mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
水岩耦合演化自然电场近源效应与临灾前兆

水岩耦合演化是重大水害防控面临的核心科学问题之一。在全空间地电场探测中,自然电场可指示水体流向且对渗流演化行为的时域响应更超前,将其与激励电场、感应电场对物性的空间表征能力相结合,可提升探测的时空精度、获取水岩耦合演化监测及临灾预警的新突破。在裂隙岩体渗流、破碎岩体渗流等非饱和渗流及突变过程中,鉴于自然电场受流动电位控制且与水岩耦合演化、尤其是过水区的演化密切相关,故把在自然电场全空间监测工作中出现的、水流充分接近测点(含覆盖)时诱发的自然电场异常响应定义为一种近源效应,其主要特征为:①不存在过水事件时,自然电位随水流向测点的靠近而攀升、随水流与测点的远离而下降;②存在过水事件时,自然电位随水流向测点的靠近而攀升、随水流覆盖测点而出现相位突变(相对其他测点而言)和负向跳变、而后恢复攀升趋势但最终随着水流与测点的远离而再次下降;③因裂隙发育的非均质性,同一条测线上往往只有部分测点发生过水事件,这可根据自然电位的相位突变、负向跳变及视电阻率(或电阻率)图中的低阻演化等综合响应特征予以识别。利用自然电场法与直流电阻率法的并行探测关键技术,可实现地下水渗流状态及观测系统过水事件的有效判识;由此再对自然电位与直流电阻率数据进行耦合分析,由此实现对导水通道及富水区演化特征的精细解释和对水岩耦合演化趋势的超前预测,为矿井、隧道、地铁及其他地下空间工程中的重大水害防控提供有效方法。
基于功能性充填的CO_2储库构筑与封存方法探索

"30·60双碳"目标是事关人类命运共同体的重大战略决策,也是推进煤炭行业转型升级与高质量发展的风向标。煤炭作为高碳化石能源的提供者,在生产和消费过程中带来的大宗固废堆存、大型采空区形成和高碳排放等问题,是制约煤炭可持续开发利用与绿色健康发展的关键所在。秉持"变害为利"、"从哪来到哪去"原则,寻求资源高效回收、固废规模化处置、采空区再利用与CO_2封存的有机结合点,提出基于功能性充填的CO_2储库构筑与封存方法学术构想,探索"功能性充填材料制备→功能性充填与CO_2封存储库构筑→CO_2物理与化学协同封存→CO_2封存安全及环境风险评价"的CO_2封存新途径。具体开展工作包括:①创新了镁渣源头改性技术,研发了新型改性镁渣基矿用胶凝材料和CO_2封存用功能性充填材料;②提出了短-长壁充填无煤柱开采方法,初步构筑满足稳定性要求的CO_2封存空间,结合功能性充填理论与技术,进一步构筑满足密封性要求的CO_2封存储库,阐述了储库的结构及参数、工作原理;③提出了CO_2储库封存物理-化学协同技术途径,根据开采深度不同物理封存技术途径分为浅-中深部低压CO_2储库封存和深部超临界CO_2储层封存,揭示了碱性固废CO_2化学封存机制;④梳理了功能性充填的CO_2封存安全及环境风险评价指标体系,给出了CO_2封存安全性能及环境性能的评价方法。矿山功能性充填的CO_2封存技术的提出,为CO_2封存提供了新思路。基于封存材料、封存储库、封存机理与封存评价,形成了利用固废充填技术实现矿山CO_2封存的理论与技术构想。
微构造对煤层气的控藏机理与控产模式

煤层气单井产量差异性强,实际开发效果与预期差距较大。分析微构造对煤储层地质条件和对煤层气开发生产的影响,剖析不同微构造部位压裂改造效果、压降漏斗形态、煤粉产出、气水动态对地质-工程因素的响应,讨论"动态气藏"形成及微构造控藏机理,明确了微构造的控产特征。研究表明:微构造、煤层气地质条件与开发动态特征的耦合作用,造就了不同微构造部位产气效果的明显差异。在长期开发过程中,不断解吸的煤层气顺着优势降压方向运移汇聚至微构造高部位形成"动态气藏"。与常规天然气圈闭控藏机理不同,"动态气藏"是开发生产过程中气水分异和运移聚集形成的新生气藏,这一机理得到生产实践验证。正是受控于这一机理,即使浅埋藏泄压区或背斜轴部煤层含气量不高,但若处于微构造高部位也可能获得高产。因此,相比其他地质因素,微构造对开发过程的影响更为重要。煤储层流场(气场和水场)在不同解吸阶段的变化规律与微构造形态有关:在浅埋藏和正向微构造条件下,煤储层将优先解吸产气;在正向构造背景的负向微构造、独立负向构造、地下水径流区、断层及陷落柱附近、开放性围岩或压裂连通高含水层的井,其产水量较大;在正向构造背景的负向微构造部位,煤层气井可为周边井做贡献且后期高产,形成高产水高产气型井;在独立向斜部位,煤层气井可为周边井做贡献,形成高产水低产气型井;其他4种地质条件下的井为"无效排水"的高产水低产气型井。据此,划分出6类煤层气井,其中5类井与微构造密切相关。在正向微构造与斜坡,以高稳产和缓慢递减A型井为主;产量突停B型井起源于煤粉卡泵,主要分布在构造陡变部位;在负向构造部位,以持续高产水低产气D型井为主;在采空区、断层附近,以间断产气E型井为主。该成果改变了背斜轴部原位贫气等传统认识,有助于提高煤层气甜点评价和井位布署准确性,为预测未开发区相似地质条件煤层气井产能及开发规律提供了新的思路和依据。
厚煤层一次采全高低位厚硬岩层垮落致冲机理与防治

基于某矿31103工作面煤层及顶板的基本参数,结合该工作面已发生冲击事件,发现低位厚硬岩层垮落是该矿发生冲击地压的主要原因。为此,以防治低位厚硬岩层垮落诱发冲击地压为目的,选取该矿31103回采工作面顶板垮落控制为工程背景,采用现场调研、理论分析等方法,研究了厚煤层一次采全高低位顶板支托层与随动层的运动规律,建立了采空区侧向支承压力力学计算模型,揭示了低位厚硬岩层垮落诱冲机理。所获主要结论:①确定了工作面低位顶板岩层的基本参数,并计算得出了工作面低位岩层中较厚的协同垮落岩层。在工作面开采过程中,随动层随支托层运动发生同步变形,当工作面顶板发生大面积悬顶垮落时容易造成大能量动力现象;②建立了采空区侧向支承压力力学计算模型,得到了采空区侧向支承压力峰值位置距采空区边缘约为45 m,影响范围约为90 m,支承压力峰值约为55 MPa,31103工作面回风巷处于采空区侧向高支承压力影响范围。在工作面开采过程中,回风巷围岩应力已达到发生冲击地压的应力水平;③揭示了低位厚硬岩层垮落致冲机理:采空区侧向支承压力形成的高应力静载是主要冲击力源,回采工作面厚硬支托层与其随动层同时垮落造成的扰动动载是主要诱发力源,两者叠加作用导致冲击地压事故;④提出了针对性的防治措施:在本工作面同时采用水力压裂技术与爆破切顶技术;在下一临侧工作面则采取小煤柱护巷布置方式,并在采空区侧进行爆破断顶;基于上述卸压措施,在工作面继续推采过程中微震事件总体呈现为频次降低、单次能量减小、总能量减小的特征。
冲击地压"双驱动"智能预警架构与工程应用

