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期刊信息/Journal information
河海大学学报（自然科学版）
河海大学学报（自然科学版）

严忠民

双月刊

1000-1980

xb@hhu.edu.cn

025-83786343

210098

南京市西康路一号

河海大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Hohai University(Natural Sciences)CSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本学报是以水资源开发、利用和保护为重点的综合性学术期刊，主要刊登本校在水资源、水文、地质、测量、水利工程、水电工程、水运工程、海洋及海岸工程、水工结构、工程力学、水力学及河流动力学、岩土工程、计算机科学、电力工程、电子技术及自动化工程、工业与民用建筑、管理工程、水利经济、环境工程、机械工程等学科方面的科研成果、学术论文、学术讨论、研究动态等学术性文章。
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    综合多源不确定性的洪水概率预报试验

    谷洪钦刘开磊刘玉环马亚楠...
    99-104页
    查看更多>>摘要：为探究多种不确定性因素综合影响下洪水概率预报的实现方法及其适用性,利用2003—2020年史灌河流域多场次洪水开展模拟试验,在量化降雨输入、模型参数及结构不确定性程度的前提下,基于MCMC(Markov chain Monte Carlo)方法融合各来源不确定性实现洪水概率预报,并分别基于覆盖率、确定性系数指标评估预报结果的可靠性及预报精度.结果表明:综合多源不确定性洪水概率预报的5％ ～95％置信区间,能够较为稳定也包络预见期内洪水发展变化过程,有效降低误报、漏报的可能性;均值预报结果所提供确定性的预报洪水略优于原始的单一模型预报结果,进一步提高了洪水预报成果的可靠性及参考价值.

    洪水概率预报降雨预报水文模型不确定性史灌河流域

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    华北地区分布式蓄超空间动态组合TOKASIDE-D模型研究

    刘玉环刘志雨李致家张珂...
    105-112页
    查看更多>>摘要：为探究我国华北地区由于下垫面和降水时空分布不均匀产生的地下水超采严重和产流机制混合多变(蓄满与超渗产流随着时间和空间发生交替主导)等问题的解决办法,在基于物理基础的分布式模型TOKASIDE的基础上,通过降雨和土壤含水量之间的判定关系,动态识别蓄满产流和超渗产流网格,构建分布式蓄超空间动态组合模型(TOKASIDE-D),并选择华北地区的北辛店流域进行验证和分析.结果表明,与原模型相比,TOKASIDE-D模型在北辛店流域的洪水模拟精度有较为明显的提升,径流深误差合格率由44％提升至56％,洪峰误差合格率由44％提升至78％;TOKASIDE-D模型能够准确捕捉降雨、土壤含水量等动态因子对产流模式的控制效应.

    华北地区降雨径流TOKASIDE模型蓄满产流混合径流空间动态组合北辛店流域

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    邻苯二甲酸二丁酯对电活性生物膜性能影响及机制

    王沛芳张艺璇董跃张语航...
    113-120页
    查看更多>>摘要：为进一步探究生物电化学系统(BES)处理市政污水的效能,研究了新兴污染物邻苯二甲酸二丁酯(DBP)对电活性生物膜(EAB)的影响和作用机制.采用电化学工作站、扫描电子显微镜、共聚焦激光扫描显微镜、高通量测序等方法,研究DBP质量浓度对EAB电化学活性、主要成分、微观形态、空间结构以及微生物群落结构的影响.结果表明:在高质量浓度DBP(10 mg/L)条件下,BES的最高输出电压和功率密度分别为0.24 V和113.34 mW/m2;较低质量浓度DBP(1 mg/L)条件下,BES的最高输出电压和功率密度分别下降33.33％和31.47％,两者均低于空白对照组.生物膜中的蛋白和多糖成分的测定结果表明,高质量浓度DBP会刺激β-多糖的分泌,并在激光共聚焦图像上表现出强烈的蓝色信号,而蛋白和α-多糖的含量没有显著变化.对不同DBP质量浓度下的EAB进行微生物群落分析的结果显示,Petrimonas和Aquamicrobium菌是高质量浓度DBP条件下的优势菌群,而DBP会降低EAB的电化学活性,在对照组的EAB中,典型的电活性菌Rhodopseudomonas和Rhodococcus占据主导地位.

