当期目录

2021年 第34卷 第4期 刊出日期：2021-07-30

  

特约稿件

分布式光纤声波地震波勘探技术

王昌, 尚盈, 王晨, 王英英, 刘小会

2021, 34(4):  1-8.  doi:10.3976/j.issn.1002-4026.2021.04.001

摘要 ( 622 )   PDF (5541KB) ( 501 )  

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随着常规和易采油气资源日渐减少，勘探开发复杂地质油气资源，对降低我国油气对外依存度,保障国家能源安全发挥着越来越重要的作用。复杂地质油气藏具有储层更薄、更深，非均质性更强等特性，现有地震波检测技术难以实现有效勘探。设计了一种用于油气地震波勘探开发的分布式光纤声波监测系统，使用光缆作为传感器来检测声音信号，采用基于背向瑞利散射的相位调制解调技术，实现了10 m的空间分辨率、-145.35 dB的声压灵敏度的测试，并进行了地震弹炮实地勘探，完成了地震波信号采集处理，获得了清晰的地层反演信息。

海洋科技与装备

生物搅拌槽中挡板结构对搅拌效果的影响

董巍, 韩少彬, 刘乃友

2021, 34(4):  9-13.  doi:10.3976/j.issn.1002-4026.2021.04.002

摘要 ( 467 )   PDF (2397KB) ( 256 )  

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利用Fluent软件，对无挡板搅拌槽和有挡板搅拌槽的搅拌效果进行了对比。基于有限体积法，采用RANS（Reynolds-averaged Navier-Stokes）模型对搅拌槽中的流场进行了模拟仿真，获得了搅拌过程中湍流的流速分布、压力分布和湍动能，对流场的结构形态进行了分析。结果表明：在搅拌槽中设置的挡板宽度越大，流场内的速度值波动就越大，速度矢量变化就越大，湍动能随之变大，有利于提高搅拌槽的搅拌效果；从压力分布上看搅拌槽中的最小压力均出现在距离搅拌槽底面0.12 m处；带档板结构搅拌槽的最小压力低于不带挡板的情况；搅拌槽中的挡板会导致流场中的速度矢量具有较强的旋流效应，流场内速度梯度变化较大，形成较强的涡流，有利于搅拌过程中发生更强烈的化学反应。

栅栏板护面下护岸越浪数值模拟

纪君娜

2021, 34(4):  14-20.  doi:10.3976/j.issn.1002-4026.2021.04.003

摘要 ( 366 )   PDF (2581KB) ( 147 )  

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护岸是一种常用的海岸和库区防护工程结构，被用于防御波浪与来流对陆域的侵袭。基于计算流体力学软件Fluent建立二维波浪数值水槽，在规则波条件下，模拟了光滑护岸和带栅栏板护面护岸的越浪过程。结果表明：栅栏板护面对越浪水体具有延缓作用，能有效地提升护岸的消波能力；通过比较不同坡度护岸和不同栅栏板间距的过顶越浪量，得出本文设计的护岸在较小坡度和较小间距条件下，消波能力显著。

海洋放射性现场探测谱仪的机械优化设计

冯现东, 张云燕, 张颖颖, 吴丙伟, 侯广利

2021, 34(4):  21-25.  doi:10.3976/j.issn.1002-4026.2021.04.004

摘要 ( 443 )   PDF (1927KB) ( 414 )  

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为提高海洋放射性现场探测NaI(Tl)谱仪的探测性能，采用蒙特卡罗仿真和统计计算方法，研究和分析谱仪封装、材料和尺寸等机械设计对探测性能的影响规律。综合考虑伽马射线衰减和密封、耐压及耐腐蚀等要求，开展谱仪的机械优化设计和海上现场检测实验。优化谱仪达到了对40K最小探测活度约0.30 Bq/L，现场测量相对误差为0.45%。该研究对海洋放射性现场探测谱仪的性能优化设计和现场应用具有重要的指导意义。

