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期刊信息/Journal information
科学技术与工程
科学技术与工程

明廷华

旬刊

1671-1815

ste@periodicals.net.cn

010-62103284

100081

北京市海淀区学院南路86号

科学技术与工程/Journal Science Technology and Engineering北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊向社会介绍科技界、工程界进展情况和为科学家、工程技术专家开展学术交流服务的一份学术性、知识性和动态性杂志。主要内容包括科学技术发展前景和重大建设工程进展情况，科学技术与工程方面的新成果、新知识、科技界和工程界的热点问题等。适合科技工作者、工程技术专家、领导同志、管理干部和图书资料馆（室）订阅。
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    地下咸水层储氢数值模拟技术发展现状

    唐晗婧唐星鑫阮昊孙骞...
    10135-10144页
    查看更多>>摘要：在全球倡导能源转型、节能减排的背景下,高效储存、利用"绿氢"已成为能源产业未来发展的重要趋势,地下咸水层储氢也随之成为一种极具潜力的新型大规模储能技术.调研总结咸水层储氢库发展现状,阐明数值模拟技术在氢气-咸水流体系统的研究及应用进展,总结热-渗-力-化多场(thermal-hydrodynamic-mechanical-chemical,THMC)耦合数值模拟方法的技术瓶颈.结果表明:地下咸水层储氢技术具有安全可控、高效灵活、储能容量大等优势,其成熟应用可同时实现经济、社会、生态效益"共赢";数值模拟方法是研究地下储氢(underground hydrogen storage,UHS)的有效手段,但该方法仍处在发展初级阶段,数值模拟器和全局算法的优化有助于实现咸水层储氢库工程的设计;运用注采方案设计、人工智能等技术能为优化提供一定参考.

    绿氢地下储氢(UHS)咸水层数值模拟优化方法

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    矿井探地雷达背景杂波抑制方法综述

    乔旭杨峰齐振洪杨智华...
    10145-10158页
    查看更多>>摘要：随着中国煤炭安全高效智能开采需求的不断提升,矿井探地雷达(ground-penetrating radar,GPR)作为一种高精度物探方法,在煤矿井下探测中有广阔的应用前景.由于探地雷达目标回波信号受系统内部噪声、外部电磁干扰、巷道回波、地下介质不均匀等干扰影响,虚警率较高.尤其对于小尺寸目标,其回波信号为弱信号,容易淹没在强烈的背景杂波中,成为目前制约探地雷达探测性能的主要因素之一,进一步实现井下煤层、构造探测、提高探测精度的关键在于对背景杂波的抑制.从对消法、滤波法、分解法和网络法出发,综述这些杂波抑制方法的基本原理、优缺点及其在探地雷达干扰抑制领域的研究进展,并探讨各种方法的适用范围和发展潜力.杂波抑制技术的不断创新将进一步提高探地雷达的信噪比与灵敏度,使其在煤矿井下探测中发挥更大的应用价值.

    矿业工程地球物理勘探杂波抑制探地雷达(GPR)信号处理

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    温度对变压器油太赫兹光谱的影响

    张梦林邱方程何运华李寒煜...
    10159-10164页
    查看更多>>摘要：利用太赫兹对电力用油进行现场检测时,通常难以避免温度对结果的影响.为探究温度对检测结果的影响规律,利用 自制控温装置在-30～40℃的范围内,对变压器油,0.01 mol/L的甲醇、甲酸、糠醛溶液进行太赫兹检测.结果表明:随温度的升高样品时域谱的峰值逐渐减小,峰值的时间延迟也逐渐减小.对应样品吸收系数逐渐增大,折射率逐渐减小.分别对1.2 THz处和0.2～1.6 THz范围内的吸收系数谱、折射率谱进行平均.并利用多项式对平均数据进行曲线拟合.使用油纸比为20:1的人工老化样品对拟合曲线进行验证,拟合曲线可对不同温度下的太赫兹检测结果进行温度补偿,为太赫兹的现场应用提供了参考.

