检索结果-内蒙古大学图书馆

中国科学:地球科学 2025年第4期55卷 1320-1337页

作者：姜尧志唐文君阳坤何杰邵长坤周旭卢麾陈莹莹李新施建成电子科技大学资源与环境学院成都611731 清华大学地球系统科学系地球系统数值模拟教育部重点实验室清华大学全球变化研究院北京100084 中国科学院青藏高原研究所青藏高原地球系统与资源环境国家重点实验室国家青藏高原科学数据中心北京100101 清华大学水圈科学与水利工程全国重点实验室北京100084 清华大学-西安市勘察测绘院新型智能测绘联合研究中心北京100084 中国科学院国家空间科学中心北京100190

近年来,第三极地区的环境呈现出快速变化.气象数据是水文气象及生态演变研究的基础,然而,由于高度异质性的下垫面、复杂的地形条件以及稀疏的气象站点分布,第三极地区的气象数据仍存在较大的不确定性.鉴于此,本文研制了第三极地区长时... 详细信息

近年来,第三极地区的环境呈现出快速变化.气象数据是水文气象及生态演变研究的基础,然而,由于高度异质性的下垫面、复杂的地形条件以及稀疏的气象站点分布,第三极地区的气象数据仍存在较大的不确定性.鉴于此,本文研制了第三极地区长时间序列(1979~2020)、高分辨率(1/30°)近地面气象驱动数据TPMFD,该数据集可作为目前广泛使用的中国区域气象驱动数据集CMFD的同类产品.TPMFD包含驱动陆面过程模式所需的7个气象要素.在我们早期的工作中已开发了TPMFD中的降水和向下短波辐射数据,本文重点介绍其余5个要素的研制方法,并对所有要素进行了验证.其中,2m气温、2m比湿度、10m风速和近地面气压是通过融合ERA5再分析数据、短期高分辨率大气模拟和地面站点观测数据研制而成,向下长波辐射则是使用半物理半经验的方法计算得到.交叉验证和独立验证均表明,研制的数据集中大部分要素的精度优于目前广泛使用的再分析数据集,包括ERA5、ERA5-Land和GLDAS.该数据集预期将在第三极地区气候分析和陆面过程模拟等应用中发挥重要作用.

关键词：气象数据第三极地区高分辨率数据降尺度与融合

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人类活动对西北地区艾比湖长期及季节变化的影响

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中国科学:地球科学 2025年第2期55卷 485-499页

作者：邓浩鑫汤秋鸿张志栋刘星才赵罡崔世博张志平邵帅刘建宝陈发虎中国科学院地理科学与资源研究所陆地水循环及地表过程院重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 清华大学水利水电工程系水圈科学与水利工程全国重点实验室北京100084 南京师范大学地理科学学院南京210023 中国科学院青藏高原研究所青藏高原地球系统与资源环境重点实验室古生态与人类适应团队(ALPHA)北京100101

中亚干旱地区的内陆湖泊对气候变化和人类活动高度敏感.艾比湖,作为新疆最大的咸水湖,近年来经历了显著的快速萎缩.现有研究表明,人类活动是导致这一变化的主要驱动因素.然而,气候变化背景下不同部门的人类用水(如灌溉、畜牧业和工业)... 详细信息

中亚干旱地区的内陆湖泊对气候变化和人类活动高度敏感.艾比湖,作为新疆最大的咸水湖,近年来经历了显著的快速萎缩.现有研究表明,人类活动是导致这一变化的主要驱动因素.然而,气候变化背景下不同部门的人类用水(如灌溉、畜牧业和工业)对湖泊面积长期趋势和季节性波动的相对贡献尚不清楚.本研究构建了一个水文-社会经济-湖泊综合模型来模拟1950~2020年艾比湖面积的变化,并通过比较不同情景下模拟的湖泊面积变化来定量区分气候变化和各部门用水的影响.结果表明,气候变化、灌溉、畜牧业和工业用水对湖泊面积长期变化的贡献分别为+5%、-79%、-25%和-1%.尽管气候变化有利于艾比湖扩张,但人类用水增长导致湖泊持续缩减.值得注意的是,畜牧业用水也是湖泊萎缩的重要影响因素,其贡献约占灌溉影响的三分之一.此外,灌溉用水还加剧了湖泊的季节性波动,导致年内最大和最小的月平均湖泊面积之差扩大.模拟结果显示,艾比湖年内月湖泊面积变化幅度从20世纪50年代的120km^(2)增加到了21世纪10年代的183km^(2).

