地质·测绘·环境

• 淮河流域高潜水位农用地养分分析及评价

  郑永红;陈芳玲;张治国;邓永强;方超;张致林;

  为评价淮河流域典型高潜水位耕地的土壤养分特征及水平，为高潜水位耕地的可持续发展提供科学的理论依据和参考，以安徽省淮南市毛集实验区焦岗湖镇孙台村耕地作为研究对象，选取了容重、pH、阳离子交换量、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾和水溶性盐分等11项指标，运用灰色关联度分析方法对土壤养分特征及水平等级进行评价。孙台村耕地土壤pH值以弱碱性为主，容重呈偏紧及以上水平，土壤质地整体上属于粉砂质壤土。对照全国第二次土壤普查养分分级标准分析，有机质含量整体上呈4级较缺乏水平。土壤碱解氮的含量整体上呈5级缺乏水平，速效钾的含量整体上呈1级丰富水平，土壤有效磷的含量整体上呈4级较缺乏水平，土壤中全氮含量整体上呈3级适量水平，土壤中全磷含量呈6级非常贫乏水平，土壤中全钾含量整体上的土壤呈2级丰富水平。利用灰色关联度综合分析评价孙台村耕地土壤养分质量水平，整体呈现耕地养分水平Ⅱ级(良)和Ⅲ级(一般)水平，空间分布上Ⅱ级(良)主要集中于孙台村耕地的中部地区。本研究为高潜水位耕地的可持续发展提供科学的理论依据和参考。

  2022年02期 v.42;No.179 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 364K]
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• 农村闲置宅基地复垦土壤重金属溯源与利用分区

  夏沙沙;夏可;杨帆;尹炳;邹宏光;张世文;

  为探明农村闲置宅基地复垦土壤重金属污染情况，以安徽省某山区、山区-平原过渡带和平原区的典型农村闲置宅基地复垦土壤为研究对象，开展宅基地复垦土壤重金属污染评价和溯源分析，提出安全利用分区与管控策略。结果表明，不同地形复垦土壤重金属含量存在差异，地势越高其重金属含量也相应较高，大部分重金属均超过当地背景值，以Hg和As最为明显，但均未超过土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准，属于安全范围之内；内梅罗综合污染指数结果显示，不同地形中As元素存在轻微污染，其他元素均属于清洁状态；Hg在不同地形中潜在生态风险指数均处于很强生态风险水平以上，为综合潜在生态风险系数的主导因子；结合实地调研，进一步通过相关性和主成分分析，Pb、Zn、Cr和Cd可能主要来源于农业污染源与交通污染源，As、Hg主要来源于居民生活污染源，这与闲置宅基地空间分布有关。研究区复垦土壤主要集中于低风险区和中风险区，应从综合监控、预警防控两方面进行管控。研究成果可为农村闲置宅基地土壤复垦和安全利用提供方法支持和经验参考。

  2022年02期 v.42;No.179 10-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 380K]
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• 淮北平原农田土壤重金属污染生态风险评价

  王钦;缪春晖;张洁;范佳民;苏玮;詹亚;郑刘根;

  为探究淮北平原农田土壤重金属污染水平、空间分布特征、生态风险及污染来源，采集淮北平原表层农田土壤(0～20cm)48个，测定土壤中8种重金属含量(Cr、Ni、Cu、Zn、As、Cd、Pb、Hg),采用地理信息系统(GIS)软件用于可视化土壤污染指数的空间变化，使用污染负荷指数(PLI)、潜在生态风险指数(RI)和生态风险预警指数(IER)对农田土壤重金属污染与环境风险进行评价，最后利用多元统计分析和主成分分析法进行来源解析。结果表明：淮北平原土壤中Cr、Ni、Cu和Pb的平均含量与安徽省土壤环境背景值基本一致，但As、Hg、Zn、Cd四种重金属含量富集，与安徽省土壤环境背景值相比，其富集系数分别达到1.21、1.39、2.12和4.94倍；各重金属污染指数和生态风险评价空间分布结果显示，重金属的高值区主要集中在淮北平原中部区域，主要贡献元素为Cd、Hg和Zn,生态风险评价结果显示，整体区域为轻微预警水平；多元统计和主成分分析结果表明，Cr和Ni的富集主要来源于土壤母质，Cd、Hg和Pb主要来自人类工农业活动和交通运输产生的污染，Zn和Cu主要受人类过度农业施肥活动的影响。