冲击地压预测预警有助于全面掌握灾害风险程度,提前采取针对性防冲措施,可以有效降低灾害影响。冲击危险性等级、冲击危险性区域与潜在冲击时间的实时量化预测是冲击地压预测预警的核心。为此,提出"双驱动"冲击地压智能预警架构,结合物理驱动与数据驱动,动态实时确定工作面冲击地压的等级、时间及区域。在物理驱动的框架下,通过贝叶斯概率的综合模型,使用工作面实时微震数据、巷道实时应力、地震CT-微震等相关参数,对工作面冲击地压危险性等级进行动静态协同综合实时评价;在数据驱动的框架下,以微震大事件定量预测为切入点,构建一个结合普通卷积模块、循环神经网络模块与AR自回归模型的深度学习模型MSNet,利用工作面历史微震事件作为模型输入,定量动态预测未来几次微震事件发生的时间、位置与能量,继而确定冲击时间与危险性区域,并基于Unity3D软件开发了相应的冲击地压三维智能预警平台。创新性提出了基于物理及数据"双驱动"的冲击地压灾害预警技术,实现了冲击地压风险特征信息的动态智能预警预测和危险区域的三维可视化显示。平台的现场应用表明,具有冲击危险性的等级预测精度可达0.88。和现场微震记录相比,工作面微震事件位置坐标预测的平均精度达到0.977,时间预测的平均精度达到0.523,基于微震事件定量预测结果的冲击区域与时间确定和现场实际情况表现一致,显示出了良好的工程适用性。
关键层运动监测及岩移5阶段规律---以红庆河煤矿为例

煤炭开采引起的岩移规律一直是采矿领域难解的"黑箱"问题,研究揭示其内部作用机制与演变过程是科学解决采矿工程系列问题的理论基础。基于岩层控制的关键层理论,采用地面钻孔原位监测方法,开展了红庆河煤矿深井特大采高开采条件下覆岩内部移动规律的实测与反演研究。结果表明,覆岩由下向上逐步运移发展的过程呈现5阶段典型分区特征,分别为覆岩超前受压变形阶段、逐层向上断裂运移阶段、覆岩整体快速沉降阶段、上位岩层向下压实阶段以及覆岩整体稳沉阶段。依据5阶段岩移特征,拟合形成了覆岩超前运移的"类指数"岩移边界线,对应井上下超前影响范围分别为地表的340 m以及煤层的99 m;推演得到了关键层逐层向上断裂发展的83°断裂延伸角,对应320 m埋深以下关键层发生超前断裂、以上为滞后断裂。同时,对覆岩"横三区"的具体分布进行了划分;沿走向推进剖面,"类指数"岩移边界线与关键层断裂线之间的区域为超前变形区(煤壁支撑区),对应于岩移阶段1;关键层断裂线之后、直至井上下分别滞后工作面煤壁410和190 m的区域为离层区,对应于岩移阶段2~4;再后方的采空区为重新压实区,对应于岩移阶段5。覆岩关键层运动表现出对地表沉陷的显著控制作用,随着其逐层向上断裂运移,地表沉陷活跃度不断攀升,在主关键层结束其正向回转并开始反向回转时,地表沉陷开始进入峰值状态,且这种峰值的持续对应于覆岩整体的快速沉降;当上位岩层逐步压实下位岩层时,地表沉陷活跃度开始降低;直至主关键层运移稳定,地表沉陷活跃期结束、开始进入衰退期;表明地表沉陷盆地的最终形态直接受控于主关键层的运移状态。
二氧化碳开发非常规能源研究进展

介绍了二氧化碳和非常规能源的基本概况,着重综述了超临界CO_2置换煤层气、开采页岩气、开发页岩油、抽取地热能及置换开采可燃冰技术,分析对比了CO_2开发不同非常规能源的技术优势,并指出了CO_2开发非常规能源技术在地质基础、工程技术、开发经济性及环境风险等方面面临的挑战和不足,最后展望了其发展前景。
基于标记物与方程评估肾小球滤过率的策略进展

肾小球滤过率是评估肾功能的理想指标,通过外源的菊粉或内源的血清肌酐及基于肌酐衍生的公式法评估GFR存在诸多不足,临床迫切需要一种快速准确评估GFR的方法来避免不可逆肾损伤早期诊断的遗漏。近年研究表明,新内源标记物(β-痕迹蛋白与β2-微球蛋白等)组合法、新外源床边快速测定GFR技术(可见荧光注射液)、新的预测公式法(新型湘雅方程、 KeGFR方程等)和代谢组学法等研究,为临床快速评估GFR提供了可能性。本文简要回顾传统GFR评估方法,并讨论近年来评估GFR传统技术改良,重点分析适于中国人群评估GFR新技术的优势及不足,其目的是为了促进GFR新技术的临床转化。
碳中和时代下我国能量自给型污水处理厂发展方向及工程实践

基于碳中和背景及污水处理可持续、低碳运行理念,分析了我国污水处理厂不同水质、工艺类型、规模等条件下的能源消耗及能源回收特点,提出了以"碳改向技术+低耗高效复合脱氮技术+污泥厌氧共消化技术+污水热能回收技术+节能降耗技术"的污水处理新模式是实现我国能源自给型污水处理厂的关键,并提出我国污水处理厂实现碳中和应分为"完全能源自给"及"能源供应工厂"两个目标.此外,对基于此背景下建设的北京某再生水厂的理论能源自给情况进行了分析,结果表明,通过节能降耗、引入外源有机物、污水源热泵回收等措施,北京某再生水厂能源自给率由12.2%分别提高至17.1%、21.6%、84.7%.
运用NDVI-Albedo特征空间提取石漠化信息

石漠化是西南喀斯特地貌地区面临的最主要生态环境问题之一,对石漠化进行监测是其防治的一项重要工作。本文以威宁西部典型的石漠化研究区斗古乡为例,基于Landsat 8 OLI遥感数据,计算了研究区归一化植被指数(NDVI)和地表反照率(Albedo),通过NDVI-Albedo特征空间构建石漠化差值指数(RSDDI),对石漠化信息进行提取并对其进行精度验证。研究表明:基于NDVI-Albedo特征空间法构建的石漠化差值指数能够较为准确且便捷地对石漠化信息进行提取与分级,在中度石漠化及重度石漠化的制图精度均达到89%以上,提取效果较好,有利于西南喀斯特地貌地区对石漠化的定量评估与监测。
基于反赋权与MBCT-SR多维云模型算法岩爆预测研究

基于岩爆事故的模糊性与随机性特征,为解决在当前岩爆烈度等级预测研究中,通过正向云发生器经验式计算多维云模型特征值进而导致预测结果主观性较强的问题。本文选取应力比Ts = σθ/σt、岩石脆性指数B = σc/σt以及弹性应变储能指数Wet作为评价指标,结合机器学习理论,采用多维逆向MBCT-SR云发生器算法对岩爆等级进行预测,通过实例数据计算数字特征,建立多维云模型和动态适应度函数,最后选取优化算法反求最优权重。选取国内外192组岩爆实例数据对建立的模型预测结果进行验证,并与反赋权一维云模型、常规逆向云发生器多维云模型预测结果进行对比。研究结果表明:本文模型对岩爆烈度分级预测的精准率可达89%,岩爆倾向性预测准确率可达到100%,相对于其他模型具有更高的准确性,可为岩爆预测提供更加科学有效、切合实际的评价模型。
覆雪准则参数改进的高速列车转向架覆雪模拟

采用Realizable k-ω湍流模型,耦合离散相模型(DPM),对高速列车运行时的车底覆雪问题开展模拟研究.模拟中,考虑流场作用与颗粒-壁面碰撞特征2个方面,建立基于壁面阈值摩擦速度与颗粒-壁面捕捉角的壁面覆雪判别准则.选用Paradot开展的简单几何体覆雪试验作为原型,通过控制变量分析,对准则参数设置的合理性进行讨论.与原型覆雪的结果对比表明,以往研究中对覆雪准则相关参数的取值偏小,建议改进2个判别参数,分别为1.0 m/s与60°.利用改进参数的准则,对我国现有运营某型号高速列车运行时的转向架覆雪进行模拟评估.结果表明,转向架易出现覆雪的区域主要位于部件背风侧壁面及连接角落,尤其是中部构架横梁与齿轮减速箱,后转向架覆雪分布区域更分散.
含尿素饲粮中添加果寡糖对幼兔氮利用、血液尿素氮向盲肠微生物氮转移的影响

