山西大学学报(自然科学版)

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基础数学与应用数学

  • 具边界反馈波动方程的有限差分格式

    刘建康;李晓旺;

    对带有边界比例反馈的波动方程构造全离散有限差分格式,通过离散能量方法证明该差分格式在无穷范数意义下关于时间和空间均是二阶收敛的,并且关于初始值和右端项都是无条件稳定的。数值实验验证了理论结果。

    2016年01期 v.39;No.151 1-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 759K]
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  • 一类广义非均匀Cantor集的Hausdorff测度的估计

    董秀英;刘卫斌;

    推广了自相似分形集中最经典的例子Cantor三分集的构造,得到一类非均匀的Cantor-k(k∈N,k≥5)分集,并给出其Hausdorff维数和Hausdorff测度的上界.

    2016年01期 v.39;No.151 12-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 137K]
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  • 一类四阶抛物方程的一个非协调混合元全离散格式

    曹欣杰;李永献;王俊俊;

    借助于类Wilson元对一类四阶抛物方程提出了一个非协调混合有限元向后欧拉全离散格式。利用该元的一个特殊性质,即精确解u∈H~3(Ω)/H~4(Ω)时,其非协调误差在能量模意义下可以达到O(h2)/O(h3)阶,再结合双线性元的高精度结果,采用分裂技巧,得到了原始变量u和中间变量q=Δu的H~1模意义下具有O(h~2+τ)阶的超逼近性质,其中,h和τ分别表示空间剖分参数和时间步长。

    2016年01期 v.39;No.151 17-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 179K]
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  • 一类离散SIRS传染病模型的持久性

    赵爱民;李文娟;

    考虑具有非线性发病率及分布时滞h∑k=0Pkf(Sn+1,In-k)的离散SIRS模型,利用差分不等式理论得到模型持久性的充分条件。当f(x,y)=βxG(y)时,对应模型持久的充分条件为:G(y)在[0,∞)连续单增,G(0)=0,函数G(y)/y在(0,∞)单减有界。该结论改进了[生物数学学报,2013,38(2):274-259]中的相关结论。当易感者输入率等于死亡率时,本文结论是[Appl Math Comput,2012,39:15-34]中定理4.1的离散化形式。

    2016年01期 v.39;No.151 24-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 307K]
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  • 带有干扰Neumann控制下反应扩散方程的稳定性

    张小英;柴树根;

    利用自抗扰控制策略主要研究了带有干扰Neumann控制下反应扩散方程的稳定性。时变扩张状态观测器被设计来估计干扰,进而获得控制器。在此控制器下,反应扩散方程的闭环系统是稳定的。数值模拟进一步说明了这一结果。

    2016年01期 v.39;No.151 31-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 430K]
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  • Circular consecutive-2-out-of-6:F和Linear consecutive-2-out-of-6:F两种可修系统可靠性的分析

    张权;林上为;李艳君;关宝玲;

    研究了在热电厂中常用的两种模型Circular consecutive-2-out-of-6:F和linear consecutive-2-out-of-6:F.假设每个元件的工作时间和维修时间均为指数分布,且每个元件经修理后与新的一样。通过使用马尔科夫理论和拉普拉斯变换理论得到了可靠性函数和首次失效前平均时间,并通过数值分析比较了两个模型的可靠性。

    2016年01期 v.39;No.151 37-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 427K]
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  • 混合系统可靠性问题中的广义推断

    牟唯嫣;陈建杰;张辉;

    广义推断是基于广义检验变量和广义枢轴量的统计推断方法,由广义置信区间估计和广义P检验构成。它的提出可以较好地解决中小样本下的统计推断问题,而这正是经典统计学在很多时候无法给出相应较好的解决方案的问题。系统可靠性的统计推断是现代社会发展中不可忽视的重要问题,本文基于广义推断方法对复杂混合系统的可靠性问题进行了研究,模拟研究表明,广义推断方法在解决中小样本下的混合系统可靠性问题中具有良好的表现。

    2016年01期 v.39;No.151 42-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 185K]
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计算机科学与技术

  • 基于主动学习的汽车评论情感预测

    王素格;张军;李旸;

    随着时间的变化,用户对汽车产品评论的情感信息会有所波动,然而,通过挖掘这些情感信息可为潜在用户和企业提供决策依据。对于大量的汽车评论,仅靠人工去分析这些评论数据的情感显得无能为力。因此,文章采用迁移学习思想,通过前一时期标注数据获得当前时期数据的初始标注样本,利用主动学习不断优化分类模型,进而预测当前时期汽车评论的情感倾向。实验结果表明,该方法在较少人工标注量的情况下取得了较好的情感预测结果。