    太赫兹变压器油温度吸收系数折射率

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    改进STA/LTA的地震事件精准检测方法

    李鸿儒李夕海谭笑枫张云...
    10165-10173页
    查看更多>>摘要：短时长时能量比法(short-term average/long-term average,STA/LTA)因原理简单、计算简便而被广泛用于地震检测及到时拾取,但传统STA/LTA方法因时窗位置关系,使算法功能被大大弱化,以致拾取精度较低,虚警率较高.为解决上述问题,以STA/LTA为基础对其窗口位置和特征函数两个方面进行改进.首先,基于中间窗的STA/LTA改进法,采用中间窗的形式代替传统时窗位置,能够抑制短时强干扰带来的影响;其次,基于改进特征函数的STA/LTA法,该方法利用信息融合的思想,提出综合考虑地震信号振幅与频率变化信息的权重分配因子来灵活调整权重,实现优势项分配的 目的,提高对事件的敏感性.最后,将两种改进方法结合使用并进行实验.结果表明:改进方法能够提高事件检测的灵敏度与到时拾取精度,有效降低虚警率.

    短时长时能量比(STA/LTA)地震检测初至拾取特征函数信息融合

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    基于子波分解的叠前煤层压制方法及应用

    秦德文胡伟李键李琴...
    10174-10183页
    查看更多>>摘要：西湖凹陷X区平湖组地层煤层广泛发育,且具有厚度薄、层数多、阻抗低的特征,在地震上呈现的强振幅掩盖了砂泥岩的地震响应特征,从而降低了砂岩储层的预测精度.针对上述问题,提出基于子波分解的叠前煤层压制方法,首先对叠前道集进行子波分解,得到一系列具有不同中心频率的带有Ricker子波意义的窄带道集,再针对窄带道集具有的不同煤层响应特征分别实施相应的处理,其中低频道集薄煤层响应弱,无需进行针对性的压煤处理,高频道集煤层地震响应特征明显,通过强振幅衰减法对煤层强能量进行压制,最后将处理后的各频段信号重构得到煤层压制后的道集,在此基础上开展储层预测,预测精度得到明显提升,为煤系地层的岩性油气藏的勘探提供了有力支持.

    叠前道集煤层压制强振幅衰减子波分解

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    基于PLUS-InVEST模型的"两湖一库"流域水质净化时空演变

    刘金环李威吕思思
    10184-10193页
    查看更多>>摘要：探讨土地利用变化所引发的水质净化演变,对于保护和改善水质,实现可持续发展具有重要意义.以"两湖一库"流域为例,运用 PLUS(patch-level land use simulation)模型和 InVEST(integrated valuation of ecosystem services and tradeoffs)模型生态系统服务水质净化模块,基于2000年、2010年和2020年土地利用数据,模拟流域在未来自然发展情景和生态保护情景下的用地类型时空格局变化以及水质净化特征.定量揭示土地利用变化与水质净化功能的响应关系.结果表明:"两湖一库"流域土地类型以耕地为主,2030年在自然发展情景下耕地、林地、草地面积呈下降趋势,建设用地呈上升趋势,生态保护情景可有效保护流域耕地、林地等空间分布和面积;"两湖一库"流域TN、TP输出量以低强度输出为主,2000-2020年TN输出量先增加后减少,TP输出量逐年增加,水质净化能力呈稳中变好的趋势;2030年自然发展情境下TN输出量持续减少,TP输出量呈向上浮动,生态保护情景下TN、TP输出量较自然发展情景下减少,生态保护情景可以增加水质净化能力.生态用地类型可以有效截留N、P进入水体,生态保护情景下有效降低生态用地类型的变化速度,减少TN、TP的输出量,"两湖一库"流域未来规划中应增加生态用地的占比,增加土地类型对TN、TP的截留能力.

