溪洛渡、向家坝水库建设运行对下游鱼类栖息地的影响研究

为科学评估水库建设运行对鱼类栖息地的影响，以向家坝、溪洛渡水库下游的长江朱沱段为研究区域、“四大家鱼”为目标鱼类，耦合二维水动力数学模型与鱼类栖息地适宜性指数方法，模拟水库建设运行前后“四大家鱼”产卵期4～7月长江朱沱段流速、水深空间分布，对比分析水库建设运行对栖息地流速、水深适宜性以及栖息地适宜性、可利用面积的影响。结果表明：溪洛渡、向家坝水库建设运行后的“调峰补枯”,有助于增加长江朱沱段“四大家鱼”产卵期4～7月的栖息地可利用面积；栖息地可利用面积随着流量增加而先增加、后减少，栖息地存在一个最适宜流量，该流量下栖息地可利用面积最大。研究成果为科学评估水电开发的环境影响、优化水库调度提供技术支撑。     

超声波流速仪在烟气流速测量中的应用

在国内一个电厂的烟道上安装了超声波流速仪,进行了参比测试实验、在线校准实验、半年连续运行实验。参比测试结果显示,超声波流速仪对烟道截面流速的代表性好,在烟道直管段长度不够的情况下速度场系数精密度为1.88%,修正后与参比方法的相对误差为0.57%;在线校准实验显示,超声波流速仪零点和量程稳定性好,6个月没有明显漂移;连续运行实验期内有效数据采集率为99.9%,且与锅炉负荷相关性高。实验表明,采用超声波流速仪可以提高烟气流速测量的技术水平和可靠性,降低质量控制的难度和费用。     

侧开缝对竖通道内旋转热流场影响的实验研究

为了掌握竖通道两侧开缝对于通道内热流场的影响,在一32cm(长)×32cm(宽)×200cm(高)的竖通道内进行了旋转热流场实验研究,对比了在不同热源条件下,竖通道侧开缝宽度为3.0cm和3.5cm时,侧开缝底部5cm高区域被遮挡前后通道内热流场的变化。实验结果表明,与遮挡前相比,遮挡通道侧开缝底部对火焰燃烧和热流场的运动状态都会产生影响。遮挡通道侧开缝底部区域,会在一定程度上限制外界冷空气进入通道内,从而减弱通道内的火焰旋转程度,致使燃料燃尽的耗时更长,平均火焰高度降低,其影响程度随着燃料池增大而减弱;遮挡侧开缝底部区域后,造成通道内下部区域中心轴线处的温度降低,最大影响区域在50cm高度附近,而在150cm高度以上基本没有影响;平均火焰高度与燃料池直径之比的无量纲量H/Φ与Peclet数之间的比例系数近似为1.732,并且是否遮挡侧开缝底部区域对于两者之间比例关系的影响不大。     

无人监测船在城市内河水质监测中的应用

采用无人船监测技术结合镇江市内河水质状况普查工作,大于120 h的航行试验,总航行里程约为90 km,对建成区水体中的氨氮(NH3-N)、溶解氧(DO)、氧化还原电位(ORP)和浊度进行原位监测,结果表明,通过合理选择搭载相应的测量电极,无人监测船能够满足地表水测量数据准确度的要求,同时可实现研究区域的监测全覆盖,提升了地表水环境监测的工作效率。     

输气站场人员“意图+轨迹”早期智能风险预警

为防止输气站场无关人员闯入作业区造成事故，提前预判人员可能的位置，提出一种融合人员行进意图和轨迹的人员位置早期智能预判方法，建立基于机器视觉的输气站场人员行动“意图+轨迹”早期智能风险预警模型；在收集人员行动图像的基础上，通过方向梯度直方图(HOG)提取人员头部方向特征，利用支持向量机(SVM)分类器分类识别头部方向，分为正常直行、观望中直行、意图转弯3种行进意图，根据头部方向初步判别其行进意图以预判行进方向；对识别出人员意图转弯的情形进行持续追踪，结合卡尔曼滤波算法预测人员短时行进轨迹，从而实现对不同风险情景的预测，达到分级早期预警的目的。研究结果表明：该方法辨识行人意图准确率为90.79%,预测与实际轨迹曲线间相关系数r₁为0.994 84,r₂为0.993 43,两者高度相关，准确率较高，能够实现输气站场无关人员闯入的早期智能监管。     

