基于双缸耦合原理的阀控式能量回收系统原理设计与仿真分析

针对小规模海水淡化需要解决能量回收装置的能回效率与空间问题,将能量回收装置与压力提升泵进行集成一体化设计,研究了一种双缸耦合阀控式能量回收系统。系统两液压缸内活塞各由一个电动推杆推动,叠加高压浓海水压力实现压力交换,同时进行活塞推力的耦合控制,避免了压力交换过程中活塞的压力脉冲波动,保障了反渗透膜工作压力稳定;基于小型海水淡化装置,根据压力能流反渗透工艺节点压力流进行了计算分析,得出电动推杆推力压力0.5 MPa左右的补偿压力曲线。通过AMESim进行液压仿真分析,结果表明在系统回收率为30%,高压浓海水进口压力为4.8 MPa,增压海水压力4.6 MPa的情况下,通过压力补充增压海水压力可增压到5.0 MPa,反渗透膜压力与流量波动较小,满足反渗透海水淡化的压力需求。     

波流共同作用下海底人工边坡动态响应分析

为了研究波流共同荷载作用下开挖基槽附近海床动态响应和液化破坏情况,提出一个二维耦合计算模型,采用雷诺时均纳维-斯托克斯（RANS）方程描述波浪运动情况,通过设定侧边界条件实现稳定流场。海床部分通过求解Biot固结方程,得到波流荷载下海床中的应力和位移情况。将模型计算结果与水槽试验数据和解析解进行比较,验证了波流模型和海床模型的有效性。在此模型基础上,分析得到了开挖之后海床新的应力和固结状态。同时,通过参数分析得到了波流耦合情况下波浪形态的变化,以及海流对海床液化情况和孔压情况的影响。最后,通过线性回归计算得到最大液化深度与流速的拟合关系曲线。计算结果可用于判断基槽开挖后不规则海床的液化情况,对相关研究和实际工程具有一定参考意义。     

三向载荷联合作用下的大型集装箱船结构可靠性研究

大型集装箱船（LCS）具有较大的甲板开口,抗扭刚度非常低。在恶劣海况下航行时,大型集装箱船可能会遭遇斜浪的作用,此时船体将受到三向载荷的联合作用,水平波浪弯矩和扭转波浪弯矩可能会接近甚至超过垂向波浪弯矩,船体可能因发生组合变形而破坏。因此有必要研究大型集装箱船在三向载荷联合作用下的结构可靠性。在研究三向载荷联合作用下各维度极限强度的相互关系的基础上,提出了大型集装箱船的极限承载能力的可靠性评估方法,并对目标船在各浪向角下的结构可靠性进行评估。结果表明：目标船在0°浪向角下的失效概率最高;考虑水平波浪弯矩影响后目标船的结构可靠性有所降低;扭转波浪弯矩对目标船船中剖面的结构可靠性影响较小。     

An Implicit Coupled 1D/2D Model for Unsteady Subcritical Flow in Channel Networks and Embayment

In this study, 1D and 2D shallow-water models were coupled to simulate unsteady flow in channel networks and embayment. The 1D model solved the 1D shallow-water equations (St. Venant) using the Preissmann box method and targeted long narrow reaches of the river networks, while the 2D model targeted broad channels and embayment and solved the 2D shallow-water equations using a semi-implicit scheme applied to an unstructured grid of triangular cells. The 1D and 2D models were solved simultaneously by building a matrix for the free surface elevation at every 1D junction and 2D cell center. Velocities were then computed explicitly based on the results at the previous time step and the updated water level. The originality of the scheme arose from a novel coupling method. The results showed that the coupled 1D/2D model produced identical results as the full 2D model in classical to benchmark problems with considerable savings in computational effort. Application of the model to the Pearl River Estuary in southern China showed that complex patterns of tidal wave propagation could be efficiently modeled.     

城镇化与生态环境耦合动态模拟理论及方法的研究进展

城镇化与生态环境耦合是当前研究热点,而其动态模拟将是未来的重要方向。基于系统科学与跨尺度耦合理论揭示城镇化与生态环境耦合系统的本质,即一个非线性的、具有高低阶多重反馈的开放的复杂巨系统。通过综述城镇化与生态环境耦合动态模拟的理论、方法与应用的研究进展,可知：① 动态模拟成为趋势,相关理论与机理解析不断完善;② 动态模拟技术趋向多元化、精细化、智能化和集成化;③ 应用研究基于多类型案例区、多要素以及近远程与跨区域3个方面。当前研究不足包括：① 理论发展与整合不足;② 方法集成与数据共享力度滞后;③ 耦合关系链条和主控要素的动态特征未被完整揭示,远程耦合模拟缺乏定量表达、系统性整合以及与区域联动层面的应用衔接。今后,应以理论为根基,推动多科学交叉融合;以方法为支撑,推动动态模拟技术整合与数据共享;以应用为导向,揭示城市群等重点地区的近远程关系链条与主控要素的动态演化模式,为区域可持续城镇化提供决策支持。     