本试验旨在研究含尿素饲粮中添加果寡糖(FOS)对荷兰幼兔氮利用、血液尿素氮向盲肠微生物氮转移的影响。试验1:选择3月龄左右的幼兔10只,随机分为2组,每组5个重复,每个重复1只。2组分别在基础饲粮中添加10 g / kg尿素+50 g / kg葡萄糖(对照组)和10 g / kg尿素+50 g / kg FOS(试验组)。预试期3 d,正试期5 d。试验2:选择3月龄左右的幼兔12只,随机分为2组,每组6个重复,每个重复1只。2组分别饲喂与试验1相同的饲粮。试验期为9 d。屠宰前2 h试验动物分别口服2 g葡萄糖或FOS与40 mg ~(15)N-尿素混合的3 mL水溶液。所有的试验动物于08:00-09:00麻醉,并剖腹由背大动脉抽取动脉血处死。结果显示:1)试验组的氮沉积、基于摄入量的氮沉积和基于表观消化量的氮沉积均显著高于对照组(P<0.05)。2组之间营养物质表观消化及摄入氮、粪氮和尿氮均无显著差异(P>0.05)。2)试验组的盲肠内容物重量和盲肠内容物重量/体重显著高于对照组(P<0.05),试验组的盲肠内容物丙酸浓度显著高于对照组(P<0.05),试验组的盲肠内容物有机酸总量显著高于对照组(P<0.05)。3)试验组的近端结肠内容物总氮的~(15)N过显现量和~(15)N添加量的百分比显著低于对照组(P<0.05)。4)试验组肝脏内容物总蛋白氮含量显著低于对照组(P<0.05),试验组盲肠内容物总蛋白氮含量显著高于对照组(P<0.05)。5)试验组近端结肠内容物总微生物氮含量显著低于对照组(P<0.05),试验组的近端结肠内容物微生物氮的~(15)N过显现量和~(15)N添加量的百分比均显著低于对照组(P<0.05)。6)试验组门静脉血血清尿素氮的~(15)N过显现比例显著低于对照组(P <0.05)。综上所述,含有尿素饲粮中添加FOS可以显著提高荷兰幼兔体内氮沉积,但是饲粮蛋白质含量丰富时,不能使尿素转化为体内蛋白质。
有机硒与无机硒对蛋鸡生产性能及蛋硒含量的Meta分析

本试验通过Meta分析研究蛋鸡饲粮中补充有机硒或无机硒对其生产性能及蛋硒含量的影响。我们检索了从2015年1月1日至2021年7月1日在知网、维普、万方、Web of Science、ScienceDirect以及Pub Med等数据库中发表的有机硒或无机硒对蛋鸡生产性能及蛋硒含量影响的相关论文。通过Comprehensive Meta Analysis V3软件对提取的数据进行Meta分析。采用随机效应模型计算标准化均数差(SMD)和95%置信区间(95% CI)的估计值,在确定的1 921篇文献中共19篇文献(8 249只蛋鸡)符合条件纳入Meta分析。通过绘制漏斗图评估发表偏倚,利用Meta回归分析和调节效应分析解释异质性来源。结果显示:与无机硒相比,在蛋鸡饲粮中补充有机硒可以更有效地提高蛋鸡的产蛋率(SMD = 0.477%,P = 0.005)、蛋重(SMD = 0.697%,P<0.001)、料蛋比(SMD = -1.636%,P<0.001)及蛋硒含量(SMD = 5.965%,P<0.001)同时,在蛋鸡品种的选择上,海兰褐蛋鸡较优于罗曼蛋鸡,并且试验周期与添加剂量在模型中呈正相关。综上所述,在饲粮中添加有机硒对蛋鸡生产性能及蛋硒含量的提高效果优于无机硒,该结果可为探究硒在蛋鸡生产中的应用提供有益参考。
饲粮蛋氨酸水平对北京油鸡产蛋高峰期生产性能、蛋品质和血清生化指标的影响

本试验旨在研究饲粮蛋氨酸水平对北京油鸡(简称油鸡)产蛋高峰期(27 ~ 34周龄)生产性能、蛋品质和血清生化指标的影响,以确定产蛋高峰期饲粮蛋氨酸水平,为今后制定油鸡产蛋期饲养标准提供依据。采用单因子设计,选择体重无显著差异(P>0.05)的26周龄油鸡母鸡324只,随机分为3组,每组6个重复,每个重复6笼,每笼3只。各组随机饲喂3种粉状试验饲粮,饲粮代谢能(11.31 MJ / kg)和粗蛋白质水平(15%)相同,蛋氨酸水平分别为0.34%、0.42%、 0.48%。试验测定27 ~ 30周龄、31 ~ 34周龄、27 ~ 34周龄油鸡生产性能,30、34周龄蛋品质,34周龄血清免疫、抗氧化指标。结果表明:1)27 ~ 30周龄、31 ~ 34周龄,油鸡的周平均采食量、周平均蛋重、料蛋比、产蛋率、死淘率均不受饲粮蛋氨酸水平的显著影响(P>0.05)。饲粮蛋氨酸水平有影响27 ~ 34周龄产蛋率的趋势(P = 0.056)。27 ~ 34周龄,0.34%组的周平均蛋重最高,料蛋比较低。2)饲粮蛋氨酸水平显著影响30周龄蛋白高度和哈氏单位(P<0.05),其中0.34%组的蛋白高度、哈氏单位显著高于0.42%组(P<0.05),但和0.48%组差异不显著(P>0.05);饲粮蛋氨酸水平对34周龄平均蛋重有影响的趋势(P = 0.054),但对其他蛋品质指标影响均不显著(P>0.05)。0.34%组的蛋壳强度、蛋白高度、哈氏单位、蛋黄色泽、鸡蛋等级最高。3)饲粮蛋氨酸水平对34周龄血清谷胱甘肽过氧化物酶活性有影响的趋势(P = 0.052),饲粮蛋氨酸水平为0.34%时,血清总蛋白、白蛋白和溶菌酶含量最高,尿素氮、丙二醛含量最低,总抗氧化能力较高。综合考虑生产性能、蛋品质和血清生化指标的结果,建议油鸡产蛋高峰期(27 ~ 34周龄)饲粮蛋氨酸水平为0.34%。
鸡胰岛素耐受性及血液葡萄糖稳态调节研究进展

鸡具有极强的胰岛素耐受性,空腹血液葡萄糖浓度是大部分哺乳动物的2倍,却无任何有害效应出现。至今关于鸡对长期高血糖和胰岛素的耐受性机制尚未知。本文针对鸡特殊的胰岛素耐受性及胰岛素信号传导通径、葡萄糖转运体(GLUT)等进行综述,以期为解析鸡的糖代谢机制提供参考,也为人类糖尿病预防与治疗提供思路。
粪菌移植治疗难治性肠易激综合征的效果观察

目的观察粪菌移植(FMT)对难治性肠易激综合征的治疗效果,为该病的治疗提供参考。方法招募我院32例难治性肠易激综合征患者并分为治疗组(n=17)和对照组(n=15),两组患者均给予马来酸曲美布汀片口服,治疗组进一步通过鼻肠管行FMT。分别于治疗1个月和3个月时评估两组患者临床疗效及安全性,并严格记录不良反应。结果治疗组患者FMT治疗前、治疗1个月和治疗3个月时IBS-SSS评分和粪便分型逐渐降低(均P<0.05),而对照组患者这3个时间点IBS-SSS评分和粪便分型差异无统计学意义(均P>0.05)。FMT治疗前两组患者IBS-SSS评分和粪便分型差异无统计学意义(均P>0.05)。治疗1个月和治疗3个月时,两组患者IBS-SSS评分差异均有统计学意义(均P<0.05)。治疗组患者FMT治疗前、治疗1个月和治疗3个月时IBS-QOL和HAD评分逐渐降低(均P<0.05),而对照组患者这3个时间点的IBS-QOL和HAD评分差异无统计学意义(均P>0.05)。FMT治疗前,两组患者IBS-QOL和HAD评分差异无统计学意义(均P>0.05)。治疗1个月时两组患者IBS-QOL评分差异有统计学意义(P<0.05),而HAD评分差异无统计学意义(P>0.05)。治疗3个月时两组患者IBS-QOL和HAD评分差异均有统计学意义(均P<0.05)。治疗组患者症状缓解率高于对照组(88.2% vs 53.3%)。治疗3个月后两组患者均未出现明显不良反应且未发现传染性疾病。结论FMT对难治性肠易激综合征有一定的临床疗效,且安全可靠。
牦牛乳与豆乳比例、益生菌和浓缩果汁种类对发酵饮料品质的影响

