最新刊期
2026年第58卷第1期
- “据最新报道，中国水利水电深部地下工程面临设计方法和围岩灾变问题，亟需突破关键技术挑战，为深部能源开发提供技术指导。”摘要：向地球深部进军是目前必须解决的战略科技问题。开发深地资源与空间已成为未来中国科技发展的重要方向。水电能源和国家水网作为中国重要的清洁能源和发展战略，其地下工程埋深正向超数千米级发展。受极端复杂的地质环境影响，现有技术标准体系下的深部工程存在设计方法不适宜和围岩灾变不清的问题，亟需厘清水利水电深埋地下工程地质特性与深部关系，破解水利水电深部地下工程建设的盲目性和不确定性。本文在系统梳理不同行业深部地下工程深部概念的基础上，结合水利水电工程地下水工建筑物特点，从深部工程地质环境特征、地下工程围岩灾变等方面，对水利水电深部地下工程埋深进行了界定。在此基础上，梳理和展望了水利水电深部地下工程在精准勘探与随钻感知、设计理论创新、工程布置与智能建造、灾害预防与主动控制，以及智慧运维与应急逃生等方面需重点突破的关键技术挑战，以期为水利水电深部地下工程设计、建设和运维提供技术指导，促进深部能源开发。关键词：水利水电工程;深部工程地质;地质环境;围岩灾变;技术挑战182|234|0更新时间：2026-01-29
特约稿
- “在新能源储能技术领域，专家构建了抽水蓄能电站综合效益评价模型，为项目决策提供理论支持和实践依据。”摘要：抽水蓄能作为电力系统中最为成熟的新能源储能技术，凭借其能调节电网负荷、平衡电力波动及提升系统稳定性的独特优势，已成为实现中国“双碳”目标的重要路径之一。因此，对抽水蓄能电站综合效益进行科学评估，是项目决策及政策制定中至关重要的一环。为此，本文提出一种基于博弈论组合赋权‒云模型的综合效益评价模型。首先，运用社会网络分析法（SNA）筛选关键评价指标，构建包含财务评价、国民经济评价、技术效益、动态效益、静态效益、电网效益、综合可持续性效益和社会效益8个1级指标及其下属30个2级指标的评价指标体系。其次，采用序关系分析（G1）法和CRITIC（criteria importance through intercriteria correlation）法相结合的方式，对各评价指标进行主观与客观权重赋值。通过引入博弈论组合赋权方法，进一步优化各指标的权重分配。最终，基于云模型构建综合效益评价模型。利用博弈论组合赋权‒云模型对紫云山抽水蓄能电站进行实例分析，结果表明，该电站的综合效益评估等级为“好”，与实际情况相符，充分验证了所构建模型的有效性与准确性。该研究不仅为抽水蓄能电站的综合效益评估提供了科学的评估框架，并为类似项目的决策和实施提供了理论支持和实践依据。关键词：抽水蓄能电站;博弈论;云模型;综合效益评价;社会网络分析法;序关系分析法;CRITIC法199|168|0更新时间：2026-01-29
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恒定法向刚度下裂隙网络剪切‒渗流特性数值模拟研究 增强出版 AI导读
“在地质学领域，专家建立了三维离散裂隙网络模型，模拟断层剪切过程，揭示了裂隙网络剪切损伤演化及其对渗流行为的控制机制，为地质研究开辟了新方向。”摘要：为揭示裂隙网络剪切损伤演化及其对渗流行为的控制机制，明确剪切位移对裂隙网络渗透率各向异性与流体通道演化的影响规律，本研究建立了含断层的3维离散裂隙网络（DFN）模型，模拟了恒定法向刚度（CNS）边界条件下DFN内断层剪切的过程，分析了开度各向异性、法向刚度及边界应力对裂隙网络的剪切损伤特性的影响机制，开展了不同流动方向的DFN内流体流动数值模拟研究，获取了断层剪切过程中含断层DFN模型的流体分布状态和渗流各向异性特性，阐明了断层剪胀“增透”与裂隙网络压缩“降透”的竞争作用机制，受剪切位移、法向刚度及边界应力共同调控。结果表明：在相同的剪切位移us下，开度标准差σ0增大，DFN的损伤率逐渐降低，DFN和断层中的流体因开度空间异质性沿局部高渗透通道集中流动（沟槽流）的现象均会更加明显；边界刚度和应力σy的增加会加剧DFN的损伤过程，在断层剪切位移从0增加至40 mm时，DFN的损伤率增量最大；随着边界刚度和应力的逐渐增大，DFN和断层中的流体流动更加集中；断层的剪切会使得流体沿z轴方向的渗透系数显著升高，当us大于160 mm时，由于断层剪切产生的法向应力和剪切应力已远大于σy，σy对模型渗透系数的影响已被极大地弱化；当流体沿z轴方向流动，在us=200 mm时，所有边界条件下的模型中流体在断层中的流量占比均超过了0.94，模型中流体几乎全部经断层流过。关键词：裂隙岩体;渗透率;剪切;离散裂隙网络110|112|0更新时间：2026-01-29 - “在岩石破坏强度预测领域，专家基于摩尔应力圆理论建立了非线性Mohr-Coulomb强度准则，考虑中主应力影响，验证了其在复杂应力状态下的适用性和工程应用价值。”摘要：预测岩石破坏强度的关键在于建立能够准确反映复杂应力条件下岩石强度准则。首先，基于摩尔应力圆理论提出了真三轴应力条件下Mohr‒Coulomb准则（M‒C准则）泛函式，结合岩石真三轴试验数据进行分析，结果表明，中主应力对黏结强度分量影响显著，而对摩擦强度分量的影响可忽略不计，该规律可通过中主应力效应函数进行量化表征。随后，通过分析D‒P准则、Mogi准则和修正Lade准则，发现强度预测偏差大的原因在于中主应力效应函数的数学表征失准，为解决这一关键问题，引入双参数η和γ构建新型中主应力效应函数，并结合岩石临界状态特性对经典M‒C准则进行修正，建立能够考虑中主应力影响的非线性M‒C强度准则。最后，采用6类不同硬岩真三轴试验数据对新准则的适用性进行验证，并与4种传统强度准则进行对比分析。结果表明，修正M‒C强度准则能够很好地描述中主应力效应，强度预测精度达0.94以上，证明了该准则在复杂应力状态下的适用性和工程应用价值。关键词：深部岩石;强度准则;中主应力;临界围压;非线性89|55|0更新时间：2026-01-29
