建设管理
1. 北京土地市场的赢者诅咒现象
李恩源, 刘洪玉, 朱恩伟
土地市场是房地产市场的重要组成部分，是房地产市场能否实现平稳健康发展的关键，对宏观经济、政府财政和金融稳定具有重要影响。然而，中国土地市场中参与者盲目扩张、不理性购地的现象突出，不利于稳地价、稳房价、稳预期政策目标的实现和土地市场的健康发展。该文利用北京土地市场企业参与竞拍的微观数据，分析赢者诅咒现象是否存在；并通过构建股票市场收益率的决定模型，分析其影响因素。结果表明：赢者诅咒现象存在于北京土地市场，市场会对最终出价溢价率高的竞得者产生负面评价，联合竞拍等方式有助于参与者合理出价。
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2. 上市房企购地行为与企业资本市场表现
陈子潇, 梁尧, 刘洪玉
研究上市房企购地行为与其资本市场表现的关系，有助于上市房企进行市值管理以及资本市场投资者评价、选择上市企业。该文以中国A股上市房企为研究对象，通过回归分析研究房企在2009—2021年间购地数和进入城市数等购地行为对企业投资价值和风险的影响。研究结果表明：整个研究期间，上市房企投资价值与进入城市数之间存在倒U形关系，一定范围内企业投资价值随着进入城市数的增多而提高；在2017年以来的市场下行期，进入城市数对房企投资价值的提高效果降低，同时对房企风险的提高效果增大，表明资本市场对房企区域扩张型购地的反应发生了变化；购地数对房企资本市场表现的影响不及进入城市数显著；非国有、小型或上市时长较短房企的资本市场表现受其购地行为的影响更显著。建议房企关注资本市场的反馈并及时调整购地策略；资本市场投资者关注区域深耕型房企；政府要重视市场结构变化，从关注房企投资需求向关注最终空间使用需求的方向转变。
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3. 建筑工业噪声对工人学习效率的影响——基于脑电的研究
曹新颖, 郑德城, 秦培成, 李小冬
为研究建筑工业噪声对建筑产业工人学习效率的影响，招募29名建筑工人作为被试进行实验。将工业噪声类型分为平稳噪声与复杂噪声，每组被试均随机进行特定噪声类型下的对照组（日常白噪声）、低噪声组（均值60 dB（A））、中噪声组（均值70 dB（A））和高噪声组（均值80 dB（A））4个不同级别噪声干扰下的实验。通过脑电（EEG）特征提取与认知科学结合的方法收集并研究被试在不同噪声类型与级别下的行为与认知状态数据。结果显示：与平稳噪声环境相比，复杂噪声环境更容易导致工人的学习效率降低。相同噪声类型下，噪声级别大小对工人学习效率的影响无显著差异。不同噪声类型对工人认知状态的影响无显著差异。复杂噪声环境下不同级别的噪声对工人认知状态的影响无显著差异。平稳噪声环境下不同级别的噪声对工人的认知负荷的影响不存在显著差别，但是对注意力的影响存在显著差异。相关性分析结果表明：注意力与认知负荷呈负相关，反应时间与正确率不相关，注意力和认知负荷与正确率不相关，注意力与反应时间呈负相关，认知负荷与反应时间呈正相关，由此验证了认知状态在噪声与工人的学习效率之间存在中介效应。该研究结果为制定针对性措施降低噪声对建筑工人认知状态的影响提供了科学依据。
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4. 塔吊与工人空间交互下危险场景自动检测
张知田, 王园园, 罗柱邦, 郭子扬, 郭红领
塔吊作业具有持续时间长、范围大以及与工人空间交互复杂的特点，导致塔吊事故频发且往往损失重大。为了提升塔吊运行相关危险场景检测的及时性和有效性，该文基于信息化手段，提出了塔吊运行过程中危险场景的自动检测方法。该方法基于建筑信息模型（BIM）、传感器和计算机视觉等技术，通过获取塔吊运行状态与工人作业状态，分析两者之间的空间交互关系，在判别规则的基础上实现了危险场景自动检测。案例应用表明，该自动检测方法是可行的和有效的。
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5. 专家危险识别轨迹对建筑工人安全教育的影响——来自眼动实验的证据
付汉良, 谭玉冰, 夏中境, 郭晓彤
