mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
超低渗透储层全孔径分布及其分形特征研究

为深入研究超低渗透储层孔隙结构的全孔径分布特征及不同孔喉尺度下的分形特征,本文选取鄂尔多斯盆地镇北地区延长组长8段10块超低渗透岩心样品,开展铸体薄片、扫描电镜、X衍射、高压压汞和恒速压汞等实验,运用联合压汞法对储层全孔径大小及分布进行分类并定量表征,采用Brooks-Corey模型计算孔喉的分形维数,研究不同孔隙空间和整体孔隙结构的分形特征及其影响因素.认为超低渗透储层在不同孔喉尺度下其孔隙结构存在较强的非均质性,对应的分形特征差异明显。研究结果表明:该类储层孔隙类型主要为残余粒间孔、溶蚀孔和晶间孔.全孔径分布范围从3.6 nm到400 μm之间,曲线呈多峰形态,主要发育纳米孔(孔径小于0.1 μm)和巨孔(孔径大于10 μm)。研究区储层孔隙结构可划分为Ⅰ类和Ⅱ类,对应的平均总分形维数D_T分别为2.586 2和2.605 5,Ⅱ类储层物性和连通性较差,孔隙结构非均质性较强.超低渗透储层全孔径孔隙结构具有多重分形特征,对应孔喉段的分形维数具有D_1>D_2>D_3的关系.孔隙半径大于50 μm的巨孔具有分形特征且结构复杂程度较高;喉道分布介于0.1~10.0 μm之间的微孔和中孔,其分形特征与储层溶蚀孔发育程度有关;纳米孔相对于巨孔、中孔和微孔而言,具有相对均匀和规则的喉道分布,对应分形维数最小.超低渗透储层不同孔喉类型及孔径大小的发育造成了孔隙结构非均质性各异,其分形维数大小与储层物性和孔隙结构参数之间有较好的相关性,且储层矿物组成及其含量的差异加剧了储层孔隙结构的复杂程度,影响着储层质量评价和油田后期开发.
末次冰消期以来长江口沉积环境演化及沿岸流变化

长江口附近的沿岸流和水团变化对研究长江三角洲沉积物的“源–汇”机制具有重要意义.对HZK2孔沉积物的粒度、年龄和有孔虫分布特征进行了研究分析.结果表明:HZK2孔52.5 m以上有孔虫均有分布,底栖有孔虫丰度在12 m以上和26.0~52.5 m含量超过40枚/g,代表不同沿岸流和水团的有孔虫属种含量在垂向上呈现明显的分带性. HZK2孔全新世以来经历了河口湾和水下三角洲两大沉积体系,并在全新世早期发育潮流沙脊.末次冰消期,钻孔所在位置受长江冲淡水和苏北沿岸流共同影响.全新世早期,则受苏北沿岸流影响为主;在此之后,长江口冲淡水的作用减弱,苏北、黄海沿岸流影响较强.全新世中晚期,苏北沿岸流、长江冲淡水、江浙沿岸流和东海外海水团多种水体共同作用钻孔所在海域,全新世晚期长江冲淡水作用占绝对优势.
海底矿山开采扰动下岩体稳定性分析

三山岛金矿新立矿区是目前国内唯一海底开采的岩金矿山.为了分析海底矿山岩体的稳定性,采用FLAC~3D模拟岩体最危险剖面,进行八步回采并模拟实际过程中岩体的变化状况,设置蠕变模式单独分析隔水层岩体变化趋势.结果表明:开采过程中塑性区体积随开采步骤的进行呈指数增长,采场塑性区与断层相互贯通,围岩的稳定性急剧降低;上下盘扰动角随开采步骤的进行呈减小趋势,采场顶板和隔水层同步下沉,最终处于相对稳定的状态;岩体孔隙水压总体呈增大趋势,同一中段内分层回采时孔隙水压先增大再减小而后缓慢增大.隔水层岩体整体产生下沉现象,采场开采扰动并未破坏海底,防水岩柱高度可以保证采场的稳定性.
不同含水率冻结砂岩强度特性及强度强化机制

以西部地区富水砂岩为研究对象,研究了不同初始含水率冻结砂岩的强度特性.结果表明:含水砂岩试样的单轴抗压强度随冻结温度的降低而线性增长,但其强度增长率随初始含水率的增加先升高后降低;岩石裂纹起裂应力是岩石从弹性变形阶段发展到裂纹稳定扩展阶段的应力阈值,冻结砂岩的起裂应力随初始含水率的增加和冻结温度的降低而增大;在初始含水率为7%,冻结温度低于-15 ℃时,砂岩冻融后小于10 μm孔径的孔隙数量增加较为明显;基于以上试验成果,提出了不同初始含水率冻结岩石的2类强度强化机制:不考虑冻胀损伤的强度强化机制和考虑冻胀损伤的强度强化机制.
优化的蚂蚁追踪技术在四川盆地Y1井区的应用研究

四川盆地Y1井区经历多期构造演化,发育的断裂具有多期次、多尺度、多类型、多走向等特征,在已钻井中发生了严重的井漏。利用常规的地震解释方法,较难达到精细刻画断裂的要求,也难以捋清断裂期次和展布。针对研究区实际情况,提出了用于研究区裂缝预测的优化的蚂蚁追踪技术:首先,对预处理后的叠前道集数据进行部分角度道集叠加,计算得到不同的蚂蚁追踪数据体;然后,对比各蚂蚁追踪结果的沿层切片、剖面和井震对比,优选出最终的部分角道集叠加数据作为蚂蚁追踪的输入数据;最后,综合统计出研究区的断裂产状特征,设置合理的产状参数,进行产状控制下的蚂蚁追踪计算,得到高精度的裂缝数据体。与全叠加的蚂蚁追踪结果和方差数据体相比,该数据体刻画的裂缝更为清晰,在平面及剖面解释上能够体现更多的断裂细节,且与泥浆漏失点吻合。该方法不但提高了裂缝检测精度,也为下一步的构造期次分析提供了可靠的数据基础,并且为未来的水平井部署指明了方向。
混合域高分辨率Radon变换及其在绕射波分离与成像中的应用

为了充分利用地下小尺度不连续地质体如断层、裂缝、河道、粗糙岩丘边缘等携带的高分辨率信息,利用倾角域共成像点道集(CIGs)中反射波同相轴表现为具有稳相顶点的凹形曲线,绕射波同相轴表现为拟线性的明显差异,发展了一种基于稀疏约束预条件共轭梯度法的混合域高分辨率Radon变换绕射波分离成像方法。该方法首先在传统混合域Radon变换算法中引入预条件算子,然后构造了新的时变稀疏模型权,最后实现了倾角域CIGs绕射波分离与成像。与最小二乘Radon变换方法、频率域高分辨率Radon变换方法相比,该方法的分辨率和精度都明显提高。模型数据和实际地震资料的测试结果表明,基于混合域高分辨率Radon变换的绕射波分离成像方法去除反射波更为干净彻底,并且与常规反射波成像方法相比,该方法能有效改善断层等小尺度地质体的成像质量。
插入排序快速推进旅行时计算方法

基于窄带技术的旅行时快速推进算法在迭代计算过程中需要频繁更新窄带点,通过优化窄带点排序方案,可有效提升该算法的计算精度和效率。传统快速推进算法在选取排序方法时仅考虑方法的排序能力强弱,认为排序能力强的堆排序方法能更好地处理窄带点的排序任务,忽略了作为排序目标的旅行时场所具有的有序性。分析程函方程的因果关系条件可知,旅行时场隐含了由小到大的分布规律。基于这一规律,采用简单的插入排序方法即可很好地完成窄带点的排序任务。插入排序方法属于稳定类排序方法,较堆排序方法具有更低的实现成本和更高的稳定性,更加符合程函方程因果关系条件的要求。通过引入插入排序方法,设计了一种适合快速推进算法的排序流程,用于替换常规算法所采用的堆排序方法,后经不断改进,提出了基于插入排序方法的快速推进算法。通过数值模拟,测试和比较了插入排序快速推进算法、三叉树堆排序快速推进算法和快速扫描算法,数值模拟结果表明,对于压制了源点奇异性问题的快速推进算法,插入排序快速推进算法的精度和计算效率均优于传统的三叉树堆排序快速推进算法。
穿石于滴水,润物在无声——生物化学课程思政建设的实践与探索