- “勾头透水丁坝研究揭示了其结构设计对河道缓流促淤的影响，为工程应用提供理论参考。”摘要：勾头透水丁坝作为河道治理的重要工程结构，其结构设计与体型参数的选定对河道缓流促淤影响较大。本文以勾头透水丁坝为研究对象，通过开展室内水槽试验，采用多普勒流速仪（ADV）精确测量不同勾头角度、长度条件下坝体周围的3维瞬时流速，深入分析非淹没状态下勾头透水丁坝作用区域内的水流流速分布规律和紊动特性，诠释勾头体型参数对丁坝周围水流缓流效果的影响。结果表明：1）透水丁坝融合勾头设计后，勾头角度与长度显著影响坝体下游水流结构；2）随着勾头角度的增大，坝体下游水流流速呈下降的趋势，紊动强度与紊动能呈上升的趋势，坝体下游区域内缓流效果与流速分布均匀性得到明显改善，当勾头角度为60°时，缓流率达27.69%；3）随着勾头长度的增加，坝体下游水流流速与紊动强度均呈现下降的趋势；4）在下游回流区及过渡区内，流速波动近似呈“M”形分布特征；紊动强度在下游回流区内波动最为剧烈，在过渡区内变化幅度达到最大，变幅约为回流区的1.7～2.3倍；5）紊动能受勾头角度的影响，峰值出现在透水孔与坝头外侧区域，并随着勾头角度的增大逐渐向右岸偏转，因此，适当增加勾头透水丁坝的勾头角度与长度，对优化水流结构具有积极影响。研究成果可为勾头透水丁坝在实际工程应用中体型参数选择与结构设计提供理论参考。关键词：勾头透水丁坝;勾头角度;勾头长度;水流结构;紊动强度79|125|0更新时间：2026-01-29
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降雨条件下路基土体湿度场迁移预测模型 AI导读
“在非饱和土体湿度场迁移领域，专家提出了动态平衡饱和度等预测公式，揭示了湿度场变化规律，为边坡稳定性评估提供理论基础。”摘要：受降雨的影响，非饱和路基土体的湿度场会发生迁移，改变土体的基质吸力，进而影响土体强度，对边坡稳定性产生威胁。为深入研究降雨条件下非饱和土体的湿度场迁移规律，对土体湿度场迁移的影响因素进行理论分析与公式推导，提出了降雨条件下非饱和路基土体的动态平衡饱和度预测公式、湿润锋迁移预测公式和地下水位波动预测公式。通过自主研发的1维土柱试验模型装置和3维有限元数值模拟，初步揭示了湿度场变化规律，并验证了上述预测公式的可行性。基于预测模型，分析了土体压实度和降雨强度对湿度场迁移的影响规律。研究结果表明：1）土体压实度对湿度场迁移的影响存在一个临界值，当土体压实度低于0.80时，湿度场迁移速度随着压实度的增加而加快，而当土体压实度超过0.80时，湿度场迁移速度反而随着压实度的增加而减慢；2）湿度场迁移速度随着降雨强度的增加而加快，然而，当降雨强度达到15mm/h之后，随着降雨强度的进一步提高，降雨强度对湿度场迁移速度的提升作用逐渐减弱。本文提出了一种湿度场迁移预测公式，可较好地预测非饱和土体水分累积、湿润锋迁移和地下水位上升过程，为进一步完善边坡预警方法、提升边坡稳定性评估与灾害预防能力提供了理论基础。关键词：湿润锋;地下水位;动态平衡饱和度预测;湿度场迁移预测;压实度;降雨强度98|123|0更新时间：2026-01-29 - “在土质边坡可靠度分析领域，专家采用逐步协方差矩阵分解方法和改进粒子群算法，为3维土质边坡失效概率分析提供高效方法。”摘要：3维土质边坡可靠度分析通常面临临界滑动面搜索效率低下的挑战。为此，本文采用逐步协方差矩阵分解方法生成边坡土体参数3维对数正态随机场，改进粒子群算法的迭代终止条件并与3维Bishop法结合搜索最小安全系数，最后通过蒙特卡洛模拟得到3维土质边坡的失效概率。通过算例的对比分析验证了本文方法和程序的正确性，针对不同滑动面形式（“圆柱”和“圆柱+椭球”组合）、多种相关长度和变异系数对失效概率的影响进行系统研究。结果表明：改进粒子群算法在保证计算精度的同时可以显著提高其计算效率；土体参数空间变异性是3维土质边坡稳定性高于2维边坡的主要因素之一，空间变异性和3维效应之间的耦合作用显著影响失效概率；土体参数变异系数、相关系数及相关长度的改变，均能导致失效概率的显著波动。研究成果为大规模随机场条件下的3维土质边坡可靠度分析提供了一种高效的方法。关键词：边坡;失效概率;协方差矩阵分解方法;3维效应;空间变异性149|102|0更新时间：2026-01-29
- “在抽水蓄能电站建设领域，专家提出了考虑外水压力折减系数的深孔高压压水试验参数计算方法，为优化设计方案和节约工程造价提供重要参考。”摘要：抽水蓄能电站建设正处于高速发展时期，测试钻孔深度也有不断增加的趋势，因此深孔高压压水试验参数成果的准确性对抽水蓄能电站意义重大。为研究现行规范中的计算方法对深孔高压压水试验参数计算的适用性，推导验证了目前高压压水试验压力计算零线的规定是基于不考虑外水压力折减系数假设的，这种假设在深孔参数计算中会造成不可忽略的误差。为此，在试验压力计算中引入外水压力折减系数，提出了考虑外水压力折减系数的附加水压力计算公式，以更加合理地计算深孔高压压水试验参数。将该计算方法应用到陕西某抽水蓄能电站工程厂房深孔测试中，结果表明：在完整和较完整花岗岩地层中，高压压水试验的压力‒流量（P‒Q）曲线破坏类型为“前段层流型、后段开裂型”的综合型曲线。采用规范法计算的高压压水试验透水率为0.19～0.26 Lu，采用折减系数法计算的透水率为0.12～0.14 Lu，相对前者下降36.0%～41.8%。高压压水试验与常规压水试验的透水率比值为12.0～16.9，高压压水试验的透水率远大于常规压水试验。规范法计算所得劈裂压力范围为5.53～7.82 MPa，折减系数法计算所得劈裂压力范围为10.14～12.20 MPa，折减系数法求得的劈裂压力值远大于规范法。相比规范法，改进后的折减系数法可以更加合理地反映岩体透水率和劈裂压力，从而更好地发挥岩体抵抗渗透破坏的潜力，对优化设计方案和节约工程造价具有重要参考意义。关键词：抽水蓄能电站;高压压水试验;外水压力折减系数;劈裂压力;透水率107|44|0更新时间：2026-01-29
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基于样本熵的大坝变形自适应预测模型 AI导读