建筑行业的大多数事故是由未被识别的安全隐患引起的。该研究将专家危险识别眼动模型示例（EMMEs）引入建筑工人安全教育过程，并探究它对不同经验程度工人的安全教育效果。根据是否进行EMMEs干预划分实验组及对照组，并搭建8个虚拟的施工现场危险场景作为实验刺激素材，使用眼动仪分别记录高、低经验组建筑工人对不同场景下危险识别过程中的眼动数据，并从识别准确率、识别完成时间和识别顺序规范性3个维度探究危险识别绩效的变化。结果表明：EMMEs干预组的危险识别绩效显著高于无干预组；在危险识别前测实验中，高经验组的识别绩效远好于低经验组；EMMEs的干预效果具有专业知识逆转效应，低经验组识别绩效在干预后的提升程度远好于高经验组。该研究证实了EMMEs对施工安全教育的影响效果。
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6. 新型建筑工业化视角下集成数字交付理论体系构建
卢昱杰, 卢家辉, 王硕, 毛晔, 张绮珑
集成数字交付（IDD）是一种新型项目管理模式，它利用数字化技术整合工作流程并连接项目利益相关者，能够为新型建筑工业化提供管理机制层面的支持。目前，中国IDD模式的实践仍处于起步与探索阶段，存在实施流程不明确、技术体系不清晰和数据利用不高效的问题。针对这些问题，该文结合中国装配式项目的工程管理特征，构建了IDD理论体系，涵盖项目流程框架、关键技术体系和数据应用模型3个部分。利用价值链模型和典型工程案例分别从理论与应用角度分析了IDD模式为建筑业带来的赋能和增值效果，为中国建筑业推广IDD模式提供了科学依据和实践指导。
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7. 基于本体的公路工程安全领域知识建模和应用
刘广宇, 安芃, 伍震, 胡振中
针对工程安全管理中普遍存在的知识缺口问题，提出一套基于本体技术实现领域知识建模和更新的方法。以公路工程领域为范例，从行业标准规范的文本数据中自动提取安全知识，构建领域知识图谱；通过知识模型与建筑信息模型（BIM）的结合，开发安全管理应用场景，展示本体引导的知识图谱对工程安全管理的辅助作用。领域本体在知识图谱中作为本体层结构，表示为一个包含7个层级、390个有效节点的多维度层状结构；基于本体层的引导开发知识提取算法，从海量文本中提取网状知识结构，形成知识图谱的数据层。知识模型的更新采用由数据层到本体层的知识流动方式；提出基于类属关系、构成关系和实体核心词聚类的3类方法，实现本体层的更新。将知识模型关联实际项目的BIM，从安全管理的应用层面出发，验证了本体的引入在知识的组织和扩展中起到良好效果，展现了知识模型与BIM的结合呈现出的智能化应用前景。该研究为领域知识图谱的构建、更新、应用全过程提供了一个完整的范例，对于本体更新过程实现了方法创新，拓展了知识图谱的应用领域和技术思路，有助于提升工程安全管理的信息化水平。
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8. 工程建设企业创新的影响机理
张亚坤, 张旭腾, 唐文哲
在业务开展过程中，工程建设企业要解决技术问题、协调多方关系、适应客户需求及市场条件、兼顾环境保护和社会发展，企业需要通过不断创新提升自身能力，如何促进创新已成为工程建设企业面临的关键问题。该文从工程建设企业的视角出发，通过问卷调研和访谈对工程建设企业创新进行了系统、深入的分析，构建了工程建设企业创新理论模型，综合考虑工程项目创新和企业创新能力，揭示了工程建设企业创新的影响机理及其对企业绩效的关键作用，揭示了企业创新制度、组织间知识共享、项目实施流程、工程项目创新、企业创新能力与企业绩效之间的关系。结果表明：企业创新制度能够影响组织间知识共享和项目实施流程，进而促进工程项目创新和提高企业创新能力，最终实现企业绩效提升。该研究结果可为工程建设企业提供重要的理论和实践指导。
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9. 宁夏“互联网+城乡供水”工程项目建设运维影响要素分析及管理建议
赵珩, 李芍毅, 唐文哲, 王忠静, 胡森昶
“互联网+城乡供水”工程项目旨在满足城乡居民用水需求，推动地区经济社会发展。该文选择宁夏“互联网+城乡供水”工程项目为研究对象，基于文献综述和专家访谈，结合“互联网+城乡供水”工程项目特点，辨识出“互联网+城乡供水”工程项目建设运维的13个影响要素。应用因子分析法进行关键因子提取，得到3个关键要素组：“互联网+城乡供水”工程项目利益相关方合作管理、“互联网+城乡供水”工程项目信息化管理、“互联网+城乡供水”工程项目标准化管理。据此提出了相应管理建议：加强“互联网+城乡供水”工程项目利益相关方合作管理；搭建“互联网+城乡供水”工程项目信息化管理平台；推行“互联网+城乡供水”工程项目标准化管理。该研究揭示了“互联网+城乡供水”工程项目全生命周期管理重点问题，提出了针对性解决措施，并为“互联网+城乡供水”建设运维管理信息化与标准化提供了依据。