课程思政是当前高校大学生思想政治教育的新理念和新模式,它让教育回归育人的本真,让专业知识承载更多的社会责任和价值引领作用。生物化学是我院最早开展课程思政的课程之一。在生物化学课程思政建设的过程中,我们体会到其成功实施的关键是有效发掘课程知识与思政元素触点,难点是如何使两者以无缝对接的方式有机互融,做到穿石于滴水,润物在无声。本文重点介绍了我院生物化学课程思政建设的实践与探索过程,分别从7个模块突破重点、4种途径解决难点获得的成功经验,旨在不断提高生物化学课程思政的育人效果,也为其他课程的思政建设提供一定的借鉴和参考。
miRNA的抗肿瘤靶向递送策略

微小RNA(microRNA)是一类短的非编码RNA,可通过与mRNA 3'-UTR互补结合,导致mRNA降解或阻断mRNA翻译来下调基因表达。大量研究表明,microRNA在肿瘤发生、发展过程中发挥着重要作用,因而以microRNA为靶点的抗肿瘤治疗成为具有重要应用前景的肿瘤治疗新方法。然而,由于缺乏肿瘤特异性的递送方法,microRNA的临床应用受到极大限制。开发可将microRNA靶向递送至肿瘤细胞的方法成为目前抗肿瘤研究的热点之一。本文综述的重点是描述microRNA的抗肿瘤靶向递送策略,包括细胞穿透肽、适体、纳米颗粒,以期为基于microRNA的抗肿瘤治疗研究提供新的思路。
基于混频调制的电力电子变压器设计方法及实验验证

现有的电力电子变压器中电能变换级数较多,导致其效率低、成本高,限制了其应用。基于混频调制策略的三级型电力电子变压器可减少电能变换级数,并可通过合适的控制策略实现双向功率变换和多端口输出。文中对基于混频调制的三级型电力电子变压器的工作原理、控制策略、设计方法及实验验证进行了详细的分析研究,提出了一种单相结构的三级型电力电子变压器,同时引入一个额外的全桥补偿子模块以消除该电路在交流电网中产生的中频谐波电流。最后,搭建交流电压为150 V、直流电压为100 V、功率为1 kW的样机平台,进一步验证了所提单相三级型电力电子变压器方案的可行性。
柔性直流换流阀改进运行试验方法

为了实现对柔性直流换流阀更准确的综合应力考核,针对换流阀中含有二次环流等分量的阀电流,提出了柔性直流换流阀改进运行试验方法,可满足不同功率等级下柔性直流换流阀含有不同特征电流运行工况的试验要求。首先,对柔性直流换流阀的典型运行工况进行了应力分析,重点分析了换流阀的电流特征;其次,结合应力分析,考虑到实际工程中换流阀运行时未投入环流抑制时的桥臂电流中包含较大的二倍频分量的工况,在柔性直流换流阀的阀段试验装置和不增加试验成本的基础上,通过调制控制策略,提出了针对含二次环流分量的阀电流应力和电压应力考核的试验方法,并阐述了其运行机理;最后,搭建了实际的试验系统,并进行了验证。试验结果表明,该柔性直流换流阀改进运行试验方法具有可行性和有效性。
基于时域电压比的高压直流输电线路暂态保护方案

针对传统行波保护在高压直流输电线路中耐受过渡电阻能力不足、T区两侧故障线路定位依赖边界元件等问题,以最具代表性的多端混合高压直流系统为例,从数学层面上分别明晰了高压直流输电线路区内外故障和T区故障下的行波特征,进而构造了不同采样周期下的时域暂态电压比判据,以削弱T区和过渡电阻的影响,实现区内外故障识别;利用时域电压比判据,提出了基于单端量保护配合的高压直流输电线路暂态保护方案,实现了高压直流输电线路故障的快速判别以及T区两侧故障线路的准确定位;最后,利用实际工程的电磁暂态仿真模型对所提方法进行详细验证,结果表明,所提保护方案可行且具有较高的灵敏性和可靠性。
基于级联全桥型直流断路器的直流配电网自适应重合闸方案

柔性直流配电网是配电系统的重要发展方向,可以采用电缆和架空线2种方式组网。鉴于架空线路瞬时性故障多发的特点,基于架空线的柔性直流配电网应配备有效的自适应重合闸方案,以提高供电可靠性。为实现这一目标,从断路器线路端电压与电流的相位差异特征出发,提出一种基于级联全桥型直流断路器控制的自适应重合闸方案。首先,通过断路器转移支路的主动控制产生一定频率的故障检测电压;进而,根据断路器线路端电压电流在对应频率下相位特征的差异,区分瞬时性和永久性故障,并进一步分析了过渡电阻等因素的影响;最后,利用PSCAD/EMTDC仿真平台搭建了柔性直流配电网模型,验证了所提自适应重合闸方案的可行性和有效性。
不确定性环境下考虑信息失效的主动配电网可靠性评估

针对目前评估方法中存在的分布式电源、信息物理模型和交互作用分析考虑不充分的问题,文中提出了一种在不确定性环境下考虑信息失效的主动配电网可靠性评估方法。首先,建立了分布式电源与负荷模型、信息物理元件模型和信息传输可靠性模型。然后,结合信息失效对配电自愈过程的间接作用,量化分析了不确定性环境下信息系统不同层次失效对故障隔离、定位和供电恢复的影响,提出了采用蒙特卡洛抽样的可靠性评估方法。最后,通过算例仿真验证了所提模型和方法的有效性。
UHVDC接地极线路短路阻抗特性及阻抗监视系统死区研究

针对现有特高压直流接地极线路阻抗监视系统(简称阻抗监视系统)存在的拒动问题,从理论上推导了接地极线路在不同短路故障条件下的故障阻抗表达式,并验证了理论推导的正确性。在获得故障阻抗表达式的基础上,考虑不同过渡电阻、故障距离和接地极线路长度的影响,研究了接地极线路故障阻抗和正常运行时阻抗的差异规律,分析了阻抗监视系统在不同故障条件下的适应性,阐述了阻抗监视系统的拒动机理。研究结果表明,现有阻抗监视系统存在保护死区,难以正确反映高阻、远距离故障,特别是当接地极线路的长度为注入信号线模半波长的整数倍时,若单回线故障距离为注入信号四分之一线模波长的奇数倍时,阻抗监视系统将发生拒动。
考虑虚拟电厂多类电力产品的配电侧市场出清策略

为完善电力市场运营机制,挖掘不同类别虚拟电厂各自的优势,提出了一种虚拟电厂介入的配电侧市场出清策略。文中首先对虚拟电厂参与配电侧市场的商业运营模式和组织方法进行探讨,进而提出了一种考虑多种电力市场产品耦合关系的配电侧市场联合出清模型并推导了相应定价方法,所涉及的电力市场产品包括有功功率、无功功率、旋转备用、调频容量和调频里程。中国中山25节点实际配电系统和Matpower 141节点标准配电系统的案例仿真结果表明,所提配电侧市场方法具有高求解效率和普遍适用性。
混合多馈入交直流混联系统中长期电压分级协调控制

随着高压直流输电的发展,柔性直流与常规直流接入同一或电气距离较近交流母线,形成混合多馈入交直流混联系统。为充分发挥柔性直流功率解耦及快速调节特性,减小常规直流换相失败概率,并保持交直流混联系统电压安全稳定,文中提出了一种混合多馈入交直流混联系统中长期电压分级协调控制方法。首先,对混合多馈入交直流系统进行建模,并分析柔性直流不同控制方式下控制量对交流母线电压灵敏度的求解方法。其次,构建两级协调电压控制,系统级控制以交流系统最低节点电压轨迹偏差和控制成本最小为目标;换流站级控制以保证常规直流馈入母线电压和换相裕度为目标。根据发电机无功裕度设计不同的控制方案,针对常规高压直流输电熄弧角和有功功率,避免其发生控制冲突,设计两级协调策略。最后,仿真结果表明所提控制方法能够明显提高交直流混联系统的中长期电压稳定性。
直流输电系统换相失败预防控制改进策略