    2016年01期 v.39;No.151 49-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 402K]
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  • 露天矿地线连接状态实时监测及故障定位系统设计

    李月香;蔚晨月;陈剑平;

    在向露天矿大型移动用电设备远距离输送高压动力电的线路中,地线的良好连接至关重要,否则会造成严重的安全事故。文章通过在移动变电站中安装主监控装置,在每一个移动开关柜中安装检测控制装置,组成地线连接状态实时监测及故障定位系统。主监控装置和检测控制装置之间通过检测控制线进行载波通信,主监控装置根据检测控制装置上传的信息判断线路中地线连接状态,一旦发现连接故障,就显示故障位置信息并声光报警,提示工作人员及时进行高压电断电操作,并且在提示的区域查找故障。本文设计的线路监测及故障定位系统与电桥检测方法相比,能够减少故障的误报率,缩短查找故障的时间。

    2016年01期 v.39;No.151 56-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 726K]
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物理

  • 自旋轨道耦合对串联双量子点电子全计数统计特性的影响

    王敏;薛海斌;

    基于粒子数分辨的量子主方程,研究了具有自旋轨道耦合效应的串联双量子点体系的电子计数统计特性。通过分析电极的自旋极化率、量子点的点间隧穿耦合强度以及其能级失谐对前三阶累积矩的影响,发现当量子点的点间隧穿耦合强度与量子点电极耦合强度处于同一量级,且两个量子点的能级失谐大于其自旋轨道耦合强度数倍(约5~10)时,对于电极自旋极化率较大的情形,在仅有单占据态到空占据态参与电子输运的偏压区域内,自旋轨道耦合效应对电流的前三阶累积矩,尤其是高阶累积矩,有一个明显的影响。特别是,通过调节两个量子点的能级失谐,可以找到一个高阶电流累积矩基本上与自旋轨道耦合强度成正比的区域。因此,可以基于电流高阶累积矩定性获取串联双量子点的自旋轨道耦合参数,为其在固态量子计算中的应用提供理论基础。

    2016年01期 v.39;No.151 61-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1495K]
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  • 纳米多晶铝的弹性和热力学性质研究

    朱艳花;薄锐;崔新林;

    利用Voronoi几何法搭建了纳米多晶金属铝,对初始结构进行弛豫和退火来降低由大角度晶界带来的高应力和高能量。在弛豫和退火过程中监测了体系结构、平均内应力、平均能量等在各个过程的变化情况,最终获得了稳定的结构。随后利用经典分子动力学模拟方法计算了不同晶粒大小纳米金属铝的弹性常数和一些热力学参数。计算结果表明,金属铝的弹性常数随着晶粒的增大有所变化,C11、C44随着晶粒的增大而增大,C12则是减小的,模拟结果与其他计算数据和实验数据进行了对比;随后计算了不同晶粒大小体系的杨氏模量、体弹模量、剪切模量等热力学参量,并与实验数据对比分析。

    2016年01期 v.39;No.151 68-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 1318K]
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  • 基于PT对称Scarf-Ⅱ势的孤子单向散射的操控

    李翠翠;李禄;

    讨论PT对称Scarf-Ⅱ势中孤子的散射问题,包括演化动力学以及PT对称Scarf-Ⅱ势对孤子单向散射的影响。在此基础上,给出实现单向孤子流的孤子初始速度窗口、势实部的深度、势虚部的宽度和深度的窗口。结果表明适当选取初始速度v0、势函数的实部深度V0以及虚部深度W0和宽度x2,可以找到孤子向左或者向右的单向流,由此可以实现对单向孤子流的操控。

    2016年01期 v.39;No.151 74-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1490K]
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化学

  • 气体组分对绝热甲烷化反应影响模拟计算

    王秀林;侯建国;穆祥宇;张勃;宋鹏飞;高振;张瑜;姚辉超;

    采用Aspen Plus模拟软件,通过理论假设和模型简化,选取典型甲烷化反应原料气体,进行气体组分对绝热甲烷化反应影响的模拟研究,研究结果表明:绝热甲烷化反应器出口温度随H_2、CO浓度增加而增加,随CH_4、CO_2、N_2和H_2O浓度增加而降低,其中CH_4和H_2O的变化影响较为显著。∑CO+CO_2的总碳转化率随CO、CO2浓度的增加而降低,随H_2浓度增加而快速增加。

    2016年01期 v.39;No.151 80-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 2570K]
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  • 以聚吡咯/镍/无纺布复合物构建柔性电化学电容器的研究