关键词：艾比湖气候变化灌溉季节性波动水文-社会经济-湖泊模型

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Kolmogorov-Arnold网络在长江中下游水位预报中的应用

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水力发电学报 2025年第4期44卷 97-107页

作者：陈思宇李肖男花续鲁军荆平飞宋志豪清华大学水圈科学与水利工程全国重点实验室北京100084 长江勘测规划设计研究有限责任公司武汉430010 江西赣能上高发电有限公司江西宜春336000

使用Kolmogorov-Arnold网络(KAN)构建了一种数据驱动的水位预报方法,将水文变量的复杂关系分解为一系列一元函数的线性组合,从而准确地捕捉水文数据的变化趋势。以长江中下游莲花塘站和沙市站的流量与水位数据为基础,进行水位预报应用... 详细信息

使用Kolmogorov-Arnold网络(KAN)构建了一种数据驱动的水位预报方法,将水文变量的复杂关系分解为一系列一元函数的线性组合,从而准确地捕捉水文数据的变化趋势。以长江中下游莲花塘站和沙市站的流量与水位数据为基础,进行水位预报应用。结果表明,KAN模型七日平均绝对误差分别为0.187 m(莲花塘)和0.109m(沙市)。以莲花塘站为例,KAN模型相较于传统的多层感知机、长短期记忆网络、门控循环单元网络和自注意力机制模型预报精度分别提高了20.1%、45.0%、16.5%和13.0%。为了进一步提升对KAN模型的理解和认识,进行了敏感性分析和简化实验。结果表明,短期内的上游流量预报对下游水位有显著影响。KAN模型能够通过极少的模型参数揭示上游流量与下游水位变化的关系,表现出显著的可解释性。

关键词：水位预报 Kolmogorov-Arnold网络机器学习长江中游可解释性

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黄河下游河道冲淤分布模式及冲淤特征

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水利学报 2024年第4期55卷 468-480页

作者：马子普吴保生沈逸薛源覃超汪舸清华大学水圈科学与水利工程全国重点实验室北京100084

为揭示黄河下游河道的沿程冲淤分布模式及分布特征,对黄河下游1952—2021年间共70年的河段实测冲淤量数据进行了系列统计分析。研究表明:(1)黄河下游河道存在7种沿程冲淤分布模式,其中全线冲刷、全线淤积、上冲下淤、上淤下冲等4种为基... 详细信息

为揭示黄河下游河道的沿程冲淤分布模式及分布特征,对黄河下游1952—2021年间共70年的河段实测冲淤量数据进行了系列统计分析。研究表明:(1)黄河下游河道存在7种沿程冲淤分布模式,其中全线冲刷、全线淤积、上冲下淤、上淤下冲等4种为基本模式。上淤下冲模式的冲淤临界位置在孙口附近,上冲下淤模式的冲淤临界位置在游荡性河段。各模式对河道整体冲淤的贡献率存在较大差异,两边冲中间淤模式对冲刷量的贡献率最大,全线淤积模式对淤积量的贡献率最大;(2)1952年以来,黄河下游河道沿程冲淤分布模式的变化过程可分为1952—1959年、1960—1985年、1986—1999年、2000年后共4个阶段;(3)各河段冲淤量大小以0点为中心近似呈偏态分布,冲淤量在多年尺度下具有沿程减小的趋势性特征以及“冲久必淤、淤久必冲”的周期性特征;(4)各河段整体冲淤发生年数差别不大,反映了河道冲淤的平衡趋向性;70年内淤积于黄河下游河床底部的泥沙有一半左右被冲走,花园口到孙口河段的累计冲淤量接近下游总冲淤量的8成,孙口以下河段很小;(5)全线冲刷模式为小浪底水库运用后下游河道的主要冲淤模式,小花段前期淤积的泥沙基本被冲完,夹高段、高孙段及孙艾段仅冲走了前期淤积泥沙的二到三成。研究结果总结了黄河下游河道的沿程冲淤分布模式,分析了冲淤分布特征,有助于深化对下游河道冲淤现象的整体认识。

关键词：黄河下游冲淤量沿程分布模式全线冲刷全线淤积

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浅议土的复杂性

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岩土工程学报 2024年第5期46卷 1085-1093页

