首页期刊导航|应用基础与工程科学学报
期刊信息/Journal information
应用基础与工程科学学报
应用基础与工程科学学报

倪晋仁

双月刊

1005-0930

jbse@iee.pku.edu.cn;jbse@vip.163.com

010-62753153

100871

北京大学老地学楼110室

应用基础与工程科学学报/Journal Journal of Basic Science and EngineeringCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊是经国家科技部和国家新闻出版署批准国内外公开发行的综合性学术期刊，1993年由北京大学、清华大学、中国科学院等单位的一些优秀青年学者共同创办。本刊编委全部是在国内外获得博士学位并具有高级职称的优秀中青年学者。本刊主反映国内外自然科学与工程科学，尤其是新兴与交叉学科领域研究的最新成果，为从事新兴学科及高技术领域研究的学者提供对外交流的窗口和发表研究论文的机会。读者对象为国内外从事自然科学特别是交叉学科研究的科研人员、管理人员和大专院校师生。
正式出版
收录年代

    雷州半岛积层混合云声波增雨效果检验

    姚展予刘臻王金钊李铁键...
    1211-1226页
    查看更多>>摘要：近年来,声波作业作为人工增雨的一种新技术开始受到广泛关注.基于雷州半岛试验区2023年6～8月的声波增雨试验,使用双比分析和区域回归分析方法对增雨结果进行了统计检验,并选取2023年6月15日一次积层混合云声波增雨个例进行了详细分析,旨在为声波增雨在理论和实践上的可行性提供证据.研究结果表明:(1)双比分析和区域回归分析得到的相对增雨率分别为16.54％(p＜0.05)、39.76％(t=1.960＞t0.05=1.699,p＜0.05);(2)声波设备开启后,作业点下游降雨明显增强;(3)物理检验结果表明,受声波影响,作业单元的各雷达探测物理量相较于对比单元均出现正的偏离,声波干预延长了作业单元的成熟阶段;(4)声波影响后,作业单元和对比单元反射率因子的时空演变趋势产生了明显差异.

    声波增雨积层混合云统计检验多普勒雷达物理检验效果评估

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    不平衡输沙Muskingum型床面边界条件的建立及应用

    申红彬陈建陈翠霞王海周...
    1227-1237页
    查看更多>>摘要：床面边界条件是不平衡输沙研究的关键问题之一.基于不平衡输沙微分方程,通过将空间变量变换为时间变量,进而结合Muskingum法,推导建立了Muskingum型床面边界条件,分析研究Muskingum型床面边界条件式中的恢复饱和系数,构建了基于Muskingum型床面边界条件的不平衡输沙模型,并开展模拟应用.分析结果表明,在Muskingum型床面边界条件中,恢复饱和系数为底部挟沙能力与垂线平均挟沙能力的比值再乘以某一参数,该参数为底部特定条件含沙量(假设含沙量沿垂线分布不变)与底部挟沙能力对底部含沙量综合影响的权重系数.模型应用结果表明,沿程垂线平均含沙量、底部含沙量及两者比值的计算值与实测值变化趋势基本符合,含沙量垂线分布的模拟结果与实测数据符合良好,初步说明了所建模型的合理性.对Muskingum型床面边界条件中权重系数影响分析表明,权重系数是影响不平衡输沙恢复饱和系数及含沙量垂线分布变化的重要参数,其确定方法及沿程变化规律有待于后期进一步的研究.

    不平衡输沙床面边界条件Muskingum型恢复饱和系数含沙量模拟

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    融合潮位影像与分位数特征的滩涂结构动态提取方法研究

    杨振华赵铜铁钢严林陈文龙...
    1238-1252页
    查看更多>>摘要：为解决周期性潮位与长序列人类活动影响下滩涂结构动态提取的难题,融合潮位信息与光谱指数分位数特征,构建了一种滩涂结构与转化动态监测方法,借助单张Landsat影像训练样本的MNDWI和NDWI均值排序,采用云量、中值融合算法和分位数特征将影像栈融合成潮位影像,进一步利用随机森林分类算法识别1988～2021年深圳湾滩涂时空转化过程.研究结果表明,滩涂监测算法的平均总体精度和Kappa系数分别为0.85和0.78,实现了滩涂结构与转化动态的同步提取.整体上,深圳湾滩涂呈"北窄南宽、西缩东扩"的动态格局,北部因填海造陆区建设用地和人工绿地导致大规模潮上带和潮间带扩展,东部生态保护区滩涂发育促使光滩、红树林的海向延伸,南部潜在开发区光滩、水体呈此消彼长的波动变化.