基于电网换相换流器的高压直流(LCC-HVDC)输电系统在交流电网故障下易发生换相失败,对电力系统的安全稳定运行造成极大威胁。考虑到基于交流电压跌落快速检测的换相失败预防控制(CFPREV)是避免首次换相失败的主要手段,深入分析了短路故障发生时刻、直流电流动态变化和关断角控制器响应等因素对换相过程的影响,从引发首次换相失败的临界换相电压值计算和考虑故障严重程度的触发角调节量2个方面出发,提出了直流输电系统CFPREV的改进策略,最大程度上提升直流系统首次换相失败免疫能力,降低直流系统发生换相失败的概率。
高压直流输电系统换相失败研究综述

换相失败是采用电网换相换流器的高压直流输电系统中常见故障之一,换相失败的发生会导致直流功率波动,甚至直流闭锁,威胁电网安全稳定运行。为聚焦换相失败关键问题,降低换相失败发生概率,文中对高压直流输电系统换相失败的相关研究进行了总结归纳。首先,从器件和系统两方面分析了换相失败的发生机理。然后,根据换相失败发生次序将换相失败分为首次换相失败和后续换相失败2种情况,分别分析了导致不同换相失败情况发生的影响因素以及抑制措施。最后,综合已有研究成果指出了换相失败领域中仍有待解决的问题。
系统保护中跨区直流频率调制与紧急功率支援的协调控制

为了保障中国特高压交直流混联电网的安全稳定运行,国家电网有限公司积极开展电网系统保护的构建,以提升电网的综合安全防控能力。但随着跨区直流作为灵活控制资源在系统保护中的应用,必须考虑直流功率快速变化会同时对送受端电网造成影响。在梳理中国电网系统保护建设的基础上,系统分析了基于频率响应的直流频率调制对大区电网系统保护的影响,进而从保障电网安全稳定运行和提高跨区控制资源利用效率的角度,提出了综合电网就地和远方信息的直流频率调制与紧急功率支援的协调控制方案,实现大区电网系统保护间的协调动作。最后,基于实际电网仿真算例验证了所提控制方案的有效性。
基于深度强化学习的电动汽车实时调度策略

电动汽车(EV)作为一种分布式储能装置,对抑制功率波动有着巨大的潜力。考虑EV接入的随机性及可再生能源出力和负荷的不确定性,利用不基于模型的深度强化学习方法,建立了以最小功率波动及最小充放电费用为目标的实时调度模型。为满足用户的用电需求,采用充放电能量边界模型表征电动汽车的充放电行为。在对所提模型进行日前训练及参数保存后,针对日内每一时刻系统运行的实时状态量,生成该时刻充放电调度策略。最后以某微电网为例,验证了所提基于深度强化学习的调度方法在满足用户充电需求的前提下,可以有效减小微电网内的功率波动,降低EV充放电费用;日内不需要迭代计算,可以满足实时调度的要求。
考虑延时影响的MMC-HVDC系统高频振荡机理分析

基于模块化多电平换流器的高压直流(MMC-HVDC)输电系统的链路延时可能会引发系统产生高频振荡。文中通过Pade近似对延时环节进行等值,建立了基于四阶Pade近似等值延时环节的MMC-HVDC系统的状态空间模型。通过在阶跃工况下与PSCAD/EMTDC中详细电磁暂态模型动态特性的对比以及高频振荡的复现,验证了所建立的状态空间模型的正确性及四阶Pade近似等值延时环节的有效性。然后,研究了延时环节时间常数对系统特征根及高频振荡特性的影响,结果表明,基于特征值分析法对所建立的考虑延时环节特性的MMC-HVDC系统状态空间模型进行分析,可以得到引发系统高频振荡的临界延时时间。最后,通过参与因子分析法探究了引起系统发生高频振荡的主要因素,结果表明,系统的高频振荡现象主要是由交流系统特性与含有延时环节的MMC-HVDC系统特性之间的耦合作用引起。
电网换相换流器整体化电磁暂态仿真模型及算法

现有的电磁暂态仿真算法能够准确刻画基于电网换相换流器的高压直流(LCC-HVDC)输电系统的运行特性,但计算量较大。为了提高LCC-HVDC输电系统的仿真效率,对现有常用的电网换相换流器电磁暂态仿真模型进行了简化,提出电网换相换流器整体化电磁暂态仿真模型与求解算法。整体化模型包含换流变压器与换流阀,换流变压器采用简化模型,换流阀采用理想开关模型,能够对换流器的电气网络结构进行简化。该算法将换流器电气网络拓扑结构分割为主网络与副网络,首先对主网络求解,然后根据得到的结果对副网络求解,最后更新当前仿真步长各换流阀的电流和电压。在PSModel仿真软件中对整体化电磁暂态仿真模型及算法进行了编程实现,并与PSCAD/EMTDC仿真结果进行对比,验证了其高效性与准确性。
基于难动用储量开发的石油工程协同管理创新及实践

鉴于国内一批已探明油气资源因工程技术和开发成本等多种因素难以实现有效开发,形成了相当规模的难动用储量,基于国内部分油气难动用储量开发的成功实践,系统总结出了推动难动用储量有效开发的“四位一体”石油工程协同管理新模式。该模式汲取系统论、控制论和协同论等管理思想精华,提出了价值共创共享的难动用储量开发理念,创新发展了机制协同、专业协同、过程协同和产业链协同的管理方法,有效克服了管理责任主体分散、管理目标多元、工程技术创新风险大、项目建设不确定因素多等难题,激发了项目参与方主动协同的活力和动力,有效实现了工程技术的协同创新和全链条的协同降本增效,降低了项目平衡油价,分散了项目投资风险,解放了一大批难动用储量,实现了难动用储量油气资源的有效开发利用,成为保障国家能源安全的重要补充。
复杂碳酸盐岩油藏水淹层电性响应特征与划分标准--以哈萨克斯坦让纳若尔油田为例

选取哈萨克斯坦让纳若尔碳酸盐岩油藏孔隙型、裂缝型、裂缝孔隙型及复合型岩心开展水淹层电性响应特征实验,重点分析了注入水矿化度对碳酸盐岩储集层电性响应特征的影响,同时基于利用电阻率计算孔隙型储集层油水相对渗透率的数学模型与发育裂缝的储集层两相流相对渗透率模型,结合实验分析结果制定了复杂孔隙结构碳酸盐岩油藏水淹层划分标准。研究表明:注入水矿化度是影响碳酸盐岩储集层电阻率的主要因素,注入低矿化度水(淡水)时,电阻率与含水饱和度的关系曲线形态呈U型;注入高矿化度水(咸水)时,电阻率与含水饱和度的关系曲线形态呈L型。碳酸盐岩油藏水淹层划分标准具体为:①孔隙型储集层油层含水率(f_w)范围为f_w≤5%,弱水淹层含水率范围为5%
气动光学效应研究进展

光学成像探测技术是精确制导领域发展的重要方向,但由于光线在穿过密度变化的流场时会发生偏折、抖动和光程变化的现象,成像质量将严重下降,此即气动光学效应.研究气动光学效应同时具有明确的工程和学术价值,一方面以认识流场对光线传播的影响为基础,如何减弱气动光学效应已受到人们的广泛关注;另一方面由于光线传播携带了流场结构信息,光学探测也可以成为一种流场研究技术.从空气动力学和光学工程交叉的视角,对气动光学效应的研究进展进行综述.首先介绍了常见的气动光学评价参数,其次阐述了各种理论研究、实验、数值模拟方法,最后从流动导致图像畸变、减弱气动光学效应的方案和采用气动光学探测方法研究流场三个角度对现有文献进行总结,并讨论了气动光学领域数值模拟验证方法的困难和研究现状.最后结合气动光学效应的发展阶段对未来研究进行展望.
直流馈入受端电网暂态电压与频率稳定紧急协调控制策略

