基于Massflow模拟的察隅县N047泥石流运动特征研究

【目的】研究察隅县编号N047泥石流灾害的运动特征，为后续的防灾、减灾工作提供有效的参考。【方法】依据野外调查成果，采用Massflow数值仿真软件，对N047泥石流灾害进行模拟。【结果】(1)在20年一遇暴雨状况下，其运动特征为：泥石流从开始到停歇经过了“蠕动-加速-减速-停歇”的过程，导致其运动状态变化的主要因素为沟道内地形、沟形的不断变化；(2)在50年一遇与100年一遇暴雨状况下，预测的泥石流最大流速与最高泥深分别为：5.678 m/s、4.950 m及6.476 m/s、5.353 m。【结论】不同降雨频率下，该泥石流的流速、泥深及流体液面范围均与流量呈正相关的关系。     

基于云模型对下垟山泥石流的危险性评价

【目的】为解决泥石流危险性评价过程中指标权重易受到的主观影响，以及将定性概念转化为定量描述的问题。【方法】利用python语言生成正向云发生器，选取八个评价指标构建用于泥石流危险性评价的云模型。采用层次分析法（AHP）计算出基于此八项因子的主观评价指标权重，利用变异系数法得到客观评价指标权重，再通过组合赋权，得到评价指标的组合权重。【结果】通过此正向云模型，得到浙南瑞安市湖岭镇下垟山泥石流沟为轻度危险泥石流沟。【结论】通过云模型对下垟山泥石流的定量化判定，为后续的防治提供了可靠的参考。     

大功率LED灯干冰喷射散热数值分析

【目的】解决大功率LED灯具高效散热问题。【方法】以干冰为冷却介质，设计出干冰喷射散热器，通过COMSOL软件研究干冰喷射对功率为300 W LED灯的散热特性。【结果】仿真试验结果表明，增大干冰流量能明显改善传热效果，流量由7.85 mL/s增至23.55 mL/s，散热器相同位置处干冰固相分数由0.04增至0.34。增大干冰流速可显著降低基板表面温度，流速由0.1 m/s增至0.3 m/s，温度约降低26.4%，且随着流速增大，降温效果逐渐减弱。【结论】与自然对流和水微喷射阵列冷却方式相比，以干冰为冷却介质的基板表面温度分别降低44.71%和23.44%；与单相射流方式相比，温度降低24.1%。干冰喷射冷却效果明显提升，温度更加均匀。     

某露天矿山大型排土场稳定性综合评价研究

【目的】露天矿山排土场由大量废弃渣土堆积而成，结构往往较为松散，且地基地形陡峻，基底软弱土层厚度较大，在降雨、地震等因素诱发下，极易形成滑坡、泥石流灾害。【方法】为了对某露天矿山大型排土场的稳定性进行评价，依据极限平衡理论，采用Bishop法分别计算了3条剖面在自然工况、降雨工况、地震工况条件下的安全系数，并对其稳定性作出了评价。【结果】评价结果表明，该排土场边坡在自然、降雨、地震三种工况条件下最小安全系数均大于规范要求的极限值，边坡整体处于稳定状态。【结论】评价结果可以为该排土场的日后维护和治理提供有价值的参考和借鉴。     

2005—2019年自动站与人工站风资料对比分析

【目的】研究自动站与人工站历史风资料的数据质量。【方法】以2005—2019年长春国家基准气候站自动站与人工站风资料为样本，对风向月相符率、风速对比差值、风速月粗差率和风速月相关性进行数据分析。【结果】10分钟风向相符率多于2分钟，10分钟风向相符率大多集中在40%～60%，平均49%,2分钟风向集中在30%～50%之间，平均39%；自动站风速大于人工站风速，10分钟年平均风速相差最大达0.6 m/s,2分钟年平均风速相差达0.4 m/s；自动站和人工站风速10分钟平均较2分钟平均相关性好。【结论】为今后风要素的数据使用起到良好的借鉴意义。     

基于最优组合赋权和模糊综合评价法的杂谷脑河下游泥石流危险性评价

基于模糊集理论,综合层次分析法、熵值法的优缺点,利用最优赋权法对评价因子赋权,最大程度考虑主客观因素在权重计算中所占的比重,建立泥石流模糊综合评价模型。以杂谷脑河下游20条泥石流沟为例,选取泥石流最大冲出量、流域面积、主沟长度等7个因子构成评价集,利用模糊综合评价模型,对该区泥石流进行危险性评价。将评价结果与刘希林单沟泥石流危险性评价法比较,三岔沟和曾头沟的模糊综合评价危险等级高于单沟泥石流危险评价结果,其余泥石流沟评价结果相同。评价结果与实际情况吻合,表明利用最优组合赋权法的模糊综合评价是合理可行的。     

