环境与水利科学

• 双重目标约束对中国西部地区减污降碳协同管理绩效的影响

  高芃芃;李莉;王志强;王蕾;李东武;

  为了研究双重目标约束对减污降碳协同管理绩效的影响及作用机制，以中国西部地区11个省(区、市)2011—2021年的面板数据为基础，构建减污降碳协同管理绩效指标体系，运用双向固定效应模型检验双重目标约束对减污降碳协同管理绩效的影响，利用中介效应模型对能源结构、产业结构以及交通运输结构的中介机制进行检验。结果表明：研究期内中国西部地区减污降碳协同管理绩效呈现明显的上升趋势，但增速较缓；环境约束目标对减污降碳协同管理绩效有促进作用，而经济增长目标对其有削弱作用，并且这种削弱作用具有区域异质性；双重目标约束对减污降碳协同管理绩效有促进作用；环境约束目标可以通过能源结构、产业结构及交通运输结构间接提升减污降碳协同管理绩效，而经济增长目标的作用相反。

  2026年01期 v.40;No.181 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1190K]
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• 1990—2020年黄河下游大汶河区水系连通性时空变化特征

  赵立杰;仕玉治;李福林;黄继文;黎明扬;杨大伟;孟莹;

  为了研究受自然因素与人类活动影响的水系连通性的时空变化规律及其驱动机制，以黄河下游大汶河区为研究区，基于电路理论和最小累积阻力模型，利用模拟电流量化1990—2020年不同时期的水系连通性；采用遥感影像数据，结合改进水体指数提取不同时期的水淹区域，分析研究区水系连通的时空变化。结果表明：研究区土地利用类型变化显著，1990—2020年城市用地面积增长91.64%,耕地面积减少12.04%,区域模拟电流由0.68变为0.41,水系连通性不断变低，分布格局为东高西低；2010—2020年水系连通性下降速率略有变缓，与城市化的发展和地面高程呈显著相关性；识别研究区生态夹点11处，作为影响水系连通性的关键区，多分布在泰安市泰山区、新泰市，济南市莱芜区、钢城区；流域内水淹面积呈增长趋势，在2010年达到95.83 km~2,较1990年增长15.23%,到2020年又增长1.08 km~2,多集中分布在连通性低值区域，与水系连通性呈同步相反的变化趋势。

  2026年01期 v.40;No.181 10-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1839K]
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• 工业园区废水回用超滤系统运行优化及膜污染机制

  岳鑫;端木祥干;马涛;马坤;孙绍芳;刘贵彩;谢康;

  针对工业园区废水回用技术尚不普及的问题，利用超滤系统处理某工业园区废水，探究超滤系统的运行效能，以平均膜通量、膜通量衰减率为响应值，利用正交实验优化超滤系统的运行工况，采用三维荧光光谱分析超滤系统去除的主要有机污染物类型，并通过Hermia模型拟合滤饼层模型、中间阻塞模型、标准阻塞模型、完全阻塞模型分析膜污染机制。结果表明：超滤系统运行的最优运行工况是初始膜通量为68 L/(m~2·h),曝气强度为1.0 L/min,运行间歇时间比为30 min∶4 min;在最优运行工况条件下，工业园区废水浊度、化学需氧量的平均减小率分别为92.3%、 17.8%,总氮、总磷的平均去除率分别为10.3%、 15.9%;超滤系统去除的主要有机污染物为工业园区废水中的类色氨酸蛋白质和微生物代谢产生的类色氨酸蛋白质；膜污染阻力主要为物理可逆污染阻力，膜污染机制主要符合中间阻塞模型的特点，回归系数为0.996 3,并且滤饼层模型、标准阻塞模型、完全阻塞模型的回归系数也均大于0.9,表明超滤系统处理工业园区废水导致的膜污染并非单一膜污染机制作用的结果，而是多种膜污染机制协同作用的结果。

  2026年01期 v.40;No.181 19-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 1596K]
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• 污水生物脱氮过程反硝化阶段一氧化二氮生成动力学模型构建