以牦牛乳与豆乳为基质制备发酵饮料,探究二者之间的比例、益生菌种类和浓缩果汁种类对其品质的影响。在发酵结束和4 ℃冷藏21 d期间,对产品的pH、酸度、益生菌活菌数、乳酸、乙酸等参数进行分析,以探究牦牛乳与豆乳质量比例、益生菌(嗜酸乳杆菌LA-5、副干酪乳杆菌LC-01)和浓缩果汁(草莓、梨、桃、蓝莓)的种类对发酵饮料品质的影响。结果表明,益生菌的种类、牦牛乳与豆乳的比例以及添加浓缩果汁的类型对发酵饮料感官品质及益生菌活菌数有显著影响(P < 0.05) 。综合考虑,以副干酪乳杆菌为益生菌、牦牛乳豆乳质量比为50∶ 50的处理方式发酵,发酵结束后添加梨浓缩汁并进行冷藏的处理组是工业生产的较佳选择。
上海市公园绿地多环芳烃污染特征及风险评价

该研究选取上海市22个公园绿地,采集45个土壤样品,分析16种优控多环芳烃(PAHs)的含量,通过特征比值法和正定矩阵因子法识别和分析PAHs的来源及贡献率,并对公园绿地的PAHs健康风险进行了评价。结果表明,公园绿地土壤中的PAHs主要分为4个来源,焦化源(32.11%)>交通排放源(31.98%)>煤炭和生物质燃烧源(27.99%)>石油挥发泄漏源(7.92%)。健康风险评估表明公园绿地表土基本无致癌风险和非致癌风险,不会对人体造成伤害。
考虑台基影响的应县木塔地震响应有限元分析

为研究台基对应县木塔地震响应的影响,采用ANSYS有限元软件建立了八角形台基、上部木结构及考虑台基影响的应县木塔整体结构有限元模型,采用模态分析法得到了模型的自振频率及周期。分析得到了上部木结构的弱水平刚度方向,并对上部木结构和考虑台基影响的整体结构模型输入地震波激励,对比分析了两种模型的地震响应。结果表明:八角形台基的频率较高且各阶频率比较接近,当上部木结构的高阶频率与台基频率接近时,台基对上部木结构动力特性有较大影响。木塔东西方向为弱水平刚度方向。相比其他地震波激励,当长周期Tianjin波激励时,上部木结构和考虑台基影响的整体结构模型的加速度和位移响应更大。随着输入激励的峰值加速度增大,模型结构动力系数呈减小趋势。在相同峰值加速度的同种地震波激励下,考虑台基影响的整体结构加速度和位移响应均大于仅考虑上部木结构的情况。
山东省农业碳排放特征、影响因素及达峰分析

利用IPCC经典碳排放计算理论,基于农资投入、农田利用及畜禽养殖3类主要碳源,测算了山东省2000-2020年农业碳排放量,采用LMDI模型开展影响因素分析,并运用灰色预测模型GM(1, 1)预测2021-2045年碳排放量。结果表明: 2020年山东省农业碳排放量为1.58×10~7 t,农业碳排放强度为0.205 t·(10~4 ¥)~(-1)。2000- 2020年山东省农业碳排放总量呈先上升后波动下降趋势,农业碳排放强度逐年降低。农业碳排放源类贡献率由高到低依次为农资投入、畜禽养殖和农田土壤利用。2000-2020年16地市农业碳排放量及排放强度均呈现一定的区域差异,且有扩大趋势,菏泽农业碳排放量和平均碳排放强度均居首位。农业生产效率、农业产业结构、地区产业结构、劳动力因素对碳减排起到一定作用,地区经济发展水平和城镇化率因素为农业碳排放量增加的主要因素。预测结果表明,山东省农业碳排放量在2030年前已达到峰值,济南、青岛等9市农业碳排放量在2030年前已达峰,枣庄、东营等7市在2030年前未达峰,并针对山东省农业碳排放特征及影响因素提出减排建议。
稻渔系统碳固持与甲烷排放特征

稻渔系统("渔"是水产动物如鱼、蟹、虾、鳖等的统称)是利用稻田浅水环境在种植水稻的同时放养一定数量水产动物的复合稻作体系。稻渔系统中水稻和水产动物相互作用影响着稻田系统碳氮等元素的运转和循环,对稻田系统碳固持和碳排放是否和如何产生影响也受到关注。基于国内外的研究报道,本文分析了稻渔系统土壤有机碳和甲烷(CH_4)排放特征和影响因素。在土壤有机碳固持方面,与水稻单作系统相比,稻渔系统土壤(0~20 cm)有机碳总体呈增加趋势,主要与水产动物取食与排泄物转化和输入碳有关。在CH_4排放方面,不同研究存在差异,一些研究表明稻渔系统(如稻蛙、稻虾、稻鱼等模式)的CH_4排放显著低于水稻单作系统,而一些研究则发现稻渔系统(如稻鱼模式)CH_4排放显著高于水稻单作系统。稻渔系统CH_4排放主要受水产动物类群、水稻品种、稻田环境和种养措施等因素的影响。论文提出未来稻渔系统土壤有机碳固持和CH_4排放的研究应聚焦在: 1)长期定位监测研究稻渔系统土壤有机碳库的变化、CH_4等气体排放,通过长期定位观测,研究稻渔系统有机碳库和CH_4排放的动态特征;2)研究不同水产动物对稻田系统土壤碳库和CH_4等气体排放的影响机理;3)CH_4低排放水稻的育种和品种筛选,比较研究水稻与水产动物群体的配比、饲料和肥料投入比例、稻田水分管理模式、秸秆还田策略等,构建出适用于稻渔系统的固碳减排技术体系。
稻田土壤固碳关键过程的生物地球化学机制及其碳中和对策

稻田生态系统具有碳源和碳汇双重功能,调控稻田土壤固碳减排,对于保障我国粮食安全以及实现"碳中和"目标具有重要意义。近年来,国内外学者在稻田土壤有机碳周转过程与机制方面开展了大量研究,本文从土壤有机碳的来源、转化、稳定与技术调控等方面,总结和分析稻田土壤固碳过程和机制,并提出应对"碳中和"的策略。稻田土壤有机碳主要来源于水稻秸秆、根系、根际沉积碳、微生物同化碳以及有机肥等。外源有机碳输入土壤后,其分解矿化过程首先受控于有机碳溶出过程,而微生物矿化溶出的有机碳过程与土壤水分条件、养分含量及其计量比、微生物活性等因素密切相关。除了矿化释放的有机碳,其余部分主要是通过微生物的同化代谢,形成活体微生物及其残留物,最终以团聚体保护、矿物结合态保护、微生物残体保护等形式固持于土壤中。我国水稻土具有显著的固碳效应,近40年来的实测数据表明,在水肥管理和秸秆还田等多举措实施下,我国亚热带水稻土耕作层有机碳含量增加了约60%。采用增碳减排措施,优化稻作系统耕作方式和田间管理模式,建立碳减排生态补偿机制,推动稻作系统纳入"碳交易"市场,对实现"碳中和"起到了积极作用。所以,在今后的研究中,需要深入阐明稻田固碳功能形成机制,提升核算与预测稻田碳中和能力,加快稻田碳中和技术研发,为提前实现"碳中和"战略目标提供科技支撑。
装配式地铁车站不同结构型式对注浆式榫槽接头的力学性能影响

为研究装配式地铁车站结构型式和注浆式榫槽接头之间的力学性能影响关系,对比和分析了纯铰接接头结构、变刚度接头结构、刚性接头结构和现浇结构4种结构型式的内力和变形,并依托深圳装配式地铁车站结构方案选型,对比分析了高拱结构和坦拱结构对接头承载性能的影响。结果表明:1)非刚性变刚度的注浆式榫槽接头对于预制构件弯矩的调幅作用明显,具有较好的变形能力。2)高拱结构的AB和BC接头安全余量较坦拱结构更大,但是顶拱接头安全余量表现弱于坦拱其他接头;考虑到所有接头都处于线性阶段,综合考虑运输和投资等因素,最终选用坦拱结构。3)利用接头承载特征曲线对坦拱结构的各个接头承载能力进行验算,结果表明,接头均满足要求,且有较大的安全余量。
多次强动载荷下某船用钢力学性能试验研究