为应对多直流馈入受端电网直流闭锁故障导致的暂态电压和暂态频率稳定问题,提出一种综合考虑直流功率紧急提升、调相机紧急控制和切负荷的紧急协调控制策略。首先,采用了基于多二元表的暂态稳定裕度指标,分析了直流功率紧急提升和调相机紧急控制对受端电网暂态电压稳定的影响,提出了受端电网多控制手段紧急协调控制方案。其次,基于该控制方案,计及暂态电压和暂态频率稳定约束,以控制代价最小为目标,建立了多控制手段下受端电网紧急协调控制优化模型。然后,采用灵敏度法将模型线性化,考虑了直流功率紧急提升对暂态电压稳定的负面影响,并采用逐次线性规划方法求解。最后,通过华东电网实际案例结果验证了所提控制策略的有效性。
致密砾岩油田高效开发理论认识、关键技术与实践--以准噶尔盆地玛湖油田为例

为高效开发准噶尔盆地玛湖致密砾岩油田,开展了一系列理论探索和矿场试验。在理论探索方面,提出了致密砾岩复杂缝网绕砾成缝、井间主动干扰等理论,发展了立体交错井网优化部署、空间应力场主动控制与利用、多元协同优化等关键技术,形成了砾岩不同于页岩的特殊沉积结构和强非均质性是形成复杂缝网的有利条件、小井距一次井网能够控制和利用井间干扰使缝网更加复杂化、通过协同优化可以实现最优规模和最佳形态压裂等认识。在矿场试验方面,经历了直井注水、直井衰竭、水平井体积压裂开采等试验,在确定“水平井+多级压裂”为主体开发技术后,又进行了水平井井距和段长、缝簇间距以及压裂方式、规模和顺序等矿场试验。特别是在玛131井区,按照地质工程一体化思路,创新采用“大井丛、多层系、小井距、长井段、交错式、密切割、拉链式、工厂化”系列技术,建立了100,150 m小井距高效立体开发试验示范区。半年以上生产实践表明,示范区单井平均产油量优于500, 400,300 m井距对应井组,储量动用率大幅提升,采收率显著提高,最终单井累计产量与大井距井组最好水平相当,经济效益明显优于区块平均水平。
深水气井测试过程中水合物流动障碍防治方法

在探明深水气井测试过程中水合物流动障碍形成机制和演化规律的基础上,改变以往“抑制生成”的思路,基于“允许生成,防止堵塞”的思想,提出了基于安全测试窗口的水合物流动障碍防治方法。研究表明,深水气井测试中水合物生成和沉积会造成管柱有效内径和井口压力逐渐减小,呈现缓变、突变和急变3个典型过程,且存在安全测试窗口。安全测试窗口随测试产量增大而先减小后增大,随水合物抑制剂浓度增大而增大。对于存在不同测试产量的情况,考虑水合物分解和脱落的影响,提出了合理调整低、高产量交叉顺序的测试制度,可进一步降低水合物抑制剂用量,甚至可完全不使用水合物抑制剂。与传统方法相比,基于安全测试窗口的水合物流动障碍防治方法可减少水合物抑制剂用量50%以上。
鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7_3亚段富有机质页岩纹层组合与页岩油富集模式

以鄂尔多斯盆地三叠系延长组长7_3亚段为例,综合运用岩心观察、薄片鉴定、X射线荧光元素分析、X-衍射分析、扫描电镜、高分辨率激光拉曼光谱、显微红外光谱等分析方法,对富有机质页岩层系中的纹层类型与组合、储集空间特征及页岩油富集模式进行系统研究。根据纹层的矿物组成、厚度等,富有机质页岩中主要发育富凝灰质纹层、富有机质纹层、粉砂级长英质纹层和黏土纹层4种纹层类型。长7_3亚段可划分出“富有机质+粉砂级长英质”纹层组合页岩和“富有机质+富凝灰质”纹层组合页岩两类主要的页岩油发育层系。“富有机质+粉砂级长英质”组合页岩层系的原油成熟度较高,主要富集于富有机质页岩内粉砂级长英质纹层的钾长石溶孔中,形成了页岩内部纹层之间的“生-运-聚”过程。“富有机质+富凝灰质”纹层组合页岩层系中,富有机质页岩本身储集性能差,原油成熟度较低,充注时间早,主要富集于砂岩薄夹层内保留的原生粒间孔隙中,形成了富有机质页岩到砂岩薄夹层的“生-运-聚”过程。
四川盆地西北部二叠系栖霞组准同生期砂糖状白云岩特征及成因

针对四川盆地西北部二叠系栖霞组的砂糖状白云岩储集层,对其特征、形成时间和成因进行了判识和分析。通过钻井岩心和野外剖面的详细描述及显微镜下分析,发现其具有区别于其他白云岩的典型特征:①白云石晶粒级别一般为中-粗晶,且常与粉-细晶白云岩和岩溶系统充填物白云岩伴生;②在向上变浅序列中上部发育典型的早成岩期岩溶识别标志;③中-粗晶砂糖状白云岩被早成岩期岩溶组构切割,表现为白云石具溶蚀边,孔洞中充填渗流白云石粉屑,中-粗晶白云石晶间为后期海侵期黏土充填。分析认为,这类中-粗晶白云岩形成时间为早成岩期岩溶之前。结合砂糖状白云岩具亮色环带的阴极发光特征、较高的包裹体温度、显著负偏移的碳氧同位素组成特征和类似海水的稀土元素配分形态分析,这类偶具雾心亮边的砂糖状白云岩经历了蒸发海水回流渗透和坡折带地形控制的准同生期海水循环热液白云石化两期白云石化过程。研究结果不仅更新了对栖霞组白云石化时间的认识,说明在海水循环热液叠加的准同生期也可形成中-粗晶的砂糖状白云岩,同时表明东吴期张裂活动始于早二叠世,也因坡折带地形和丘滩叠置迁移控制的砂糖状白云岩具有规模带状分布特征,而为拓展该类储集层的勘探领域提供了重要的支撑。
鄂尔多斯盆地苏里格气田东区奥陶系马家沟组早成岩期岩溶及其控储效应

为进一步明确鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组储集层成因,以苏里格气田东区马家沟组马五_4-马五_1亚段为例,通过大量岩心及薄片观察,剖析早成岩期岩溶垂向发育特征,探究其溶蚀机理和控储效应。岩石学特征分析表明马五_4-马五_1亚段主要发育泥粉晶白云岩、颗粒白云岩和微生物白云岩3类储集岩,其主要储集空间类型分别为溶模孔、粒间(溶)孔和(溶扩)残余格架孔洞。研究区发育多期向上变浅序列,单一向上变浅序列顶部存在暴露面,暴露面之下的岩溶系统内可见典型的早期暴露溶蚀和充填特征。指示这3类孔隙型储集层发育应与相控早成岩期暴露岩溶相关,随岩溶强度增加,岩溶作用对储集层的建设性作用转变为破坏性作用。
陆相富有机质页岩与泥岩的成藏差异及其在页岩油评价中的意义

页岩和泥岩的有机质丰度与岩石组构差异较大,决定了二者对常规油气与页岩油气成藏贡献的不同,未来进入源灶区勘探后所倚重的烃源岩评价标准也应有别。页岩沉积于半深湖-深湖环境,沉积速率低并伴有程度不等的化学沉积作用;泥岩多形成于滨-浅湖环境,沉积速率快且多具密度流特征。火山灰沉落与热液注入导致“肥沃效应”、放射性物质促使生物超量超速生长、深水厌氧环境与低沉积速率保护有机物堆积不被稀释等因素促使页岩段有机物富集。页理易剥离成为储集空间,生烃产生的酸性水溶蚀部分颗粒形成增孔效应;泥岩呈块状,黏土矿物含量高,基质孔隙不发育。页岩段总有机碳含量高,页理发育,储集性相对较好,脆性矿物含量相对较高,是页岩油勘探开发最有利的岩相类型。开展页岩与泥岩成藏差异研究,以页岩、泥岩为端元,落实资源分布,确定“甜点”评价参数类型和标准,优选页理发育的“甜点区/段”,使用有效开发技术,对客观评价页岩油资源总量、经济性与规模有效开发都具重要意义。
地震波形指示反演方法及其应用