  许龙;张守彬;刘玉田;张媛媛;吕莹;刘贵彩;

  为了准确模拟预测污水生物脱氮过程反硝化阶段一氧化二氮N_2O的产量，实现污水处理过程中N_2O减排精准控制，在充分结合传统反硝化理论与反硝化阶段微生物衰减导致N_2O产生的理论假设的基础上，运用活性污泥3号模型(ASM3),构建污水生物脱氮过程反硝化阶段N_2O生成动力学模型，运用MATLAB软件建立N_2O生成动力学模型初值计算、灵敏度分析的程序计算方法，拟合分析N_2O生成动力学模型理论预测数据与序批式活性污泥反应器实验数据。结果表明，所构建的反硝化阶段N_2O生成动力学模型对污泥反应器化学需氧量、亚硝态氮(NO~-_2-N)、硝态氮(NO~-_3-N)、 N_2O等组分含量的模拟预测效果良好，决定系数R~2分别为0.953、 0.925、 0.996和0.878。

  2026年01期 v.40;No.181 27-35页 [查看摘要][在线阅读][下载 1444K]
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• 泡沫镍基穿透式电极活化过一硫酸盐去除水中氧氟沙星

  刘庆;李计珍;尹娜;王皓企;刘利方;王荣帅;闫涛;

  针对水体中存在的氧氟沙星等新兴污染物难以去除的问题，采用高锰酸钾直接氧化法在泡沫镍Ni表面原位生长氢氧化镍Ni(OH)_2花状纳米片阵列，制备具有三维阵列结构的Ni/Ni(OH)_2电极，对所制备电极的微观结构和元素组成进行分析和表征；以Ni/Ni(OH)_2电极为阴极，碳纤维毡为阳极，搭建穿透式电活化过一硫酸盐反应器，并考察该反应器去除氧氟沙星的性能及其影响因素。结果表明：该反应器运行参数对氧氟沙星的去除有显著影响，当过一硫酸盐浓度为1 mmol/L、施加电压为2.5 V、水力停留时间为3.86 min、反应器中电解液pH值为7时，氧氟沙星的去除率达81.9%;通过自由基猝灭实验和原位电子顺磁共振波谱分析证实，反应系统内羟基自由基·OH和单线态氧~1O_2是主要的活性物种，在电活化过一硫酸盐去除氧氟沙星过程中发挥关键作用。

  2026年01期 v.40;No.181 36-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1792K]
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• 2000—2021年南四湖流域归一化植被指数时空变化特征及其气候响应

  李慧晴;桑国庆;吴先敏;刘阳;荣钦彪;芦昌兴;黄林显;

  为了研究南四湖流域水生态的重要驱动因素，采用Theil-Sen中值趋势分析、 Mann-Kendall检验法、偏相关分析法、 Pearson相关性分析，探究南四湖流域植被覆盖状况的时空变化特征及其对降水量、气温、风速、蒸发量等气侯因子的响应。结果表明：南四湖流域多年平均归一化植被指数(NDVI)增长率为0.31%,生长季平均NDVI增长率为0.13%, NDVI增长幅度由大到小的季节依次为冬季、春季、秋季、夏季；南四湖流域面积占比为85.45%的地区的NDVI呈增长趋势，但城镇周围NDVI呈退化趋势；气候因子对NDVI时空变化的影响具有明显的差异性，多年平均NDVI变化受气温影响更为显著，月平均NDVI受降水量和气温影响显著。

  2026年01期 v.40;No.181 45-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 2356K]
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• 鲁西北深层地下水回灌试验与水位恢复模拟

  孟莹;仕玉治;李福林;黄继文;黎明扬;赵立杰;

  为了解决深层地下水超采问题，以鲁西北深层地下水超采区为研究区，开展实地深井回灌试验，探究地下水位对持续回灌的响应，并结合研究区水文地质概念模型构建有限元地下水流动系统数值模型，设置不同回灌方式、不同回灌量的4种回灌方案，开展地下水位恢复的情景模拟。结果表明：深井回灌试验对深层地下水位抬升有一定正向作用，回灌量与水位抬升幅度呈正相关，试验期间观测井的地下水位累计抬升2.4 m;不同回灌方案的地下水位恢复模拟效果不同，其中采用群井、大回灌量的方案对地下水流场的影响最大，地下水位恢复效果最为显著；鲁西北平原区在减少地下水开采的同时开展地下水人工回灌补给，可实现深层地下水位恢复。

