围岩变形问题是隧道穿越复杂地质条件时面临的关键挑战,尤其在断层破碎带等不良地质区段更为显著。以断层破碎带隧道为工程背景,采用三维数值模拟与概率分析方法,系统研究围岩参数空间变异性对拱顶沉降的影响规律。结果表明:断层破碎带的弹性模量、摩擦角和超前小导管支护长度为控制隧道围岩确定性变形与不确定性变形的核心因素,而黏聚力参数的影响较弱;考虑空间变异性后,拱顶沉降波动显著增强,当断层带围岩参数的变异系数从0.1增至0.3时,拱顶最大沉降均值由130.6 mm增至135.7 mm,变异系数由0.025增至0.050,表明忽略空间变异性会低估变形风险。最后,通过统计拱顶最大沉降的95%分位点,揭示了其与断层带围岩参数变异系数及超前小导管支护长度之间的线性关系,为支护设计与变形预警值的设定提供了可靠的概率分析依据。
在数字经济推动高质量发展战略背景下,测度并比较国家中心城市的数字经济发展水平,对丰富城市数字经济发展理论研究,促进城市数字经济建设快速、健康发展具有重要现实意义。以九大国家中心城市为研究对象,基于数字化基础设施、数字化创新、数字化治理、数字产业化、产业数字化5个维度构建异质性城市数字经济发展水平指标体系,运用熵权TOPSIS法对各城市数字经济的发展水平进行定量实证评价,并通过泰尔指数和莫兰指数分析三大区域以及南北地区数字经济发展水平的差异及时空演变规律。结果表明:虽然九大国家中心城市的数字经济发展水平呈现波动上升趋势,但各城市数字经济发展水平单项指标中数字化创新和数字化治理存在显著差距,且在数字产业化方面仍有较大提升空间。时空演变结果显示各城市数字经济发展的差异显著,但不平衡程度逐渐降低,且不存在空间自相关性。最后,提出推进九大国家中心城市数字经济发展水平的政策建议,为各城市因地制宜发展数字经济提供依据。
县域经济作为我国经济体系的关键构成单元,也是推动城乡一体化发展的核心动力,对全面建设社会主义现代化国家具有重要支撑作用。以2015—2021年甘肃省69个县(市)的面板数据为样本,构建金融发展和县域经济高质量发展的综合评价指标体系,采用熵值法量化发展指数,运用空间杜宾模型实证检验金融发展对县域经济高质量发展的影响。研究显示:(1)甘肃省县域高质量发展水平整体呈上升趋势,但县域间差异显著,以陇西县为代表的资源优势县域,其平均指数约为东乡县的4倍;(2)甘肃省金融发展与县域经济高质量发展均表现出显著的空间正向自相关性,金融发展对县域经济高质量发展具有直接促进作用,对邻近县域产生正向溢出效应,金融发展的空间联动特征得到了验证;(3)甘肃省金融发展对各县域经济高质量发展的影响具有异质性,对经济发展水平高的县域促进作用更显著,反映出经济基础与金融资源配置效率的正向关联。研究提出通过完善县域金融体系、推动金融发展和县域经济协调发展等策略,为甘肃省优化县域金融布局、实施差异化金融支持、释放金融赋能潜力提供了实证参考。
提升沿黄九省(区)的绿色科技成果转化效率是破解区域创新发展瓶颈、推动高质量发展的必然要求。选取2014—2023年沿黄九省(区)为研究样本,围绕“投入-产出”框架创新性构建绿色科技创新成果转化效率指标体系,运用Super SBM-GML模型、Dagum基尼系数模型、核密度分析以及地理探测器模型对绿色科技成果转化效率展开研究。研究结果显示,沿黄九省(区)绿色科技成果转化效率空间格局为“下游引领、中游转型、上游追赶”;空间演变“整体趋稳、区域间复杂”;动态演变“由集中走向分散,多极化趋势初步显现”,效率表现受多维度因素系统影响。针对研究揭示的问题,提出对策建议:实施精准化的“分区提升”战略,破解区域结构性矛盾;构建“流域协同共生”机制,弥合区域效率鸿沟;探索黄河流域生态补偿与碳汇交易机制,强化绿色技术的实际转化与应用效果;建设全流域智慧治理平台,建立效率动态监测与敏捷响应机制;系统优化创新生态系统,激发多元主体活力与内生增长动力。
科技创新能力空间关联网络能够深层次揭示区域间科技创新互动机制和关联关系,助力跨区域创新协同发展。基于2014—2023年相关数据,立足山东省域实际,融入绿色发展理念,构建了全要素绿色生产率指标体系,并运用超效率SBM-GML模型、改进引力模型、社会网络分析法、QAP分析法,对科技创新能力空间关联网络结构特征及其影响因素展开系统分析与实证研究。研究结果表明:山东省整体科技进步水平呈现波动上升趋势,但各地市空间差异逐步扩大,非均衡分异特征逐渐显著;山东省科技创新空间关联愈发密切,但尚未达到最优关联状态,存在网络核心-边缘结构明显、网络密度仍待提升、空间冗余程度逐步上升等问题;山东省已形成“多中心驱动”的发展格局,但尚未构建起可全域辐射、统筹东中西均衡发展的稳定网络格局。据此,山东省应进一步优化产业结构、提升对外开放水平和科技创新投入强度,缩小区域间创新环境差距,推动省域科技创新协同均衡发展。
