Density effects on solute release from streambeds

Contaminants that entered the streambed during previous surface water pollution events can be released to the stream, causing secondary pollution of the stream and impacting its eco-environmental condition. By means of laboratory experiments and numerical simulations, we investigated density effects on the release of solute from periodic bedforms. The results show that solute release from the upper streambed is driven by bedform-induced convection, and that density effects generally inhibit the solute release from the lower streambed. Density gradients modify the pore water flow patterns and form circulating flows in the area of lower streambed. The formation of circulating flows is affected by density gradients associated with the solute concentration and horizontal pressure gradients induced by stream slope. The circulating flows near the bottom of the streambed enhance mixing of the hyporheic zone and the ambient flow zone.     

基于桩间土滑动特性的合理桩间距研究

为研究抗滑桩合理桩间距以及荷载传递机制,首先以桩侧摩阻力为拱脚时的破裂面推导出以桩身为拱脚时的破裂角计算公式;然后引入对数螺旋线法确定桩间土体的滑移深度,以土拱效应为基础建立计算模型,求解考虑桩间土体滑移深度的合理桩间距表达式;最后对桩间净距的主要影响因素进行分析,包括滑坡推力、黏聚力、桩截面宽度以及高度。研究结果表明：由桩身和桩侧摩阻力同时作为土拱拱脚更符合实际受力状态,同时求得的土拱拱圈厚度和矢高小于以桩身为拱脚条件下相应值而大于以桩侧摩阻力为拱脚条件下的相应值,并且随桩埋深的增加而增大。     

水平循环荷载作用下海上风电桩累积变形研究综述

综述了水平循环荷载作用下海上风力发电桩基础累积变形的特征及现状,总结了国内外针对海上桩基累积变形的三种常用试验方法:基于p-y曲线的修正法、基于试验的经验拟合法与数值分析方法,并且分析了各类方法的优势与值得商榷的地方,探索实际环境的众多因素对理论的影响,指出该领域的发展趋势是模型统一化、不饱和状态、桩-土等多因素耦合作用下的风电桩累积变形研究,进而利用风电桩的累积变形理论来完善海洋能源工程的设计施工。     

小跨高比强化配筋连梁的抗震性能

强化配筋连梁是指采用HRB400及以上钢筋、加密加粗腰筋、加粗箍筋的连梁。期望通过腰筋和箍筋形成的2层或更多层的高强钢筋网片来承受剪力,提高其抗震性能,施工较为方便,适用于小跨高比连梁。利用非线性有限元方法,在已完成普通配筋小跨高比连梁抗震性能试验的基础上,研究了跨高比为1.25的不同配筋形式连梁的抗震性能。研究表明:强化配筋连梁的骨架曲线出现2个峰值,峰值荷载为普通配筋连梁的1.37倍,其荷载下降速率约为普通配筋连梁的39.42%,具有较高的承载力。强化配筋连梁的峰值位移是集中对角斜筋、交叉斜筋和对角暗撑配筋连梁的三倍多,具有较强的变形能力。最后,建议采用深梁的方法计算强化配筋连梁的受剪承载力。     

机械连接预应力实心方桩承台节点抗震性能试验研究

预应力管桩在高烈度抗震设防地区已禁用,而普通钢筋混凝土方桩成本较高。首先针对卡扣式机械连接预应力混凝土实心方桩、PHC管桩和普通钢筋混凝土方桩与承台处的节点进行拟静力试验,并利用试验数据针对Park-Ang损伤模型进行了修正,进行了损伤指数分析。研究结果表明:预应力方桩比普通钢筋混凝土方桩的抗裂性能明显好,而预应力混凝土实心方桩承台节点耗能能力和延性低于预应力管桩和普通钢筋混凝土方桩;截桩施工导致桩端部损失部分预应力,相比较未截桩试件屈服荷载和极限荷载均减小,节点裂缝开展较早,损伤较未截桩试件严重;增配普通钢筋试件的滞回曲线比较饱满,水平承载能力和位移延性得到提升,节点抗震性能得到提升与改善;预应力混凝土实心方桩损伤前期较小,而一旦发生损伤后,损伤指数发展较快。     