“最新研究突破大坝变形监测难题，基于样本熵的自适应预测模型精度高、适用性强，为大坝安全运行提供重要理论支撑。”摘要：外观变形监测是反馈大坝安全最直接、最重要的手段之一。高坝大库赋存与运行环境复杂，准确预测其变形有助于及时识别大坝运行过程中的潜在风险。针对当前预测模型因大坝变形数据类型多样、非线性强而存在适用性差、预测精度波动大、泛化能力弱等问题，首先，基于“分解—优化—预测—重构”的思路，采用自适应噪声完全集合经验模态分解算法将大坝变形数据时间序列分解为若干个不同频率的子模式序列；然后，基于各子模式序列的样本熵，提出了样本熵-优化算法-模型自适应准则，构建了与样本熵相匹配的超参数优化算法与预测模型，通过不同子序列预测结果的再重构即可得到变形预测结果，进而形成了基于样本熵的大坝变形自适应预测模型。以PB大坝为案例，对坝顶位移测点的监测数据进行建模分析，验证模型的可行性和有效性。工程应用表明，与传统统计回归模型相比，所提模型的均方根误差、平均绝对误差、平均绝对百分比误差在训练集和测试集上降低幅度分别超过了60%和90%，且精度高、适用性强。研究成果对准确预测大坝变形、掌握大坝安全运行性态具有重要的理论与工程应用价值。关键词：大坝;变形;样本熵;优化;自适应预测模型251|242|0更新时间：2026-01-29 -
红层泥岩填料强度特性及石灰改良效果研究 AI导读
“在高速铁路建设领域，专家通过试验研究揭示了红层泥岩填料强度特性的影响规律及改良机理，为红层泥岩弃渣资源化利用提供理论参考。”摘要：将红层泥岩弃渣或将其经石灰改良后用作高铁路基填料，可实现弃渣的资源化利用。为明确红层泥岩填料饱和度对其强度特性的影响规律，揭示石灰掺量及养护龄期对改良红层泥岩填料强度特性的影响规律及改良机理，采用直剪试验、压汞试验、扫描电镜试验及矿物成分分析试验，从宏‒微观相结合的角度开展试验研究。结果表明：1）红层泥岩填料具有极强的水敏性，饱和后黏聚力大幅降低导致抗剪强度显著降低，孔径分布由双峰结构转化为单峰结构；2）石灰改良后红层泥岩填料黏聚力可提高6.5倍以上，内摩擦角可提高1.4倍以上，抗剪强度显著增大，剪切行为由未改良时的硬化‒剪缩转变为改良后的软化‒剪胀；3）石灰改良填料在饱和后内部孔隙结构与非饱和状态下相比并未发生显著变化，孔径分布依然呈双峰结构，且随着养护龄期的增加，改良填料内部微孔的数量逐渐减小而纳米孔的数量逐渐增多；4）石灰水化生成的水化硅铝酸钙填充于颗粒之间的孔隙，将相邻土颗粒紧密胶结在一起，形成3维网架结构，增强了土颗粒之间的联结，使得石灰改良填料的抗剪强度显著增大。研究结果可为石灰改良红层泥岩路基的设计及建造提供理论参考，进一步促进红层泥岩弃渣在高速铁路建设中的资源化利用。关键词：高速铁路;路基填料;红层泥岩;石灰改良;微观结构117|144|0更新时间：2026-01-29 - “在梯级泵站优化调度领域，专家建立了以碳排放量最小为目标的优化调度模型，探索了决策变量对目标函数的量化影响，并验证了基于改进龙格库塔算法（TRUN）的优化调度方法的优越性，为梯级泵站的优化运行提供解决方案。”摘要：为提高梯级泵站运行效率、大力推进双碳建设，以碳排放量最小为目标建立了梯级泵站优化调度模型，并采用Sobol方法分析了各级泵站扬程及各机组流量对梯级泵站碳排放量的敏感性，探索了决策变量对目标函数的量化影响，同时，提出了一种基于改进龙格库塔算法（TRUN）的优化调度方法。TRUN在继承龙格库塔优化算法（RUN）精于探索特性的基础上，针对其初始种群位置分布不均匀，采用Tent混沌映射着重加强了算法的初始种群探索能力，以加快算法的收敛速度及解的精度，同时，采取Tent边界映射策略进行边界处理，以提高算法的寻优效率。利用TRUN、RUN、基于Tent映射的粒子群算法（TPSO）、粒子群算法（PSO）、基于Tent映射的遗传算法（TGA）和遗传算法（GA）计算包含单峰、多峰、固定维多峰6个标准测试函数的均值与标准差，上述算法分别占有4、2、0、0、1、0个最优解，验证了TRUN寻优的优越性。在此基础上，以某3级泵站工程为例，通过Sobol方法定量确定了系统参数敏感性，其顺序由大到小依次为：第1级泵站内各机组通过流量、第2级泵站内各机组通过流量、第1级泵站扬程、第3级泵站内各机组通过流量、第2级泵站扬程、第3级泵站扬程，可为该工程日常运行决策提供建议。将TRUN用于该工程优化调度求解，计算结果表明，与现状运行方案相比，TRUN计算所得方案可降低碳排放量249 485 kg/a，且优于利用RUN、TPSO、PSO、TGA、GA所得优化结果。所提方法能够很好地服务于梯级泵站的优化运行。关键词：改进龙格库塔算法;梯级泵站;优化调度;碳排放;敏感性分析279|521|0更新时间：2026-01-29
- “在地下工程领域，专家基于PFC软件构建了考虑地应力与随机节理网络耦合的爆破模型，揭示了节理密度、埋深、装药直径对爆破裂纹演化及岩体破碎行为的影响规律，为高地应力条件下节理岩体的爆破行为及其工程应用提供解决方案。”摘要：随着地下工程开采深度不断增加，原位地应力与岩体结构面的耦合作用对爆破破碎行为的影响愈加显著。传统研究多聚焦于均质或规则节理岩体，难以准确反映节理裂隙空间分布复杂性与地应力联合作用对爆破响应的实际影响。为此，本文基于（particle flow code， PFC）离散元软件构建了考虑地应力与随机节理网络（DFN）耦合的爆破模型，深入揭示节理密度、埋深、装药直径对爆破裂纹演化及岩体破碎行为的影响规律。结果表明：地应力和节理密度对爆破裂纹演化及岩体破碎程度具有显著影响；节理密度的增加显著抑制微裂纹的扩展，并使裂纹分布趋于局部化，表现出微裂纹数量和分形维数的非线性下降特征；节理密度与地应力之间存在耦合效应，高节理密度在低地应力下对裂纹扩展具有更强的抑制能力，且微裂纹优先发育于最大主应力方向。在此基础上进一步研究了耦合装药条件下装药直径对高地应力下富含节理岩体破碎效果的影响，发现装药直径的增大虽可显著提升破碎范围，但在达到某一临界直径后，裂纹网络复杂性趋于饱和，进一步增加装药量对岩体破碎效果提升作用有限。该研究有助于深入理解高地应力条件下节理岩体的爆破行为及其工程应用。关键词：节理岩体;高地应力;单孔爆破模型;分形维数;颗粒流80|74|0更新时间：2026-01-29
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基于损伤统计的砂岩三维蠕变本构模型 AI导读