  2022年02期 v.42;No.179 20-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 430K]
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• 基于GMS-SUB的地面沉降数值模拟研究——以太谷东站为例

  惠翔;刘丽红;

  大规模抽取地下水引起的地面沉降会带来诸多环境灾害和经济损失。为解决地下水开采造成的地面沉降问题，以山西省晋中市太谷东站研究区为例，在地下水渗流理论和太沙基一维固结理论的基础上，利用GMS-SUB模块建立了该研究区三维地下水流与土体垂向一维沉降的水土耦合数值模拟模型，预测研究区2025a 8月的地下水流场和地面沉降趋势，并与经验公式法预测的地面沉降量进行了对比。结果表明，太谷东站在预测期累积地面沉降量最高达到51.2mm,沉降漏斗面积可达10.64km~2,数值模拟法在空间上很好地呈现了地面沉降的分布规律，可为地面沉降预测提供参考。

  2022年02期 v.42;No.179 30-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 635K]
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土木·力学·爆破

• 再生砖粉水泥砂浆动态力学性能试验研究

  徐颖;孙蕾;王亮;沈文峰;王浩;

  为了研究再生砖粉砂浆在动压巷道中对锚杆支护结构发挥的作用，采用?50mm分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置，研究四种不同再生砖粉替代率(0%,10%,20%,30%)的水泥砂浆在不同平均应变率等级下的动力学特性。试验结果表明：在冲击荷载作用下，当平均应变率小于110s~(-1)时，掺有砖粉的水泥砂浆峰值应变均大于对照组；在30～150s~(-1)平均应变率范围内，砖粉替代率为10%的再生砖粉水泥砂浆动态抗压强度高于其他组；相同应变率下，砖粉替代率为10%的再生水泥砂浆极限韧性最高、吸收能量最高，因此10%替代率下的再生砖粉水泥砂浆具有良好的抗冲击性能。这对研究建筑固体废弃物的再生利用以及如何合理选择锚杆支护材料具有参考价值。

  2022年02期 v.42;No.179 38-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 357K]
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• 新型注浆材料力学特性及微观特征试验研究

  程桦;曹如康;刘向阳;

  为研究水玻璃-聚氨酯复合新型注浆材料的力学特性，基于水玻璃-聚氨酯(S-P)和水泥-水玻璃浆液(C-S)两种浆液的试验结果，对比分析了上述两种注浆材料的黏度时变性、不同龄期固结体强度以及固结体孔隙结构特征。分析表明：S-P、C-S两种浆液黏度与时间均呈非线性关系；S-P浆液固结体强度远高于C-S,可更好地满足地层原位改性要求；不同养护期的S-P浆液固结体孔径分布基本一致，内部孔隙结构稳定。然后，以顾桥矿东区-1 000m车场巷道软岩底鼓注浆治理为工程背景，选用S-P浆液进行注浆，采用瞬变电磁法及震电磁三场法探测注浆效果，结果表明：S-P浆液的渗透性、封水性及固结体强度均优于常规水泥浆液，对岩体微隙空间充填效果良好，可作为应急抢险类工程的优选注浆材料。研究结果可为类似注浆工程浆液材料选取提供一定参考。

  2022年02期 v.42;No.179 44-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 753K]
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• 桥下火灾对混凝土桥墩的影响研究

  索晓庆;高峰;张学富;李林杰;

  为了解决桥下堆积物燃烧对混凝土墩身的影响问题，以某桥梁工程9~#桥墩、10~#桥墩以及两墩之间的三七遮阳网作为研究对象，采用FDS和ANSYS数值仿真分析的方法，并与火灾后桥墩的现场调查结果进行对比。结果表明：火灾影响最严重的部位可以通过墩身表面温度大于800℃的面积(S~(800℃))、墩身内部温度大于100℃的壁厚(b~(100℃))这两个参数来判定；混凝土墩的表面最大剥落高度可以通过墩身表面温度大于300℃的墩高、横截面内部温度大于100℃的墩高(H~(100℃))来判定，研究提出的4个参数对其他类似工程有一定的借鉴意义。

