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基于迁移学习的坝面表观缺陷智能检测方法研究
陈波;张华;王姮;汪双;李永龙;冯春成;针对常规缺陷检测方法难适用于复杂环境下的坝面表观缺陷检测的问题,提出了一种基于迁移学习的坝面表观缺陷智能检测方法,主要解决坝面缺陷的识别与分类问题。该检测方法主要包括三个部分:首先采用图像预处理对多旋翼无人机采集到的原始图像数据进行数据扩充和特征突显;然后运用迁移学习方法将Inception-v3网络模型作为预训练模型,训练处理过后的缺陷数据,得到坝面缺陷检测模型;最后构建全连接分类网络并利用检测模型对测试集数据进行分类测试。试验结果显示:该检测方法仅耗时28 min就完成了对约33 000张缺陷数据的训练与测试,并对混凝土坝面存在的裂缝、漏筋、渗水和脱落四种缺陷的分类正确率达到了96%。结果表明,该检测方法能够实现对坝面缺陷精确且快速的识别和分类,能够为坝面后期的风险评估和维护提供有力的数据支撑,具有一定的工程意义。
东山湾水动力数值模拟及其纳潮量和水交换周期计算
秦晓;纪平;赵懿珺;东山湾属于半封闭性海湾,水文特性具有一定的代表性。在总结水体交换能力计算方法的基础上,采用对流扩散的水交换模式,建立平面二维数学模型,利用大潮、小潮实测潮位和潮流资料对模型进行了流场的验证,计算了纳潮量,半交换期以及交换率的平面分布。计算得出,大潮和小潮时,纳潮量为9.44×108 m3和5.36×108 m3,半交换期为8.13 d和13.0 d以及交换率的平面分布。整个海湾交换率的平面分布表明:湾口水交换能力最强,湾中部水交换能力良好,而湾顶水交换能力较弱。对东山湾开发利用的过程中,应结合海湾的纳潮量、半交换期以及交换率的分布,合理布置排污口,充分利用海洋自净能力。
填充对节理岩体力学特性及能量演化的影响研究
周喆;张亮;侯恒军;能量耗散引起节理岩体裂纹启裂、扩展、贯通及最终的破坏。为探寻充填对节理岩体力学及能量特性的影响,基于岩石能量耗散理论及单轴压缩试验结果,研究了充填对节理岩体强度特征、变形特征、破坏模式及能量演化的影响机制。此外,分析了节理岩体的能量演化机制及峰值点各能量指标(总能量、弹性应变能及耗散能)的充填效应。研究结果表明:节理使得岩样的力学参数明显劣化,而充填使得节理岩样的峰值强度、峰值应变及弹性模量均有所增大;完整岩样损伤演化划分为初始损伤阶段、稳定损伤阶段、损伤平稳阶段、加速损伤阶段及损伤破坏阶段,而节理岩样和充填节理岩样则分为六阶段,即增加了突变损伤阶段;完整岩样、充填节理岩样及节理岩样峰值点的平均弹性应变能依次在减小,但减小幅度明显降低。研究成果可为岩体工程类环境灾害的预警与防控提供科学依据。
高海拔水电开发对生态环境质量的影响及其驱动因子研究
张原;王率;雷俊杰;付松宇;徐定辉;刘牵;裴向军;李凛;陈果;唐晓鹿;【目的】准确评估水电开发对高海拔生态敏感区的生态环境影响，对于维护该地区的生态安全屏障具有重要意义。基于此，提出一种改进型遥感生态指数(IRSEI)模型研究青藏高原某水电建设对区域生态环境质量的影响。【方法】以青藏高原某水电站为研究对象，鉴于高海拔地区土壤脆弱、地形复杂的生态环境特性，构建归一化差值山地植被指数(NDMVI),同时引入土壤侵蚀模数作为土壤侵蚀指标，提出一种针对高海拔水电开发区的改进型遥感生态指数(IRSEI),采用Theil-Sen斜率估计、Mann-Kendall趋势分析、Hurst指数等方法，评估IRSEI的时空动态及其驱动因素。【结果】IRSEI使用NDMVI替代NDVI并引入土壤侵蚀指标，更适用于地形复杂地区的生态质量监测：水电开发对流域内景观结构造成严重影响，特别是草地和林地，导致其面积降低；IRSEI均值由水电站建设前的0.53下降为建设后的0.42,建设第二年生态质量退化最显著，在运行期回升至0.57;流域林地和草地IRSEI等级主要为优和良，建设用地和耕地等区域主要为差和较差；未来IRSEI发展趋势趋于稳定，维持不变的区域面积占比60%以上；年均降水量、年均温度、NDVI和土地利用类型变化是研究区IRSEI空间分异的主控因子。【结论】工程建设期，水电开发对研究区景观格局和IRSEI造成严重影响。水电站运行期间，研究区生态环境整体呈现良性变化，生态恶化区域主要集中在城镇区域。未来应加强该流域的生态系统治理力度，并综合人类活动和气候变化开展生态保护与修复工作。研究成果可为因地施策落实流域生态保护与高质量发展提供理论依据和数据支持。
涉及生态环境需水的水资源合理配置
谢彤芳,沈珍瑶对涉及生态环境需水的水资源合理配置问题进行了探讨,提出了面向生态的水资源合理配置问题、基于降水资源的合理配置问题、针对不同地区不同条件的配置方法问题及河流水资源配置的40%原则,并对相关问题进行了进一步的探讨,有助于对水资源合理配置理论的进一步认识.