“在岩体工程稳定性领域，专家建立了砂岩蠕变本构模型，验证了损伤统计模型准确性，为工程应用提供参考。”摘要：岩体蠕变对工程长期稳定性至关重要，岩石是岩体的组成部分，本构模型最能反映岩石蠕变过程的力学特征和变形规律，利用MTS‒815岩石刚性试验机和STAC600‒600型岩石三轴流变试验机开展砂岩常规三轴压缩试验和分级蠕变试验，借助SMP准则和Weibull分布函数建立损伤统计模型，并验证模型准确性。采用损伤改进西原模型并引入裂隙塑性体，建立砂岩三轴蠕变条件下的本构模型，对模型参数进行优化并与其他本构模型进行对比。结果表明：1）利用SMP准则与Weibull分布函数推导的损伤变量能够有效描述砂岩三轴压缩与三轴蠕变条件下的损伤演化过程，且损伤演化参数u、m与围压有着明显函数关系；2）将围压对本构模型相关变量的影响纳入构建的损伤变量后，模型拟合结果与砂岩分级蠕变过程能够高度契合；3）本构模型中的相关参数（包括泊松比等）均推广至三维应用形式，且裂隙塑性体的引入使模型不单适用于完整岩石。该模型在工程中具有一定实用性，对其他类型岩石也具有参考价值。关键词：岩石蠕变;SMP准则;损伤变量;Weibull分布;西原模型133|145|0更新时间：2026-01-29 -
固废基胶凝材料固化盾构渣土的作用机理及路用性能 增强出版 AI导读
“最新研究开发出一种低碳、经济、高效的固废基胶凝材料，能有效固化盾构渣土，提高其作为路基填料的性能，为盾构渣土资源化利用提供新途径。”摘要：盾构施工产生的高含水率、高压缩性渣土难以满足路基填料要求，亟需研发低碳、经济、高效的固化改性材料以实现盾构渣土的资源化利用。本文选用电石渣、赤泥、矿粉、脱硫石膏制备盾构渣土固化用固废基胶凝材料（CRGD），通过无侧限抗压强度（UCS）、水稳定性、加州承载比（CBR）值及孔结构的测试分析，探究了固废基胶凝材料与石灰两种固化剂对盾构渣土的固化效果，并通过扫描电子显微镜‒能谱分析仪（SEM‒EDS）、X射线衍射（XRD）等手段揭示了固废基胶凝材料对盾构渣土的固化机理。试验结果表明：1）CRGD固化盾构渣土的UCS、水稳定系数、CBR值及经济效益均显著优于石灰；2）养护28 d，掺量为7%的CRGD固化渣土UCS可达4.15 MPa，水稳定系数达83%，较石灰固化渣土提高了20%；3）与未经处理的盾构渣土相比，4%掺量的CRGD固化渣土CBR值可达58.14%，提高了17.40倍，远超规范要求。SEM‒EDS、XRD及孔结构分析结果显示，固废基胶凝材料主要水化产物为C‒（A）‒S‒H凝胶、钙矾石等，该材料优化了固化土基体孔隙结构，减小了基体内部的孔隙体积。研究结果可为盾构渣土及工业固废在道路工程中的资源化利用提供参考。关键词：盾构渣土;路基;固废基胶凝材料;加州承载比值;水稳定性231|248|0更新时间：2026-01-29
水工岩石力学
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高位崩塌碰撞破碎能量转化机制模型试验研究 AI导读
“在地质灾害领域，专家通过灰岩相似材料法向碰撞试验，揭示了落石碰撞碎裂过程中能量转化规律，为治理方案设计提供支撑。”摘要：崩塌落石灾害作为山区常见的主要地质灾害类型，具有显著的突发性与随机性特征，且运动中的碰撞碎裂过程复杂，能量转化机制不明，易造成人员伤亡和财产损失。本文以落石碰撞碎裂现象为切入点，设计了灰岩相似材料法向碰撞试验，通过精细测量试样碰撞碎裂动力学参数，提取相应的能量大小，重点分析不同初始条件下试样碰撞碎裂过程中的能量转化问题。结果表明：碰撞碎裂过程具有明显的阶段性并存在碎裂程度差异。能量耗散主要包括弹塑性变形能与断裂能，占比可达91.94%；剩余碎裂块体的动能仅占比8.05%；能量转化率与初始总能量成负相关。定义基于弹性应变能的碎裂度量化指标，并对比不同材料试样的法向碰撞试验结果，发现落石碰撞碎裂具有一致性规律；进一步对比斜板碰撞试验，发现撞击角度对试样碎裂度影响较大，并且控制了能量的转化效率。上述结论可提升对崩塌落石灾害撞击碎裂过程中能量转化的认识水平，为治理方案设计提供支撑。关键词：崩塌落石;法向碰撞;能量转化;破碎程度109|274|0更新时间：2026-01-29 -
基础隔震结构抗连续倒塌机制试验研究 AI导读
“在建筑抗震领域，专家通过非线性静力推覆试验，研究了基础隔震结构抗连续倒塌性能及其参数影响规律，为提高建筑抗震性能提供新思路。”摘要：隔震结构特殊的构造形式，使得现有抗震结构连续倒塌研究成果无法完全适用。为了研究基础隔震结构抗连续倒塌性能及其参数的影响规律，对3个1/3缩尺钢筋混凝土基础隔震子结构（普通橡胶隔震支座的子结构构件S1、铅芯橡胶隔震支座的子结构构件S2，以及带有翼缘板的基础隔震子结构构件S3）分别开展非线性静力推覆试验研究，对比分析了试件的受力状态与破坏模式。结果表明：3个试件的破坏主要发生在弯矩较大区域，即中柱附近，而边柱节点均未出现裂缝；基础隔震结构试件的侧向约束作用较弱，难以形成悬链线机制，其抗力机制主要分为梁机制和复合机制两个阶段；基础隔震结构其转角位移与水平位移使得中柱梁端形成塑性铰的子结构具备转动的变形能力，从而延缓框架梁端塑性铰的失效，提高结构的抗连续倒塌性能；楼板拉结作用可以提升基础隔震抗连续倒塌能力；隔震层水平刚度的提高对基础隔震结构的抗连续倒塌剩余能力影响不大。关键词：基础隔震结构;连续倒塌;倒塌抗力;Pushdown分析方法;失效模式144|269|0更新时间：2026-01-29 - “攀枝花阳光隧道工程研究揭示了隧道开挖对围岩和结构的影响，为隧道安全施工提供科学依据。”摘要：依托攀枝花阳光隧道工程，构建1∶40比例尺的模型试验装置，开展隧道破除抗滑桩进洞模型试验，探究隧道开挖扰动下围岩、结构的力学响应特征。以此为基础，借助数值分析方法建立3维精细模型计算，并与试验结果对比，进一步分析转换结构受力特性、既有敏感建筑物的影响特性，厘清围岩塑性变形规律及潜在破坏机制。结果表明：在隧道开挖破除抗滑桩影响下，围岩主要发生沉降及伴随沉降的侧移，位移在到达掌子面前明显增加，通过后逐渐趋于稳定；隧道开挖诱发的坡面最大位移为1.19 mm，围岩受隧道建设影响可控。隧道开挖诱发应力扰动重分布，局部围岩自重应力调整促使隧道‒围岩接触压力与应变增大，浅覆土区最大压力增加28.3%，最大应变增加58.28×10-6。隧道开挖除受瞬时变形影响外，还存在明显的时间效应，表征出软岩变形的滞后性。隧道开挖扰动扩散、衰减且传递至转换结构，使其发生挠曲变形，最大应变为隧道结构最大应变值的30%，与掌子面距离呈反相关，并在抗滑桩截断时出现应变突增，具有瞬时变形特性，对既有边坡支挡的影响主要在截断抗滑桩两侧相邻桩范围内。截断抗滑桩受隧道开挖影响很小，既有边坡稳定系数均大于1.35，处于整体稳定状态，结合围岩和隧道结构响应特性可判断，转换结构可有效抑制隧道开挖截断抗滑桩时的力学扰动，保证隧道安全实施。隧道开挖过程邻近既有建筑主要经历微小变形—变形显增—变形缓增—变形稳定4个阶段；空间错层双线隧道薄弱处位于两者连线上部隧道拱腰位置，施工中应重点防治斜上方隧道拱腰处的塑性破坏。关键词：山岭隧道;破除抗滑桩;转换体系;开挖扰动;受力变形;模型试验;数值模拟124|327|0更新时间：2026-01-29
