阶梯状黄土边坡稳定性分析的改进遗传算法及应用

阶梯状黄土边坡稳定性分析的关键是估算其稳定系数的最小值.稳定系数的求解涉及诸多因素且计算过程繁杂,传统优化算法往往不能有效地搜索到其全局最小解.为此,提出一种改进的自适应遗传算法.算法对基因变量空间进行网格状划分,采用迭代选优法建立均匀分布的初始种群,运用优质个体保留遗传策略,并按照特定的准则自适应地调整交叉概率和变异概率,提高算法的全局搜索能力和收敛速度.实例应用表明算法能够快速有效地收敛于土坡稳定系数的全局最小解,且计算结果与实际情况更加吻合.     

The nonlinear evolution of rogue waves generated by means of wave focusing technique

Generating the rogue waves in offshore engineering is investigated,first of all,to forecast its occurrence to protect the offshore structure from being attacked,to study the mechanism and hydrodynamic properties of rouge wave experimentally as well as the rouge/structure interaction for the structure design.To achieve these purposes demands an accurate wave generation and calculation.In this paper,we establish a spatial domain model of fourth order nonlinear Schrdinger(NLS) equation for describing deep-wat...     

一种结构新颖的L波段掺铒光纤激光器

提出了一种结构新颖的L波段环形腔掺铒光纤激光器。用掺铒光纤作为增益介,采用980nm激光器作为前向抽运源,利用起偏器和偏振控制器获得L波段激光,利用光环形器将后向的放大自发辐射再引入铒光纤的前端,重复利用。当抽运功率为103mW时得到了阈值功率约为23．87mW,输出功率达6．34mW的激光输出,斜率效率约为8．05％,与没有重复利用后向放大自发辐射谱的掺铒光纤激光器做比较,该结构对L波段掺铒光纤激光器的性能有明显的提升作用。对于长度不合适的铒纤,在没有重复利用后向放大自发辐射谱时没有获得激光输出;而在利用后向放大自发辐射后,在阈值功率约为88mW时得到了激光输出,从而很好地证明了上述结论。     

色散位移光纤反常色散区平坦超宽超连续谱的产生

采用一种在色散位移光纤反常色散区产生平坦超宽超连续谱的方法。利用数值计算对色散位移光纤反常色散区高阶孤子压缩效应产生超连续谱展开了全面、深入的研究。结果表明,在色散位移光纤的反常色散区色散斜率(三阶色散)对超连续谱的形成起着决定性的作用;进一步研究表明,抽运脉冲的峰值功率及脉宽对超连续谱的谱宽和平坦度都有着重要影响,而高阶非线性效应对超连续谱产生没有显著影响。综合考虑以上因素,超续谱的谱宽和平坦度可以获得最大的优化。     

自基准哈特曼波前测量装置的研制

采用自基准哈特曼径向斜率测量原理,设计了旋转加摩擦线性移动扫描机构,对被测波前进行连续极坐标扫描采样;用CCD相机采集光斑图像,经波面径向斜率计算和泽尼克径向斜率多项式最小二乘拟合,求出被测波面的泽尼克系数和波前畸变值。与干涉仪测量结果进行了比较,所以研制的波前测量装置可满足大口径光学系统的像质测量。     

黄土高原水蚀风蚀交错区不同类型生物土壤结皮光谱特征

黄土高原水蚀风蚀交错区生物土壤结皮光谱特征的研究,为基于遥感的区域尺度生物土壤结皮的识别提供了重要的科学价值,为进一步估算生物土壤结皮在区域水土流失防治中所起的作用提供了重要的技术支持。采用地物光谱测定技术,在黄土高原水蚀风蚀交错区六道沟小流域对不同覆盖度藻类和不同类型藓类生物土壤结皮以及不同高等植被进行了光谱测定,并进行定量分析。研究表明,黄土高原水蚀风蚀交错区藻类生物土壤结皮与土壤具有相似的光谱特征,光谱曲线没有明显的“峰-谷”。藻类生物土壤结皮光谱特征主要表现为光谱反射率随生物土壤结皮覆盖度增加而降低的变化规律;其中可见光区,覆盖度10%~20%,30%~40%及50%~60%藻类生物土壤结皮相比于裸地,反射率归一化均值分别下降了8.64%,15.80%和23.09%。随藻类结皮覆盖度增加,680 nm处吸收特征(叶绿素)越来越明显,2 200 nm处吸收谷(次生矿物)越来越小。藓类生物土壤结皮光谱曲线表现出与高等植物相似的特征,形成绿波段的反射峰和红光波段的吸收谷以及近红外波段的高反射。但在760~930 nm区间,藓类生物土壤结皮的斜率明显大于高等植物, 藓类生物土壤结皮的光谱斜率Slope_(930/760)是高等植物的2.5～4.5倍。黄土高原生物土壤结皮光谱特征的研究可为生物土壤结皮的遥感识别提供一定的理论依据和技术支持。     