作者：李广信清华大学水圈科学与水利工程全国重点实验室北京100084

土的复杂性使人很难对其严密地定名与分类,几乎不可能精准地预测其行为。土的复杂性来源于其是天然的产物和碎散的颗粒集合体。土的天然属性使其具有三相组成,土中水成为土力学中理论上的难点,也常常是一切地质灾害与工程事故的根源。... 详细信息

土的复杂性使人很难对其严密地定名与分类,几乎不可能精准地预测其行为。土的复杂性来源于其是天然的产物和碎散的颗粒集合体。土的天然属性使其具有三相组成,土中水成为土力学中理论上的难点,也常常是一切地质灾害与工程事故的根源。土力学教学中所谓的土是被简单化了的,与大自然中的原状土有着很大的差别。土的碎散性使其受力变形性状与物理性质相耦合,在受力变形的过程中其组成、状态、结构都处于不断地变化中,这就是其力学性质非常复杂的主要原因。通过DDA(Discontinuous deformation analysis)分析揭示了土颗粒运动与土的各种变形特性间的联系;土的湿化试验表明了塑性应变是度量土的应力-应变特性的主要因素。人类与土之间有着长期的密切的关系,土作为人类的载体、材料、工具与武器,是人类须臾不可离开的东西。在长期的生活与生产过程中,人们积累了关于土的丰富的经验,也吸取了很多教训。至今经验性的方法仍然是在岩土工程的综合判断与工程决策中的基本方法。

关键词：复杂性自然的产物碎散组成经验论岩土三角形

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基于应力应变疲劳准则的混凝土疲劳寿命分析

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清华大学学报（自然科学版） 2024年第8期64卷 1330-1335页

作者：张书马睿胡昱李庆斌清华大学水圈科学与水利工程全国重点实验室北京100084

疲劳荷载作用下混凝土疲劳寿命评估对保障结构安全、实现稳定服役至关重要,应力与应变共同决定了材料疲劳破坏行为。该文根据应力应变疲劳准则约束关系,构造了描述混凝土疲劳状态的疲劳加载曲面函数。研究表明,混凝土疲劳加载曲面函数... 详细信息

疲劳荷载作用下混凝土疲劳寿命评估对保障结构安全、实现稳定服役至关重要,应力与应变共同决定了材料疲劳破坏行为。该文根据应力应变疲劳准则约束关系,构造了描述混凝土疲劳状态的疲劳加载曲面函数。研究表明,混凝土疲劳加载曲面函数随疲劳循环次数呈现出单调递增的规律,这为建立混凝土疲劳状态的等效函数提供了条件;混凝土疲劳加载曲面函数可采用线性等效形式,而系数可通过混凝土疲劳加载过程中的特征点来标定。该文提出了MRS(maximum R-square)算法以保证等效描述结果的有效性,用等效疲劳循环次数来量化混凝土的疲劳应力应变状态,并给出了相应的评估流程和指标。该研究为混凝土的疲劳寿命分析提供了有效手段。

关键词：疲劳应力疲劳应变等效求解状态评估疲劳循环次数

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基于三段四次载荷控制的离心泵叶轮设计方法及试验研究

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清华大学学报（自然科学版） 2024年第12期64卷 2115-2121页

作者：鲁阳平谭磊清华大学能源与动力工程系水圈科学与水利工程全国重点实验室北京100084

针对离心泵叶片载荷控制精度低、高效运行区间窄的难题,该文基于三段四次函数控制叶片载荷分布,提出了一种离心泵叶轮设计方法。该方法将叶片载荷沿叶轮进口到出口分为进口段、中间段和出口段,每段给定四次函数型载荷分布规律,构建基于... 详细信息

针对离心泵叶片载荷控制精度低、高效运行区间窄的难题,该文基于三段四次函数控制叶片载荷分布,提出了一种离心泵叶轮设计方法。该方法将叶片载荷沿叶轮进口到出口分为进口段、中间段和出口段,每段给定四次函数型载荷分布规律,构建基于三段四次载荷控制的叶轮设计方法。基于本文提出的设计方法,设计了一台比转速为102的离心泵,并对其能量特性和流场特性开展了数值模拟。结果表明,相比基准叶轮,优化叶轮在多工况点下的平均效率提高了5.35%,且具有宽广的高效运行区间。优化叶轮内部压力分布更加均匀,流线分布更加合理。最后,本研究加工了离心泵叶轮和泵体,搭建了流体机械综合性能试验台,试验测量结果表明离心泵最高效率为78.20%,满足设计要求。