以典型船用钢材料Φ5 mm×4 mm的圆柱试样为研究对象,开展了5种冲击工况下的多次累积SHPB压缩试验。试验表明:材料的屈服强度随着载荷应变率的增加而逐渐增大,在塑性变形阶段,当应变率高于1 520 s - 1时,由于热软化作用的增强,dσ/dε逐渐趋于零;第2次强动载荷冲击后,材料的动态屈服强度出现跃升;前3次冲击加载过程中,材料吸能效率逐渐降低;第四次强动载荷冲击加载时,材料内部结构出现失稳,达到屈服破坏的临界状态,吸能效率反而增大,表明多次损伤累积效应可提升材料吸能效率。
官能团对起泡性能和泡沫稳定性影响的研究

浮选是分离微细物料的重要方法,起泡剂类型和泡沫稳定性显著影响浮选效果。本文选取醇类(MIBC)、酯类(DEP)和醚醇类(DGBE)三种起泡剂,通过实验研究官能团对起泡性能和泡沫稳定性的影响。实验用Foamscan测定起泡剂溶液的起泡性能和泡沫稳定性,用Tracker流变仪测定表面张力和气液界面黏弹模量。研究结果表明:起泡速率随表面张力的减小呈线性增大,当气液界面吸附起泡剂达到饱和时起泡速率最大,其中MIBC的起泡速率最高,DGBE最小;起泡剂浓度为临界质量分数时,起泡能力最大,MIBC、DEP和DGBE的临界质量分数分别为1.1%、0.4%和0.8%;气泡的大小随溶液表面张力减小而减小,气泡平均尺寸由大至小顺序为:DGBE >DEP >MIBC;在泡沫稳定性方面,醚醇类起泡剂最强,醇类起泡剂最差,同时MIBC、DEP和DGBE质量分数分别为0.4%、0.5%和0.8%时,起泡剂生成的泡沫最稳定。
基于固定翼载小型LiDAR与倾斜摄影数据融合的三维测图

通过实验研究,获取适用于固定翼载16线小型激光雷达系统三维重现的最优数据采集方案;以测区中的小型堆积体为研究对象,通过对倾斜摄影数据进行空三加密,生成点云后与机载LiDAR数据融合,并基于ICP(iterative closest point)算法对其精度进行改进,改进后计算出的土方量相对RTK(real time kinematic)实测值仅相差0.5%,解决点云稀疏、精度相对不高的问题;然后联合Visual Studio、LiDAR-DP等多平台使用移动最小二乘算法平滑点云后可解决点云冗余且噪声较多的问题,实现实景三维重现。
含碳二元系相变储热材料储热性能分析选择

相变储热技术与聚光太阳能发电技术相结合可以提高太阳能的利用率,减缓化石燃料燃烧带来的环境压力。本文通过分析相变储热材料的选择标准,对筛选出具有研究价值的含碳二元系相变储热材料的性能特别是热物理性能进行分析。研究发现,硅、硼、铝、铬、铁单质材料与碳元素形成的二元化合物或固溶体具有较高的熔点,形成的含碳二元系相变储热材料在高温相变储热领域应用前景广阔。在含碳二元系相变储热材料中, Fe-C二元合金可满足高温相变储热系统1100~1500 ℃的相变储热要求,当合金为含碳4.3%的Fe-C共晶成分时,Fe-C二元合金的相变潜热理论值为611 kJ/kg,热导率约为(40±16) W/(m·K),相变温度为1148 ℃,具有相对其他合金成分更为优异的综合储热性能可用于聚光太阳能热发电系统储热。
钠离子电池正极材料氟磷酸钒钠研究进展

钠离子电池因其原材料储量丰富、成本低、安全环保等优势在大规模储能、低速电动车领域具有广阔的应用前景。氟磷酸钒钠[Na_3V_2(PO_4)_2F3,NVPF]正极材料具有稳定的三维框架结构、高的理论比容量(128 mA·h/g)和高的工作电压(约3.8 V)等优点,已成为近年来钠离子电池正极材料研究的热点。然而,NVPF较低的电子电导率和较慢的离子扩散速率导致其实际比容量偏低且倍率性能不理想,阻碍了其进一步发展。为此,研究者们通过优化NVPF的合成工艺,并采用包覆、离子掺杂和结构设计等方法对其进行改性,使其电化学性能得到了显著提升,极大增强了NVPF在钠离子电池中的应用潜力。本文通过对近年相关文献的回顾,介绍了NVPF的晶胞特征,并梳理了NVPF的四种脱嵌钠机制(固溶反应机制、分步钠脱嵌机制、三步钠脱嵌机制和两步钠脱嵌机制);简要综述了NVPF常用的三种合成方法(高温固相法、水热法和溶胶-凝胶法),并归纳了各方法的优缺点;详细介绍了利用包覆、离子掺杂和结构设计等方法改性NVPF的研究进展。最后,从实际应用角度出发,对NVPF的合成、改性及其全电池的发展进行了展望,以期推动NVPF正极材料在钠离子电池中的应用化进程。
瓜螺线粒体全基因组密码子偏好性分析

【目的】探究瓜螺(Melo melo)线粒体全基因组密码子使用偏好性,明确影响密码子偏好性的因素,为提高基因表达效率及了解瓜螺线粒体基因组的特性和进化方向提供科学依据。【方法】以瓜螺线粒体全基因组序列为研究对象,从中筛选出11条长度大于300 bp且以ATG为起始密码子的非重复基因序列,利用CodonW 1.4.2、Excel 2017及SPSS 22.0等软件进行瓜螺线粒体全基因组密码子偏好性分析。【结果】不同基因序列密码子位置所对应的G+C含量不同,其中,GC_1(密码子第1位所代表的G+C含量)、GC_2(密码子第2位所代表的G+C含量)、GC_3(密码子第3位所代表的G+C含量)的变化范围分别为35.20%~51.90%、16.40%~40.60%和13.10%~34.90%,对应平均值为41.15%、32.29%和23.71%,GC_1和GC_2明显高于GC_3;密码子适应指数(CAI)在0.110~0.180,平均为0.137;密码子偏好性指数(CBI)在-0.272~-0.090,平均为-0.175;最优密码子使用频率(FOP)在0.216~0.339,平均为0.277;有效密码子数(ENC)在36.84~53.75,平均为45.59;总平均亲水性(GRAVY)在0.480~1.394,平均为0.968。有30个同义密码子的相对使用度(RSCU)大于1.00,且主要以A/U结尾。中性绘图分析发现,GC_1和GC_2平均值(GC_(12))与GC_3的相关系数为-0.438,相关性不显著(P>0.05,下同);ENC-plot绘图分析结果显示,各散点(基因)均位于标准曲线附近,其中,NAD4、COX2和NAD3基因位于标准曲线上方,COX1、ATP6、NAD1、NAD6、COB、NAD5、COX3及NAD2等8个基因位于标准曲线下方;在对应性分析中,第一、第二、第三、第四向量轴的贡献率分别23.12%、15.19%、13.17%和9.63%,前4轴累计差异为61.12%。综合高频密码子与高表达密码子,最终筛选出4个最优密码子(UUU、GUU、ACU和CAU),且均以U结尾。【结论】瓜螺线粒体全基因组密码子偏好以A/U结尾的形式,筛选出的4个最优密码子(UUU、GUU、ACU和CAU)均以U结尾。除了自然选择在瓜螺线粒体全基因组密码子偏好性形成中占主导地位外,突变压力和碱基组成也影响其密码子偏好。因此,可通过瓜螺目的基因密码子优化,有效提高外源基因表达且优化性状决定基因,从而加速瓜螺优良亲本培育的进程。
民用飞机航材支援网络选址因素权衡方法研究