    潮位影像分位数特征滩涂结构动态提取Landsat影像深圳湾

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    一维水动力学降阶模型研究

    卢家波尹志杰向小华吴晓玲...
    1253-1264页
    查看更多>>摘要：一维水动力学模型是非线性复杂系统,长时段模拟常常耗费大量计算资源和时间,给防洪预报预警工作带来挑战.为了提高计算效率,基于本征正交分解(POD)和离散经验插值方法(DEIM),通过投影和插值降低一维水动力学全阶模型的阶数,构建POD模型和POD-DEIM模型.将模型应用于矩形明渠的数值实验中,结果显示:与全阶模型相比,POD模型和POD-DEIM模型的前3个模态捕捉到99％以上的能量,近似的水深误差小于0.1m,单宽流量误差小于0.6m2/s,POD模型加速比为51倍,POD-DEIM模型加速比为111倍,表明降阶模型具有较高的精度和效率,适用于一维水动力学模型加速计算.

    圣维南方程组降阶模型本征正交分解(POD)离散经验插值方法(DEIM)模态非线性系统加速计算偏微分方程

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    基于不同模型的三峡库区降雨侵蚀力时空变化分析

    李辉丹曹帮俊赵鹏罗歆...
    1265-1281页
    查看更多>>摘要：降雨侵蚀力是土壤侵蚀预报模型的重要参数和估算水土流失的关键因素.以三峡库区重庆段为研究区域,基于1972～2018年逐日降雨数据,采用Mann-Kendall检验法、线性相关分析、Morlet小波分析和地理信息技术等优选适宜三峡库区的简易模型研究降雨侵蚀力时空演变特征和影响因素.模型Ⅲ(谢云等开发的日降雨侵蚀力计算模型)在三峡库区有较好的适宜性,其有效系数最高(0.76以上)且相对偏差系数较低(仅0.23左右).多年平均降雨侵蚀力为4 480.29MJ·mm/(hm2·h),水土保持工作重点区域依次为开州、万州和云阳等区县.降雨侵蚀力年际变化主周期为28a,在降雨侵蚀力高值时段应加强水土保持设施维护.降雨侵蚀力呈南部低、东北部高的空间分布特征,降雨侵蚀力集中在夏季,主要是受季风气候影响,在该季节应尽可能少开展大型地基、边坡开挖等活动,注意水土保持措施布置和完善.降雨与降雨侵蚀力同相位且存在正相关关系,降雨对降雨侵蚀力变化影响重大.

    降雨侵蚀力时空分布模型Mann-Kendall检验交叉小波三峡库区

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    降雨型堆积层滑坡中长期预报前期有效降雨量计算方法研究

    黄晓虎董雨休易武郭飞...
    1282-1293页
    查看更多>>摘要：降雨阈值是降雨型堆积层滑坡进行预警预报的关键性指标之一.合理的有效降雨量计算方法是获取精确降雨阈值的重要手段,也是进行准确预警预报的前提.选取徐洼滑坡、王家坡滑坡、谭家湾滑坡以及土地湾滑坡为研究对象,分别代表小型、中型、大型、特大型降雨型堆积层滑坡.首先分析降雨作用下降雨型堆积层滑坡的变形特征.然后,引入"一个降雨过程"统一影响滑坡变形的降雨过程,结合"位移速率影响度"概念,设计一套前期有效降雨量计算方法,并与传统的前期有效降雨量计算方法进行对比验证.结果表明:(1)小型、中型、大型、特大型的降雨型堆积层滑坡的变形与降雨过程密切相关,进入蠕动变形阶段后,滑坡的累积位移曲线存在明显的"阶跃"特征;(2)降雨型堆积层滑坡位移速率存在"滞后衰减"现象,单体滑坡的"滞后衰减"时间T近似为一个固定值,并与滑坡的稳定性演化特征基本吻合;(3)结合"一个降雨过程"和"位移速率影响度"建立的考虑"滞后衰减"的前期有效降雨量计算方法与滑坡变形持续时间和滑坡变形速率的契合度较好,在滑坡的预警过程中存在明显的优势.

    降雨型堆积层滑坡滑坡预报前期有效降雨量滞后衰减

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    复杂温度路径下非饱和土的热-水-力耦合响应特性

    陈佩佩金铭张桓伟郭志光...
    1294-1306页
    查看更多>>摘要：复杂温度路径下非饱和土热-水-力多场耦合研究在交通岩土和工程地质等方面有着重要的意义.考虑孔隙比和温度影响效应修正经典土水特征曲线模型,从而更准确地确定热-水-力耦合数值建模所涉及的关键耦合参数.通过与室内模型试验结果的对比验证,证实了数值模型的精度和可靠性.针对周期循环和指数增长两类典型的温度路径作用下非饱和土热-水-力多场耦合响应特性开展分析,研究结果表明:周期温度荷载作用下温度和饱和度循环变化过程呈现出与温度荷载相同的周期;且其周期变化中均有相位延滞和波幅衰减现象,且距离热源越远,波幅衰减越大;测点总位移亦随温度荷载发生相同周期的循环变化,然而并未出现相位延滞情况,距离热源越近,总位移的波幅越大.在指数增长温度路径下,各测点的饱和度和温度具体表现为先减小后增大,越靠近热源的测点,减小的程度越大且越早达到极低点,而后迅速抬升到稳定阶段;然而总位移曲线却呈现为与温度曲线不同的演变特征.