    袁伟;韩高义;肖尧明;常云珍;

    以无纺布(NW)为柔性基底,通过化学镀镍法在NW的纤维表面沉积镍制得柔性导电基底(Ni/NW)。然后以吸附有FeCl3·6H2O的Ni/NW与吡咯蒸气进行反应,通过原位氧化法制备了PPy/Ni/NW柔性复合电极材料并优化了制备条件。用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的结构形貌进行表征。以聚乙烯醇/磷酸为凝胶电解质,PPy/Ni/NW为电极组装了柔性固体电容器。用循环伏安、恒电流充放电和电化学交流阻抗法研究了复合材料的电化学电容性能。研究发现在2mV/s时,柔性固体超级电容器的面积比电容可达150mF/cm2,并且在弯曲状态下其比电容与没弯曲时相比没有明显差别,说明电容器具有可弯曲性。

    2016年01期 v.39;No.151 86-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1904K]
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  • 一种过氧化氢选择性荧光探针的合成及识别研究

    张建;刘景;郭炜;

    利用硼酸酯与过氧化氢反应生成羟基的特性,并结合激发态分子内质子转移(ESIPT)荧光调制机理,设计并合成了一种用于检测过氧化氢的荧光开关型探针。该探针的结构得到核磁共振和质谱的证实。紫外-可见光谱和荧光光谱研究表明,探针对活性氧(ROS)中过氧化氢具有较好的灵敏性和选择性。

    2016年01期 v.39;No.151 93-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1152K]
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  • 水杨醛基荧光素腙的合成及对Cu~(2+)的识别

    武鑫;南明;刘洋;双少敏;董川;

    以荧光素、水合肼和水杨醛为原料通过两步反应合成了一种简单的、新型的荧光素衍生物水杨醛基荧光素腙(CSFH),采用红外、核磁、质谱、元素分析等手段对其进行了表征。通过吸收光谱考察了它与金属离子的相互作用,结果表明CSFH对Cu~(2+)有很好的选择性识别性能。

    2016年01期 v.39;No.151 99-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 627K]
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  • TNS与人中心蛋白2作用的荧光光谱研究

    赵亚琴;楚雪峰;

    在0.01mol/L Hepes,pH 7.4及室温条件下,采用荧光光谱研究了探针2-对甲苯胺基-6-萘磺酸(2-p-toluidinylnaphthalene-6-sulfonate,TNS)与人中心蛋白2(human centrin 2,HsCen2)的作用。结果表明,与HsCen2结合后TNS荧光峰位置发生蓝移,荧光强度明显增大;440nm处滴定曲线表明HsCen2与TNS的结合比为1∶1;通过Frster无辐射能量转移原理,计算得到TNS与HsCen2中Tyr172的距离为r=2.13nm;疏水性相互作用是TNS与HsCen2作用的主要驱动力。

    2016年01期 v.39;No.151 103-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 820K]
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  • 碳点的制备及其光电响应的研究

    闫菊平;王英特;陈莉;张勇;李乐;郭艳;张玉琦;周丹丹;

    以蔗糖为碳源制备了碳点,用透射电子显微镜、红外光谱、紫外光谱和荧光光谱进行了表征,该碳点呈准球形,粒径在2nm左右,并且表面带有羟基、羧基等水溶性基团。碳点溶液的最大吸收波长为286nm,最大荧光发射波长为526nm。溶液酸度对荧光强度和发射峰的位置有一定影响。将制备的碳点沉积于ITO电极表面后,进行光电流、光电压测试,与空白ITO电极相比,修饰后的电极光电流增大3.3倍,光电压增大5.3倍。

    2016年01期 v.39;No.151 108-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 902K]
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  • 大同市自来水样品调查中四氯化碳的测定分析

    李东云;张超玥;王海雁;高泽勋;冯锋;

    按照国家颁布的《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006),2015年4月在大同辖区内应用顶空气相色谱法对160份水样中的四氯化碳含量进行了抽样检测,该法标准曲线的相关系数R>0.999,相对标准偏差(RSD)为1.80%-9.07%,其加标回收率为90.7%-108.1%,检出限0.015μg/L;水样合格率100%。同时考察了末梢水经煮沸5min、活性炭过滤及某品牌饮水机处理后四氯化碳的含量变化,检测结果与末梢水源数据相比有显著性差异(P<0.05)。

    2016年01期 v.39;No.151 113-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 619K]
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生命科学与环境科学

  • 小果卫矛——山西省卫矛属一新纪录种

    秦浩;王烨;赵小娜;张峰;