某火电厂SCR催化剂不同服役阶段脱硝性能试验及研究

【目的】某1 000 WM燃煤火力发电厂SCR脱硝系统采用蜂窝状催化剂。为把握随着催化剂服役时间增加相关脱硝性能参数的变化规律，对脱硝系统多次进行现场试验。【方法】试验采用专业仪器设备对脱硝系统烟气流速、脱硝效率、氨逃逸率、SO₂/SO₃转化率等性能参数进行测量分析。【结果】随着催化剂服役时间的增加，脱硝效率会明显降低，氨逃逸率有一定程度的增大，空气预热器处会生成硫酸氢铵等有害物质，造成堵塞。【结论】随着服役时间的增加，催化剂会因为飞灰冲刷、堆积及重金属中毒等导致活性下降，催化剂局部区域积灰较多，空气预热器堵塞情况严重，需要及时对催化剂进行更新或者再生处理，提高催化剂活性，保证脱硝系统安全经济运行。     

基于生态敏感性的志丹县生态安全格局构建

【目的】构建生态安全格局是实现生态系统健康稳定、促进社会经济可持续发展的重要途径之一。【方法】以志丹县为研究区域,以生态敏感性评价为基础,识别生态源地与生态阻力面,运用最小阻力模型提取生态廊道和生态节点,构建志丹县生态安全格局。【结果】生态源地总面积为451.52 km²,占志丹县总面积的11.91%。生态保护区面积为664.28 km²,相对较少,占全县面积的17.5%;生态过渡区面积为1 445.13 km²,占全县面积的38.2%;生态可塑区面积为1 681.21 km²,占全县面积的44.3%。生态条件较好的地区面积占比相对较少,且分布不均,破碎化程度较高。【结论】提取出志丹县13个生态节点、18条生态廊道、7块生态源地和3级保护分区,可为志丹县生态保护、国土空间合理管控提供依据。     

基于FLAC3D的路堑边坡稳定性分析

【目的】道路切割坡体、暴雨和车辆荷载等条件会对路堑边坡的稳定性造成极大的影响。本研究以辉县市上八里镇回龙村张沟边坡为例,根据边坡所处的环境特征,分析其在不同工况影响下的变形特征及稳定性,为边坡的防治提供依据。【方法】使用FLAC^3D软件对边坡进行数值模拟,研究边坡在天然和暴雨条件下的变形和稳定性,并调用FLAC^3D内置的Fish函数对路堑边坡坡前道路车辆产生的动荷载进行模拟,对动荷载下滑坡体内部的变形特征进行分析。【结果】(1)边坡在天然和暴雨情况下的稳定性系数分别为1.9和1.186;(2)坡前公路动荷载峰值由1×10⁵ N增加为1×10⁶ N时,坡脚处水平最大应变值增大13.4%,后缘水平最大应变值增大13.2%。【结论】暴雨降低了岩土体的强度,直接破坏了边坡的稳定性,坡前竖直方向动荷载增加了坡体水平方向剪切带的连续性,但其对坡体最大应变量造成的影响较小。     

不同降雨情境下某建筑小区雨水管网运行性能分析

【目的】分析不同降雨情境下传统开发模式的雨水管网地表径流、管网节点及管段的运行性能，找出传统开发模式的局限性。【方法】利用芝加哥雨型分配由暴雨强度公式计算的降雨量，结合均匀设计法拟合不同重现期、降雨历时、雨峰位置等多场降雨情境，输入SWMM模型。【结果】结果表明，重现期、降雨历时、雨峰位置对地表径流水力状况的影响依次减小；对检查井溢流数量及排放口运行状态的影响按大小依次为重现期、雨峰位置、降雨历时；管段运行状态几乎不受降雨历时影响，受重现期影响最大，其次是雨峰位置。【结论】借助芝加哥雨型拟合降雨数据时，应首要考虑重现期设置的梯度，雨峰位置及降雨历时可作为次要因素考虑，选取的梯度范围可适当减小。     