    邻苯二甲酸二丁酯电活性生物膜胞外聚合物电化学性能市政污水处理

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    广义相加模型在乌江夏季径流预报中的应用

    荣艳淑胡玉恒冯瑞瑞殷雨婷...
    121-126页
    查看更多>>摘要：基于前期冬季海温指数,构建具有4个非线性指数和9个线性指数的广义相加模型(GAM),对乌江流域洪家渡夏季径流进行了模拟与预测,利用5种评估指标,包括最小信息准则(AIC)、均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)、概率空间线性误差(LEPS)和线性相关(r),评估GAM和广义线性模型(GLM)模拟效果.结果表明:在AIC、RMSE和LEPS评估指标上,GAM的模拟效果与实测值相比均小于GLM,在线性相关系数上显著大于GLM.因此,GAM的模拟效果明显优于GLM.利用留一法交叉验证对洪家渡夏季径流分别进行了GAM和GLM预测,结果表明,GAM与实测数据的相关系数提高到0.41,相对误差小于30％的预测值达到60％以上,特别是在洪家渡典型洪水年中,GAM的预测误差仅在10％左右,在典型干旱年中,GAM的预测误差小于10％,GAM的预测结果比GLM明显改善.因此,考虑了径流量与预报因子的非线性关系,在径流预报中使用GAM进行建模,能够有效改善线性回归模型的模拟效果和预测精度.

    广义相加模型(GAM)广义线性模型(GLM)留一法交叉验证夏季径流海温因子

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    具有异养硝化-好氧反硝化功能的水产养殖生物絮团菌的分离鉴定及其性能研究

    李哲吕剑张宇轩武君...
    127-133页
    查看更多>>摘要：从水产养殖生物絮团中分离出一株具有异养硝化-好氧反硝化功能的菌株L3,研究该菌株的生长影响因子及其脱氮性能.对菌株L3进行16 S rRNA基因同源性分析,表明此株菌为假单胞菌.研究表明,菌株L3生长的最佳pH为6～8,最佳温度范围为25～35℃,最适宜碳源为丁二酸钠,最佳C/N为10～15,且菌株能耐受高浓度氨氮负荷.通过研究菌株异养硝化-好氧反硝化特性发现,菌株优先利用氨氮进行异养硝化并具有良好的好氧脱氮效果.

    生物絮团异养硝化-好氧反硝化假单胞菌生长影响因子脱氮性能

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    渣土改良为流动化回填土的应用

    朱伟赵笛范惜辉吴思麟...
    134-139页
    查看更多>>摘要：针对城市管网基槽开挖产生大量渣土难以处理、基槽回填缺乏良质回填土的问题,提出了将渣土改良为流动化回填土原位使用的技术并进行了示范工程应用.通过室内测量流动性和强度得出:流动性随着用水量增加显著增加,强度随着固化材料掺量和养护龄期增加而增加.水固比和灰砂比可以作为流动化回填土配比指标参数,当水固比为0.63、灰砂比为0.15时,流动化回填土流动值为242 mm,且具备早强性能,1 d强度可达98 kPa,28 d强度可达390 kPa,满足流动化回填土设计要求.在东莞茅洲河治理管网埋设工程中将渣土改良成流动化回填土后成功浇筑回填管网并实测了应用效果,使用室内试验得到的配方,现场工程施工得到顺利开展.现场开挖渣土经过使用上述配比进行拌和浇筑后,流动值在188～218 mm之间,28 d强度在324～362 kPa之间,完全满足管网回填土要求.

    渣土资源化流动化回填土管网回填固化早强

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    PEC柱钢梁摩擦耗能部分自复位组合框架抗震性能数值模拟

    方有珍张志成黄志豪季云...
    140-147页
    查看更多>>摘要：为更好满足建筑结构不同抗震性能化设计目标,对已有自复位连接节点弯矩转角关系进行改进,提出摩擦型耗能部分自复位连接设计思路.利用ABAQUS软件设计了5榀卷边PEC柱钢梁摩擦耗能型部分自复位连接组合框架模型试件,并对其在往复荷载下的抗震性能进行了数值模拟.基于模拟数据,对比分析柱顶竖向力、摩擦板长圆孔孔径、柱脚边界条件和摩擦板翼缘螺栓布置方式等设计参数对试件滞回性能、抗侧刚度退化、残余变形、耗能能力等抗震性能的影响规律.结果显示:卷边PEC柱满足自复位结构对竖向构件承载力及抗侧刚度的要求;摩擦板长圆孔孔径合理设置可控制摩擦滑移耗能和连接转化为承压型传力模式的发展进程,从而实现结构不同抗震性能化设计目标;摩擦板内外侧翼缘均布置高强对穿螺栓的实际工程做法可更好发挥部分自复位连接的自复位和耗能减震功效;柱脚边界条件对结构受力进程和刚度分配影响显著,柱底与基础梁刚性连接的试件承载力、抗侧刚度和耗能减震远高于柱底铰接试件;柱顶竖向力在大侧移情况下的二阶效应对试件承载力和自复位功效产生较小的不利作用.