针对陆相盆地储集层厚度小、横向变化大,而实际生产对地震分辨率精度要求越来越高的情况,在分析地震沉积学技术特点的基础上,提出了地震波形指示反演方法。该方法通过地震波形动态聚类分析,建立地震波形结构与高频测井曲线结构的映射关系,提高了反演结果的纵向分辨率和横向分辨率;通过构建不同地震相类型的贝叶斯反演框架,实现了真正意义上的相控反演。正演模型验证结果表明,地震波形指示反演可以实现3 m厚度的薄互层精细预测,证明了方法的合理性和反演结果的高精度。大庆长垣应用实例表明,地震波形指示反演对薄互层的识别精度可达2 m,反演结果与钻井的吻合率超过80%。地震波形指示反演能够提高储集层预测精度,为陆相盆地薄互层识别提供了借鉴和参考。
渭河上游水利水保措施的减水减沙效应分析

依据渭河上游实测水文资料和水利水保措施统计数据,分析了流域水文要素和水利水保措施的变化规律。根据双累积曲线、有序聚类、Lee-Heghinan、滑动T检验等方法,结合流域内水利水保措施的变化,将研究期分为基准期(1956 - 1981年)和措施期(1982 - 2016年)。采用水量平衡法,分析还原了河流天然径流量和输沙量,评价了水利工程取用耗水的减水减沙作用;分别建立拟合了基准期和措施期年径流量、年输沙量与年降水量的相关公式,分析计算了措施期的减水减沙效应。结果表明:基准期主要为水利工程减水减沙,分别减水6.8%,减沙3.9%;措施期综合减水效应42.9%,综合减沙效应76.5%,水保措施减水减沙效应大于水利工程减水减沙效应,综合减沙效应大于综合减水效应。
基于地理加权回归的青藏高原季节冻土区土壤有机碳空间分布研究

青藏高原土壤有机碳储量(soil organic carbon stocks,SOCS)对于区域生态环境演替具有重要作用,但是其空间分布数据还比较缺乏,特别是季节冻土区的数据较少。基于378个土壤剖面数据,结合与土壤有机碳(soil organic carbon,SOC)相关的地形、气候以及植被等环境因子,使用地理加权回归(geographically weighted regression,GWR)模型模拟了青藏高原季节冻土区0 ~ 30 cm、0 ~ 50 cm、0 ~ 100 cm和0 ~ 200 cm深度的SOC总量和空间分布。结果表明:青藏高原季节冻土区SOCS自东南向西北递减,表层0 ~ 200 cm的SOC总量约15.37 Pg;季节冻土区不同植被类型SOC从大到小依次为森林、灌丛、高寒草甸、高寒草原和高寒荒漠;各土壤类型中棕壤、黑钙土和泥炭土的SOC最大,而棕钙土、棕漠土、灰棕漠土、风沙土、石质土、盐土、冷钙土、寒漠土以及冷漠土的SOC最小。研究结果给出了青藏高原季节冻土区SOC的总量、空间分布及规律,可为相关地球模式的发展提供基础数据。
陆相源内石油聚集地质理论认识及勘探开发实践

中国陆相源岩层系内石油资源丰富,是大力提升国内石油勘探开发力度和保障国家石油安全的重要战略领域。基于近两年中国石油天然气集团有限公司探区陆相源内石油地质研究和勘探开发最新进展,①提出陆相源内石油聚集及“甜点”地质内涵,源内石油聚集是指赋存于陆相富有机质页岩烃源层系内、原地滞留或源内捕获烃类而形成的富液态烃聚集,“甜点”是指整体含油的陆相烃源层系内,相对更富含油、物性更好、更易改造、具商业开发价值的有利储集层,主要包括夹层型、混积型和页岩型3类“甜点”;②研究取得咸水及淡水湖盆优质页岩可规模生烃、页岩层系多类有利储集层具规模储集能力、源内页岩层系整体含油且资源规模大、存在较多有利开发页岩层系等主要理论认识,勘探开发实践正推动形成以“甜点勘探”和“体积开发”为核心的勘探开发关键技术系列,先导试验为源内石油经济有效开发提供重要科学依据,推广应用已取得初步明显应用成效;③中国陆相源内中高成熟度富液态烃和中低成熟度富有机质两类源内石油资源潜力巨大,鄂尔多斯、松辽、渤海湾、准噶尔等盆地是主要资源赋存区。有效应对勘探开发各项理论技术挑战,将推动两类源内石油资源成为未来现实性接替石油资源和重大战略性接替石油资源。
切向冻胀力的研究现状及展望

土体冻胀产生的切向冻胀力是制约寒区基础工程建设和使用年限的主要原因,同时也是基础设计中的一个重要参数,深入研究切向冻胀力问题意义重大。通过回顾国内外相关文献,对切向冻胀力目前的研究现状进行了总结:从切向冻胀力产生的条件和过程角度出发,详细描述了切向冻胀力产生发展的机理;阐述了影响切向冻胀力的因素和切向冻胀力的分布规律;从试验、理论两方面入手,简要总结了切向冻胀力的测试方法和理论计算方法;简述了目前确定切向冻胀力取值的方法。最后,对切向冻胀力未来的研究方向提出了展望。
各向异性砂岩冻融力学特性研究

针对新疆天山公路岩质边坡的砂岩,开展了单/三轴压缩试验和不同次数的冻融循环试验,探讨了岩样强度和变形参数的各向异性随围压和冻融循环次数的变化规律,分析了层理角度及冻融作用对岩样破坏模式的影响。结果表明:岩样的弹性模量、黏聚力、内摩擦角和峰值强度均随着层理角度的增加呈现先减小后增加的U型发展态势,在60°时达到最小值,在0°或90°时其值最大;岩样的强度以及变形参数随着冻融循环次数的增加逐渐减小,随着围压的增加而增大;不同层理角度岩样强度及力学参数的差异性随着围压的增加逐渐较小,相应的岩样各向异性特性逐渐减弱;随着冻融循环次数的增加,岩样内部的裂纹不断扩展导致岩样各向异性程度逐渐增强;不同层理角度岩样的破坏模式可归纳为穿越基质和层理面的竖向劈裂张拉破坏、穿越基质和层理弱面的剪切破坏、拉-剪混合破坏、沿层理弱面的剪切滑移破坏、沿层理弱面的竖向劈裂破坏等5种模式。研究成果可为寒区岩体工程相关研究提供参考和依据。
1961 - 2018年新疆北部冬季暴雪时空分布及其环流特征

基于1961 - 2018年冬季逐日降水资料,研究了新疆北部不同类型暴雪的时空分布和环流特征。结果表明,冬季新疆北部的局地暴雪日数最多(73.1%),区域暴雪次之(20.9%),大范围暴雪最少(6.0%)。总暴雪、区域暴雪和大范围暴雪日数呈显著的增加趋势,局地暴雪的增加趋势不显著。总暴雪、局地暴雪和区域暴雪日数在12月最多;大范围暴雪日数在2月最多。20世纪60 - 80年代,新疆北部冬季以局地暴雪为主,暴雪中心主要位于伊犁河谷和塔城地区北部;90年代至今,区域暴雪和大范围暴雪日数显著增加,除伊犁河谷和塔城地区北部外,阿勒泰地区、天山北坡中段的暴雪日数增加显著,乌鲁木齐成为天山北坡新的暴雪中心。新疆北部冬季暴雪的环流形势可分为3类6型,其中锋区波动类最多,低槽类次之,低涡类最少。20世纪90年代前,锋区波动类最多;进入21世纪后,低槽类明显增多。
基于Polar WRF的南极Dome A极端低温事件分析

南极作为地球的寒极,其最高点Dome A地区于2013年8月1日气温达到-93.0 ℃的极低值。利用Polar Weather Research and Forecasting(Polar WRF)3.8. 1模式,对发生在南极Dome A地区的3次极端低温事件进行数值模拟分析。通过与自动气象站实测数据对比验证,模拟效果较为理想。结果表明:印度洋和大西洋交界区域的高压加强,其高压脊开始向南极内陆延伸,导致Dome A地区气压升高,使得该地区天气晴好,云量极低,为极端低温事件发生奠定基础;同时,南极中心冷涡加强,长时间的冷平流和稳定的逆温层为Dome A地区提供了足够的降温条件,并且加强了夜间辐射降温效应,稳定的垂直场、极低的向下长波辐射使得Dome A地区的极端低温事件得以维持。
优化氮素与品种匹配可协同提高盐碱地夏玉米产量和氮肥利用率