载铁中药渣生物炭吸附水中对乙酰氨基酚的性能研究

【目的】为医院和生活污水处理厂等场所排放的废水和污泥中的微量抗生素处理提供新策略。【方法】通过制备中药渣生物炭（CMRB）及其复合材料（Fe@CMRB）用于去除废水中对乙酰氨基酚（ACE）。重点探究了反应时间、ACE初始浓度、载铁生物炭投加量、pH值等对ACE的吸附影响。【结果】相较于CMRB,Fe@CMRB具有更强的ACE吸附能力；Fe@CMRB吸附ACE的最佳反应条件为：反应时间2 h、ACE浓度5 mg/L、投加量1 g/L、pH值7～11，其最大吸附率为88.9%。【结结论论】以上结果表明，Fe@CMRB可以作为一种有效的ACE吸附材料。     

降雨过程中堆积体边坡瞬态稳定性分析

【目的】以豫西渑池县槐扒滑坡为地质原型，探究降雨条件下堆积体边坡变形破坏启动机制。【方法】基于前人研究建立概化堆积体边坡的地质模型和数值试验模型。【结果】降雨作用下，坡脚首先发生破坏，随后牵引斜坡发生整体变形破坏。边坡灾变过程可描述为3个阶段：(1)雨水入渗—堆积体边坡浸润变形阶段；(2)堆积体边坡裂缝发展阶段；(3)滑坡发生阶段。【结论】其变形破坏过程可以概括为：坡脚变形破坏—中后部变形发展—裂缝发育贯通—滑坡发生。     

基于模糊数学分析法的暴雨洪涝灾害风险评估

【目的】以河南省为例对其暴雨洪涝灾害风险进行了定量评估，旨在为河南省暴雨洪涝灾害风险管控提供参考。【方法】从暴雨洪涝灾害的致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体脆弱性和防灾减灾能力4个方面，选取19个评价指标构建了暴雨洪涝灾害风险评估体系。在基于层次分析法（AHP）与熵权法（EWM）得到指标权重的基础上，利用模糊数学分析法对暴雨洪涝灾害风险进行了定量分析。【结果】暴雨洪涝灾害风险评估指标中，致灾因子危险性权重最大，为0.360 4，防灾减灾能力的权重最小，为0.138 7；河南省暴雨洪涝灾害风险值为72.72。【结论】洪涝灾害风险受致灾因子危险性的作用最大，防灾减灾能力的影响最小；河南省洪涝灾害风险等级为中风险。     

信阳市近30年短历时暴雨雨型特征研究

【目的】研究信阳市近30年短历时暴雨雨型特征，为防灾减灾、服务地方提供技术支撑。【方法】运用信阳国家气象站1991—2020年逐分钟雨量资料，通过模糊识别法确定了60 min、120 min和180 min历时暴雨雨型，并通过计算雨峰系数总结出雨峰分布规律。【结果】(1)不同历时暴雨中雨型Ⅲ出现概率大，占比为33.6%～36.5%。(2)在不同年代中，历时60 min和120 min暴雨雨型均以雨型Ⅲ为主，而180 min暴雨雨型在2000s以雨型I为主。(3)信阳市短历时强降雨量较为集中，各历时暴雨雨峰均位于降雨过程1/2偏前位置。【结论】信阳市区短历时暴雨雨型的主要特征为“单峰型、速度快、强度高、尾巴长”，在工程设计中需重视单峰雨型雨峰前置引发的城市内涝风险。     

排水带加速黄土路基固结沉降的数值模拟研究

【目的】路基填筑过程中产生的沉降及其工后沉降，将会直接影响工程施工质量、工期和后期维护费用。【方法】为探究排水带在三门峡黄土路基的作用效果，运用Settle 3D软件建立数值模型，分析自然、降雨工况下排水带间距对原状和重塑黄土路基固结沉降的影响。【结果】研究结果表明：降雨工况下的沉降量和沉降速率较自然工况下的大，这种现象在原状路基上最为明显；排水带能够显著加快黄土路基的沉降速率，其效果随着排水带间距的缩短而增强；排水带间距由8.0 m缩短为2.0 m时，排水带改善黄土路基的效果达到稳定，间距在0.5～2.0 m之间变化时，其改善效果并不明显。【结论】针对三门峡黄土路基工程，建议排水带间距可选择为2.0 m。     