- “在深埋高应力隧道领域，专家探讨了TBM岩爆地层防控方法，为提高TBM施工效率和安全性提供解决方案。”摘要：为研究深埋高应力隧道敞开式TBM岩爆地层防控方法，解决敞开式TBM在岩爆地层中施工风险高、效率低的难题，从围岩的损伤程度、力学原理、岩爆发生区域等方面探讨了钻爆法和TBM法施工岩爆特征的差异性。基于对TBM施工引发岩爆的时空分布规律及现有岩爆预警方法的分析，系统阐述了敞开式TBM针对不同等级岩爆地层的应对技术。提出TBM盾体抗岩爆仿真模拟方法，阐述了模型简化依据，并分析了中等、强、极强3种岩爆等级下盾体结构及顶升油缸的结构响应。结果表明：在中等、强、极强岩爆等级下，盾体承受的最大冲击力分别为4 998、16 564及70 106 kN，单根顶升油缸承受最大冲击力分别为5 618、11 293及18 873 kN，盾体的最大变形分别为15.2、18.6及77.3 mm；对比仿真变形结果与现场实际盾体变形可知，数值模拟方法具有可靠性，并据此提出采用高强度材料、增大盾体尾部抗弯截面系数及缩短悬臂长度以提升盾体抗冲击能力的优化措施。通过对TBM在不同等级岩爆下的防控措施进行分析，系统提出针对不同等级岩爆的防控理念及防控建议：针对轻微与中等岩爆，以被动防控为主，强化盾尾应急喷锚支护；针对强烈岩爆，采用被动与主动相结合的方式，综合运用“钢管片+辅助推进”及高吸能锚杆等技术；针对极强岩爆，应以主动防控为核心，建议采用钻爆导洞实施超前应力释放，并提出研发具备开口能力刀盘的改进措施，以提高TBM应对复杂岩爆地层的适应能力。关键词：岩爆;钻爆法;TBM法;防控理念;防控技术;顶护盾;数值模拟125|175|0更新时间：2026-01-29
- “在隧道支护设计领域，专家从三维时空效应出发，通过数值模拟揭示黏弹性围岩隧道变形特性，为流变软岩隧道支护设计提供理论基础。”摘要：黏弹性围岩隧道支护设计需同时考虑开挖面空间效应与围岩自身流变效应复杂叠加的影响。为此，本文从隧道施工的3维时空效应出发，通过大量数值模拟揭示黏弹性围岩隧道纵向变形时空演化特性，基于响应面法拟合位移释放系数回归模型。以此为基础，进一步探究黏弹性围岩的虚拟支护力时空演化规律，推导黏弹性围岩的虚拟支护力表达式。研究表明：1）在隧道纵向上，黏弹性围岩位移释放率沿隧道纵向发展可划分为未扰动状态、时空效应共同影响和时间效应控制阶段，与弹性围岩相比在空间效应影响基础上耦合了时间效应，其演化更为复杂；2）开挖面前方位移释放率波动较小，可采用统一表达式进行描述，而后方随开挖速度变化较大，为此将其分为时间控制型、空间控制型和时空效应共同影响型3种，并分别给出相应的拟合公式；3）黏弹性围岩虚拟支护力受时空效应共同影响，不能参照弹性围岩通过位移释放系数翻转直接获得，而需通过围岩特性曲线耦合求解；4）不同围岩参数对应的虚拟支护力分布较为集中，且主要受开挖速度影响，据此给出虚拟支护力的简化拟合公式以供初步设计时使用。研究结果可为流变软岩隧道的支护设计提供理论基础。关键词：隧道工程;黏弹性围岩;围岩变形;纵向变形曲线;虚拟支护力;时空效应197|591|0更新时间：2026-01-29
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基于散索鞍转动位移的悬索桥主缆力长期监测 AI导读
“在桥梁工程领域，专家提出了悬索桥主缆张力监测新方法，为桥梁安全评估提供可靠依据。”摘要：为解决已有测试设备和方法无法准确、有效测量主缆力的问题，对悬索桥主缆张力长期可靠监测方法展开研究。将悬索桥各结构部件简化为弹簧，组成一个串并联系统等效模型，将缆索刚度视为弹性拉伸刚度和线形变化刚度的串联组合，分别获得抛物线索和悬链线索的纵向刚度，利用能量法并考虑2阶效应的影响，推导桥塔对主缆的约束刚度。在此基础上，根据散索鞍处的平衡原理，结合悬索桥刚度等效简化模型，提出一种利用散索鞍位移确定主缆张力的方法。以某主跨660 m的悬索桥为例，通过有限元建模验证所提方法的准确性和有效性，并进一步用模型对该桥181 d的监测数据进行处理分析。研究表明：散索鞍位移和温度具有明显的线性相关性，温度归一化后的散索鞍位移数据服从正态分布；监测周期内主缆力波动2 847 kN，仅为主缆力均值的2.5%；主缆结构健康状况良好，具有足够的承载力，建立的ARIMA（autoregressive integrated moving average）模型能够准确预测主缆力的大小和变化趋势，可为结构的异常和性能退化提供可靠的判断依据。关键词：桥梁工程;大跨悬索桥;主缆张力监测;数据处理分析;时间序列模型170|452|0更新时间：2026-01-29
复杂艰险山区重大工程与环境