三峡库区树坪滑坡应急治理工程效果分析
易庆林;文凯;覃世磊;周宝;曾怀恩;针对后缘较陡的大型滑坡的应急治理问题,选取三峡库区树坪滑坡应急治理工程为对象,以防灾减灾为目标,采用实时动态监测数据结合数值模拟的方法,分析此次治理的效果,并对该应急治理工程采取的组合治理方式进行模拟分析及评价。结果表明:通过对滑坡进行削坡压脚来减小滑坡自重,降低滑坡整体的下滑力,增加滑坡整体抗滑能力;滑坡表面设置的排水沟渠,能够减弱地表水入渗,间接增强抗剪强度,抑制滑坡的变形;该滑坡在应急治理后,应力场发生改变,变形速率显著降低,退水期间滑坡位移的突变特征消失,变形趋势逐渐减缓,滑坡稳定性有一定的提升。研究成果验证了应急治理措施对于体积较大、后缘较陡的滑坡治理的有效性,可为滑坡的治理提供有效的经验与方法。
前期影响雨量与雨水口过水能力对城市内涝影响研究
张桂铭;程启轩;兰双双;张倩;为了研究雨水口过水能力与前期影响雨量对基于SWMM(Storm Water Management Model)的城市雨洪模型的影响，采用SWMM模拟技术进行城市雨洪模型精度改进研究。以柳州中心城区为例，构建城市雨洪模型并对现状进行评估，构建改进模型来评估雨水口过水能力与前期影响雨量对模型的影响。结果表明，改进后的模型更加符合实际测量值，其中峰值时间比原模型推后15 min,与实际相差15 min,峰值水位为3.18 m,比原模型减小了7%,更加接近实测值，总溢流量相较于原模型减少了16%,且前期影响雨量对重现期2 a、5 a情境有显著影响，雨水口过水能力对重现期5 a、10 a、20 a、50 a以及100 a情景都有显著影响，且影响随降雨强度的增大而变大。改进后的模型更加符合城市实际的内涝情况。
可再生能源补贴缺口情况研究
蒋海波;刘长栋;在“碳达峰、碳中和”政策推动下，我国风电、太阳能等可再生能源产业得到进一步蓬勃发展。同时，可再生能源补贴缺口的存在对行业健康发展产生了较大影响，因此需要对补贴缺口的情况予以分析和研究。为此，以可再生能源基金为研究对象，研究其收入支出运行情况，并结合政策和实际操作情况，建立基金的收支模型，分高、低两种情景对常规项目的补贴支付比例进行理论测算，并将结果与权威机构预测进行比较。结果表明：低、高情景的预测结果均位于彭博新能源和鉴衡认证预测结果之间；常规项目的补贴支付比列分别在2032年和2026年达到最低值7%和12%;在7%折现率前提下，两种方案对应的补贴非正常获得的净现值分别相当于补贴正常获得时净现值的61%和76%。
太湖流域长江边界水文特性研究
唐兵;肖昌虎;黄金凤;范晓志;太湖流域长江边界是长江下游镇江市至上海市的一段河道，全长311.6 km,属感潮河段，是太湖流域平原河网的外边界，深刻影响着太湖流域水资源调配。为明确该河段水文特征，支撑流域水量调度方案，采用一维水动力模拟方法，选取Mike11水动力模型，利用实测水文数据率定和验证，证明了模型模拟精度。基于大通水文站长系列流量，选取了丰、平、枯典型年，并对应到了近年有实测潮位资料的年份，主要计算22个太湖流域河网入长江口门的水位过程，典型年份计算结果显示径流对太湖流域长江边界水位影响更大。同时，选取不同典型年径流与实测潮位组合成不利计算情景，结果显示在入海流量较小、潮汐作用较大的情况下，边界全段潮差较大、高潮位均较高，易发生咸潮入侵；入海流量大、潮汐作用也大的情况下，边界水位抬升明显。
基于三维激光扫描的隧洞施工数字化系统建设及应用
李向前;林恩德;房宽达;陈吉林;于琦;尚超;抽蓄工程建设涉及到地下厂房、引水隧洞等地下洞室施工，建设工期紧、质量要求高。为了提升隧洞工程建设数字化水平，提高建设效率，保障工程质量，构建了基于微服务架构的隧洞施工数字化系统，基于cesium实现了大规模隧洞三维点云数据的轻量化和可视化。系统利用三维激光扫描仪采集的隧洞开挖、支护与衬砌等阶段施工形象的点云数据，结合隧洞设计参数，实现对隧洞超欠挖、支护的体型的偏差、喷射混凝土厚度、衬砌厚度与平整度等质量要素的统计与分析。基于三维点云数据对隧洞工程进度进行监控，对施工强度进行统计分析，对隧洞开挖及支护的工程量进行计量，对隧洞变形进行三维可视化查询。系统能够基于分析结果自动化生成隧洞施工质量分析报告及满足工程管理要求的验评表单及签证。系统在某抽水蓄能电站工程的进厂交通洞进行了工程应用，对工程的建设管理提供了有效支撑。