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10. 伙伴关系视角下“互联网+城乡供水”工程管理——以宁夏供水系统为例
彭颖政, 李芍毅, 胡森昶, 吴泽昆, 唐文哲, 王忠静
在国家推动重大水利工程建设的背景下，宁夏地区积极参与“互联网+城乡供水”工程的建设。“互联网+城乡供水”工程管理是决定“互联网+城乡供水”工程成败的关键，但是现有研究仅浅析了供水工程管理在城乡供水工程中的应用，缺乏供水工程管理、伙伴关系与项目绩效关系的实证研究。该文以宁夏地区供水系统为例提出基于伙伴关系的供水工程管理模型，并通过调研问卷建立结构方程模型进行验证。该研究结果揭示了“互联网+城乡供水”工程管理、伙伴关系与项目绩效之间的作用机理；验证了利益相关方的伙伴关系有助于加强工程前期论证与设计管理、施工管理和运维管理，进而实现供水系统运行和项目绩效。该研究结果可为“互联网+城乡供水”工程管理提供理论与实践指导。
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水利水电工程
11. 灌区对塔里木盆地西部极端暴雨的影响
刘家辉, 倪广恒
塔里木盆地灌区支撑着当地的经济和社会发展，而近年来盆地内部的暴雨事件严重威胁人民群众的生命财产安全。该文通过中尺度气象模式（WRF）设置有无灌区的对比模拟实验，以2021年6月15日盆地西部的暴雨（“6·15”暴雨）为例，发现灌区使暴雨强度增加，并揭示了灌区对暴雨水汽输送过程和暴雨形成的影响机制。结果表明：由偏东急流引起的大量水汽向盆地西部输送是“6·15”暴雨形成的主要原因；灌区对水汽输送的阻挡作用使输送区域至暴雨区域的水汽增加，且灌区和山区地形的共同影响使水汽抬升作用增强，导致更多水汽在暴雨落区集中，使暴雨雨量增加。
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12. 基于Kalman滤波的供水管网水力模型用水量动态估计
吴珊, 吴雨晨, 侯本伟, 韩宏泉
节点用水量的动态估计是供水管网水力模型动态更新的主要工作，以扩展Kalman滤波（EKF）为代表的数据同化方法已被应用于管网水力模型参数动态校核和估计中，但现有研究未考虑用户节点24 h用水模式对节点用水量估计的影响。该文研究了节点用水模式先验信息对EKF方法节点用水量动态估计结果的影响。根据用户24 h的用水模式和t时刻用水量估计值预测t+1时刻节点用水量，并采用t+1时刻管网测量数据校正t+1时刻节点用水量预测值。案例管网的应用结果表明：与现有研究中应用的EKF方法相比，考虑用水模式的扩展Kalman滤波（IEKF）方法对应的用水量估计平均绝对百分比误差降低了15.93%，节点用水量时变曲线的Nash-Sutcliffe效率（NSE）系数值提高了0.40，且2种方法的计算时间相近；与推断测量Kalman滤波（IMKF）相比，IEKF方法对应的用水量估计平均绝对百分比误差降低了12.20%，节点用水量时变曲线的NSE系数值提高了0.35，计算时间缩短了99.8%。在节点用水量估计问题中，考虑用水模式可以显著提高EKF方法的计算精度。
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13. 北京市污水处理系统温室气体排放及未来预测
王明, 何国华, 窦鹏, 秦长海, 赵勇, 朱永楠, 姜珊
污水处理系统作为重要的温室气体排放源，其低碳运行受到国内外学者广泛关注。该文基于北京市污水处理流程，构建了污水处理系统温室气体排放核算体系，对2010—2020年全市污水处理系统的温室气体排放规模进行核算，并预测了2035年不同情景下的温室气体排放特征。结果表明：2010—2020年北京市污水处理系统排放的温室气体总量明显上升，年均增幅达6.03%；污水处理是温室气体排放最多的环节，其直接和间接排放的温室气体总量占整个系统的51.27%；不同处理标准和处理工艺的排放强度差异明显，北京地方标准的排放强度大于国家标准，处理能力较高的膜生物反应器（MBR）工艺排放强度是目前普遍使用的厌氧-缺氧-好氧（AAO）工艺的1.77倍；在基准情景、高标准出水情景、低碳排放情景下，2035年北京市污水处理系统的温室气体排放量均会增加，其中低碳情景的增幅最小，但投资和占地面积分别需要多增加49.95亿元和192万m²。基于该研究结果，从源头、过程和终端3个方面提出了相应温室气体减排建议。