中药与天然活性产物

利湿通淋颗粒中小檗碱和益母草碱的质量控制

袁敏, 梁瑞雪, 刘青

2021, 34(4):  26-33.  doi:10.3976/j.issn.1002-4026.2021.04.005

摘要 ( 778 )   PDF (2417KB) ( 354 )  

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建立了利湿通淋颗粒中小檗碱和益母草碱的质量控制方法。采用Diamonsil C18柱（250 mm×4.6 mm，5 μm ），以乙腈-0.1%磷酸溶液（体积比为50:50），且每100 mL加十二烷基硫酸钠0.1 g溶液为流动相，流速为1.0 mL/min，检测波长为265 nm测定小檗碱的含量；采用Diamonsil C18色谱柱（250 mm×4.6 mm，5 μm），以乙腈-0.4%辛烷磺酸钠的0.1%磷酸溶液（体积比为24:76）为流动相，流速为1.0 mL/min，检测波长为277 nm测定益母草碱的含量。结果显示，小檗碱在0.052～0.520 μg质量范围内(r= 0.999 6)，益母草碱在0.039 6～0.396 0μg质量范围内(r=0.999 1)，进样量与峰面积均呈良好的线性关系。小檗碱的加样回收率为98.51%～102.1%，相对标准偏差为2.08%（n=6）；益母草碱的加样回收率为99.90%～102.6%，相对标准偏差为1.13%（n=6）。该含量测定方法专属性强、重现性好、操作简便，可用于利湿通淋颗粒的质量控制。

不同产地桑叶中黄酮类成分含量分析

张宪, 李岳

2021, 34(4):  34-39.  doi:10.3976/j.issn.1002-4026.2021.04.006

摘要 ( 664 )   PDF (1128KB) ( 327 )  

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应用高效液相色谱法检测全国不同地区采购的22批次桑叶中6种黄酮类化合物的含量，并进行精密度、稳定性、重复性和加样回收率试验以及含量试验。结果显示：精密度试验、稳定性试验检测色谱峰面积的相对标准偏差均低于1%，表明检测仪器与操作符合精密度的要求；不同产地桑叶中6种黄酮类成分的含量差异较大，其中，安徽亳州、四川绵阳、广西玉林地区采集的桑叶中黄酮总量较高，其次是河南商丘、浙江桐乡、江苏泰兴、湖北襄阳，而湖南邵阳桑叶的黄酮总量最少，提示不同产地桑叶中黄酮的含量有差异。采用高效液相色谱法测定桑叶中黄酮类成分的含量操作简便、稳定性及重复性较好。

安丘市野生中药资源现状

董学, 钟方晓, 李岩, 张会敏, 于蓓蓓, 王学荣

2021, 34(4):  40-44.  doi:10.3976/j.issn.1002-4026.2021.04.007

摘要 ( 507 )   PDF (1239KB) ( 366 )  

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为了全面了解安丘市的野生中药资源现状，采用样地调查、样线和普通调查相结合的方法，借助 GPS 等工具，对安丘野生药用植物资源展开调查及数据统计。结果共发现了野生植物品种335种，其中可入药的品种272种，山东省重点野生药用品种19种，《中国药典》2015年版收载的品种99种，发现山东省野生植物新记录6种。本次普查工作为今后科学规划安丘市的中药资源保护、利用与开发提供了可靠的数据支持，同时，新分布的出现丰富了山东省的植物物种。

药理与毒理

牡丹籽油微囊粉对异烟肼诱导的斑马鱼发育毒性的保护作用

邹鸿远, 朱成悦, 张姗姗, 孔锐琦, 张云, 刘可春

2021, 34(4):  45-51.  doi:10.3976/j.issn.1002-4026.2021.04.008

摘要 ( 492 )   PDF (2668KB) ( 189 )  