  2026年01期 v.40;No.181 56-64页 [查看摘要][在线阅读][下载 1698K]
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自动控制

• 柔性互联配电网中光储充微电网选址及定容方法

  魏元健;刘益青;徐枫;张宸恺;翟乐庆;战柏江;

  针对现有光储充微电网选址及定容方法确定光伏、储能和充电站三者位置和容量时存在选址不一致及容量配置冗余等问题，提出一种光储充微电网的选址及定容方法。利用基于充电需求预测的充电站选址方法，确定配电网中充电站位置，确定光储充微电网接入配电网的备选节点，并确定备选节点上的光伏可安装容量；建立光储充微电网选址及定容多目标优化模型，利用改进的粒子群算法求解模型可行解，作为备选方案；再利用改进的逼近理想解排序法从备选方案中筛选出最优方案，得到的最优方案包括光储充微电网的接入位置、储能设备容量和储能设备充放电功率等决策信息；以含柔性互联支路的IEEE 33节点配电网为例，设置3个场景，验证所提选址及定容方法的有效性。结果表明，所提方法将光储充微电网作为一个整体选址及定容，可避免按单一设备选址导致的光伏、充电站和储能选址不一致问题，解决了储能设备容量配置冗余等问题。

  2026年01期 v.40;No.181 65-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1466K]
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• 基于条件生成对抗网络的输电线路巡检图像水痕去除方法

  罗龙;李岩;刘荣;赵云龙;齐鹏文;张梦华;

  为了实现高质量的输电线路巡检图像水痕去除，有效消除水痕遮盖造成的不利影响，提出一种基于条件生成对抗网络的输电线路巡检图像水痕去除方法；以有水痕原始图像作为输入，在U型网络架构基础上构建结合注意力机制的生成器，以增强生成器对关键水痕特征的聚焦能力，同时通过判别器对无水痕生成图像的真实性进行监督，以提升训练稳定性与无水痕生成图像的质量；按照训练集和测试集中图像对数之比为4∶1划分985对有水痕原始图像与对应无水痕真值图像，并进行水痕去除效果验证及目标检测实验。结果表明：所提出的图像水痕去除方法生成的无水痕生成图像质量显著提升，与无水痕真值图像的结构相似性指数为0.867,比采用pix2pix网络、循环生成对抗网络生成的图像更接近无水痕真值图像；应用于目标检测算法检测鸟巢、悬浮物的平均精确率相比使用有水痕原始图像的分别提升了17.2、 19.1个百分点，有效改善了水痕遮盖的劣质输电线路巡检图像的检测效果。

  2026年01期 v.40;No.181 75-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1514K]
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• 互锁结构离电式柔性压力传感器的制备及应用

  刘佳豪;阚皞;

  为了解决柔性压力传感器高灵敏度与宽检测范围难以兼顾的问题，采用模板法构建微穹顶互锁结构，制备一种互锁结构离电式柔性压力传感器，通过实验测试与有限元分析相结合，分析该传感器对压力的响应特性。结果表明：该传感器在外部加载压力为0～100 kPa时的灵敏度为109.15 kPa~(-1),响应、恢复时间均为5.6 ms,并具备良好的重复性及超过4 000次压力循环下的响应稳定性；与部分灵敏度高但量程有限或量程宽但灵敏度较低的传统传感器相比，该传感器在灵敏度和检测范围之间实现了较优的性能平衡；将该传感器贴附于手指、手腕、手肘及膝盖等人体关节部位，可准确感知人体多种复杂动作与姿态变化。

  2026年01期 v.40;No.181 83-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 1811K]
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• 水泥粉磨过程建模与控制研究进展

  李玉珠;刘钊;张强;王孝红;李凡军;