基于多尺度特征深度学习的短临降水预报

雷达回波外推是短临降水预报的一种重要方法。针对雷达回波外推中随着外推时间的增加而出现回波演变信息丢失这一问题,本文提出一种多尺度特征融合的深度学习短临降水预报模型(以下简称为MSF2)。首先,采用多尺度的卷积核对网络的浅层信息进行特征提取,弥补单一特征检测带来的不足。其次,将不同维度的特征信息进行拼接及通道混洗,进一步增强特征图通道之间的信息流通和信息表达能力。最后,将特征图中的多尺度信息进行融合,从而有效保留不同尺度的特征信息。利用华南雷达回波拼图资料数据,在3种不同降水强度（5 mm/h、10 mm/h和25 mm/h）下进行降水预报研究,并与光流法和ConvLSTM两种主流算法进行了对比。结果显示,在3种不同降水强度条件下,MSF2在所有评价指标（命中率POD、临界成功指数CSI、误报率FAR）中表现最优,这表明引入多尺度机制能改善模型的特征提取能力。相比于目前主流的光流法和ConvLSTM,本文提出的模型对于短临降水预报具有较好的适用性和较高的预报精度,而且实现了业务化运行。     

冲绳海槽西南部火山岩熔体包裹体的均一温度及对岩浆混合的指示意义

冲绳海槽西南部流纹岩和安山岩斜长石中发育大量玻璃质熔体包裹体,安山岩斜长石中熔体包裹体的均一温度较高（1050-1200℃）,而流纹岩斜长石中熔体包裹体有两个明显不同的均一温度峰值段（900-1000℃,1150-1200℃）,呈“双峰”式均一温度特征。熔体包裹体的均一温度特征与流纹岩和安山岩中斜长石的环带结构及An值变化特征一致,说明安山岩中斜长石主要在高温阶段结晶,而流纹岩中斜长石经历了两个不同的结晶阶段。结合流纹岩斜长石存在明显的环带结构及两种差异较大的An值特征,作者认为熔体包裹体的“双峰”式均一温度特征指示该地区发生了不同期次岩浆的混合作用。岩浆携带早期高温阶段结晶（1150-1200℃）的高An值偏基性斜长石向上运移,注入浅部较低温酸性岩浆房（900-1000℃）,发生混合作用,偏基性的斜长石在进入酸性岩浆房后被重新吸收,形成包含有较高均一温度熔体包裹体的核部（高An）,然后继续结晶生长形成包含有较低均一温度熔体包裹体的边部（低An）,表明冲绳海槽西南部地区下部岩浆房内存在复杂的岩浆混合作用。     

新型抗水氯氧镁水泥防渗渠在自然环境的水化产物、相转变规律及其对强度的影响

氯氧镁水泥(Magnesium oxychloride cement, MOC)具有快凝、早强、高强、防火和不腐蚀玻璃纤维等优点,非常适合于制作玻璃纤维增强薄壁制品,在农业灌溉工程中具有良好的应用前景。采用XRD和TOPAS分析了新型抗水氯氧镁水泥制成内蒙古防渗渠的物相组成,探讨了氯氧镁水泥制品在自然环境的水化产物与相转变规律、以及相组成对强度的影响。结果表明,在水分缺少的条件下,氯氧镁水泥的水化产物主要为5Mg(OH)_2·MgCl_2·8H_2O(5·1·8)和Mg(OH)_2;在水分充足的条件下,水化产物主要为Mg(OH)_2和5·1·8,碳化产物为碳化氯氧化镁Mg(OH)_2·MgCl_2·2MgCO_3·6H_2O(1·1·2·6)和水菱镁矿4MgCO_3·Mg(OH)_2·4H_2O(4·1·4)。水化产物对强度有促进作用,而碳化产物会降低强度。通过10年的工程环境考验,证明新型氯氧镁水泥制品在环境中能够保持主要强度相5·1·8的稳定性,具有良好的长期力学性能。     

建筑桩基检测作业中的危险、有害因素及其对策与措施

从建筑桩基检测作业现场环境、作业过程两方面,系统分析了建筑桩基检测作业中的危险、有害因素,并从加强从业人员安全培训、严格开工安全验收制度、加强检测过程的安全巡查等方面,提出了解决建筑桩基检测作业中的危险、有害因素及其对策与措施。     

基于深度学习和时空特征融合的海洋渔船密度预测方法

为了从海量渔船轨迹数据中挖掘隐含的信息和知识,进而为渔业行政主管部门的决策提供科学依据,本研究以AIS渔船轨迹数据为研究对象,提出了一种基于深度学习和面向时空特征融合的海洋渔船密度预测方法：首先,利用渔船轨迹数据集对渔船行驶区域进行网格划分;其次,筛选出渔船高密度区域进行研究,避免数据稀疏性问题;再次,根据渔船轨迹数据的时空分析,构建三维时空融合矩阵;最后,通过卷积循环神经网络模型捕获渔船分布的时间和空间特征,并利用卷积神经网络的堆叠加强对空间特征的学习。实验通过东海海域渔船真实轨迹数据进行具体测试,结果表明渔船密度预测值与真实值非常接近,平均绝对误差为4×10-4,模型较好地拟合了渔船密度分布特征,有效地提高了渔船捕捞热点预测的准确性和鲁棒性。