数量达到某个临界值时,融合降水的精度趋于稳定。Kriging-LSTM模型为准确获取山区小流域的降水资源提供了新思路。

关键词：降水融合降水空间估计山区小流域 Kriging插值法长短期记忆网络(LSTM)

Al/Fe_(2)O_(3)铝热剂粉尘着火敏感性

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东北大学学报（自然科学版） 2024年第3期45卷 415-421,438页

作者：李刚马艳英刘宗阳南相莉东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819 东北大学冶金学院辽宁沈阳110819

为明确铝热剂反应的着火特性,利用最低着火温度(minimum ignition temperature,MIT)和最小点火能(minimum ignition energy,MIE)测试装置,结合TG-DSC方法对4种Al粉与Fe_(2)O_(3)质量比为1∶4,1∶3,1∶2,1∶1的层状和云状Al/Fe_(2)O_(3)铝热剂进行了着火敏感性研究.结果表明,4种配比试样的粉尘层、粉尘云MIT均超出相关标准常规测试范围,在空气中质量比为1∶3铝热剂的反应触发温度为888℃,活化能为248.49 kJ/mol,说明铝热反应不容易触发;相同质量比的Al/Fe_(2)O_(3)粉尘云的MIE远高于粉尘层,层状MIE最低值为0.7 J,着火敏感性较强,这是因为Fe_(2)O_(3)在粉尘云状态的反应中充当惰化剂,而在粉尘层状态反应中为反应提供了活性氧自由基.

关键词： Al/Fe_(2)O_(3)铝热剂铝热反应粉尘层粉尘云着火敏感性

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基于Sentinel-2影像东北秋季典型湖泊大气校正方法适用性评价

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地理科学 2024年第1期44卷 149-158页

作者：李勇李思佳宋开山徐茂林刘阁辽宁科技大学土木工程学院辽宁鞍山114000 中国科学院东北地理与农业生态研究所吉林长春130102

本文利用6S(Second Simulation of a Satellite Signal in the Solar Spectrum)、Acolite DSF(Dark spectrum fitting)、C2RCC(Case 2 Regional Coast Color)、SeaDas(SeaWiFS Data Analysis System)、Sen2Cor(Sentinel 2 Correction)、Polymer(Polynomial based algorithm applied to MERIS)和iCOR(Image correction for atmospheric effects)7种大气校正算法,结合松花湖、月亮泡、小兴凯湖实测遥感反射率数据对“哨兵-2号”(Sentinel-2)数据进行大气校正研究,验证算法性能。整体校正结果显示,相较于实测遥感反射率,上述7种大气校正算法均在可见光波段(400~800 nm)呈现不同程度的低估。除C2RCC算法外,其余6种算法校正后的遥感反射率与实测光谱曲线变化趋势基本吻合,其中Sen2Cor算法与iCOR算法性能最佳,Polymer算法性能最差;在单波段校正精度对比中,Sen2Cor和iCOR算法几乎所有波段的均方根误差和平均绝对百分比误差都低于其余5种算法。Sen2Cor算法在560 nm、665 nm和705 nm处校正精度优于其余6种算法,iCOR算法在443 nm和740 nm处有良好的表现,在490 nm处6S算法校正精度最高,拥有最低的均方根误差(0.0059 sr^(−1))和平均绝对百分比误差(21.40%)。结果表明,这7种大气校正算法均可以在一定程度上去除大气影响,增加影像的可用性,Sen2Cor算法和iCOR算法更适用于本文所研究水体或相似水体。

关键词：大气校正 Sentinel-2卫星内陆湖泊水体遥感反射率

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干湿循环下木质素改良粉土抗剪强度特性

工程科学与技术 2024年第2期56卷 208-216页

作者：周恩全张曼居东煜王龙李护良江苏大学土木工程与力学学院江苏镇江212013 江南大学环境与土木工程学院江苏无锡214122

为克服粉土强度低、干湿循环性能差的特点,同时解决固体废弃物木质素的资源化利用的问题,将木质素掺入粉土中,形成木质素改良粉土。为研究木质素改良粉土抗剪强度特性及干湿循环性能,对经历干湿循环后的木质素改良粉土进行直接剪切试验... 详细信息

为克服粉土强度低、干湿循环性能差的特点,同时解决固体废弃物木质素的资源化利用的问题,将木质素掺入粉土中,形成木质素改良粉土。为研究木质素改良粉土抗剪强度特性及干湿循环性能,对经历干湿循环后的木质素改良粉土进行直接剪切试验和X射线衍射试验,研究了木质素掺量0、2%、5%、8%、12%、15%和干湿循环0、1、2、3、4次对改良土抗剪强度特性的影响。结果表明:掺入木质素可以显著提升粉土的抗剪强度及干湿循环性能;一定干湿循环次数下,改良土的抗剪强度及黏聚力随着木质素掺量的增加先增大后降低,内摩擦角随着木质素掺量的增加先快速增大后基本不变;当木质素掺量为8%时,改良土的抗剪强度、黏聚力和内摩擦角最高。改良土的抗剪强度、黏聚力和内摩擦角均随着干湿循环次数的增加而降低,当木质素掺量为0时,纯土试样经过1次干湿循环即崩解,强度损失率为100%;当木质素掺量为8%时,改良土的强度损失率最低,黏聚力及内摩擦角的降低幅度均较低。X射线衍射试验表明,木质素掺量为8%时,石英、方解石、白云石含量最高,黏土矿物含量较高,钠长石含量最低,这是造成改良土强度及干湿循环性能提升的直接原因。结果显示,当木质素掺量为8%时,改良土在提高抗剪强度及干湿循环性能方面具有明显优势。研究结果可为实际施工设计提供理论支撑。