风廓线雷达资料在聊城霾天气过程分析中的应用

【目的】通过分析CLC-11-D型边界层风廓线雷达资料，以期提高环境气象预报水平。【方法】统计2015—2020年霾天气过程中的大气边界层高度和风场特征。【结果】霾日数年平均为62d，呈逐年减少趋势；霾在冬季发生最多，其次是春季，冬春季霾日数占全年霾日数的82.1%；地面～1 000 m大气层霾出现的概率随风速增大而减小，风速≤6 m·s^-1最有利于霾的形成、维持和发展，6m·s^-1<风速≤8 m·s^-1时霾减弱，风速>8 m·s^-1有利于霾的消散；1 000～1 500 m大气层风速≤8 m·s^-1最有利于霾的形成、维持和发展；1 500～2 100 m大气层2.1m·s^-1<风速≤6m·s^-1最有利于霾的形成、维持和发展；2 100～3 000 m大气层4.1 m·s^-1<风速≤8 m·s^-1最有利于霾的形成、维持和发展；地面～1 500 m大气层霾出现时风向没有...     

红外双波段共光路消热差光学系统设计

【目的】为实现中长波双波段红外探测，同时满足系统轻小化要求，本研究设计一套红外双波段共光路消热差光学系统。【方法】该系统采用透射式共光路结构，使用锗、硒化锌和硫系玻璃等材料的组合来满足被动消热差要求。光学系统焦距为200 mm、F/#为2，工作波段覆盖范围为3～5μm、8～10μm，达到100%冷光阑效率。【结果】像质评价结果表明，该系统的调制传递函数在空间频率16l p/mm处的值大于0.5，在-55～+70℃宽温度范围内成像良好。该系统结构紧凑，总长度不超过120 mm。【结论】该共光路实现无热化和小型化的设计要求，具有一定的工程应用前景。     

小流域水文水动力洪水预报研究

【目的】分别采用水文和水动力方法计算设计暴雨条件下田家湾流域洪水流量，在传统流域水文模型的基础上增加了二维水动力学模型计算，以晋中市田家湾水库上游流域为研究实例，模拟了不同历时降雨条件下小流域洪水水文水动力产汇流过程。【方法】水文计算中在该地区的长历时设计暴雨条件下分别采用综合瞬时单位线法和推理公式法进行设计洪水演算，同时在小范围流域水动力计算中，首先对基础数据进行预处理，之后采用芝加哥雨型设计流域短历时暴雨，通过地形资料建立HEC-RAS二维水动力学模型对上游汇水分区内的流域进行降雨径流模拟。【结果】长历时暴雨对田家湾水库上游形成洪水具有较大的影响，短历时暴雨下水库能够调节流域的洪水。【结论】本次计算模拟成果对有小流域地区的洪水预报有一定的意义。     

基于Python城市历年气象数据可视化分析——以眉山市为例

【目的】以眉山市历年气象数据的可视化分析为例，为城市气象研究提供更加准确、可靠的数据支持，为应对城市气候变化和城市规划建设等方面提供科学决策参考。【方法】利用眉山建站以来64年的日平均气温、日降雨量、日最高气温、日最低气温四个要素资料，基于Python进行可视化绘制，并进行分析。【结果】眉山是一座四季分明且气候温和的城市。极端高温天气和极端低温天气都较少，其中高温天气年平均不到5天，低温天气年平均只有6天。随着气温上升降雨概率及降雨量均同步上升。眉山近年来降雨天数有明显的下降趋势，而高温天数则明显上升。【结论】利用Python语言处理城市常规气象数据及可视化分析是非常便利的。     

基于CRockfall数值模拟落石崩塌运动特征

【目的】山区公路工程边坡落石崩塌灾害具有突发性和强致灾性特点,是工程建设及运营过程中较为常见的地质安全隐患,有必要对落石崩塌运动特征进行研究。【方法】以西南地区某处公路边坡落石为例,在介绍落石运动分析计算算法的基础上,采用CRockfall落石软件模拟了典型落石运动轨迹,获取了主要运动特征。【结果】从统计最大值曲线峰值来看：落石运动动能能量、弹跳高度和速度分别约为2 000 kJ、75 m和53 m/s;统计95%保证率和均值曲线规律基本一致,从曲线峰值来看：落石运动动能能量、弹跳高度和速度分别约为500 kJ、25 m和25 m/s。【结论】在典型位置利用软件数据采集器功能获取落石运动特征参数,为后期拦挡结构设计提供依据。