    2015年8月20日在垣曲县解峪乡原中村发现了卫矛科(Celastraceae)卫矛属(Euonymus)小果卫矛(Euonymus microcarpus(Oliv.)Sprague)的山西省野生分布。小果卫矛为至今发现的山西天然分布卫矛属植物中的唯一常绿植物。小果卫矛在我国分布于湖北、陕西、河南、四川和云南等省,此前在山西并未见报道。至此,小果卫矛的发现使山西卫矛属的记录变为10种1变种。

    2016年01期 v.39;No.151 117-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 408K]
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  • 双酚A激活雌激素受体与NF-κB信号通路促HepG2增殖的作用研究

    吉鹏宇;史通麟;晋小婷;郎超;李卓玉;

    研究了双酚A(BPA)对肝癌细胞HepG2增殖的影响及其分子机制。通过MTT实验发现,在环境浓度BPA(1×10-8 mol/L)暴露下,人肝癌HepG2细胞增殖显著升高[(156±2.48)%]。Western blotting和实时定量PCR结果显示,环境浓度的BPA处理HepG2细胞24h,细胞中NF-κB以及其下游相关炎症因子IL-1β、TNF-α的转录均明显上调。免疫荧光染色结果显示,BPA处理导致HepG2细胞内ROS显著上升;而ROS抑制剂NAC及雌激素受体抑制剂ICI 182 780均可有效抑制由BPA引起的细胞增殖和胞内p65上升。研究结果表明,BPA通过激活HepG2细胞中的雌激素受体诱导了细胞ROS的产生,随后引起细胞内炎症因子表达上调,促进细胞增殖。

    2016年01期 v.39;No.151 120-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 1445K]
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  • 八肋游仆虫CK2α-1基因的表达需要+1位编程性翻译移码

    王昭;王软林;梁爱华;

    酪蛋白激酶Ⅱ(CK2)在细胞周期,细胞增殖与细胞生长,细胞生存和细胞死亡过程中起着十分重要的作用。为了研究单细胞真核生物中CK2的结构与功能,我们通过分析八肋游仆虫转录组数据得到了七个CK2编码序列,包括四个α亚基和三个β亚基序列。以大核基因组和cDNA为模板对七个基因进行了扩增与鉴定,将其分别命名为EoCK2α-1,EoCK2α-2,EoCK2α-3,EoCK2α-4,EoCK2β-1,EoCK2β-2和EoCK2β-3。序列分析表明EoCK2α-1需要发生+1位的编程性翻译移码,利用在酵母中研究编程性翻译移码的双荧光素酶报告检测体系对EoCK2α-1移码率进行了研究。

    2016年01期 v.39;No.151 127-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 354K]
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  • 莜麦Permatin蛋白的重组表达及抗尖孢镰刀菌活性分析

    焦慧娟;刘健;石亚伟;

    病程相关蛋白(Pathogenesis related proteins,PRPs)是植物在受到病原菌侵染或者非生物胁迫时大量分泌的一种参与协同防御的蛋白。将莜麦病程相关蛋白permatin基因克隆到原核表达载体pET32L,构建pET32Lpermatin重组子,转化大肠杆菌E.coli BL21(DE3)菌株表达,经Heparin Sepharose fast flow离子柱、Sephacryl S-200凝胶柱纯化获得分子量大小为82kDa的电泳纯的NusA-Permatin。通过滤纸片法及荧光显微镜分析重组蛋白对尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)的影响,结果表明:Permatin能够显著抑制F.oxysporum菌丝生长,导致F.oxysporum菌丝体形态异常。此外,DCFH-DA荧光探针检测显示,Permatin蛋白作用尖孢镰刀菌的初期引起菌丝体活性氧含量的升高。这些结果表明Permatin蛋白不仅能抑制尖孢镰刀菌生长,还能引起菌体形态变化和细胞体内活性氧水平的升高。

    2016年01期 v.39;No.151 133-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 1995K]
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  • 运城盐池湖区藻类植物组成及与盐度关系

    吕虹瑞;王飞鹏;李超;李砧;冯佳;吕俊平;谢树莲;