关键词：离心泵三段四次载荷控制叶轮设计数值模拟试验研究

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大坝智能建造智能化程度评价方法探讨

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水力发电学报 2023年第12期42卷 108-118页

作者：张钟壬马睿胡昱李庆斌清华大学水圈科学与水利工程全国重点实验室北京100084

大坝“安全、高质、高效、经济、绿色”的智能化建造是未来发展趋势,准确评价大坝工程建设的智能化程度对实现组织级智能建造具有重要意义。然而,当前大坝工程建造正处于数字化到智能化阶段的转型期,尚未形成工程体系的智能化程度评价... 详细信息

大坝“安全、高质、高效、经济、绿色”的智能化建造是未来发展趋势,准确评价大坝工程建设的智能化程度对实现组织级智能建造具有重要意义。然而,当前大坝工程建造正处于数字化到智能化阶段的转型期,尚未形成工程体系的智能化程度评价方法。本文基于大坝智能建造理论,梳理了大坝智能建造的系统特征与层级划分,阐述了智能化程度评估的基本原则,并基于大坝建造的通用框架建立了智能化程度评价模型,构建了通用的模型应用流程。最后,以典型的高土石坝、混凝土拱坝为例,针对不同类型工程特性从执行级、协调级、组织级角度系统性评价典型工程的智能化程度,为大型水利工程智能建造体系设计提供参考。

关键词：水利工程智能建造标准体系智能大坝工程评价

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冲击式水轮机水斗设计方法及性能优化

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清华大学学报（自然科学版） 2024年第5期64卷 852-859页

作者：孙启轩谭磊清华大学能源与动力工程系水圈科学与水利工程全国重点实验室北京100084

雅鲁藏布江下游蕴藏着丰富的水电资源,具有高水头、大容量等特点,冲击式水轮机是优选机型。转轮是冲击式水轮机的核心过流部件和做功部件,水斗形状对转轮性能至关重要。该文将水斗三维几何形状的构造线划分为轮廓线、过流剖面线和引导线... 详细信息

雅鲁藏布江下游蕴藏着丰富的水电资源,具有高水头、大容量等特点,冲击式水轮机是优选机型。转轮是冲击式水轮机的核心过流部件和做功部件,水斗形状对转轮性能至关重要。该文将水斗三维几何形状的构造线划分为轮廓线、过流剖面线和引导线3类,给定若干特征参数,提出了一种可控参数的冲击式水轮机水斗三维设计方法。选择水斗深度、宽度增量、出水边角度、分水刃角度和缺口圆直径等参数对冲击式水轮机水斗开展正交优化。由极差分析可知,宽度增量对转轮效率的影响最大,对出水边角度、缺口圆直径和水斗深度的影响较小,对分水刃角度的影响最小。优化后,冲击式水轮机的水力效率增加了6.71%。相比于原型水斗,优化水斗的总扭矩更大,在扭矩减少至0的过程中平缓过渡,有利于提高机组的水力效率和运行稳定性。

关键词：冲击式水轮机水斗设计方法正交优化数值模拟

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工程建设企业创新的影响机理

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清华大学学报（自然科学版） 2024年第2期64卷 235-242页

作者：张亚坤张旭腾唐文哲清华大学水利水电工程系水圈科学与水利工程全国重点实验室北京100084

在业务开展过程中,工程建设企业要解决技术问题、协调多方关系、适应客户需求及市场条件、兼顾环境保护和社会发展,企业需要通过不断创新提升自身能力,如何促进创新已成为工程建设企业面临的关键问题。该文从工程建设企业的视角出发,通... 详细信息

在业务开展过程中,工程建设企业要解决技术问题、协调多方关系、适应客户需求及市场条件、兼顾环境保护和社会发展,企业需要通过不断创新提升自身能力,如何促进创新已成为工程建设企业面临的关键问题。该文从工程建设企业的视角出发,通过问卷调研和访谈对工程建设企业创新进行了系统、深入的分析,构建了工程建设企业创新理论模型,综合考虑工程项目创新和企业创新能力,揭示了工程建设企业创新的影响机理及其对企业绩效的关键作用,揭示了企业创新制度、组织间知识共享、项目实施流程、工程项目创新、企业创新能力与企业绩效之间的关系。结果表明:企业创新制度能够影响组织间知识共享和项目实施流程,进而促进工程项目创新和提高企业创新能力,最终实现企业绩效提升。该研究结果可为工程建设企业提供重要的理论和实践指导。

关键词：建设企业工程项目创新企业创新能力企业绩效创新管理

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