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为评价牡丹籽油微囊粉（PSO）对异烟肼（INH）发育毒性的保护作用，用不同浓度的PSO处理发育至2 h的斑马鱼胚胎，于处理后24、48、72、96 h观察幼鱼的死亡率、孵化率与形态学变化，确定斑马鱼对PSO的耐受剂量。通过死亡率、形态评分等指标评价PSO对INH诱导的斑马鱼发育毒性的保护作用。结果表明，PSO在20、40、80 μg/mL浓度下对斑马鱼发育没有影响，20 μg/mL PSO缓解了INH导致的斑马鱼幼鱼畸形情况，降低了INH导致的斑马鱼幼鱼死亡率。PSO对INH发育毒性具有保护作用。

斑马鱼血栓模型在中药活性成分筛选中的适用性

莫彩莲, 李杰, 王加珍, 刘鑫, 林圣华, 牟艳玲, 张云, 刘可春, 何秋霞

2021, 34(4):  52-59.  doi:10.3976/j.issn.1002-4026.2021.04.009

摘要 ( 603 )   PDF (1042KB) ( 298 )  

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为了考察斑马鱼血栓生成模型在中药成分活性筛选中的适应性，利用体外血小板聚集实验和体内斑马鱼血栓形成实验，分别检测中药单体对血小板聚集和血栓形成的影响。筛选模型选择3~5 d的野生型AB系斑马鱼以及转基因TG系（integrin αIIb: EGFP）血小板标记绿色荧光斑马鱼，利用三氯化铁诱导血栓形成，以凝血时间为指标，用20种中药单体成分处理斑马鱼，考察对斑马鱼血栓形成的影响。同时，采集大鼠全血制备富血小板血浆和贫血小板血浆，利用血小板聚集仪测定血小板聚集率，检测中药单体成分活性。结果显示：有7种中药单体成分具有抑制斑马鱼血栓形成活性，首次发现桃叶珊瑚苷具有明显的抑制斑马鱼血栓形成作用；体外血小板聚集实验结果显示有12种中药材成分具有抑制血小板聚集的作用，其中100 μg/mL 红景天苷的血小板聚集抑制率88.22%；利用斑马鱼血栓模型检测出的7种中药单体与体外血小板聚集实验结果一致。斑马鱼血栓生成模型对中药抗血栓活性筛选具有良好的适应性。

农业微生物

复合肥料中不同腐植酸质量分数对辣椒产量和品质的影响

范仲卿, 郭新送, 吴钦泉, 陈士更, 宋挚, 于晓东, 李巧玉, 王鹏, 丁方军, 马学文

2021, 34(4):  60-66.  doi:10.3976/j.issn.1002-4026.2021.04.010

摘要 ( 540 )   PDF (2066KB) ( 334 )  

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在大田条件下，以常规复合肥处理为对照，探究质量分数2%、4%、6%、8%腐植酸的复合肥对辣椒产量和品质的影响，并在连作条件下探究腐植酸复合肥的使用效果，设置常规施肥与6%腐植酸复合肥进行连续4年对比试验。结果表明：腐植酸可显著提升辣椒的产量和品质，且综合提升效果与腐植酸质量分数成正比；综合效益、产量及各项品质指标，6%腐植酸复合肥为最佳处理，当年即较对照组增产14.07%；腐植酸复合肥可有效减少连作对辣椒产量和品质的影响，综合产量、品质降低幅度明显小于对照组；第4年，6%腐植酸复合肥处理较常规施肥增产达33.6%。

臭氧水对土传病原真菌的杀灭作用

李红梅, 魏艳丽, 扈进冬, 杨凯, 刘宝军, 杨合同, 李纪顺

2021, 34(4):  67-72.  doi:10.3976/j.issn.1002-4026.2021.04.011

摘要 ( 1555 )   PDF (2168KB) ( 507 )  