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14. 基于多角度投影方法的砂土颗粒三维形态表征
谢维强, 张晓平, 刘晓丽, 周小雄, 刘泉声
砂土颗粒的形态学特征（尺寸和形状）对于评估砂土材料的力学特性至关重要，因此准确地量化其三维形态学特征是研究砂土材料力学特性的前提工作。相比三维测试（表征）方法，二维测试（表征）方法具有测试方式多、程序简单、成本低等优点。为研究二维图像对砂土颗粒三维形态的表征，利用三维激光扫描技术获取砂土颗粒的三维点云数据；然后利用计算机算法重构砂粒的三维模型，准确快速地自动提取砂粒的三维形态特征；借助算法获取了随机单一投影法、最大最小投影面积法（选自1 000张投影）和三正交方向投影法下的砂粒二维形态参数；分析了二维参数与三维参数之间的相关关系，提出了基于砂土颗粒二维形态特征表征三维形态特征的可靠方法。结果表明，砂土颗粒的三维尺寸（长、宽、厚）可使用相应的二维尺寸估算（线性拟合系数R²=0.735~0.994）；3种投影方法中，最大最小投影面积法和三正交方向投影法可准确地估算砂土颗粒的三维形态，为砂土材料的快速定量化表征提供了实用方法。
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15. 基于文献计量学的土壤盐渍化研究动态定量综述
王忠静, 于蘇越, 许兴
土壤盐渍化研究纷繁复杂，传统的文献综述方法因主观性强较难全面准确把握学科动态。该文引入文献计量学，提出了一种学科方向研究动态的定量综述方法；基于WoS (Web of Science)和中国知网(China National Knowledge Infrastructure，CNKI)数据库近30 a土壤盐渍化及盐碱地治理与利用的相关文献，定量综述了该学科领域研究动态和发展趋势。结果表明，国内外土壤盐渍化研究呈上升趋势，但总体上处于研究的初始阶段，仍有很大发展空间；中国、美国、印度、澳大利亚等国在土壤盐渍化及盐碱地改良与利用研究上贡献突出，中国学者发表论文数量最多，是土壤盐渍化研究的主力；核心作者间合作密切，但跨背景、跨机构、跨国家的合作仍然较少；研究热点已从上世纪90年代的灌溉排水与盐碱地改良，转移到当前的土壤植物盐分互作机制及耐盐植物培育、土壤水盐调控机制与优化控制技术、盐渍土改良剂研发技术及其规模化应用、盐碱地遥感监测与盐渍化影响评价等方向，代表着土壤盐渍化及盐碱地治理与利用研究从排水改良为主向综合利用延伸的发展趋势。
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航空航天工程
16. 发汗冷却技术在飞行器上的应用及展望
陈忠灿, 张凯, 李枫, 赵月, 武健辉, 贺棋楝, 陈民
随着高焓、长时间热环境下飞行器热防护技术需求提升，新型空天飞行器亟待发展更高效的热防护技术。发汗冷却技术具有防热效率高、不改变结构雏形等优点，应用前景广阔。该文探讨了发汗冷却技术应用于飞行器热防护的优势和挑战，从性能评估快速计算、流动传热数值仿真、冷却机理与性能考核实验、效能最优控制算法和应用结构型式优化等方面进行了综述，总结了发汗冷却技术的研究现状和最新进展，分析了当前研究存在的问题，并给出了建议。系统复杂、冷却剂输运不均、工作过程不易稳定控制和建立高精度预测模型难度大是发汗冷却技术用于飞行器热防护时存在的难点。现有研究存在预测模型适用范围有限与准确度较低、实验测量手段单一、控制策略难以实现系统最优和新型结构方法缺乏工程细化方案等不足。微/介观尺度精细化数值计算模型、先进可视化实验测试手段、快速响应精确控制策略、自驱动与自适应结构工程化方案和主被动组合式热防护是后续研究的重点方向。
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17. 蛇形管内燃油变物性流动换热特性数值模拟
李玉, 王相钦, 闵敬春
蛇形管空油换热器可用于航空发动机的冷却，该文通过数值模拟研究了蛇形管内航空煤油的流动换热特性，分析了燃油入口流速、管壁温及蛇形管直管段长度对流动换热的影响，对比了直管段与弯管段、常物性与变物性下流动换热特性的差异。综合考虑换热器的紧凑度及燃油流过换热器时可能发生结焦，蛇形管内径取值2.0 mm，另外燃油流过蛇形管时被加热，温度可以升高数百摄氏度，燃油物性将会产生剧烈变化，因此本研究特别关注蛇形细管内燃油的变物性流动换热特性。研究结果表明：弯管段的对流换热系数明显高于直管段，但同时弯管段压降也显著增大；变物性的对流换热系数明显高于常物性，而变物性的压损明显低于常物性；变物性时管壁温对流动换热特性的影响较为显著，而直管段长度对流动换热特性的影响相对较弱。