数字乡村建设与农业绿色发展之间存在密切的互动关系,研究首次在省级尺度系统分析陕西省关中、陕北与陕南三大区域的差异格局与演变路径,旨在深入揭示二者的耦合协调机制,为推动区域农业高质量发展提供新视角。通过构建数字乡村建设与农业绿色发展的综合评价指标体系,采用CRITIC-熵权-TOPSIS法测算2012—2023年陕西省10个地级市的发展水平,运用耦合协调度模型定量评估二者的协调水平,并结合σ收敛分析、核密度估计、莫兰指数分析与Dagum基尼系数分解方法,系统剖析耦合协调度的时空演变特征与区域差异格局。结果表明:(1)陕西省整体协调度呈现稳步提升趋势,从初级协调阶段迈入良好协调阶段;区域层面上,关中、陕北和陕南三大区域的协调度演变路径虽存在差异,但均趋于融合,区域间差距逐渐缩小;地市层面协调度存在快速增长型、稳步增长型及波动下降型3种类型,反映了区域发展的不均衡性。(2)σ收敛分析和Kernel密度估计结果一致,显示区域内部差异显著收敛。(3)空间相关性检验表明协调度空间相关性呈阶段性显著、整体偏弱特征,区域协同发展的空间效应尚未稳定形成。(4)Dagum基尼系数分解表明,关中地区内部差异是总体差距的主要来源,但区域间差距逐渐缩小,呈现初步一体化趋势。研究结论指出,数字技术的有效应用显著推动了农业绿色转型,为区域数字农业政策精准制定与协同推进提供了理论依据和现实参考。
膜蒸馏技术因其低能耗、高截留率的特点,在海水淡化、废水处理及资源回收等领域展现出广阔的应用前景。然而,膜通量的提升仍是该领域研究的核心问题之一。基于仿生设计理念,提出了一种仿生锥形冷凝板结构,并通过实验探究了不同锥体倾斜角度(45°、60°、90°)对膜蒸馏性能的影响。实验采用质量分数5%的NaCl溶液作为热料液,固定入口温度为60℃,冷料液选用自来水,通过冷水机控制入口温度为15℃,流量稳定在216 L/h,气隙厚度为4 mm。研究结果表明,冷凝板锥体结构对膜通量具有显著影响,其中倾斜角为90°时,膜通量增幅达到9.475 kg/(m2·h),较60°和45°倾角分别提升约5.6%和11.8%,表现出最佳的冷凝效率与传热性能。研究为冷凝板结构优化提供了实验依据,为提升膜蒸馏技术的工程应用水平提供了新思路。
高速列车送风风道对车厢内气流分布、噪声控制及能效优化起着决定性作用。为探索高速列车送风风道气流分布特性的精确数值计算方法,以某型高速列车送风风道为研究对象,结合送风风道内部流场流动特征,完成了风道的区域化网格划分。为验证数值方法的可靠性,搭建1∶3缩尺模型实验台,采用热线风速仪测量出风口风量。结果表明:数值计算结果与实验实测数据吻合度良好,平均误差仅3.81%,充分验证了数值方法的有效性和可靠性。在此基础上,进一步分析了送风风道内部流场规律及出风量。研究表明,该数值方法可有效应用于高速列车送风风道的流场分析、出风量分析及风道结构的优化设计等。
爆破块度控制是确保溜渣井结构稳定性和出渣效率的关键,其中爆破参数是可人为调控的核心因素。针对山西浑源抽水蓄能电站泄洪排沙洞工程,通过现场爆破试验,结合摄影测量与计算机图像处理技术,量化分析了爆堆块度分布特征(大块均匀型、级配夹杂型和小块均匀型)。基于灰色关联理论,建立了台阶高度、孔径、孔距、排距、孔深、炸药单耗、堵塞长度与单孔药量共8项爆破参数与块度分布的关联矩阵,并明确各因素影响程度排序。结果表明:孔距对块度控制起主导作用,优化后可显著降低大块率;其余参数(如台阶高度、孔径等)的协同调整亦不可忽视。研究成果为同类工程爆破参数优化提供了直接依据,指导施工通过可控参数调整实现高效出渣。
高压架空线路落地迁改中面临的地裂缝问题是西安电力隧道建设中的新挑战,其中结构安全性与防控措施至关重要。以西安某电力隧道穿越f12地裂缝带为工程背景,通过数值模拟分析了盾构隧道-地裂缝在相交角度θ和覆土厚度h影响下的力学响应。结果表明:隧道-地裂缝交角与结构安全呈正相关,当θ由45°增至90°时,地裂缝影响范围呈非线性变化,其中下盘12.4~19.6 m,上盘19.4~20.8 m,下盘远离地裂缝区域存在明显拉张破坏风险;覆土厚度h对结构安全影响较小,下盘23~26 m、上盘31~35 m范围内地表沉降随埋深增大而减小。基于结构变形受损特征提出的“暗梁+二衬”加固优化方案,可使隧道变形降低20.57%,管片主应力降低68.53%,衬砌应变降低74.9%。研究结果可为电力盾构隧道穿越地裂缝带工程提供理论依据和技术支撑。