【目的】明确不同耐盐碱型夏玉米品种产量形成及氮素利用特征,挖掘盐碱地玉米氮素高效利用的生物学潜力。【方法】以耐盐型玉米品种登海605、鲁单818和不耐盐型玉米品种鲁单981、连胜188为供试材料,在不同施氮水平下(0、180和360 kg·hm~(-2),记作N0、N1和N2),系统研究了施氮对不同耐盐碱类型玉米品种物质积累、氮素积累、氮素分配与利用效率及产量形成的影响,并分析了氮肥水平和品种间的互作效应。【结果】施用氮肥可显著提高盐碱地夏玉米籽粒产量,高氮水平下能够提高不耐盐型玉米品种产量潜力。与N1处理相比,N2处理下耐盐型玉米品种产量无显著变化,不耐盐品种LD981和LS188 2年平均显著增产9.93%和16.31%,各品种氮肥偏生产力(NPFP)、氮肥农学效率(NAE)和氮肥利用率(NUE)均显著降低。互作效应分析表明,产量及其构成因素的差异是由品种、氮肥水平及品种和氮肥水平之间的互作效应共同作用的结果。不同氮肥水平下,耐盐型品种比不耐盐品种分别增产7.78%-27.63%(N0)、7.40%-24.87%(N1)和0.32%-9.55%(N2);氮肥利用效率(NUE)分别提高26.65%-48.28%(N1)和1.20%-24.87%(N2)。【结论】耐盐型品种较不耐盐型品种具有较高的物质生产和氮素吸收利用能力,在低氮下具有较高的产量优势,而不耐盐型品种在高氮水平下有利于产量的发挥。施氮量、品种及其互作效应通过影响干物质积累量、产量和氮素吸收转运影响氮肥利用效率,优化氮肥供应与品种匹配,能够实现盐碱地玉米产量与氮肥利用效率的协同提高。
秸秆还田对我国主要粮食作物产量效应的整合(Meta)分析

【目的】定量分析全国范围内秸秆还田对3种粮食作物的产量效应,为秸秆还田技术的大面积推广应用提供科学依据。【方法】本研究搜集了公开发表的相关文献274篇(截至2019年12月31日),整理了1 930组秸秆还田处理与秸秆不还田处理的农作物产量数据。运用整合分析(meta-analysis)方法(主要分析过程包括计算效应值、异质性检验、meta亚组分析、发表偏倚性检验),明确了秸秆还田对3种粮食作物产量的综合效应,进而量化分析了试验区域、年均气温、年均降雨量、土壤质地、土壤酸碱性、作物种类、种植制度、耕作方式、施肥模式、还田年限及秸秆还田量对秸秆还田增产效应的影响。【结果】与秸秆不还田相比,秸秆还田显著提高了3种粮食作物产量,平均增产率约为8.06%(95%CI:7.52%-8.60%),分析结果不存在发表偏倚。东南地区秸秆还田增产率最高,达到9.37%(95%CI:8.11%-10.64%);年平均气温为5-10℃、年平均降雨量超过1 200 mm时,秸秆还田的增产效应较高;在黏土、壤土及砂土3种土壤质地中,秸秆还田的增产率分别为8.13%(95%CI:6.80%-9.49%)、9.04%(95%CI:8.06%-10.01%)、6.96%(95%CI: 5.18%-8.77%);在弱酸性(pH<6.5)土壤中,秸秆还田的增产率较高。在小麦、玉米、水稻3种作物中,秸秆还田对玉米的增产率达到9.22%(95%CI:8.38%-10.05%);翻耕与免耕是最能发挥秸秆还田增产效应的耕作方式,增产率分别为11.05%(95%CI:10.05%-12.05%)、8.98%(95%CI:7.21%-10.79%)。不施肥时,秸秆还田显著提高农作物产量,增产率达到25.66%(95%CI:22.04%-29.38%),增产率显著高于正常施肥时的8.08%(95%CI:7.50%-8.68%),但整体的产量水平较低。秸秆还田的增产率达到9.56%(95%CI:8.21%-10.93%),且还田年限超过20年时增产效应显著提高(增产率为15.42%,95%CI:11.05%-19.95%)。此外,最适宜的秸秆还田量为半量还田(增产率为9.09%,95%CI:7.41%-10.79%)。【结论】秸秆还田能够显著提高粮食作物产量,在不同的农业生产区以免耕或翻耕作业配合正常的施肥模式、适宜的秸秆还田量长期还田能够保持农作物的持续增产。
秸秆还田量对黑土区土壤及团聚体有机碳变化特征和固碳效率的影响

【目的】探讨不同秸秆还田量下土壤及团聚体有机碳的变化特征,阐明土壤及团聚体有机碳储量变化对外源有机碳累积投入的响应关系,揭示黑钙土土壤及团聚体固碳效应和土壤有机碳定量提升机理。【方法】于2012年4月在吉林省农安县玉米主产区设置了玉米秸秆还田量田间定位试验,共设计4个处理:秸秆还田量0(SA_0)、秸秆还田量4 500 kg·hm~(-2)(SA300)、秸秆还田量9 000 kg·hm~(-2)(SA_(600))、秸秆还田量13 500 kg·hm~(-2)(SA_(900))。利用多年试验土壤有机碳储量与外源有机碳投入的数据分析其量化关系和固碳效率。通过湿筛法筛分>2 mm、2-0.25 mm、0.25-0.053 mm和<0.053 mm粒级团聚体,分析不同粒级团聚体有机碳储量变化特征及固碳效应。 【结果】长期秸秆还田能显著提高土壤有机碳含量,秸秆还田SA_(600)和SA_(900)两处理土壤有机碳含量均显著高于秸秆不还田(SAO)、低量秸秆还田(SA300)(P<0.05),并且后3年SA_(900)和SA_(600)两处理土壤有机碳含量差异达显著水平。 2015-2018年间,SA_(900)处理土壤有机碳较SA_0处理分别依次提高了11.0%、15.8%、17.2%、23.1%。土壤总有机碳储量与外源有机碳输入呈极显著正线性相关关系(P<0.01),其中土壤总固碳效率为12.9%。与秸秆不还田(SA_0)相比,秸秆还田SA_(600)和SA_(900)两处理均显著提高了各粒级团聚体有机碳含量(P<0.05),尤其是对大团聚体(>0.25 mm)有机碳含量增加贡献更大。高量秸秆还田(SA_(900))处理的>2 mm和2-0.25 mm粒级团聚体有机碳储量较秸秆不还田(SA_0)处理分别提高了45.5%和47.7%。除<0.053 mm团聚体外,其他粒级土壤团聚体有机碳储量增加量与累积碳投入量增加量呈显著正线性相关关系(P<0.05);大粒级团聚体固碳效率显著高于小粒级团聚体,>2 mm和2-0.25 mm粒级团聚体固碳效率分别为4.9%和13.6%。依据秸秆还田下土壤固碳效率,预测未来10年内土壤有机碳储量要提升10%、20%、30%,每年需额外分别投入风干玉米秸秆约5.99、11.98、17.97 t·hm~(-2)。【结论】玉米秸秆还田能显著促进黑钙土土壤及团聚体有机碳累积,并且土壤有机碳含量均随秸秆还田量和试验年限的延长而增加,有机碳主要集中固持在大团聚体中。表明秸秆还田是黑土区土壤肥力提升的重要培育措施,大团聚体有机碳可作为评价土壤有机碳变化对不同土壤培肥措施快速响应的重要指标之一。
COVID-19疫情对中国城市人口迁徙的短期影响及城市恢复力评价