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18. 基于射流飞控技术的环量控制阶段数值研究
王睿雯, 毕殿方, 黄旭东
环量控制技术通过调节射流喷气量实现翼型气动性能的提升，在Coanda效应作用下，翼型环量会发生改变，且尾缘后流场出现分离。目前环量控制的分离位置与射流位置、射流高度及射流强度的关系尚不明确。该文主要研究了Coanda效应对流场分布及升阻力特性的影响，并对环量控制的不同控制阶段进行了分析。首先，对NACA0012标准翼型进行尾缘修型，改变尾缘曲率和喷口高度等参数，验证环量控制的有效性；其次，在考虑攻角、动量系数、射流速度3个关键参数的情况下，引入Coanda偏转角，揭示了环量控制的Coanda效应的触发及抑制机理；最后，对NACA0012修型翼型和CC-E0020EJ环量控制翼型提出了分离预测思路。针对环量控制技术中2个控制阶段，通过推阻分解法对升力、阻力进行解构，解释了尾缘后流场分离与再附的超临界现象，提出了分离区域的分析方法。结果表明：Coanda偏转角可以作为动量系数与升力系数的物理判据，翼型下表面的压力损失导致超环量阶段的射流效率降低。
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19. 未知环境下无人机编队智能避障控制方法
黄号, 马文卉, 李家诚, 方洋旺
为保障固定翼无人机编队在未知障碍环境下的安全飞行，该文针对固定翼无人机编队飞行控制方法展开研究。在深度确定性策略梯度（deep deterministic policy gradient，DDPG）的基础上，引入贪婪选择构建了Greedy-DDPG算法，训练长机模型实现避障控制；并结合人工势场的方法和领从一致性设计了僚机群避障避碰控制策略，确保僚机能够规避障碍，跟随长机执行飞行任务。数值仿真实验结果显示，Greedy-DDPG算法的训练时长比DDPG算法的缩短了5.9%，避障的泛化能力得到提升；Monte Carlo仿真实验验证结果显示，该方法具有良好的鲁棒性。采用该方法可实现无人机编队协同飞行，对于保障无人机编队在未知环境中的飞行安全具有重要意义。
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生物医学工程
20. 宿主无损光照消毒技术综述
张婉清, 苏萍, 马建设, 巩马理
细菌、病毒等病原体给人类社会造成巨大危害。化学药剂、热能和紫外线被广泛应用于灭活有害微生物，但这些方法也会对病原体的宿主产生无差别伤害。宿主无损光照消毒技术能够在不损伤宿主细胞的同时灭活病原体，因而受到越来越多的关注。目前主流的宿主无损光照消毒技术包括207~222 nm远紫外线（far-ultraviolet C，far-UVC）、抗菌蓝光（antibacterial blue light）和低功率超短脉冲激光消毒。该文综述了这3种技术的基本原理、研究动态、适用场景和优缺点；对比了宿主无损光照消毒技术与传统紫外线消毒技术的技术特点；从理论模型建立和实际应用2方面提出了宿主无损光照消毒技术的研究展望。宿主无损光照消毒技术将有助于阻止大规模疫情中有害病原体的传播，可为食品保鲜和医疗产品消毒提供一种新方案，具有广阔的应用前景。
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期刊介绍
《清华大学学报（自然科学版）》创刊于1915年，已有百年历史，是中国最早同时以大学校名和“学报”冠名的期刊。《清华大学学报（自然科学版）》现由清华大学出版社出版，月刊。作为名副其实的“老字号”期刊，众多学术权威的力作与莘莘学子的处女作在其上交相辉映，使之成为清华大学自强不息、厚德载物的科学精神的见证。
《清华大学学报（自然科学版）》被多家国际性文献检索机构如Ei、CA、MR、РЖ、INSPEC、Zbl等及国内多家全国性文献检索机构如中文核心期刊要目总览、CSCD、CNKI 等收录。1999、2003年荣获第一、二届国家期刊奖，2005年荣获第三届国家期刊奖提名奖，2010、2013年荣获第二、三届中国出版政府奖期刊奖提名奖，2009年被评为“新中国60年有影响力的期刊”，2013、2015、2017年荣获全国百强科技期刊。