- “在深渊微生物采样领域，研发了全海深微生物多级过滤取样装置，有效提升了样本质量，为深渊微生物基因库建立提供技术支撑。”摘要：针对深渊微生物采样中样本易污染、RNA易降解以及采样装置工作深度受限等关键问题，本文设计并研制一套具备原位过滤和即时固定功能的全海深微生物多级过滤取样装置。该装置采用串联式多级过滤结构，通过孔径分别为3.0、0.2和0.1 μm的微孔滤膜实现微生物初步筛分，并利用自主研发的深渊柱塞泵作为动力源。为实现无污染取样，引入压力自平衡机构补偿深海压力引起的液体体积压缩，经计算确定体积补偿器容积需大于装置内液体总体积的13.42%。此外，装置集成动物组织RNA稳定保存液（RNAlater）自动注射系统，可在过滤结束后立即进行原位固定，有效防止因回收过程温差导致的RNA降解。实验室高压环境测试表明，充油电机在0~120 MPa压力范围内电流与环境压力呈线性关系，验证动力系统的稳定性。该装置在马里亚纳海沟10 931、10 925 m深度成功实施多次万米级海试，累计海底作业超过15 h，并获取高品质的深渊微生物滤膜样品。试验结果表明，该装置具备全海深环境下的稳定作业能力，通过原位富集与即时固定技术显著提升了样本质量，为深渊微生物基因库的建立及应用潜力研究提供了可靠的技术支撑。关键词：全海深;多级过滤;微生物;原位取样;马里亚纳海沟268|391|0更新时间：2026-01-29
- “在清洁能源领域，专家提出新型洋流能涡激振动能量俘获系统，揭示了其非线性动力学行为，为水下微型无线传感器供电提供新方案。”摘要：随着清洁可再生能源的不断发展，利用洋流能为水下微型无线传感器提供电能已成为研究热点。水下涡激振动能量俘获系统是一种在浅海低流速条件下利用涡激振动效应俘获洋流能的发电装置。本文将非线性恢复力、单向轴承及齿轮齿条机构与振动钝体结合，提出一种新型基于洋流能的涡激振动能量俘获系统。采用Van der Pol方程描述流体和钝体间的耦合效应，建立系统流‒固‒电耦合动力学方程。对系统进行稳定性分析，得到系统在单稳、双稳及三稳态情况下的参数数值范围，将3种稳态下系统的振幅比进行对比，发现系统处于三稳态时具有较强的发电优势。借助数值仿真，通过钝体振动的时域图、相图、分岔图及庞加莱截面详细研究流体参数（水流流速）和结构参数（质量比和阻尼比）对系统位移响应的影响，并分析单向轴承对传动轴转速的影响。分析质量比和阻尼比对发电功率的影响。结果表明，三稳态系统拥有非常丰富的非线性动力学行为，出现混沌运动、多周期运动及准周期运动，阻尼比的变化主要影响发电功率的峰值，而质量比的变化主要影响涡激振动的共振区间范围。关键词：涡激振动;能量俘获;Van der Pol方程;三稳态;流固耦合297|455|0更新时间：2026-01-29
- “在航道运输领域，专家提出了基于注意力机制的LSTM多因素滨海航道水深预测模型，为提升航道运输智能化和数字化管理水平提供技术支撑。”摘要：为提高平陆运河航道施工运输的安全性、效率与精确性，本文提出一种基于注意力机制的长短期记忆网络（LSTM）多因素滨海航道水深预测模型，并将其集成于航道运输辅助决策平台中。首先，结合上游流量、日降雨量、潮流流速和潮汐水位等关键水文因子，构建基于LSTM的滨海航道水深预测模型。然后，引入注意力机制优化模型架构，提高模型在复杂水文环境下超长龄期水深预测的精度和稳定性。在此基础上，将模型集成至航道运输辅助决策平台中，实现水深预测及动态修正、通航窗口期评估等多模块协同工作。最后，通过与现有模型和实测数据的对比分析，验证模型的有效性。分析结果表明：相较于传统LSTM模型，基于注意力机制的LSTM模型在枯水期和丰水期水文地质环境条件下水深预测平均绝对误差（MAE）分别降低了64.68%和72.36%，决定系数R2分别提升了2.18%和5.60%；与单一特征向量相比，采用日降雨量、潮流流速和潮汐水位3特征向量组合模型，MAE值不超过0.15 m，R²不低于0.99，显著提升模型对滨海航道复杂水文环境下水深预测的精度与稳定性。本文研究成果为提升航道运输智能化和数字化管理水平提供可靠的技术支撑。关键词：平陆运河;航道施工运输;航道水深预测;注意力机制;LSTM模型;航道运输辅助决策平台72|341|0更新时间：2026-01-29
- “在海上风电基础领域，专家通过模型试验和数值模拟，揭示了高桩承台基础受力特性和荷载分配机制，为服役期间安全性评价和基础设计优化提供理论依据。”摘要：随着中国大批高桩承台海上风电基础进入中长期服役阶段，其承载性能的长期演化规律已成为亟待研究的问题。在1∶100比尺下，开展了砂土地基高桩承台基础水平单调和单向多级循环加载土工离心机模型试验，研究了桩基受力特性、高幅值大循环次数基础刚度、累积位移及倾斜规律。开展了高桩承台单调水平加载数值模拟研究，验证了离心机模型试验桩基轴力和弯矩分布规律，揭示了高桩承台基础轴力和弯矩荷载分配机制。试验结果表明：水平单调加载初期，承台所受荷载与位移近似弹性关系，随着荷载逐渐增加，承台基础刚度发生“软化”，基础水平极限承载力Fu为17.88 kN，显著高于同等装机容量单桩基础承载力，表明高桩承台基础仍有较大优化空间。靠近加载位置桩基承受了更大荷载，且不同桩基轴力存在拉、压差异。在较高水平荷载幅值下，远离加载位置桩基承载力发挥愈加充分。在0.2Fu和0.4Fu循环荷载下，基础刚度起初略微增加，随后保持稳定；在0.6Fu循环荷载下，基础刚度显著降低。设计时应重点考虑极端荷载造成的基础刚度和变形，且应重点关注主风、浪方向桩基承载力。当循环荷载幅值由水平极限承载力的0.6Fu降低至0.2Fu时，基础位移表现出了“自愈”特征，基础累积位移减小且刚度略微增加，基础倾角减小，说明极端工况后小幅值循环荷载对基础承载力恢复是有益的。研究结果可为高桩承台海上风机基础服役期间安全性评价提供理论依据，并对后续海上风机高桩承台基础设计及优化提供参考和借鉴。关键词：高桩承台基础;离心机模型试验;水平单调及循环加载;荷载传递及分配;累积位移58|38|0更新时间：2026-01-29
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海上漂浮式光伏平台研究进展与关键技术 AI导读
“全球能源需求激增，海上漂浮式光伏系统发展迅速，专家探讨其技术挑战与未来方向，为能源转型提供新思路。”摘要：全球能源需求不断增加，传统化石能源储量有限且燃烧排放会造成气候污染，发展可再生能源成为必然趋势。在过去的十年内，漂浮式光伏系统由于其更高的能源产量和发电效率得到迅猛发展。凭借更广阔的应用范围和更优质的太阳能资源，海上漂浮式光伏展现出巨大的发展潜力。首先，简要回顾海上漂浮式光伏的发展现状，总结全球典型的海上漂浮式光伏平台结构形式，分析在复杂海洋环境下海上漂浮式光伏开发面临的挑战；然后，从模块化阵列耦合动力响应分析方法、柔性连接器与系泊系统设计、非均匀波浪场模拟，以及海上漂浮式光伏施工安装技术和运维监测技术等方面，论述海上漂浮式光伏平台相关技术问题；最后，对海上漂浮式光伏系统未来向深远海推进、降本增效、协同开发与融合技术等研究方向和发展策略进行探讨。本研究旨在为未来海上漂浮式光伏平台设计和工程实践提供指导和参考。关键词：漂浮式光伏系统;发展现状;关键技术;未来发展趋势193|741|0更新时间：2026-01-29