新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情对中国国民经济和社会发展产生剧烈冲击。科学评价中国受新冠疫情短期影响及恢复情况并揭示其时空特征,可为常态化疫情防控阶段的经济形势研判和城市恢复提供有力支撑。基于2020年1月13日—4月8日百度迁徙大数据,通过构建恢复指数(RRI)和恢复缺口(RGI)等指标,从多尺度揭示中国受COVID-19疫情短期影响的逐日特征、阶段特征以及时空格局。结果发现:①疫情未影响春节前返乡迁徙,节后恢复经历恢复停滞期、快速恢复期、平稳恢复期,全国总体恢复程度由恢复停滞期不足20%上升至快速恢复期末60%左右,3月3日开始进入平稳恢复期,恢复指数达70%以上,完全恢复至历史同期水平仍需较长时间。②疫情对周末和节假日城市间交往活动影响显著,中部和东北地区尤为明显。③疫情影响的区域差异性明显,相对恢复程度西部>东部>中部>东北地区。④城市间恢复程度差异显著,节后至4月8日呈现南高北低空间格局。结合疫情程度,广州、深圳、重庆处于高确诊高恢复聚类,河北、天津、黑龙江、河南、安徽、湖南处于低确诊低恢复聚类。⑤随着疫情有效控制,城市层面恢复缺口由京津冀、长三角、珠三角等城市群的大规模成片劳动力迁入缺口,转变为国家中心城市和部分省会城市的点状缺口。本文研究结果表明时空大数据在重大突发公共卫生事件实时影响评价方面具有较好应用前景。
生态系统服务对国土空间规划体系的理论与实践支撑

空间规划体系改革是推进生态文明建设的重大举措。面向新的国土空间规划体系,如何整合不同空间尺度下的政策,如何协调人类活动并保护生态格局和自然资源,是空间规划的核心问题,亟需吸纳多学科视角和知识加以回答。生态系统服务关联生态系统与人类福祉,是优化国土空间、推动规划决策更加符合生态文明理念的重要工具。本文立足于国土空间规划体系的构建需求,通过文献梳理和理论分析,从多个维度探讨了生态系统服务对空间规划体系构建的支撑作用。首先,对生态系统服务与空间规划价值目标的关联进行了基本判断,明确了生态系统服务不仅是空间规划进行自然资源价值塑造的载体,也是空间规划面向公共福祉的政府选择。其次,针对国家、省级以及市县和乡镇各纵向层级总体规划的功能定位和内容重点,分别剖析了生态系统服务对实现规划的战略性和政策性、协调性和操作性的支撑作用,并从尺度效应视角探讨了其对构建规划协同机制的促进作用。最后,面向“多规合一”的横向衔接需求,提出生态系统服务在培育部门共同价值,协同多元主体利益及改进空间规划技术三方面的重要作用。研究为指导空间规划体系改革提供理论支持和可行路径,丰富深化了生态系统服务在政策制定中的应用。
耕地利用转型中的生物灾害脆弱性研究

学术界迫切需要探索新的领域以提升耕地利用转型综合研究水平。本文从农业生物灾害切入,耦合耕地利用“趋利避害”动机与农业诱致性生产替代行为,基于“经济社会环境—耕地利用活动—生物灾害反馈—灾害防治应对”社会生态交互逻辑,建立了耕地利用生物灾害脆弱性转型理论框架。在国家、农业区、省级尺度开展了1988—2017年脆弱性转型研究。结果表明:①脆弱性在国家、省级尺度发生了转型。在国家尺度,1988—2009年,脆弱性值从15.33%增长到22.45%,而2010—2017年从22.40%下降到19.49%。在省级尺度,脆弱性存在2条典型转型路径;②在农业区尺度,脆弱性转型主要源自因城乡收入比缩小和劳均耕地提升而带来的暴露度下降,其次源自因生物灾害损失挽回率提升和生物灾害防治失控率下降而带来的应对能力提升。脆弱性转型后,主要源自作物多样性下降和化肥使用强度上升带来的敏感性继续增强。本文发展了耕地利用转型研究的综合性,论证了耕地利用生物灾害脆弱性有望成为耕地利用转型综合研究的新领域,并探讨了脆弱性管控政策。
中国玉米骨干亲本黄早四杂种优势形成的遗传基础解析

【目的】杂种优势利用是实现玉米高产育种的重要途径。解析玉米骨干亲本黄早四杂种优势形成的遗传基础,对指导中国玉米骨干亲本高效利用和高产育种具有重要的理论研究意义与生产利用价值。【方法】以玉米黄改系杂种优势类群的骨干亲本黄早四为共同亲本与11个代表性自交系构建的、包含2 000个重组自交系(recombination inbred line,RIL)的巢式关联分析群体(nested association mapping population,NAM)为试验材料,分别与改良瑞德×黄改系杂优利用模式的代表自交系郑58和昌7-2进行测交,并在全国4个玉米主产区10个试验点开展测交群体的多环境产量及重要农艺性状鉴定。在开展NAM测交群体产量和重要农艺性状相关性分析、各性状在NAM群体及其测交群体之间相关性分析基础上,基于高密度遗传图谱,利用联合逐步回归(Joint stepwise regression)模型进行了NAM及其测交群体QTL定位和产量QTL的复等位遗传分析,并对NAM及其测交群体定位QTL所在区域的遗传重组率进行了比较。【结果】表型分析结果表明,2个测交群体的株高和产量相关性状(主要是行粒数和百粒重)与小区产量均表现出较高的正相关关系。但强优势测交组合(郑58测交群体)的产量表现与NAM群体自身的产量表现相关性较低,表明相对于弱优势测交组合(昌7-2测交群体),强优势测交组合的产量表现受RIL家系自身的产量影响较小。QTL定位结果表明,与NAM群体相比,利用其测交群体检测到的QTL数目较少,但能解释更高的表型变异。昌7-2和郑58测交群体定位到的QTL中,分别仅有27%和25%的位点与NAM群体定位结果重叠或相邻。主效位点的复等位分析结果表明,对于郑58测交群体(强优势测交组合),在单穗产量QTL中,68.69%的增产等位变异来自骨干亲本黄早四。但在昌7-2测交群体中(弱优势测交组合),仅有36.36%的增产等位变异来自黄早四。利用郑58测交群体共鉴定到13个重要的产量相关基因组区段,来自黄早四的等位变异在其中的11个区段表现为增产,这些区段对黄早四杂种优势的形成可能具有重要作用。QTL所在区域的重组率分析结果表明,利用郑58测交群体检测到的QTL所在区域具有较低的遗传重组率,符合杂种优势相关位点更容易分布于低重组区的基因组基本特征。【结论】在强优势测验种郑58遗传背景下,来自黄早四的等位变异对测交组合的产量具有重要遗传贡献,定位到的相关遗传区段与玉米杂种优势形成密切相关。
中国草畜平衡状态时空演变指示的草地生态保护格局

中国草原牧区作为重要生态安全屏障和草地畜牧业生产基地,其草畜平衡状态直接影响草地退化与恢复,进而影响草地生态系统服务能力的强弱。本文分析了2000—2015年主要草原牧区草地植被覆盖、牧草供给、草畜平衡状态的时空变化特征,深入探讨草地退化与恢复及载畜压力下草地生态系统保护与恢复空间格局。结果表明:过去16年主要草原牧区草地面积净减少约163万hm~2,6.7%的草地出现植被覆盖退化,而5.4%的草地呈现植被覆盖明显恢复。天然草地牧草供给量以增加为主,年增率约0.3 kg/hm~2,然而其载畜压力亦持续增加,不考虑补饲的载畜压力指数高达3.8,除内蒙古东北部、青藏高原中部仍有载畜潜力,其余多处于超载状态;考虑实际冷季补饲的载畜压力指数约3.1,内蒙古中东部有所缓解;假设冷季全额补饲则载畜压力指数减至1.9,内蒙古、青藏高原等区域明显缓解。叠加上述数据,本文针对自然保护地、牧区、半农半牧区和农区等不同区域的草地生态保护格局,提出了平衡草地生态保护与畜牧生产利用的不同发展策略。
气候与土地利用变化对汉江流域径流的影响