  针对水泥辊压机终粉磨工艺中成品颗粒粒度分布较窄、细颗粒偏多的问题，通过分析水泥粉磨工艺流程，研究粉磨过程颗粒粉碎与分选机制，总结国内外在水泥粉磨过程建模、参数优化及过程控制方面的研究成果与应用动态，对各种研究方法进行可行性分析；根据水泥粉磨现场工况，提出一种融合卷积神经网络、长短时记忆网络及注意力机制的智能建模方法，并结合模型预测控制策略精准描述粉磨系统的动态特性，实现粉磨过程粒度分布的优化控制，进而提升水泥产品质量，确保粉磨过程的稳定与高效运行。

  2026年01期 v.40;No.181 92-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1409K]
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生命科学

• 中药复方发酵液抗猪沙门氏菌的药理机制

  卞晓彤;谢雯然;侯文敏;陈飞;王珊珊;马俊国;周雷;

  为了研究中药复方治疗猪沙门氏菌病的可能性和作用机制，采用网络药理学方法筛选复方活性成分，联合分子对接技术验证靶点结合活性，并通过体外抑菌实验评估抗菌效应；利用中药系统药理学数据库与分析平台TCMSP数据库获取中药复方活性成分，整合GeneCards数据库与在线人类孟德尔遗传OMIM数据库筛选疾病相关靶点；利用STRING数据库构建蛋白质互作网络，通过Cytoscape 3.10.1软件进行拓扑分析以识别核心靶点；采用DAVID数据库完成基因本体功能注释和京都基因与基因组百科全书KEGG数据库通路富集分析。结果表明：中药复方含2 273个活性成分和206个交集靶点，其中甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)为核心靶点；活性成分山奈酚与GAPDH具有稳定结合特性，中药复方发酵液可显著抑制猪沙门氏菌增殖；抗菌作用机制涉及磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(PI3K/Akt)信号通路调控，揭示中药复方通过多组分协同调控多靶点-多通路的抗菌作用模式。

  2026年01期 v.40;No.181 103-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1843K]
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• 邻苯三酚靶向调控α-突触核蛋白聚集的功能

  蔡体康;孙阳阳;付亚茹;

  为了探究小分子化合物邻苯三酚(PYG)靶向调控α-突触核蛋白(α-syn)聚集的分子机制及其治疗帕金森病的潜力，通过硫代黄素T(ThT)荧光检测实验评估PYG对α-syn成核聚集的抑制作用，结合透射电子显微镜图像和圆二色谱分析构象变化，并利用体外细胞实验检测PYG对α-syn聚集体诱导的神经元膜损伤和细胞活力的影响。结果表明：PYG以浓度依赖性显著抑制α-syn成核聚集，并通过破坏β-折叠构象解聚成熟纤维，将α-syn转化为无定型聚集体，降低细胞毒性；体外实验证实，PYG可缓解α-syn聚集体诱导的神经元膜损伤并恢复细胞活力，但高浓度PYG单独处理细胞时表现出细胞毒性。

  2026年01期 v.40;No.181 113-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 1600K]
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• 菌株Paracoccus binzhouensis wg1脱氮性能试验研究

  常凡哲;刘文举;李强;

  为了评估菌株Paracoccus binzhouensis wg1(菌株wg1)脱氮能力及应用潜力，测试菌株wg1在不同氨氮、硝态氮含量的废水中对无机氮的耐受度，评估在不同培养温度下菌株的脱氮效率，并检测脱氮过程中菌体的蛋白含量。结果表明：菌株wg1对无机氮具有极高的耐受度，最大耐受质量浓度达6 000 mg/L,在温度低至15℃的条件下氨氮、硝态氮的去除率分别为63.93%、 29.70%,具有良好的环境适应力和耐低温脱氮能力；菌体蛋白质量超过总干质量的50%,有转化为微生物饲料的潜力；在模拟废水中，菌株wg1能在24 h内同时去除氨氮、硝态氮和亚硝态氮，总氮去除率可达90.39%。

  2026年01期 v.40;No.181 122-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 1630K]
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机械工程