民用飞机航材支援网络作为主制造商为客户提供航材的必要媒介,合理地搭建该航材支援网络有利于提高主制造商的服务品质和客户运营能力。基于Kriging方法,提出一种定性与定量相结合的民用飞机航材支援网络选址因素权衡方法,对选址因素进行梳理和分类,获取选址定量分析数据需求,并运用所提方法进行民用飞机航材支援网络选址因素权衡,进而对选址因素进行重要度评价;将该方法与层次分析法、响应面法、蒙特卡洛法进行对比分析,以验证其有效性和适用性。结果表明:本文所提方法可有效进行选址因素重要度评价,为民用飞机航材支援网络的搭建奠定基础。
民用飞机起落架恢复周期抽样方法研究

民用飞机起落架抽样具有长周期、高成本的特点,样本量和抽样次数是重要的影响因素。以IP44为中心研究民用飞机起落架抽样样本量的确定问题,提出以实际机龄区间和运行环境为基础的样本分布和样本筛选方法,在此基础上运用线性分析方法对观测故障进行趋势预测分析,并建立起落架恢复间隔假设检验准则,对提出的方法进行验证分析。结果表明:基于IP44的起落架恢复任务抽样方法能够对起落架恢复任务间隔的合理性进行判断,可以指导我国自主研制民用飞机起落架恢复抽样工作。
2000年以来浐灞河流域不同地貌区植被变化特征及影响因素研究

秦岭是中国南北气候分界线。2000年以来植被的快速恢复,对该区域生态水文过程产生了深远的影响。秦岭地区地貌多样,分析不同地貌区植被恢复特征、影响因素及其对生态水文过程的影响,对秦岭生态环境保护具有重要的借鉴意义。以位于秦岭北坡的浐灞河流域为研究对象,将整个研究区分为上游山地区、中游丘陵区和下游平原区3个分区,以归一化植被指数(NDVI)为基础数据,基于趋势分析和回归分析等方法,研究了浐灞河流域不同地貌区的植被恢复差异、影响因素及其对径流输沙的影响。结果表明,浐灞河流域上游山地区NDVI值呈极显著增加趋势,中游丘陵区NDVI值呈缓慢增加趋势,而下游平原区呈极显著减少趋势。上游山地区NDVI在6—9月处于较高水平,中游丘陵区和下游平原区NDVI的年内分布呈现双峰特征。整个浐灞河流域的植被恢复速度为0.001 9/a,上游山地区、中游丘陵区以及下游平原区的植被恢复速度存在显著差异(P<0.05)。上游山地区海拔对植被恢复速度具有显著影响(P<0.05),中游地区不同坡度的植被恢复存在显著差异(P<0.05)。上游山地区植被恢复的主要驱动力是林地自身植被覆盖度的提升,中游丘陵区部分林地覆盖度的提升是这一区域植被覆盖度提升的主要原因,而下游平原区耕地转为建设用地是植被退化的主要原因。年降水量对上游山地区的植被覆盖度影响不显著,但对中游丘陵区的植被覆盖度具有极显著的正相关关系(P<0.001)。在浐灞河流域,植被恢复对径流量的影响较小,而对土壤侵蚀模数影响较大。综上,植被在秦岭北坡不同地貌区的恢复特征和影响因素不同,深入研究植被恢复的时空差异及其对气象因子的响应,对于秦岭地区植被保护具有重要意义。
海上风电经柔性直流联网系统受端交流故障穿越协调控制策略

针对海上风电经柔性直流联网系统受端交流故障导致的直流过电压问题,提出了直流过电压协调抑制策略。针对单极直流过电压,通过合理切换双极MMC控制模式,可使故障极MMC主动维持直流电压稳定。并设计了风电场精确减载控制策略,以保证非故障极MMC满载运行,从而降低单极MMC退出对受端交流电网的影响。针对双极直流过电压,设计了一种基于本地直流电压测量信息的风电场减载控制策略,即根据直流电压变化率及偏差量主动降低风电场有功出力,以抑制直流电压上升率及幅值。并提出了附加桨距角控制及其参数选取原则,使风电场与各换流站内电容共同维持直流电压稳定,提高系统故障穿越能力。最后,基于RTLAB OP5600实时数字仿真平台搭建了系统仿真模型。不同受端交流故障情况下的仿真结果表明,所提直流过电压协调抑制策略可保证直流电压在安全运行范围,维持系统安全稳定运行。
考虑模型与数据双重驱动的电力信息物理系统动态安全防护研究综述

数字革命的到来使智能电网运行安全防护问题从单一的物理层面防护扩展至信息物理协同防护,先进的网络安全威胁将会对电网物理侧造成严重影响。高效、可靠、实时的电网协同安全防护方法是智能电网发展的核心基础支撑。回顾了国内外相关研究。针对电力信息物理系统的内涵特征,提出了模型与数据双重驱动下的智能电网动态安全防护闭环控制思想,具体包括未知攻击快速入侵检测、信息物理穿透式风险评估及协同安全决策等三个科学问题。总结分析了智能电网安全防护现有的研究成果和缺陷并提出其未来研究方向,为建设本质安全的智能电网奠定理论和工程基础。
“双碳”目标下配电网多阶段扩展规划

随着“双碳”政策的提出,如何通过配电网规划设计减少碳排放成为当前研究的热点。针对当前配电网规划模型中缺乏考虑碳排放影响的问题,建立起考虑碳交易市场的配电网多阶段双层扩展规划。模型的规划层考虑了变电站、网架以及分布式电源的规划,运行层考虑规划网架最优运行方式下的运行成本、发电成本以及碳排放成本,然后采用现代Benders分解对构建的混合整数线性规划模型进行求解。最后,将提出的算法模型应用于一个典型的24节点配电网规划算例进行分析。在满足低碳目标的前提下,所提方法能够有效降低配电网规划的综合成本,倾向于建设更高比例可再生能源的配电网。
考虑碳排放的光储充一体站日前运行策略

“双碳”背景下,光储充一体站不仅能够缓解大量电动汽车充电对电网带来的冲击,而且能够利用新能源减少二氧化碳排放,逐渐成为未来电动汽车充电站的一种主流形式。为使光储充一体站在满足负荷需求的前提下减少碳排放,并且获取最优的运行经济性,提出一种考虑碳排放的光储充一体站日前运行策略。首先,通过数据-模型混合驱动的方式进行场景生成,采用改进的kernel k-means算法对历史数据进行聚类,进而生成光伏出力场景,并通过变分自编码器生成负荷场景。然后,建立以购电成本、碳排放成本、容量电费等为目标函数的日前经济运行策略的数学模型。最后,基于北京地区某光储充一体站的历史运营数据开展算例分析,对比结果表明,光储充一体站使用所提日前策略能够获得更高的经济效益,验证了所提策略的有效性。
基于误差分配原则的发电侧共享储能容量规划研究

针对风电集群联合共享储能系统的协调控制和收益分配问题,提出基于预测误差分配原则的运行控制策略。首先,设计共享储能商业运行模式,建立储能变寿命与充放电模型。考虑政策补贴和季节性温度对储能定价和容量配置影响,建立多风场时空相关特性的风群联合大容量共享储能参与能量/调频市场的容量规划模型。通过所提策略计算风储联合系统的最优储能容量配置,分析季节性风况对储能配置的差异性。结果表明,在无储能购电补贴时,所提商业模式也能获得稳定盈利,并同时满足风电集群并网要求,控制弃风率在5%以内。基于误差分配的方法能够平衡各风电场收益,考虑季节性温度使储能实际收益提升约3.6%。同时夏冬季储能配置呈现双反比现象,所提方法为发电侧共享储能规模化应用提供了参考。
基于卡尔曼滤波和深度置信网络的复合电能质量扰动分类

针对实际电能质量扰动数据大、识别多重扰动精度不高的问题,提出了一种基于自适应最大似然卡尔曼滤波和深度置信网络相结合的电能质量扰动识别方法。首先,该方法使用自适应最大似然卡尔曼滤波对含有噪声的原始扰动信号进行去噪。然后,通过深度置信网络对去除噪声的扰动信号进行训练、分类,以此实现电能质量扰动类型的识别。最后,在20类不同噪声水平下的电能质量扰动信号上进行测试。由仿真结果可知,在不同的噪声水平下,该方法都具有较高的分类正确率,表明了该方法的有效性及对噪声的强鲁棒性。
中国未来电力系统储电网初探