作为联结大气圈和地圈的纽带,水文循环同时承受气候变化和土地利用/覆被变化(LUCC)的双重影响,然而大多数的水文响应研究主要关注未来气候变化对径流的影响,忽略了未来LUCC的作用。因此,本文的研究目的是评估未来气候变化和LUCC对径流的共同影响。首先采用2种全球气候模式(BCC-CSM1.1和BNU-ESM)输出,基于DBC降尺度模型得到未来气候变化情景;然后,利用CA-Markov模型预测未来LUCC情景;最后,通过设置不同的气候和LUCC情景组合,采用SWAT模型模拟汉江流域的未来径流过程,定量评估气候变化和LUCC对径流的影响。结果表明:①未来时期汉江流域的年降水量、日最高、最低气温相较于基准期(1966—2005年),在RCP 4.5和RCP 8.5浓度路径下,分别增加4.0%、1.8 ℃、1.6 ℃和3.7%、2.5 ℃、2.3 ℃;② 2010—2050年间,流域内林地和建设用地的面积占比将分别增加2.8%和1.2%,而耕地和草地面积占比将分别减少1.5%和2.5%;③与单一气候变化或LUCC情景相比,气候变化和LUCC共同影响下的径流变化幅度最大,在RCP 4.5和RCP 8.5浓度路径下未来时期年平均径流分别增加5.10%、2.67%,且气候变化对径流的影响显著大于LUCC。本文的研究结果将有助于维护未来气候变化和LUCC共同影响下汉江流域的水资源规划与管理。
喹唑啉衍生物的设计、合成及其抗肿瘤活性研究

为了寻找具有良好抗肿瘤活性的新型化合物,利用生物电子等排原理和拼接原理,设计、合成了一系列喹唑啉衍生物。以(S)-(-)-2-苯基-1-丙胺、S-(-)-1-苯乙胺为原料合成关键中间体,与喹唑啉环对接,再进一步对喹唑啉环修饰得到喹唑啉衍生物11a~11j,其结构经~1H NMR、MS确证。采用噻唑蓝(MTT)法测试了化合物11a~11j的体外抗肿瘤(A549,MDA-MB-231)活性,结果表明化合物11e和11f对于所试验的癌细胞的增殖都有一定程度的抑制作用。
考虑畸变磁通影响的铁磁材料损耗分离方法研究

为了提高损耗分离模型在谐波激励条件下的计算精度,该文对磁通畸变时铁磁材料的磁滞特性及损耗特性展开实验研究。研究发现,无论局部磁滞回环位于磁化环路还是反磁化环路,只要其相对于B=0轴的“高度”不变且幅值不变,则其对于动态磁化过程的影响是相同的,宏观上表现为引起相同大小的损耗增加;此外,无论是否出现局部磁滞回环,谐波磁滞损耗总会随着磁通密度波形畸变程度的变化而变化,此时传统计算方法已不再适用,必须对其进行改进。该文通过引入各次谐波幅值的加权方和根得到谐波磁滞损耗修正系数;此外,综合考虑集肤效应和去磁效应对涡流损耗的影响,并引入频率无关项对异常损耗项进行修正,从而建立可以有效考虑畸变磁通影响的改进损耗分离模型。通过对比多种谐波激励条件下磁损耗的测量值及计算值,验证所提改进损耗分离模型的准确性和可行性。
一种新型逆变器交流侧功率解耦电路及其控制策略

针对单相逆变器直流母线耦合大量二倍频功率分量,提出一种基于Buck-Boost模式下的AC级功率解耦电路。该电路并联于逆变器交流侧,以实现脉动功率在交流侧就地解耦,并且减小逆变器系统的二倍频脉动回路。分析解耦电路工作原理,推导出解耦电路开关管的开关时序。设计相应的脉冲能量调制(pulse energy modulation,PEM)策略对解耦功率进行精准调控。建立仿真和实验平台,测试结果证明该解耦电路及PEM控制策略能有效缓冲二倍频功率脉动,逆变器系统中电容器容值大幅度下降。
谐振直流环节逆变器缓冲回路无功能量传输损耗优化的改进调制策略

针对谐振直流环节逆变器缓冲回路在换流时无功能量传输损耗大这一问题,文中在一种并联谐振直流环节逆变器的基础上提出一种改进调制策略。与原调制策略相比,该调制策略不仅可以实现逆变桥、谐振单元开关管的软开关,而且可将缓冲回路的动作频率降低了1/3,降低了缓冲回路的导通损耗以及辅助开关管的开关损耗。同时可避免换流时缓冲回路的谐振电流与换流时刻的负载电流相叠加,从而可有效降低缓冲回路在换流时的无功能量传输损耗及辅助开关管的电流应力。在改进调制策略下,根据不同工作模式下的等效电路图,分析该逆变器的工作原理、软开关实现条件及最佳参数设计方法。最后使用绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)作为开关器件制作一台10kW、 10kHz样机,通过实验验证该调制策略的有效性。
低压台区缺失数据的张量补全方法

低压配电台区的理论线损计算对配电网降损及改善电能质量至关重要,但由于用户用电数据在采集、传输等环节会出现缺失,从而无法精确计算线损。为获得台区理论线损计算所需的完整数据,该文提出一种基于张量的多用户缺失数据补全模型。首先,对台区缺失数据的特征进行分析,构建该台区的标准化缺失张量。然后,考虑用户数据特性和多用户数据多维内在相关性,利用补全张量的低秩性建立模型,用交替方向乘子法迭代求解该模型。最后,对台区用户数据随机丢失和整天丢失2种情况分别用所提方法进行缺失数据补全。算例结果表明,该方法适用于实际缺失情况,能准确地补全台区缺失数据值。
采用多正弦信号注入的宽频带并网逆变器频率耦合特性测量方法

阻抗稳定性分析法是实现新能源发电设备与电网构成的互联系统稳定性分析的有效方法,准确获得新能源发电设备阻抗特性是进行互联系统稳定性分析的关键。为了实现新能源发电设备频率耦合阻抗特性的测量,文中提出一种基于模型预测控制和多正弦波信号注入的并网逆变器频率耦合阻抗特性测量方法。通过采用直接预测电压控制策略,减小阻抗测量装置测量端口阻抗幅值,以简化被测并网逆变器频率耦合特性的提取过程。随后进一步研究多正弦波幅值、频率和相位的设计方法,通过单次注入扰动信号实现频率耦合阻抗特性的快速提取。最后通过Typhoon控制硬件在环仿真平台,验证该文所提方法的准确性与有效性。
计及风电不确定性的含暂态稳定约束的经济调度

随着大规模风电接入电力系统,风电自身的动态特性以及风电出力的不确定性对电力系统暂态稳定性产生的影响难以忽略。该文在已提出的判断风电接入对系统暂态稳定性影响的解析式判据基础上,提出保障风机接入对系统暂态稳定性产生正面影响的约束;并进一步考虑风电的不确定性,建立计及风电不确定性的含系统暂态稳定约束的经济调度模型及其求解算法;最后通过仿真验证上述模型和算法的有效性。
基于CPFD方法的锥形阀流量特性模型构建

锥形阀作为一种性能优异的灰控阀,具有运行稳定,系统故障率低等特点,经常应用于循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉外置式换热器以及排渣系统中。目前锥形阀流率控制研究尚处于空白状态,缺乏相关数据和理论的支持,工业应用中也大多是通过经验来配置和使用锥形阀,所以对锥形阀流量特性进行研究,为锥形阀的设计和使用提供理论支持,是十分有必要的。利用计算颗粒流体动力学(computational particle fluid dynamics,CPFD)方法搭建锥形阀流动数值模拟模型,对锥形阀物料流动进行数值模拟,通过对网格数、曳力模型、应力参数等进行选取和调节,得到与实际实验情况相符合的锥形阀流动模型。在选取的工况下,Wen Yu-Ergun曳力模型模拟得到的结果与实验结果匹配度最高;网格密度比取2.24、网格数取35万时,网格质量及模拟速度满足要求;通过参数调节对比,确认了模拟时最佳的密堆积体积分数与应力模型参数值。经验证,选取的模型参数可适用于改文所涉及的几乎所有工况条件,同时可使流量误差控制在 ±10%以内,床压误差控制在 ±2%以内。