  2022年02期 v.42;No.179 52-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 564K]
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• 层间强度对三维打印混凝土裂纹扩展的影响

  张庆贺;陈晨;方致远;

  为了探究不同层理面强度下3D打印混凝土的破坏过程及其对裂纹扩展情况，利用ABAQUS有限元分析软件，采用全局嵌入零厚度的cohesive单元的方法，研究在三点弯曲条件下层理面强度对3D打印混凝土裂纹扩展的影响。研究结果表明：层理面的存在影响了裂纹的扩展方向及过程。当层理面强度越弱时，会在层理面处出先起裂，产生沿层理面方向的横向裂纹，横向裂纹扩展会抑制纵向应力的传播，导致预制裂纹的尖端出现应力集中。由于裂纹不仅需要沿纵向延伸，还需要沿着层理面方向延伸，因此层间粘结越薄弱，所需要的荷载也越大。裂纹穿过层理面的穿层破裂主要是拉张破坏，沿层理面的顺层破坏为拉剪混合型破坏。层理面的存在会让裂纹断续延伸呈现不规则的扩展，揭示了层理面强度对裂纹扩展过程的影响。

  2022年02期 v.42;No.179 59-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 497K]
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机械·电气·电子

• 融合注意力机制的二维CNN变工况轴承故障诊断

  张军;朱国庆;谢由生;

  针对重载滚动轴承在交变工况条件下运行时导致的故障诊断效果差、分类精度低的问题，提出一种融合注意力机制的二维CNN滚动轴承诊断方法。对滚动轴承在正常运行时和发生不同故障时的原始信号采用短时傅里叶变换处理，并为其设定标签作为训练样本。为提高特征识别率，设计了融合注意力机制的多尺度卷积模块，通过对滚动轴承有效的特征给予更多“注意”,从而提高滚动轴承的故障诊断精度，并借助江南大学轴承数据集加以实验验证。研究表明：以准确率和混淆矩阵为评价指标，在单工况条件下，融合注意力机制二维卷积神经网络平均准确率为99.60%,在变工况条件下的平均准确率为98.41%,均优于BP网络、标准CNN和支持向量机(SVM)模型，实现了轴承故障的高效诊断。

  2022年02期 v.42;No.179 66-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 459K]
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• 基于多输入卷积神经网络的轴承故障诊断方法

  凌六一;吴起;黄凯文;

  为了解决现有轴承故障诊断方法提取特征能力不足的问题，提出了一种基于多输入卷积神经网络的诊断方法。首先对原始的轴承一维振动信号分别通过短时傅里叶变换(STFT)和连续小波变换(CWT)转换为两种时频域图像信号；然后将两种时频图像输入到相应的具有不同卷积网络结构的特征提取层进行特征提取；最后将提取的故障特征图进行叠加后输入到分类层实现故障分类。采用t-分布随机邻域嵌入算法(t-SNE)对所提方法的特征提取效果进行了可视化分析。结果表明，与传统的轴承故障诊断方法相比，所提方法具有更强的故障特征提取能力且故障分类准确率达到了99.6%。

  2022年02期 v.42;No.179 73-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 495K]
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• 磁体参数与分布对于磁力耦合器的影响分析

  程刚;曹建兵;王鹏彧;王爽;

  为进一步提高磁力耦合器中永磁体的利用率，以双盘式磁力耦合器为研究对象，采用数值计算的方法对其永磁体的几何参数及分布进行了分析探讨，结果表明：W(永磁体单位质量转矩)分别与m/c(永磁体与铜盘厚度之比)、m/sc(永磁体与铜盘相连轭铁盘厚度之比)、m/sy(永磁体与永磁体相连的铜盘厚度之比)呈线性减函数关系；W值与e(永磁体中心位置)之间存在两段非线性函数关系，e=0时W值为最大值；W值与β(永磁体倾斜角)呈抛物线函数关系，β=0时W为最大值；保持永磁体总体积与厚度不变，改变永磁体截面形状时，W值为圆形截面>梯形截面>长方形截面；永磁体沿径向分段处理时，合理的j(邻间距离)可以获得较大的W值，永磁体沿周向分段处理会产生负面影响，永磁体沿径向分段并进行混合分布后可获得较大的W值，研究方法与结论可为提高磁力耦合器及同类型装置中的永磁体利用率及其优化提供参考。