陕西黄土高原中南部地区清代洪涝灾害与气候变化特征

采用灾害等级法、多项式拟合、距平分析、小波分析、交叉小波变换等方法,对陕西黄土高原中南部地区清代洪涝灾害的时空分布、气候特征及其致灾因子进行探究,结果表明：从时间分布看,洪涝灾害可划分为5个阶段,1644—1690,1801—1840及1881—1912年为洪涝灾害高频期,1691—1800和1841—1880年为洪涝灾害低频期,研究区清代洪涝灾害发生频次总体呈波动增加趋势,灾害等级以中度洪涝和大洪涝为主,洪涝灾害发生存在3,8,17以及61 a左右的准周期;从空间分布看,洪涝灾害发生频次较高的县市主要分布在研究区的东北部、中部和西南部,清涧河流域中下游与延河流域中下游地区的县市洪涝灾害发生频次最高;研究区大洪涝及特大洪涝在气候转型期发生频次相对较高,在气候偏湿条件下,降水量明显增加也会增加大洪涝及特大洪涝的发生频次;交叉小波变化显示,洪涝灾害等级序列在2～5,9～12及56～70 a周期尺度上与厄尔尼诺事件序列存在显著相关性,在8～14 a周期尺度上与太阳黑子数序列相关性明显。3个洪涝灾害高频期受夏季风的影响,1881—1912年研究区洪灾频次显著增加与该阶段夏季风活动加强有关,使得...     

非均匀水流水域波浪的传播变形

将两个不同的、考虑波流相互作用和能量耗散项的、依赖时间变化的双曲型缓坡方程分别化 为一组等价的控制方程组,具体分析了底摩阻项对相对频率和波数矢的影响,从而选择了合 适的数学模型. 将所选择的缓坡方程化为依赖时间变化的抛物型方程,并用ADI法进 行数值求解,建立了缓变水深水域非均匀水流中波浪传播的数值模拟模型. 通过和波流共线 的解析解的比较,说明数值解和解析解相一致. 结合Arthur(1950)水流这一经典算例,定 量地讨论了考虑联合折射-绕射作用后的波数和仅考虑折射作用的波数的差别及其对波高分 布的影响. 在基本同样的条件下, 本文的数值解与他人的计算结果一致.     

天山北坡绿洲城市车流量与对流层NO2垂直柱浓度关系研究

为探讨天山北坡河谷绿洲城市车流量与对流层NO₂垂直柱浓度(VCD)的关系,基于各城市车流量状况,利用地基多轴差分光谱仪(Mini MAX-DOAS)在2018年—2019年天山北坡经济带上的综合性大城市乌鲁木齐、工业型中等城市石河子和工业型小城市阜康市中心区连续固定监测,并沿城市交通主干道进行车载移动监测,研究车流量对NO₂VCD的影响,对比分析山盆体系河谷绿洲城市与中东部发达城市污染严重原因的差异。结果表明:(1)天山北坡大中小城市的车流量日均值大城市乌鲁木齐(1 406辆/5 min)远大于中小城市,中等城市石河子(203辆/5 min)和小城市阜康(185辆/5 min)差异并不显著(p>0.05),而各类城市NO₂VCD整体差异显著(p<0.05),其日变化峰值有所差异,表现为乌鲁木齐(22.613×10¹⁵ molec·cm^-2)>阜康(17.758×10¹⁵ molec·cm^-2)>石河子(15.2...     

Recent Progress of Transition Metal Compounds as Electrocatalysts for Electrocatalytic Water Splitting

Hydrogen has enormous commercial potential as a secondary energy source because of its high calorific value, clean combustion byproducts, and multiple production methods. Electrocatalytic water splitting is a viable alternative to the conventional methane steam reforming technique, as it operates under mild conditions, produces high-quality hydrogen, and has a sustainable production process that requires less energy. Electrocatalysts composed of precious metals like Pt, Au, Ru, and Ag are commonly used in the investigation of hydrogen evolution reaction (HER) and oxygen evolution reaction (OER). Nevertheless, their limited availability and expensive cost restrict practical use. In contrast, electrocatalysts that do not contain precious metals are readily available, cost-effective, environmentally friendly, and possess electrocatalytic performance equal to that of noble metals. However, considerable research effort must be devoted to create cost-effective and high-performing catalysts. This article provides a comprehensive examination of the reaction mechanism involved in electrocatalytic water splitting in both acidic and basic environments. Additionally, recent breakthroughs in catalysts for both the hydrogen evolution and oxygen evolution reactions are also discussed. The structure-activity relationship of the catalyst was deep-going discussed, together with the prospects of current obstacles and potential for electrocatalytic water splitting, aiming at provide valuable perspectives for the advancement of economical and efficient electrocatalysts on an industrial scale.