双碳目标下可再生能源的快速发展将极大改变我国电力系统能源结构与分布,同时也为电力系统中储能的发展带来了重大的机遇与挑战。首先,研判了未来电力系统中负荷中心位置、电源结构及分布的变化,预测了未来电力系统电力流“外电内送”的新格局。然后,分析了储能对于支撑新格局电力系统安全、高效、低碳运行的重要意义。结合我国地形特点,探索了抽水蓄能在新格局下的发展优势。提出以抽水蓄能为主体构建未来电力系统储电网,从有功功率的全网统一性角度分析其必要性。最后,从规划、运行和市场三个方面探讨了储电网关键技术,提出了对于电力系统储电网发展的一些思考。
基于虚拟同步机技术的储能机电暂态特性建模

虚拟同步机技术通过模拟传统同步发电机特性,使采用变流器的电源具有同步机组的惯量、阻尼、频率和电压调整等运行外特性,是解决新能源发电接入电网稳定运行的重要技术手段。提出一种用于机电暂态的虚拟同步机控制储能建模方法。该储能模型包括虚拟同步机控制、储能限制模块和模型接口模块,并考虑虚拟同步机定转子方程和储能充放电功率、荷电状态、运行效率、死区及逆变器限制特性。基于电力系统分析综合程序,采用用户自定义方式搭建模型。以IEEE 4机2区域和河南电网为例进行模型有效性验证,结果表明了所提建模技术相比于传统方法的优势。
非对称条件下整体桥H型钢桩-土相互作用拟静力试验研究

为研究不平衡土压力和非一致加载对整体桥H型钢桩基受力性能的影响,本文分别开展了完全对称条件下(土压力平衡和加载一致)、仅土压力不平衡(加载一致)和完全不对称条件下(土压力不平衡和加载不一致)H型钢桩-土相互作用拟静力试验研究,分析对比了桩身水平变形、桩侧土抗力、桩身应变和弯矩等.研究结果表明:完全不对称条件下,正负向加载时桩身水平变形存在显著差异.另外,正向加载时的桩侧土抗力和桩身弯矩显著大于负向加载时的.不平衡土压力或非一致加载对桩身水平变形、桩侧土抗力和桩身弯矩产生显著的影响.其中,不平衡土压力使桩基产生朝负向的累积变形,并增大桩侧土抗力和桩身弯矩.正向非一致加载使桩身水平变形减小,但会增大桩侧土抗力和桩身弯矩;负向非一致加载使桩身水平变形、桩侧土抗力和桩身弯矩均减小.
直流微网双向DC/DC变换器虚拟惯量和阻尼系数自适应控制策略

在高新能源渗透率下的直流微网系统中,电力电子器件比例不断提高,导致系统存在低惯性问题,降低系统运行稳定性。为此提出了一种改进的虚拟惯量和阻尼系数自适应控制策略。该方法通过类比交流系统逆变器的虚拟直流发电机控制,分析直流微网系统在虚拟惯量和阻尼系数控制下负荷扰动量与输出电压扰动量的关系特性,将自适应控制策略引入虚拟惯量和阻尼系数。通过建立小信号模型,利用系统输出阻抗结合阻抗比判据给出虚拟惯量和阻尼系数的变化范围和边界,分析虚拟惯量和阻尼系数自适应选取下系统惯性变化及母线电压响应效果,该方法提高了直流微网系统惯性,同时改善了直流母线的动态响应。最后通过Matlab/Simulink仿真和RT-LAB半实物实验,验证了所提控制策略的有效性。
计及气象因素的区域电动汽车充电负荷建模方法

电动汽车充电负荷受气象因素影响显著,且在不同区域显示出相应的特征。提出一种计及气象因素的区域电动汽车充电负荷建模方法,以便更准确掌握电动汽车充电需求。首先,建立车载空调耗电量和车载电池容量随气温变化的关联模型,分析不同气象条件下电动汽车的充电需求。其次,建立适宜气象条件下区域电动汽车充电负荷时空分布模型框架。进而,引入气象因素对电动汽车充电需求的影响,提出计及气象因素的区域电动汽车充电负荷建模方法,刻画电动汽车充电负荷随气象变化的关系。最后,基于上海市典型日气象数据进行仿真,结果表明,电动汽车充电负荷受气象因素影响明显,所提建模方法能有效反映不同气象条件下区域电动汽车充电负荷的变化情况。
屈服后钢筋黏结锚固性能试验研究

为研究屈服后钢筋黏结锚固性能,采用钢筋表面开槽埋置电阻应变片的方法测量钢筋的应变分布,以钢筋强度等级、混凝土强度、钢筋直径、保护层厚度、配箍率、锚固长度等为变量,完成了15个梁端式黏结锚固试验.试验结果表明:钢筋屈服后,加载端相对滑移显著增加,钢筋屈服段黏结应力明显减小,最大屈服渗透深度与钢筋所受约束和钢筋直径等因素有关.基于试验结果,统计回归得到了钢筋屈服后加载端相对滑移计算公式;同时提出一种计算钢筋屈服后锚固长度的方法,能有效地计算钢筋屈服后锚固长度.
基于高效遗传算法的电网需求侧调度优化研究及其收敛性分析

智能电网中大功率电器飙升及智能终端的普及,导致需求侧用电负荷增加所造成用电困难的问题。从分布式发电、市电以及居民用电三个角度考虑需求侧调度场景,并对其构建分时电价模型。随后,通过引入居民舒适度、用电经济度和负载方差三个衡量调度性能函数,构建出一种基于调度性能函数的加权优化目标模型。考虑到复杂多方的分时电价模型参与调度,提出了一种改进的遗传算法对需求侧进行用电调度来最小化目标函数。该算法通过加入精英选择策略和进化逆转操作,可有效地减少算法迭代次数,以取得目标函数最优值。然后,从理论上对所改进的遗传算法进行收敛性证明。最后,通过算例仿真验证了算法的有效性,并在满足居民用电舒适度的同时降低了31.29%的用电成本。
可调负荷参与多级电网实时调控:关键技术与工程应用

随着可再生能源和新型用电负荷的快速发展,源-荷双侧不确定性逐步增加,给电网调峰调频带来了更大挑战。因此,亟需将可调负荷纳入实时调度范畴,提升电网运行平衡和调节能力。首先,分析了将可调负荷作为自动发电控制对象的可行性。然后,以电动汽车参与电网调频为应用场景,提出了可调负荷参与多级电网实时调控的系统架构。通过构建安全接入区、应用多元负荷调控终端等关键技术,实现了多级调度对可调负荷实时感知和秒级控制,将负荷参与电网调节的响应速度由分钟级提升至秒级。通过西南电网源网荷储多级协同调控示范工程实践,验证了所提技术路线的有效性和优越性。最后,针对大规模可调负荷常态化参与电网实时调控,提出了研究方向和发展建议。
新一代自主可控保护装置软硬件平台技术

为满足智能变电站不断提升的海量高速数据处理要求,采用多核SoC+FPGA硬件方案,基于SylixOS嵌入式实时操作系统,研究分布式、多板卡结构的保护装置平台技术。提出FPGA高速前置数据处理设计,讨论多板卡互联的LVDS高速总线和CAN实时通信技术,并给出多板卡精确时钟同步和采样同步方案。基于异构多处理软件模型,研究了多核多任务并行处理架构,提出利用多板卡数据相互校核进一步提高装置可靠性的技术方案。最后基于软硬件平台技术,采用全国产化器件,完成了一系列继电保护装置的研制和测试。通过现场试运行检验,验证了该自主可控技术方案的可靠性和先进性。
基于智能电子装置建模方法的配电终端自描述技术研究