• 公铁两用牵引车车架有限元分析

  张宗一;杜连明;岳公华;彭东吉;许金栋;

  为了确保公铁两用牵引车运行的可靠性和安全性，基于计算机辅助设计及有限元分析，以某公铁两用牵引车车架为研究对象，利用SolidWorks软件建立该牵引车及车架的三维模型；利用ANSYS Workbench软件对车架进行强度、静刚度、自由模态、随机振动等方面的有限元分析，评估车架的静态与动态性能。结果表明：该牵引车车架在弯曲、弯扭、制动、转弯4种典型工况下的最大总位移为13.154 0 mm,最大应力为229.260 MPa,车架强度符合设计要求；4种典型工况下车架的竖向位移均小于车架所允许的最大竖向位移7.78 mm,扭转刚度为8.5×10~4 N·m/(°),车架的静刚度分别符合行业标准要求与使用要求，可靠性较高；车架的固有频率为9.267～27.709 Hz,能有效避免共振，确保该牵引车在行驶过程中的稳定性。

  2026年01期 v.40;No.181 128-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 1867K]
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• 融合障碍图模型的柔性作业车间调度混合算法

  熊英杰;赵诗奎;

  针对柔性作业车间调度问题，构建障碍图模型，设计一种针对剩余工件左移和右移的混合剩余调度策略，以提高后续操作的机器空闲时间利用效率；在障碍图模型的路径搜索过程中，引入2种局部路径主动延误方法，以充分利用工件级插入邻域移动，避免冗余移动操作循环；采用移动工件选择搜索算法引导障碍图模型的整体迭代过程，以深入搜索解空间并生成更具区分度的邻域解集；以最大完工时间为优化目标，在包含遗传算法、两级邻域搜索的柔性作业车间调度算法基础上，提出一种融合障碍图模型的柔性作业车间调度混合算法；利用MATLAB软件编程实现所提出的算法，对31个基准算例进行测试、评估，并与其他文献中的经典算法进行对比。结果表明：所提出算法中融合障碍图模型后，31个基准算例的运算速度均得到提升，其中5个基准算例最大完工时间的最优值得到改进，求解BRdata、 BCdata基准算例集的相对偏差平均值分别优化为14.98、 22.45;通过比较所提出算法与其他文献经典算法求解结果中的相对偏差平均值，验证了所提出算法的有效性。

  2026年01期 v.40;No.181 135-147+158页 [查看摘要][在线阅读][下载 2409K]
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土木建筑

• 深基坑开挖对下方隧道两侧抗浮桩侧摩阻力的影响

  黄睿嘉;彭丽云;刘兵科;孙军;

  针对深基坑开挖卸荷导致下方隧道上浮的问题，以北京市某深基坑工程为研究对象，MIDAS GTS NX软件为有限元建模工具，建立未采用抗浮措施的工程模型；通过计算该模型中隧道和地表的竖向位移，分析该工程增加抗浮措施的必要性，再建立采用抗浮措施的工程模型；通过计算该新模型中隧道和地表的竖向位移并与现场监测数据对比，验证新模型的准确性；提取新模型中模拟计算所得抗浮桩桩顶处的竖向位移，施加于单桩模型并计算抗浮桩的侧摩阻力，进而探讨深基坑下方隧道两侧抗浮桩的侧摩阻力在不同开挖深度、注浆作用以及所处深基坑不同位置时的发挥作用情况及影响机制。结果表明：抗浮桩联合注浆的抗浮措施可有效抑制深基坑开挖过程中的隧道隆起变形；开挖深度影响桩-土相对位移，从而影响抗浮桩的侧摩阻力；注浆增加土体的密实度，使侧摩阻力得以更好地发挥作用；靠近深基坑中心抗浮桩的侧摩阻力能较快且较完全地发挥作用，而靠近边缘的抗浮桩因受到深基坑内壁约束作用而使侧摩阻力发挥作用较慢，并且存在部分抗浮桩的侧摩阻力不完全发挥作用的现象。

  2026年01期 v.40;No.181 148-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 2257K]
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