    为了解运城盐池湖区藻类植物的组成及与盐度的关系,对该区域进行了4次调查采集和种类鉴定,并分析了优势类群,对盐度和藻类分布的关系进行了回归分析。研究结果表明:(1)该区域藻类植物共9门,55科,120属,366种,以蓝藻门、绿藻门和硅藻门种类居多,随着盐度增加,绿藻门种类有所减少,而蓝藻门和硅藻门种类有所增加,真盐和高盐水体与淡水和混盐水体相比,种类明显减少;(2)优势类群有11个属,包括颤藻属(Oscillatoria)、衣藻属(Chlamydomonas)、栅藻属(Scenedesmus)、针杆藻属(Synedra)、脆杆藻属(Fragilaria)、舟形藻属(Navicula)、桥弯藻属(Cymbella)、菱形藻属(Nitzschia)、裸藻属(Euglena)、鳞孔藻属(Lepocinclis)和扁裸藻属(Phacus),包含的种数在各水体总种数中占到34%~49%;(3)多数种类对盐度的耐受性较差,只分布于淡水水体和混盐水体,有些种类对盐度的适应范围较大,在不同盐度水体中都有分布,还有少数种类只分布于盐度较高的水体中,盐度和藻类分布的回归方程为y=130.09e-0.114x。

    2016年01期 v.39;No.151 140-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 1314K]
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  • 硫化氢参与镉诱导拟南芥气孔的关闭

    乔增杰;王婷;金竹萍;刘志强;裴雁曦;

    以拟南芥为实验材料,利用分光光度法、显微观测法及药理学实验,研究了镉(Cd~(2+))、硫化氢(H2S)和脱落酸(ABA)处理对拟南芥野生型(wild type,WT)、abi5和lcd气孔运动的影响,以及H_2S合成酶L-半胱氨酸脱巯基酶(LCD)的活性和体内H2S含量的变化。结果表明:光照条件下,随着Cd~(2+)浓度的增加,野生型拟南芥气孔孔径逐渐减小,LCD的活性及内源H_2S含量依次升高。200μmol/L的CdCl_2可以减小abi5的气孔开度,且50μmol/L的H_2S也可以减小abi5和WT的气孔开度,而ABA并不能减小abi5的气孔开度,说明Cd~(2+)诱导的气孔关闭主要依赖H2S信号。实验进一步验证了这种现象:与WT相比,200μmol/L的CdCl_2对LCD缺失突变体(lcd)气孔开度的影响不大,加入H2S的供体NaHS后,lcd气孔关闭。研究发现,Cd~(2+)可通过增强LCD的活性,促进L-半胱氨酸分解生成H_2S,进而诱导拟南芥气孔关闭

    2016年01期 v.39;No.151 146-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 609K]
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  • 不同谷子品种黑穗病抗性及土壤酶活性分析

    刘丽青;仪慧兰;郭二虎;张艾英;王丽霞;

    选黑穗病抗性不同的3个谷子品种,研究致病菌黑粉菌对谷田土壤酶活性的影响,分析土壤酶活与植株抗病性的关系。研究发现,谷种拌病菌孢子播种后,3个谷子品种表现不同,冀谷20发病率0.3%,晋谷21发病率10.2%,长农35病穗发生率65.0%;在植株发育的拔节期和抽穗期检测根周土壤酶活性,拌菌组土样中过氧化氢酶(CAT)、多酚氧化酶(PPO)、蔗糖酶、碱性磷酸酶和脲酶活性增高,纤维素酶活性降低,说明病菌能诱导谷田CAT、PPO、蔗糖酶、碱性磷酸酶和脲酶活性增高,且CAT、PPO、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性水平在不同品种间存在差异,但脲酶活性差异出现在不同发育期之间,并无品种间差异。结果表明,黑粉菌进入土壤中可影响谷田酶活性,改变土壤微生态,土壤酶参与谷子植株对黑穗病的抗病防御生理过程,不同品种对土壤酶活性有较大影响。

    2016年01期 v.39;No.151 152-157页 [查看摘要][在线阅读][下载 879K]
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  • 基于SWAT模型的潇河流域地表径流模拟研究

    庞力驰;李洪建;高宗强;梁文彪;

    根据实测地表径流和降雨量数据,用SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型对汾河的二级支流-潇河流域的地表径流进行了模拟和验证,并分析了地表径流与降水量以及地表径流与土地利用之间的关系。结果表明:(1)SWAT模型可以较好地模拟潇河流域地表径流的年际和年内变化过程(率定期r=0.88;验证期r=0.78)。在降水量较多、产流较大的年份其模拟效率更高(r=0.98);(2)地表径流模拟值与降水量的变化呈显著正相关(r=0.865),且降水量的大小对地表径流的残差有影响;(3)在径流产流量贡献方面,林地最大(r=0.647),草地次之(r=0.581),耕地最弱(r=0.1),而在面积占比中草地(48.43%)却远大于林地(28.65%),可见一定程度上草地保持水土,涵养水源的能力要略好于林地。

    2016年01期 v.39;No.151 158-164页 [查看摘要][在线阅读][下载 1062K]
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