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为探寻土壤绿色消毒方法，研究不同质量浓度的臭氧水对3种土传病原真菌尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）、立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）及灰霉菌（Botrytis cinerea）的杀灭效果。结果表明：质量浓度1.0~5.0 mg/L的臭氧水对3种病原真菌的孢子都有一定的杀灭作用，臭氧水质量浓度是影响杀灭率的主要因素，作用时间对杀灭率无显著影响；提高臭氧水质量浓度及增加浇灌次数能显著增强对土壤中3种病原真菌的杀灭率；臭氧水浇灌土壤能显著降低植株的发病率，但植株的生长受到抑制，添加木霉能消除这种抑制作用。

能源与动力

泡沫铜微孔表面池沸腾换热特性的实验研究

马清钊, 陈康, 葛艺, 冯嘉晖, 韩吉田

2021, 34(4):  73-79.  doi:10.3976/j.issn.1002-4026.2021.04.012

摘要 ( 458 )   PDF (2489KB) ( 494 )  

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利用改进电镀法制备了新型的泡沫金属铜微孔表面，通过扫描电子显微镜（SEM）测定泡沫铜上微孔表面的微观结构，实验以去离子水为工质，研究了光滑表面和微孔表面的池沸腾传热特性，获得了光滑和微孔表面的池沸腾传热曲线。研究结果表明，在相同的热流密度条件下，微孔表面的汽化核心在核沸腾区密度较大，可有效降低壁面初始沸点的过热度，显著提高池沸腾的换热系数，证明该表面可用于半导体制冷系统等大型功率电子器件散热。

双层皮带机防雨罩流场和粉尘浓度场分析

黄庭祥, 胡成功, 姜小辉, 孙晓, 曹亮, 赵红霞

2021, 34(4):  80-86.  doi:10.3976/j.issn.1002-4026.2021.04.013

摘要 ( 360 )   PDF (2578KB) ( 313 )  

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上层运煤下层运粉煤灰的双层皮带机比常规单层皮带机高度增加，为了确定双层皮带机防雨罩的最适高度，防止在17 m/s强侧风环境下粉尘泄露污染环境，以气固两相流理论为基础，运用Fluent软件分别在有无强侧风的条件下，对双层皮带机的防雨罩内流场和粉尘浓度场的分布进行数值模拟。计算结果表明，强侧风会强化双层皮带之间形成的流动漩涡，从而可能导致粉煤灰被吹动，当侧风速度为17 m/s时不会导致形成的漩涡强度过大，粉煤灰不会被吹到罩外。有侧风时防雨罩顶部会出现非常高流速（高达55 m/s）的风，在对其进行强度设计时必须考虑由于强风冲击造成的受力。有侧风时防雨罩内粉尘浓度最大位置出现在运煤皮带和煤堆交界处，其次是运粉煤灰皮带和粉煤灰堆交界处，当侧风速度为17 m/s时，防雨罩外部空间的粉尘浓度均小于4×10^-6 kg/m³，满足《煤矿安全规程》的要求。

生物传感器

电流型酶电极生物传感器抗可逆抑制剂干扰的测定方法

朱思荣, 毕春元, 杜祎, 张金玲, 高广恒, 张利群, 赵晓华, 杨艳

2021, 34(4):  87-94.  doi:10.3976/j.issn.1002-4026.2021.04.014

摘要 ( 373 )   PDF (2206KB) ( 351 )  

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电流型酶电极生物传感器在工业领域的应用中经常会遇到酶活性抑制剂干扰问题，在存在酶活性抑制剂的环境下，用酶电极生物传感检测，分析结果会显著偏低。根据电流型酶电极生物传感器的检测原理，设计了一种抗抑制剂干扰的测定方法，传感器正常定标完成后，先按正常方法进行测定，然后用样品加标样进行第二次测定，两次测定具有相同的酶抑制剂环境。通过两次测定结果比较，算出第二次测定所加标样的响应结果，计算出抑制剂对酶活的抑制系数，最终通过第一次测定结果和抑制系数计算出样品中待测物的浓度。这种测定方法能有效消除酶抑制剂对分析结果的影响，拓展酶电极生物传感器在工业领域中的应用范围。