  2022年02期 v.42;No.179 80-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 681K]
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• 基于LoRa组网技术的矿井顶板监测系统设计

  孔兵;乔欣;余梅;

  为了解决矿井顶板监测方法通信距离短、定位不精确等问题，设计了一种基于LoRa组网技术的矿井顶板监测系统。首先，根据井下巷道结构，设计了星型组网结构。其次，搭建了监测系统整体框架，并对数据采集模块进行软硬件设计。最后，进行系统定位及鸡群优化(CSO)算法优化设计，先把相邻两个传感器节点间的区域等距离划分，再按照接收附近传感器节点的接收信号强度值(RSSI),对该区域标记等级，并利用未知的节点接收的RSSI确定其所属等级区域，在该等级区域内根据CSO算法利用迭代寻优进一步确定其精确位置。经实验证明，该系统运行稳定，定位精确，无线传输距离半径不低于300m,可以对矿井顶板进行大范围监测。

  2022年02期 v.42;No.179 87-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 462K]
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医学·职业健康

• 独活寄生汤调节淋巴系统防治类风湿关节炎

  郑为超;王岚;方叶;尤佳锋;梁倩倩;

  目的 探讨独活寄生汤(DHJST)对类风湿关节炎模型小鼠淋巴系统及免疫反应的影响。方法 采用随机数字表法将10只3月龄TNF-α转基因(TNF-Tg)小鼠随机分为模型组(TNF-Tg)和DHJST组(5只/组);5只野生型同窝小鼠作为正常对照。DHJST组采用独活寄生汤灌胃，模型组和正常对照组(Control)采用相同体积的生理盐水灌胃，1次/d,连续给药12周后取材。采用阿尔新蓝-苏木精(ABOG)染色观察骨量及滑膜炎症情况；免疫荧光染色，观察促炎M1型巨噬细胞、淋巴管新生以及分布情况。结果与模型组比较，DHJST组小鼠软骨侵蚀、骨侵蚀以及滑膜炎症情况明显改善(P<0.05),促炎M1型巨噬细胞数量减少(P<0.01),毛细淋巴管生成增加(P<0.01),集合淋巴管分布广(P<0.01)。结论 DHJST可通过调控淋巴系统，改善小鼠关节炎症情况，进而减缓类风湿关节炎进展。

  2022年02期 v.42;No.179 95-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 503K]
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• TNS4在肺腺癌中的表达及预后分析

  张鑫;吴静;刘亚锋;邢应如;周家伟;谢军;胡东;

  目的 探讨TNS4基因在肺腺癌中的诊断及预后价值，联合临床信息为肺腺癌患者构建预测模型。方法 分析TNS4基因在肺腺癌组织和癌旁组织的表达情况，绘制ROC曲线探讨其诊断价值。运用单-多因素Cox分析探讨其预后价值，联合临床特点构建患者预后临床预测模型。结果 肺腺癌组织TNS4基因的表达高于癌旁组织(P<0.01),单-多因素Cox分析表明TNS4基因在肺腺癌的诊断中具有高准确性(P<0.01)。此外，研究发现TNS4低表达的癌患者预后明显好(P<0.01),构建的临床预测模型能够很好的评估肺腺癌患者3a和5a的生存率。结论 TNS4基因可作为肺腺癌诊断和预后的独立生物学标志物。

  2022年02期 v.42;No.179 102-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 604K]
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• 欢迎订阅《安徽理工大学学报(自然科学版)》,欢迎投稿

  <正>《安徽理工大学学报(自然科学版)》1981年创刊，双月刊，每期定价5.00元，全年定价30.00元。《安徽理工大学学报(自然科学版)》为安徽理工大学主办的综合性学术刊物，主要刊载地质工程、环境工程、测绘工程、采矿工程、安全工程、信息管理与信息系统、土木工程、建筑学、机械工程、测控技术与仪器、自动化、电子信息工程、计算机科学与技术、矿物加工工程、化学工程与工艺、弹药工程与爆炸技术、制药工程、信息与计算科学、应用物理学、

  2022年02期 v.42;No.179 58页 [查看摘要][在线阅读][下载 41K]
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