海洋资源可持续开发与利用
- “在道路安全领域，研究人员基于YOLOv7-tiny提出了MFF-YOLO算法，有效平衡了检测精度与运算复杂度，为移动终端设备上的道路缺陷检测提供参考。”摘要：道路缺陷检测是道路养护的前提与基础，对道路安全保障非常重要。针对现有道路缺陷检测算法未能有效平衡检测精度与运算复杂度，从而难以应用于移动终端设备的问题，本文在YOLOv7-tiny的基础上提出了一种多尺度特征融合（multiscale feature fusion，MFF）的轻量级道路缺陷检测算法MFF‒YOLO。首先，设计多尺度特征融合模块（MFFBlock）与下采样模块（DSB），并在此基础上构建高效的骨干多尺度特征提取网络（MFENet），以增强多尺度特征的提取能力。然后，颈部特征融合网络采用Slim-Neck设计范式，即利用GSConv与VoV‒GSCSPC模块实现颈部特征的聚合，降低计算复杂度，轻量化网络。同时，颈部特征融合网络采用FSF‒PAFPN结构以实现对多尺度特征的高效融合，提升算法对道路缺陷的定位与分类能力。最后，利用K-Means算法对道路缺陷数据集进行聚类，获取更符合道路缺陷目标形状特点的先验框，降低算法的训练难度，提升检测精度。在数据集RDD2022上的实验结果表明，相较于YOLOv7-tiny，MFF‒YOLO轻量化显著，参数量与运算量分别降低了约25.1%与约25.8%。此外，MFF‒YOLO的平均精确率均值达到了60.1%，较YOLOv7-tiny提升了2.3个百分点，为多种对比算法中的最高值。同时，MFF‒YOLO在检测效果方面表现出色，能够对道路缺陷进行精准定位并分类，且其检测帧率达到81帧/s，表现出较高的实时性。MFF‒YOLO实现了检测精度与计算复杂度的有效平衡，为在移动终端设备上实现道路缺陷检测提供参考。关键词：道路缺陷;目标检测;YOLOv7-tiny;轻量化382|778|0更新时间：2026-01-29
- “在大规模随机粒子近邻搜索领域，专家提出了MAD-index-sort缓存优化策略，通过自动改变排序方向，性能最高可提升30.3%。”摘要：在使用kd-tree进行大规模随机粒子近邻搜索时，可能出现计算域内索引值相近的粒子在空间上距离较远而导致kd-tree搜索路径在短时间内产生较大差异等问题，使得节点数据的访问效率降低，最终影响kd-tree近邻搜索的效率。为解决该问题，本文引入了主成分分析中最大离散度降维的思想，采用平均绝对差作为离散度衡量指标，提出了基于平均绝对差粒子索引值排序的缓存优化策略MAD-index-sort，通过计算粒子集群平均绝对差最大的维度来实现数据降维，进而完成粒子的索引值重排序，并应用具有自动终止准则的ATC-kd-tree进行近邻搜索。为验证MAD-index-sort缓存优化策略的可行性，设计了不同维度和离散度对照组进行近邻搜索效率对比实验。结果表明，MAD-index-sort能根据粒子集群的离散度自动改变排序方向，具有更强的适应性，相较于未排序的情况性能最高可提升30.3%。关键词：kd-tree;粒子近邻搜索;缓存优化;粒子索引值排序176|359|0更新时间：2026-01-29
- “在高速列车轴箱轴承故障诊断领域，研究者提出了ITR-Net深度迁移学习方法，有效提升了不同工况下轴承故障诊断的准确率，为迁移学习在轴箱轴承故障诊断应用提供了新途径。”摘要：高速列车在实际运营中的轴箱轴承故障数据及样本标签稀缺，极大限制了轴箱轴承故障诊断水平的提升。为此，本文提出了一种融合IFormer（inception transformer）与残差网络（ResNet）的多源域深度迁移学习方法ITR-Net（inception transformer and ResNet）用于高速列车轴箱轴承故障诊断研究。该方法选择多种工况下的有监督标签数据作为多源域，首先采用连续小波变换获取轴承一维振动信号的时频谱图作为模型输入，在ITR-Net中构建IFormer网络和ResNet分别作为通用特征提取器和特定特征提取器，充分学习多源域与目标域数据的特征信息；同时，在迁移模型不同节点位置嵌入多核最大均值差异（MK-MMD）、局部最大均值差异（LMMD）与均方误差（MSE）损失函数，构建了一种新的多源域自适应迁移策略，有效减小多源域间及源域与目标域间的特征分布差异并增强多领域对齐程度。最后，通过分析不同载荷及不同转速下6类轴承故障迁移学习任务，对本文方法进行实验验证。结果表明，本文方法可以有效用于不同工况下轴承迁移学习故障诊断，多源域迁移故障诊断准确率显著高于单源域迁移，并且相比现有的深度适应网络（DAN）、联合适应网络（JAN）、相关对齐损伤（CORAL）网络、域对抗神经网络（DANN）、多特征空间适应网络（MFSAN），本文方法迁移学习诊断结果更为优异。研究结果将为迁移学习应用于轴箱轴承故障诊断提供一条新的途径。关键词：轴箱轴承;迁移学习;故障诊断;领域自适应;特征学习449|583|0更新时间：2026-01-29
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基于深度学习的河道航拍影像检测算法研究 AI导读