关键词：木质素粉土干湿循坏抗剪强度

覆膜方法对纳米纤维膜除尘滤料动态过滤性能的影响

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中国环境科学 2024年第4期44卷 1995-2002页

作者：郭颖赫赫伟东柳静献沈阳理工大学环境与化学工程学院辽宁沈阳110159 东北大学资源与土木工程学院辽宁沈阳110819

为解决聚四氟乙烯(PTFE)覆膜滤料使用中阻力增长快且膜易破损问题,基于静电纺丝技术制备了涤纶(PET)纳米纤维膜,通过直接覆膜法、热处理覆膜法及一步共纺覆膜法将PET纳米纤维膜作为表面膜与聚苯硫醚(PPS)针刺毡滤料进行复合,并对比研究... 详细信息

为解决聚四氟乙烯(PTFE)覆膜滤料使用中阻力增长快且膜易破损问题,基于静电纺丝技术制备了涤纶(PET)纳米纤维膜,通过直接覆膜法、热处理覆膜法及一步共纺覆膜法将PET纳米纤维膜作为表面膜与聚苯硫醚(PPS)针刺毡滤料进行复合,并对比研究3种覆膜方法制备的PET纳米纤维膜滤料、PPS滤料以及PTFE覆膜滤料的动态过滤性能,结果表明,与PTFE覆膜滤料相比,3种覆膜方法制备的PET纳米纤维膜滤料均表现出优异的过滤性能.稳定过滤阶段,一步共纺覆膜法制备的PET/TPU纳米纤维膜滤料完成单个周期所需时间是PTFE覆膜滤料的2倍,粉尘剥离率为99.79%,其阻力增长速率低、完成单个周期所需时间平稳,降低能耗并减少了气流对膜造成的磨损,在工业除尘领域具有较大应用潜力.

关键词：工业除尘过滤材料覆膜纳米纤维膜动态过滤性能

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矿岩冲击斜溜井底板位置及其影响因素分析

矿业研究与开发 2024年第7期 36-41页

作者：马强英陈锡勇路增祥王薪荣马驰辽宁科技大学矿业工程学院海南矿业股份有限公司北京科技大学土木与资源工程学院

为揭示斜溜井内矿岩运动对溜井底板的冲击损伤规律，基于运动学原理，研究了矿岩块在斜溜井中的运动规律及其影响因素，建立了矿岩块的运动轨迹方程，明确了矿岩块与斜溜井底板发生碰撞的条件，得到了矿岩块首次碰撞溜井底板的位置计算... 详细信息

为揭示斜溜井内矿岩运动对溜井底板的冲击损伤规律，基于运动学原理，研究了矿岩块在斜溜井中的运动规律及其影响因素，建立了矿岩块的运动轨迹方程，明确了矿岩块与斜溜井底板发生碰撞的条件，得到了矿岩块首次碰撞溜井底板的位置计算公式。研究结果表明：矿岩块进入主斜溜井时的初始速度v0及其方向角α、主斜溜井倾角β及其顶底板距离D是影响矿岩块与斜溜井底板碰撞的主要因素；v0越小，α、D与β越大，碰撞位置距矿岩块进入斜溜井时的垂直距离h1越大，反之h1越小；当v0和α一定时，D与β越大，h1越大，且D较β对碰撞位置的影响更大。提出斜溜井设计与管理思路，即降低矿岩块进入斜溜井时的初始速度，选择合理的主斜溜井的倾角及其顶底板距离，降低主斜溜井空井高度，能有效降低发生碰撞的概率，减小斜溜井底板受冲击破坏的程度。

关键词：矿岩冲击斜溜井底板运动轨迹碰撞位置

预切缝位置及深度对SBM滚刀破岩影响的数值研究

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煤炭学报 2024年

作者：杨仁树康一强杨立云刘康丁晨曦樊谨豪中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院北京科技大学土木与资源工程学院

利用水射流对岩体进行预切缝是提高竖井全断面掘进机破岩效率、实现深部资源机械化开发的关键技术。针对预切缝位置及深度合理参数选取的难题，首先指出了锥面刀盘带动下滚刀破岩的工况特征，进而基于Cohesive单元方法，建立了预切缝条... 详细信息