为了实现配电终端设备点表自动生成功能,降低配电终端设备配置和维护的成本,提出一种基于智能电子装置的配电终端建模方法。利用面向对象建模方法分析并归纳了分布式配电终端的功能,然后根据智能电子装置的分层结构分别建立分布式配电终端的逻辑设备、逻辑节点以及数据对象的模型。提出一种基于XML语言实例化配电终端模型的方法,搭建了配电主站-终端设备信息管理平台,验证了配电终端模型的准确性和适用性。验证结果表明,基于智能电子装置建模方法建立配电终端的模型是可行的,建模后的配电终端设备能够自动生成点表,完成与主站之间的配置工作,从而提高配电终端接入主站的效率。
大规模风电并网对送端系统功角稳定的影响研究

随着我国风电能源的不断发展,大规模风电集中接入电网对送端系统暂态功角稳定的影响问题仍然不容忽视。以双馈型风电集中接入受端大系统为分析对象建立等效模型,并基于双馈风机的功角特性和暂态特性展开分析。首先,采用单端送电系统同步机的电磁功率解析表达式,通过分析风电等出力置换火电出力接入系统对电磁功率方程的影响推断出风电接入对同步机初始功角的影响。其次,通过负负荷接入与风电接入两种接入方式的对比分析了双馈风机在故障发生后有功功率和无功功率特性对同步机电磁功率方程的影响,并基于等面积定则(EAC)分析了双馈风机接入对系统暂态功角稳定性的影响。研究结果表明,风电等出力置换火电出力时同步机初始功角减小,暂态稳定性升高;双馈风机的有功功率和无功功率特性对系统暂态功角稳定性具有正向作用。最后,通过仿真验证了理论的正确性,并在实际电网中得到了验证。
一种输入电流连续的新型高增益DC-DC升压变换器

高增益DC-DC变换器正越来越多地应用于太阳能光伏或其他可再生能源发电系统。良好的稳态和动态性能以及更高的效率,是为上述应用选取变换器的先决条件。为此,提出一种高增益DC-DC升压变换器。首先,详细阐述了该新型变换器的拓扑结构与工作原理,在此基础上,对其电路参数进行了设计。然后,将所提变换器与最近提出的其他类似变换器在各种性能参数上进行了比较。最后,采用Matlab软件建立了系统仿真模型,并研制了实验样机。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。所提变换器只使用一个功率开关,具有连续的输入电流,同时能够降低开关器件间的电压应力。占空比的工作范围更宽,并且在较低的占空比下可以获得较高的电压增益。输入电流连续是DC-DC变换器的一个理想特性,所提变换器非常适合太阳能、光伏应用。
基于CNN-GRU组合神经网络的变压器短期故障预测方法

为挖掘变压器运行状态参量间的关联关系,量化外部环境对变压器运行状态的影响,提出了一种基于卷积神经网络和门控循环单元组合神经网络的变压器短期故障预测方法。首先,通过关联规则挖掘变压器状态参量间的相关性,结合变权思想进行综合状态评估,引入指数函数建立表征变压器运行状态的故障率模型,并将其作为预测状态参量。其次,考虑外部环境对变压器运行状态的影响,分别从日期因素、气象因素和生产工艺因素构建变压器故障预测特征集。然后,利用卷积神经网络在高维空间提取特征集与故障率间的特征向量,将结果输入门控循环单元进行优化训练,从而预测变压器故障率的发展趋势。最后,通过某海上平台变压器的故障预测趋势分析,验证了所提方法的可行性与有效性。该方法与长短期记忆模型、GRU模型、CNN-LSTM模型和支持向量机模型相比,具有更高的预测精度与更高的预测效率。
高镍三元锂离子电池衰减机制研究展望

磷酸铁锂(LFP)和锰酸锂(LMO)为正极材料的锂离子电池早已被系统研究并广泛应用于市场.随着纯电动汽车、混合动力汽车等高速发展,人们对续航里程有更高的追求,而LFP和LMO二者的比能量仅在100~ 150Wh/kg,难以维持远距离的使用需求,具有高比能量的高镍三元锂离子电池能很好满足上述要求.然而,高镍三元电池的容量衰减较快、安全性问题等有待进一步研究,使其更好地应用于新能源汽车领域.本研究重点聚焦高镍三元锂离子电池性能衰减机制研究,分别从高镍三元锂离子电池的三大要素正极、负极和电解液入手,探究其根本的衰减原理,找到制约高镍三元锂离子电池发展的主要因素,以便于通过高镍材料掺杂修饰、表面包覆等改性策略,促进高镍三元锂离子电池的进一步发展.
机动车尾气碳氧化物检测中的非线性修正方法

机动车运行工况复杂多变,排放的尾气成分浓度范围跨度大。利用常规光学方法检测尾气中污染成分的浓度时,由于受限于光学气池的结构固定和系统对光电微弱信号的检测极限,因此待测气体的量程和精度范围都受到很大限制。基于朗博比尔定律,在待测气体浓度变量上增加指数因子修正,可以在不降低测量精度的同时,实现尾气CO、CO_2大量程检测。用标准气体对便携式机动车尾气检测装置进行标定实验,结果表明,传统的线性修正方法得到的CO拟合度为0.988, CO_2拟合度为0.998;而增加了非线性修正因子后得到的CO拟合度为0.999, CO_2拟合度为0.999。进一步外场对比实验表明,修正后的仪器测量结果与同类先进仪器的一致性较好,柴油车实验拟合度为0.93,汽油车拟合度为0.95,验证了非线性修正方法的必要性和实用性。
会泽铅锌矿区废弃地优势草本植物的重金属富集特征

为筛选适合在矿区废弃地种植的优势草本植物,于2020年10月对云南省会泽铅锌矿区废弃地草本植物进行优势度评估和植物土壤样品采集,测定土壤理化性质和重金属含量以及植物地上部与根部重金属含量,分析优势草本植物个体或组合对重金属的富集转运特征。结果表明,研究区土壤呈弱酸性或弱碱性,Mn、Zn、Cd和Pb含量均远超该地背景值,主要污染物为Cd和Pb。优势草本植物共有10种,分别为狗尾草(Setaria viridis) 、野艾蒿(Artemisia lavandulifolia) 、狗牙根(Cynodon dactylon) 、白花鬼针草(Bidens pilosa) 、白茅(Imperata cylindrica) 、芒草(Miscanthus sinensis) 、狗脊(Woodwardia japonica) 、紫茎泽兰(Ageratina adenophora) 、虎尾草(Chloris virgata)和水蓼(Polygonum hydropiper) 。其中,狗脊、水蓼和狗牙根对Cu、Cd和Pb的富集能力较强(富集系数均在0.5 ~ 1.0之间),对Mn的转运效果较好(转运系数均在1.0~ 1.5之间),可作为建立植物群落的优势组合;野艾蒿和白茅地上部易积累Cu和Zn(富集系数均在0.5~ 1.0之间),且根部对Mn、Cd和Pb有良好的转运能力(转运系数均在1.0~ 1.5之间),可作为新建植物群落的亚优势组合;其他5种优势植物对重金属都有一定的富集转运能力,除紫茎泽兰外,均可作为新建植物群落的伴生种。综上,筛选出9种优势草本植物作为会泽铅锌矿区治理重金属污染、恢复植物多样性的备选植物,可根据重金属污染类型选择相应的植物组合搭配种植。
巢湖湖滨带村庄格局优化方法研究

湖滨带村庄优化是大湖流域国土空间保护与开发协调的关键地带和重要方面。以巢湖流域水环境一级保护区湖滨带为研究区,综合国土调查、地理国情以及高精度土地利用(5 m)和地形数据,基于地理空间分析技术,揭示以水环境容量提升为主导的村庄格局影响因素及其外部驱动机制,提出村庄格局调控机制和优化方向。结果表明,一级保护区村庄用地规模、人口规模、空间布局呈显著破碎化、空心化和分散化等格局效应,村庄斑块平均面积仅2.4 hm~2,88.4%的村庄人口规模≤150人,大部分地区村庄核密度小于7.9个·km~(-2),同时村庄的生态保护、灾害规避、集聚发展和文化保护等外部因子具有引导-约束关系;在此基础上,建立村庄格局调控因子及其约束阈值的优化方法体系,提出村庄疏解、缩小、控制和集聚的差异化格局优化模式。研究结果可为我国大湖地区湖滨带三生空间协调机制与国土空间规划提供科学认知和技术支撑。