    摩擦型耗能部分自复位连接组合框架自复位功效耗能能力抗震性能数值模拟

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    特高拱坝变形监测的分区及其模型构建方法

    胡江马福恒王春红
    148-154页
    查看更多>>摘要：面板数据模型考虑了测点间的联系和异质性,引入面板数据模型构建特高拱坝的分区安全监测模型.通过实测温度的主成分分析,筛选得到典型实测温度变量;融合主成分分析和层次聚类法,提出基于监测时间序列的变形测点分区方法;以此建立各分区面板数据,通过检验确定面板数据模型类型,构建基于实测温度的分区变形测点的回归模型;通过分区及其回归模型的截距项、变量系数等的对比分析,识别各分区及坝体空间变形特征.以初期运行期的某特高拱坝为例,将研究测点分为4个区,构建各分区的固定效应回归模型.结果表明,坝体变形符合客观规律,封拱后坝体非稳定温度场、初期运行期时效等因素对坝体变形影响明显.

    特高拱坝变形监测面板数据分区多测点主成分分析层次聚类法回归模型

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    考虑风险因素影响的引水隧洞施工方案优选

    余佳焦铮苏哲任炳昱...
    155-161页
    查看更多>>摘要：为了综合考虑活动时间随机变化、施工机械故障以及塌方、涌水等风险对引水隧洞施工方案优选的影响,实现施工方案的合理选择,提出考虑风险因素影响的引水隧洞施工方案优选方法.该方法建立考虑风险因素影响的隧洞施工方案优化模型;采用Levy飞行自适应混沌粒子群(LFACPSO)优化算法来求解优化模型以获得Pareto方案集,该算法引入Levy飞行来提高粒子跳出局部最优的能力,同时采用混沌算法来初始化粒子,并自适应地调整粒子惯性权重系数;采用直觉模糊熵权幂平均(IFEWPA)方法,在考虑专家评价犹豫度的条件下从待选方案集中优选出最终方案.工程实例应用表明,相比不考虑风险影响的施工方案仿真进度和计划进度,综合考虑风险因素影响的仿真进度更贴近工程实际,证明了考虑风险因素影响的引水隧洞施工方案优选方法的有效性;与自适应混沌粒子群(ACPSO)算法、粒子群优化(PSO)算法和带精英策略的非支配排序遗传(NSGA-Ⅱ)算法相比,LFACPSO算法所得的Pareto优化方案数量平均值最大,标准差最小,表明了LFACPSO算法的优越性与鲁棒性.

    引水隧洞施工方案优选施工风险因素Levy飞行自适应混沌粒子群算法直觉模糊熵权幂平均方法Pareto方案集

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    基于改进FCE的渡槽安全综合评价

    罗日洪黄锦林李兆恒
    162-169页
    查看更多>>摘要：针对渡槽安全评价中指标赋权和模糊综合评价法(FCE)算子优化的问题,提出基于改进FCE的渡槽安全综合评价方法.该方法采用基于自然指数e0/5～e8/5标度的层次分析法(AHP),得到各个评价指标主观权重,再通过熵权法计算专家自身客观权重,将主观权重与客观权重融合得到优化后的权重,然后引进全优型合成算子计算总目标隶属度,再与对应的风险等级进行加权综合得到风险度,以此确定渡槽的安全类别.将该方法应用于具体工程的安全评价,结果表明,评价结果与主因素突出型合成算子和加权平均型合成算子的结果一致.基于改进FCE的渡槽安全综合评价方法降低了主观偏差,避免了算子的选择,具有较强的可操作性.

    组合优化赋权层次分析法熵权法算子优化模糊综合评价法渡槽安全评价

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