利用水射流对岩体进行预切缝是提高竖井全断面掘进机破岩效率、实现深部资源机械化开发的关键技术。针对预切缝位置及深度合理参数选取的难题，首先指出了锥面刀盘带动下滚刀破岩的工况特征，进而基于Cohesive单元方法，建立了预切缝条件下的滚刀破岩离散-连续耦合数值模型。以完整岩体为对照组，对比分析了不同预切缝距离和深度对滚刀破岩的受力特征和岩石破碎特征的影响规律。阐述了预切缝条件下，滚刀破岩时的密实核形成、块状岩渣形成、Hertz裂纹扩展的三个阶段性特征，指出了岩体的非对称破碎特性和不同区域岩渣的形成机制。最终从滚刀受力、破岩面积、破岩比能耗、岩渣破碎程度四个方面综合分析，确定了预切缝的最佳距离和深度取值范围。研究结果表明：预切缝可以显著减小竖井全断面掘进机滚刀破岩过程中的贯入力和侧向力。与完整岩体相比，贯入力峰值降低了44.0%～10.3%。侧向力峰值降低了35.2%～6.5%。预切缝间距及深度较小时，会限制滚刀破岩范围，同时使得破碎岩体块度更小，导致破岩比能耗增高。随着预切缝深度的增大，破岩体积先增大后趋于稳定，比能耗先减小后保持不变。最终，确定了切缝距离为70-90 mm，深度为60-80 mm时破岩效果最佳，破岩体积较无切缝时提高约1倍，破岩比能耗降低69.2%。研究结果为刀盘辅助破岩装备的设计及参数确定提供了参考。

关键词：竖井全断面掘进机预切缝滚刀破岩数值模拟分形维数

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BIM技术在装配式建筑结构设计中的应用

中华建设 2024年第4期 100-102页

作者：李俊峰林增华张传俊辽宁科技大学土木工程学院

自改革开放以来，我国正处于工业化、城镇化和新农村建设快速发展的历史时期，深入推进建筑节能、绿色发展，加快发展绿色建筑面临难得的历史机遇。目前，我国建设方式仍然还存在发展质量和效益不高等问题，装配式建筑是一种新兴的建筑...

自改革开放以来，我国正处于工业化、城镇化和新农村建设快速发展的历史时期，深入推进建筑节能、绿色发展，加快发展绿色建筑面临难得的历史机遇。目前，我国建设方式仍然还存在发展质量和效益不高等问题，装配式建筑是一种新兴的建筑形式，具有节能、环保、高效等优点，符合我国当今的绿色发展战略，已经成为建筑行业重要的发展方向之一。在科学技术快速发展的背景下，在装配式结构设计的过程中应用IBM已成大势所趋，可以实现检测、深化以及优化设计，为整个设计的过程提供了更加精确的信息和数据，提升整体结构的合理性，更加符合现场施工的标准，

关键词：

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基于冻结器温升公式的单排管温度场求解方法

铁道科学与工程学报 2024年第3期21卷 1102-1113页

作者：张松周晓敏张基伟孙钦帅刘勇马文徐宏毅北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043 北京北咨工程项目管理咨询有限公司北京100025

为了解决传统地铁联络通道冻结法施工中对于全加固区域温度场求解精度不足的问题,实现以冻结器自身温度信号进行所形成温度场求解,达到对冻结温度场全域进行精准求解的目的。从单根冻结管停冻后冷媒温度回升速率与冻结壁厚度的相互关系... 详细信息

为了解决传统地铁联络通道冻结法施工中对于全加固区域温度场求解精度不足的问题,实现以冻结器自身温度信号进行所形成温度场求解,达到对冻结温度场全域进行精准求解的目的。从单根冻结管停冻后冷媒温度回升速率与冻结壁厚度的相互关系出发,建立更加符合地铁联络通道冻结工程特点的单排冻结孔温度场计算模型,提出了5个关键参数:冷媒温升速率V、冻结壁厚度计算系数ηA和ηB以及冻结壁厚度修订系数n1和n2的确定方法。并指出冷媒温升速率宜采用停冻后4 h的冷媒温度平均回升速率,冻结壁计算系数和厚度修订系数应采用数值计算或经验数据进行确定。进而提出了新温度场求解方法的适用范围、求解流程。后续利用北京某联络通道冻结工程开展新温度场求解方法的可靠性验证。通过将该联络通道侧墙区域温度场的求解结果和实测地层数据进行对比可知,新的温度场求解方法所得温度与测温孔实测温度差值分别为0.43℃和0.52℃,远低于控制指标1.0℃。同时,新求解方法所得冻结壁厚度与开挖后实测冻结壁厚度误差为8~10 cm,误差精度约为6%,符合工程精度要求。此外基于计算结果和现场分析,指出了计算误差主要是由于地层热物理参数测试精度不足、钻孔偏斜以及冻结管自身结构简化三方面造成的。同时根据既有研究成果,给出了我国多个城市(如上海、常州、苏州)典型地层的冻结壁厚度计算系数。本研究为新型温度场计算方法的落地实施和开展基于冻结器自身温度数据进行全域温度场求解提供了理论支撑,同时避免了传统“以点带面”式求解方法带来的非测温孔区域温度误差。

关键词：人工冻结法全域温度场精准求解计算流程联络通道