高阶煤润湿过程中水分运移的低场核磁共振试验

为深入了解煤层注水过程中水分在高阶煤煤体中的运移特征，以焦作中马村矿高阶煤为研究对象，利用低场核磁共振(LNMR)设备，测试煤样在负压浸水试验、等温浸润试验过程中不同浸水时间时的核磁谱图，结合煤样负压浸水过程的质量变化，获得制备饱水煤样所需的试验条件；结合煤样等温浸润过程质量变化，从微观层面定量分析煤样润湿过程中水分进入煤体的分布特征、煤样含水率和含水饱和度的变化规律。结果表明：水分在毛细管力作用下，可以浸润到煤体的最小孔径对应的核磁弛豫时间为0.014 ms;水分按照较大孔→小孔→微孔的路径依次进入到煤体中，按照微孔→小孔→较大孔的路径依次达到饱和状态，试验煤样在相同的润湿时间时，虽然含水率不同，但整体含水饱和度几乎一致，且煤样整体含水饱和度与润湿时间的0.5次方之间存在定量关系。     

环境压力对细水雾喷雾特性影响的实验研究

雾滴的粒径分布、喷雾强度、雾滴动量及雾场的分布形式等喷雾特性,直接影响细水雾的灭火性能。本文通过研究压力漩流雾化实心锥及空心锥喷嘴在不同环境压力下的喷雾特性,揭示了环境压力对细水雾喷嘴流量系数及其雾场分布的影响规律。实验结果表明:环境压力越小,雾滴越向雾场锥面集中,雾场边缘区域的喷雾强度越大,而中心区域喷雾强度随之减小;环境压力对细水雾喷嘴流量系数则无明显影响。     

大跨度悬索桥钢箱梁除湿系统湿源定位算法研究

提出一种大跨度悬索桥钢箱梁除湿系统的湿源定位算法，以求在确定湿源的位置后精准送风。该算法通过钢箱梁内部传感器测量的温湿度数据，建立并求解伴随场微分方程组，再利用马尔可夫链蒙特卡洛（MCMC）法采样的结果确定湿源的最大可能位置，并与算例中的湿源位置相比较，验证定位算法的准确性。结果表明，湿源定位算法求得的湿源位置与算例较为吻合，具有较高的实用性。     

三维空气质量模型初始场VOCs同化对臭氧预报的影响

于2023年2月15日—3月8日，采用中尺度数值预报模式/嵌套网格空气质量模式系统（WRF/NAQPMS），分析了初始场同化6项常规大气污染物及挥发性有机物（VOCs）对广东省臭氧（O₃）预报的改进效果。 结果表明，同化6项常规污染物可显著降低O₃预报的标准化平均偏差（NMB）和均方根误差（RMSE），NMB从-26%改善为-8%，RMSE从50.6μg/m³下降到35.0μg/m³。但对相关系数（r）的改善效果不佳，从0.51下降到0.49。相比于只同化常规6项污染物，同时同化VOCs对O₃的预报效果改善较为明显，r从0.49提高到0.63。此外，对NMB和RMSE的改善效果也较好，NMB从-8%改善为-3%，RMSE从35.0μg/m³下降到30.1μg/m³。相比于不同化，同化6项常规污染物的改善效果显著，空气质量指数（AQI）等级预报准确率可提升10%以上，AQI范围预报准确率可提升40%以上。相比于仅同化6项常规污染物，再增加同化VOCs，AQI等级预报准确率和范围预报准确率均提升5%左右，改善程度不高。     

基于侧压力差异性的深部巷道多场耦合规律分析

为综合分析某深部巷道在侧压力差异性下围岩能量场、应力场及位移场之间的影响特征，为后续施工提供理论指导，考虑4种侧压力系数(κ为0.6、0.9、1.2和1.5),采用三维建模软件Rhino进行基本网格建模，再映射至颗粒流离散元软件PFC^3D进行数值模拟分析。结果表明，1)κ的差异性使围岩应力场发生变化，应力场带动颗粒的运动状态改变，从而进一步影响系统能量场：当κ从0.6增至1.5时，动能增至原来的3.8倍，应变能增至原来的2.6倍；开挖完成后同水平κ下动能衰减至初始值的2%～23%,应变能则衰减至初始值的80%～90%。2)根据κ对围岩应力场影响程度的不同，将围岩分为浅、中、深3部分，其与开挖巷道的扰动区相对应，应力场变化呈现按照深部岩体、中部岩体、浅部岩体依次增大的现象；随着κ的增大，围岩应力场中主导应力改变，体现出拱腰应力变化幅度大于拱顶与拱底的现象，其最大绝对变化量为52%。3)位移场与应力场变化相对应，当κ的差异性导致应力场发生变化时，围岩主导应力状态将会不同，具体表现为随κ的增大，拱顶、拱底竖向最大位移减小及云图中水平扰动区范围增大。