典型山地水土要素时空耦合特征及其成因

水土资源是人类生存的基础,山地水土要素耦合性与“三生空间”的功能性密切相关,其耦合的时空过程及规律关乎山区的生态服务与经济社会可持续发展。通过构建更加科学的水土要素耦合指数对太行山地、横断山地、黔桂喀斯特山地水土要素耦合特征进行大尺度、长时序的分析,并采用地理探测器方法分析了各时期水土耦合的影响因素。结果表明：① 三大山地水土要素耦合空间差异十分显著。太行山地以缺水区为主,横断山地以平衡区为主,黔桂喀斯特山地平衡区和充沛区兼有。② 垂直分异上,三大山地水土要素耦合指数分别在1300 m、1800~3400 m、500~1500 m处发生变异。各山地水土要素耦合指数在生态功能亚区表现为,林地生态亚区>林草复合生态亚区>农业生态亚区。③ 三大山地水土要素耦合的空间异质性是自然要素和人文要素综合作用的结果。其中,气候要素为主导驱动,地形地貌和土地利用居次,人为作用叠加在自然作用之上,加剧了水土要素耦合的时空复杂性和变异性。本文构建的水土要素耦合指数,加深了山地水土要素相互作用的时空过程研究,可为促进变化环境下的山区可持续发展提供决策依据。     

2000-2015年东北地区县域人口与经济耦合协调演变及空间差异——以辽宁省为例

国家对振兴东北老工业基地的战略部署格外重视,尤其在“新东北现象”出现后,东北地区的未来发展趋势再次成为国内外关注的热点。选取东北三省人口与经济发展变化特征显著的辽宁省作为研究对象,通过建立人口与经济系统指标体系和耦合协调模型,探究2000—2015年辽宁省人口与经济耦合协调演变特征及空间差异。结果表明：东北振兴以来,辽宁省人口与经济耦合关系逐渐加深,呈现高水平耦合发展趋势,但协调关系存在明显的变动,中度失调县区的数量不断增多,基本协调的区域有所下降,且耦合不协调地区以省内陆边界地带为主;耦合度增强、协调度降低的县市具有共同的特征,人口与经济变化不同步,人口综合指数一直下降,而经济综合指数却有增有降,也是导致地区失调的主要原因;辽宁省人口与经济既耦合又协调的地区还存在一定的“圈层+轴线”的空间结构,其中圈层是指以沈阳、鞍山、大连的三圈层结构（由中心向周围递减）,且离中心地区越远,其耦合协调水平越低;轴线结构是处于哈大高铁线路上的沈大城市走廊,形成一条较明显的“梯度轴”。     

Experimental study on inner slope failure mechanism of seawall by coupling effect of storm surge and wave

In the context of global climate change,the impact of group-occurring ocean dynamic disasters on China's offshore areas is becoming more and more intense.The study of the effect of existing ocean dynamic disasters on offshore hazard-bearing bodies mostly focuses on the effect of single disaster-causing factors,and it is still insufficient to study storm surge and dynamic wave coupling&reinforcement effects as well as the process of the dynamic response of such hazard-bearing bodies as seawalls.This study firstly realized the synchronous process of water level and wave through continuous tide generation and wave generation by the wave maker and tide generating device,so as to realize the dynamic coupling simulation of storm surge and wave in the laboratory.Then the physical model test of the typical seawall section was carried out under the dynamic coupling of storm surge and wave as well as at a conventional fixed water level respectively.In the process of test wave overtopping discharge and the damage process of the levee crown and backwall of seawalls were observed and compared,and their damage mechanism was also studied.     

女性主义地理学观及其思想史意义

论文从本体论、认识论和方法论3个层面讨论了女性主义地理学观的建构,并说明了女性主义地理学对更新地理学观的意义,以及对当代主流人文地理学思潮的潜在影响。在本体论层面上,女性主义地理学一直直面西方传统社会文化思想中的等级制性别化二元论,建构了主张女性和男性在建构社会及社会空间中具有交互性关系的本体论。在认识论和方法论层面上,女性主义地理学证明了女性及其空间在西方社会中处于弱势的认识论和方法论根源,动摇了实证主义地理学认识论和方法论中永恒性、普遍性、客观性的预设,阐释了地理学认知过程中情感等主观因素的可靠性,并建构了“去中心化”的认识论和方法论框架。无论在本体论还是在认识论和方法论层面上,当前的女性主义地理学主流思潮都有一定的中和性色彩,这一倾向使女性主义地理学在地理学观演进,以及以人文地理学思想为代表的地理学思想演进中,都具有重要的位置。西方女性主义地理学的兴盛,与其直面西方的社会文化思想根源问题不无关联。在中国女性主义地理学开始发展的当下,注重分析中国女性及其空间问题产生的社会文化思想根源,将有助于中国女性主义地理学的发展,并提升其潜在的价值。     

Rural land engineering and poverty alleviation: Lessons from typical regions in China

Journal of Geographical Sciences - Poverty is a key issue restricting rural sustainable development; concurrently, regional land degradation impedes agricultural development and rural...