    复杂温度路径VG模型修正热-水-力耦合试验验证数值分析

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    基于EICP原理强化掺磷石膏土壤的加固性能

    肖海徐萌苒夏振尧朱志恩...
    1307-1318页
    查看更多>>摘要：脲酶诱导碳酸钙沉淀技术(Enzyme Induced Carbonate Precipitation,EICP)是一种新型环保生物加固土体技术,磷石膏是一种可用于土壤加固的工业固体废弃物,而单加磷石膏土壤的加固效果有限,可以利用EICP技术对掺磷石膏土壤进行处理.设置7种磷石膏掺量(磷石膏占土壤的质量百分比为0、2％、4％、8％、16％、32％和 64％)和 5 种尿素浓度(0mol/L、0.5mol/L、1.0mol/L、1.5mol/L和2.0mol/L),通过分析试样无侧限抗压强度、应力-应变曲线、破坏形态等来明确EICP反应对掺磷石膏土壤的加固性能的影响,并利用扫描电镜揭示其微观强化机制.研究结果表明:单加磷石膏时各试样的无侧限抗压强度为48.8～86.58kPa,而经EICP反应后,尿素浓度为0.5、1.0、1.5和2.0mol/L时试样无侧限抗压强度分别为 77.94～94.86kPa、86.39～123.86kPa、114.58～134.34kPa 和91.11～117.11kPa,抗压强度提升了 21.83％～110.00％.此外,试样无侧限抗压强度增长量与碳酸钙生成量呈显著的指数关系(P＜0.05),表明碳酸钙胶结作用是试样抗压强度增大的主要因素.微观分析表明,EICP反应过程中可利用磷石膏中的Ca2+,在试样中生成颗粒状及球状CaCO3,包裹-填充-胶结土壤颗粒,从而提高土体强度.以期该研究结果为磷石膏资源化综合利用提供理论依据,并对磷化工产业可持续发展及保护土地资源具有现实意义.

    脲酶诱导碳酸钙沉淀磷石膏土壤加固无侧限抗压强度应力-应变曲线微观强化机制

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    石灰-碱渣稳定土力学指标关联性及现场试验

    赵晓晴杨天风宗钟凌邓永锋...
    1319-1332页
    查看更多>>摘要：为了促进碱渣的再利用,采用碱渣改性黏土,外掺石灰,形成石灰-碱渣稳定土(LSRSS),用以制备路基填料.通过无侧限抗压强度(UCS)、加州承载比(CBR)和回弹模量(MR)试验,探究了压实度和含水率对LSRSS力学性质的影响,并建立了 UCS、CBR和MR之间的关联性.通过试验段的铺筑,将LSRSS应用于实际路基工程.研究结果表明:LSRSS的UCS、CBR和MR值均随压实度的增加而增大,但随含水率的增加呈现先增大、后减小的趋势.其最佳力学性质不是对应于最优含水率23％,而是对应于27％的压实含水率(CWC),更适合于LSRSS路基的实际应用.LSRSS的UCS、CBR和MR之间的关联性良好,相关系数均大于0.80.采用CWC的LSRSS路基现场路用性能良好,其UCS、CBR和MR值分别为0.85MPa、86.5％和135.7MPa,均符合规范要求.室内外试验结果和力学性质关联性的建立,为LSRSS作为路基填料的路用性能提供了数据支持,对其推广应用具有重要意义.

    石灰-碱渣稳定土耦合作用力学性质力学模型关联性现场试验路用性能

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    陇东黄土路堤温/湿度场演化特征及不均匀沉降分析

    李哲赵金朋刘路路刘晓燕...
    1333-1348页
    查看更多>>摘要：陇东属典型黄土区,修建在当地的建筑物易受黄土湿陷性影响.以银昆高速固原市寨科乡K171+398.23-K171+370.23填方科研段为例,研究了道路在施工期及工后期受大气循环影响地基、路基温/湿度场变化及沉降变形特性.研究结果表明,高温阶段和冷冻阶段,路基内部温/湿度变化随深度呈线性分布,地基温/湿度变化较小,顶层温/湿度变化明显高于底层,温度监测最小值接近2℃,冻结深度小于1.5m.沉降变形主要发生在施工期,受机械扰动影响严重,最大值为24mm(施工期)、最小值为0.88mm(工后期),深部土层沉降明显高于上部土层,差异沉降明显体现在路基和地基交界面以及地基深度在1m处.

    黄土地基路基温/湿度场冻结深度沉降变形

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据