    InVEST模型PLUS模型水质净化"两湖一库"流域

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    髓芯减压联合负压吸引术治疗股骨颈骨折术后股骨头坏死的临床分析

    李艳宝袁宇飞任志鑫颜珍珍...
    10194-10198页
    查看更多>>摘要：为了研究股骨颈骨折术后股骨头坏死应用髓芯减压联合负压吸引术治疗的临床效果,通过分析2015年10月至2020年10月于邯郸市中心医院骨五科住院的股骨颈骨折术后股骨头坏死的患者60例,分为髓芯减压术组(对照组,A组)30例,髓芯减压联合负压吸引术组(观察组,B组)30例,分析两组患者在手术前、手术后6个月内股骨头MRI低密度体积的变化,并对手术前、手术后3个月、6个月以及最后随访时的髋关节Harris评分进行评估和比较.结果表明:B组患者术后6个月,股骨头MRI低密度体积明显减少,与A组相比存在显著统计学差异.术后3个月、6个月和末次随访时,B组患者的髋关节Harris评分明显优于A组患者,差异在统计学上具有显著意义.可见髓芯减压联合负压吸引术可以促进股骨颈骨折术后股骨头坏死的愈合,并改善患者的髋关节功能.

    髓芯减压负压吸引术股骨颈骨折股骨头坏死

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    一贯煎肾毒性的气质联用代谢组学研究

    徐瑞平缪潇瑶肖炳坤杨建云...
    10199-10205页
    查看更多>>摘要：应用气相色谱-质谱联用(gas chromatography-mass spectrometer,GC-MS)代谢组学方法考察一贯煎对大鼠肾毒性作用并探索其相关作用通路及作用机制.设置空白组、模型组、以及一贯煎高、中、低剂量的给药组,大鼠连续灌胃21 d.采用GC-MS技术分析各组大鼠血清,获取差异性代谢物信息;采用主成分分析(principal component analysis,PCA)对空白组和模型组代谢物分类,寻找并分析一贯煎干预大鼠后血清中差异性代谢物及含量变化.结果表明:一贯煎高、中、低剂量组的大鼠肾脏病理切片均见不同程度损伤;高剂量组大鼠代谢轮廓趋近于模型组;应用GC-MS确定血清中16种差异代谢物.一贯煎涉及的3条主要代谢通路为:苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成,硫代谢,甘油酯代谢.

    一贯煎肾毒性气相色谱-质谱联用(GC-MS)代谢组学

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    某型飞机起落架机构上位锁间隙精度可靠性分析

    庞宝才吕媛波
    10206-10211页
    查看更多>>摘要：起落架上位锁在锁上时,锁钩与锁环需保证一定间隙,确保上锁安全.针对起落架收起过程的运动精度可靠性问题,以上位锁锁上时的间隙为研究对象,建立上位锁的锁上精度可靠性评估模型.为了在数据缺乏的情况下研究上位锁锁上精度的可靠性问题,利用贝叶斯理论,将先验分布与试验数据相结合,得到更加合理的参数分布,建立上位锁锁上精度的贝叶斯更新迭代模型,可以扩展分析数据的信息,提高分析的准确度,为后续的上位锁收放精度可靠性评估提供更多有效的信息.

    上位锁精度可靠性贝叶斯迭代模型

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    麻雀搜索算法优化极端梯度提升模型的岩石爆破块度预测

    张朋超赵有明刘翔廖黄正...
    10212-10219页
    查看更多>>摘要：为进一步提高岩石爆破块度预测效果,利用多个矿山的岩石爆破统计数据,通过优化极端梯度提升模型(extreme gradient boosting,XGBoost)超参数,建立一种基于随机森林(random forest,RF)特征选择的麻雀搜索算法(sparrow search algo-rithm,SSA)优化XGBoost爆破块度预测模型.利用麻雀搜索算法对XGBoost模型决策树数量、决策树最大深度、学习率3个核心超参数进行优化以提高运行效率;利用随机森林对输入特征进行筛选,并将优化后的特征集输入预测模型.结果表明:经特征集优化的模型,爆破块度预测效果整体上更加逼近实际值,且预测结果的可决系数(R-squared,R2)、均方根误差(root mean square error,RMSE)和平均绝对误差(mean absolute error,MAE)分别为 0.954、0.026 和 0.020,相较于 BP(back propaga-tion)神经网络、随机森林和XGBoost模型的效果更优,在实际应用中更具适用性,能为爆破参数设计和优化提供借鉴.

    麻雀搜索算法(SSA)XGBoost模型爆破块度预测

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