“在河湖管理领域，专家提出了基于改进YOLO v5s的河道巡查图像识别模型，有效提高了河湖问题精准识别能力。”摘要：利用先进手段快速、精准地发现河湖四乱和水质等问题是提高河湖管理及河湖长制工作效率的重要途径之一，通过无人机巡视结合图像识别技术有望有效解决传统人工巡查河道观测范围受限、效率低下和涉河问题响应慢等问题，但目前河道水面环境复杂，河道漂浮垃圾形状不规则且形态多样、尺寸不一，蓝藻分布较广，非法采砂行为发生地点较为隐蔽且易受遮挡，依靠传统的图像识别算法进行检测存在较大的挑战性。针对这一挑战，本文提出一种基于改进YOLO v5s的河道巡查图像识别（YOLO v5s‒CDF）模型。首先，使用FocalNext模块替代Backbone骨干网络中的C3模块，通过引入深度可分离卷积和空洞卷积，增强网络对小目标的特征提取能力；接着，在输出部分添加Context Aggregation注意力机制，通过引入上下文聚合机制来调整输入数据的权重，使模型能够更加关注图像中的关键信息；同时，使用解耦头（Decouple Head）替换原有的耦合检测头，将特征提取和任务预测分开，加快了网络的收敛速度，进一步提升了模型对小目标的检测能力。实验结果表明，YOLO v5s‒CDF模型的平均精度均值（mAP）为86.7%，比YOLO v5s模型高了4.1个百分点，对比YOLO v7-tiny和YOLO X-s模型，平均精度均值提高了20.4个百分点和8.3个百分点。实例分析结果说明本文提出的YOLO v5s‒CDF模型是实现河湖问题精准识别的可靠且有效的方法。关键词：YOLO v5s;小目标检测;河道垃圾;FocalNext模块;注意力机制375|380|0更新时间：2026-01-29
智能交叉科学与工程
- “在超临界CO2相变致裂技术领域，专家通过实验研究了致裂管释压特性，为技术参数取值和破岩效果分析提供理论依据。”摘要：致裂管作为超临界CO2相变致裂技术中释放能量的核心部件，研究其释压特性对于提高技术的破岩效率和安全性至关重要。本文通过开展了不同活化剂质量、CO2充装质量及泄能片厚度下的膛压试验，探明了致裂管内部压力响应特征，分析了活化剂质量、CO2充装质量及泄能片厚度3个因素对致裂管内峰值压力和升压时间的影响规律，讨论了致裂管内峰值压力计算方法，提出了活化剂质量、CO2充装质量及泄能片厚度的量化取值方法。结果表明：致裂管内压力响应曲线主要包括峰值压力前的升压阶段及峰值压力后的释放阶段；在升压阶段，致裂管内的压力随时间的增加呈先缓慢上升后线性激增的变化趋势；在释放阶段，致裂管内的压力随时间的增加呈先迅速下降，随后逐渐降低至大气压的变化规律。活化剂质量、CO2充装质量及泄能片厚度共同影响升压时间，活化剂质量与CO2充装质量共同控制致裂管内的升压能力，泄能片厚度则决定了致裂管内所能达到的峰值压力。致裂管被激发时的峰值压力可以通过剪切破坏计算公式得到的泄能片破坏压力来表征。致裂管中CO2初始充装压力宜不小于7.5 MPa，活化剂消耗系数Kc建议取200。研究可为超临界CO2相变致裂技术的参数取值和破岩效果分析提供理论依据。关键词：超临界CO2;岩石爆破;致裂管;释压特性261|328|0更新时间：2026-01-29
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页岩储层3维平面断层重构及几何特征描述 AI导读
“在页岩储层断层研究领域，专家建立了三维精细化重构方法，深入探讨了川南页岩气储层断层几何特征，为页岩气开发提供新认识。”摘要：页岩储层断层的3维精细化重构和描述与页岩储层成藏、保存条件研究密切相关，且对揭示工程套管变形机理等具有重要意义。利用3维地震勘探断层数据，建立了以奇异值分解算法为核心的3维平面断层重构方法，对川南某一页岩气储层奥陶系五峰组—志留系龙马溪组断层进行了精细重构，深入讨论了断层的几何特征。研究结果表明：该页岩气地区发育了86条断层，主要是以南偏东SE倾向和北偏西NW倾向的中低角度断层构成，高角度断层发育少。邻近页岩气储层的4条大型断层自页岩气底部滑脱层平缓发育，穿过储层后断层倾角变大，最终发育到二叠系茅口组，呈现为上部高角度断层。在断层几何尺度方面，区域断层最长可达42.84 km，大部分断层小于11 km。断层长度、面积分布满足幂律长尾分布特征。断层垂向延伸一般在2 km左右；横向延伸一般为2 km，最长延伸可达6 km。研究结果显著促进了对川南某深层页岩气断层几何特征的认识，研究方法可推广至其他区域。关键词：川南页岩气;断层分布;断层重构;几何特征;3维平面断层67|240|0更新时间：2026-01-29 - “氢能作为清洁能源，对能源转型至关重要。专家提出耦合和解耦瞬态仿真模型，有效模拟天然气管网能量计量和气体组分追踪，提高仿真效率，为天然气管网运行提供参考。”摘要：氢能具备清洁、高效、零碳等优点，对推动能源转型具有重要意义。目前，利用现有的长输天然气管道进行掺氢输送是整合氢能大规模、长距离、高经济性输送的有效方式。在天然气管网公平开放运行模式下，天然气计量模式逐渐从体积计量转变为能量计量，而通过运行仿真进行气体组分追踪是实现天然气管网能量计量的一种有效的方法。本文分别提出了流动参数与气体组分耦合和解耦的瞬态仿真模型，所提模型中考虑了管流控制方程、对流扩散方程和节点关系方程，并采用隐式中心差分法和阻尼牛顿法对模型进行求解。耦合模型中，将组分追踪部分和流动参数计算部分作为一个整体，而解耦模型中，则将整个过程分为气体状态方程参数计算部分、流动参数计算部分和气体组分追踪部分。根据当前时步初始条件给定的不同节点气体组分来计算气体状态方程参数，并通过其计算管道流动参数，再将流动参数代入组分追踪部分来计算组分，如果迭代前后各节点组分偏差均满足设定的精度要求，则当前时步的仿真迭代结束。对某枝状管网案例进行验证，案例分析表明：耦合模型与TGNET的模拟结果中压力、温度、甲烷和氢气的摩尔分数（物质的量分数）的最大平均绝对偏差分别为0.086 MPa、0.44 K、0.10%和0.10%；在所选定的时空步长下，解耦模型计算时间比耦合模型计算时间缩短了76.04%；对于不同边界条件组合，解耦模型与TGNET的模拟结果中压力、温度、甲烷和氢气的摩尔分数的最大平均绝对偏差分别为0.078 MPa、0.44 K、0.21%和0.21%。所建立的两个模型可以达到商业软件的精度要求，能够有效地模拟水力热力参数和气体组分的时空变化，为天然气管网实际运行提供了参考；相比于耦合模型，解耦模型可以有效提高仿真效率且具有较好的边界条件适应性，能应用于实际的天然气管网运行。关键词：掺氢天然气管网;瞬态模拟;组分追踪;解耦模型;耦合模型601|495|0更新时间：2026-01-29
碳中和与清洁能源
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