交通运输

地铁换乘站交通功能评价指标体系

郑宣传, 沈瑜, 董晓春, 李明华, 浦姝

2021, 34(4):  95-103.  doi:10.3976/j.issn.1002-4026.2021.04.015

摘要 ( 566 )   PDF (2588KB) ( 877 )  

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针对地铁换乘站系统评价难题，建立了地铁换乘站交通功能评价指标体系，提出了各项指标的定义、计算方法与评分标准，构建了基于层次分析法的综合指标评价方法并探讨了权重系数，应用南京地铁7个换乘站开展算例研究，验证指标体系的有效性与实用价值。结果表明：建立的地铁换乘站交通功能评价指标体系能准确反映车站的现状问题，根据指标评分相似度可对车站进行归类，同类车站的共同特征表征明显；采用判断矩阵确定的指标权重系数满足一致性检验，得到的一级指标评分及总评分能够实现对车站整体状况的综合性评价。最后以柳洲东路站为例对车站评价结果提出方案优化建议，证实了成果的应用价值。

基于时空特征提取的城市轨道交通乘客出行目的地预测

朱士光, 四兵锋, 崔鸿蒙, 薛景文

2021, 34(4):  104-113.  doi:10.3976/j.issn.1002-4026.2021.04.016

摘要 ( 590 )   PDF (2380KB) ( 245 )  

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为满足城市轨道交通运营组织进行客流管控和行车调度的实时需求，提出了基于乘客OD时空特征的出行目的地在线预测方法。通过分析定义乘客OD时空特征矩阵，以乘客个体的历史自动售检票系统（AFC）数据为训练样本，提出了基于行程密度聚类的乘客OD时空特征提取方法。分析制定乘客实时进站刷卡信息与其OD时空特征矩阵的匹配规则，基于3种匹配情况分别提出了相应的目的地实时预测方法。以南京市轨道交通AFC数据为实例进行验证，结果表明本文提出的预测方法在高峰时段预测准确率、全天预测稳定性等方面效果良好，可为地铁运营组织提供参考。

其他研究论文

条件故障下3-元n-立方体的容错分析

秦学姣

2021, 34(4):  114-119.  doi:10.3976/j.issn.1002-4026.2021.04.017

摘要 ( 358 )   PDF (1304KB) ( 195 )  

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研究了条件边故障下3-元n-立方体中较大连通分支点的数目，进而证明了3-元n-立方体是(4n－6)-条件边故障强Menger边连通的。最后通过一个反例说明该结果是最优的。

基于数字摄影技术的动态变形数据的卡尔曼滤波分析

安丰亮, 张安梅, 杨明辉, 钟华, 孙晓臣

2021, 34(4):  120-126.  doi:10.3976/j.issn.1002-4026.2021.04.018

摘要 ( 436 )   PDF (4838KB) ( 304 )  

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为了进一步减弱非量测数码相机噪声对测量精度的影响，提高基于数字摄影技术的工程结构动态变形监测精度，采用标准卡尔曼滤波、方差补偿卡尔曼滤波、极大验后卡尔曼滤波和方差分量卡尔曼滤波分别处理了桥梁弹性大变形数据，研究卡尔曼滤波在处理动态变形数据噪声中的适应性，并进一步量化了方差分量卡尔曼滤波在数据处理中的优势。研究发现，方差分量卡尔曼滤波噪声处理较为稳定，且误差较小。该方法不仅适用于基于数字摄影技术的动态弹性小变形噪声处理，在处理基于数字摄影技术的桥梁动态弹性大变形噪声时，同样具有较好的效果。室内相似材料模型试验研究表明，经过方差分量卡尔曼滤波进行数据处理后，测量误差小于0.5 mm，能够满足变形监测的精度要求。