mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
苏里格致密砂岩气田水平井差异化部署新方法

苏里格气田是国内致密砂岩气田的典型代表,由于储层物性差,有效砂体规模小、非均质性强,现有的水平井布井方法难以在时间、空间维度上统一多学科多尺度数据,导致设计方案与实际情况差异较大,影响了水平井的开发效果。为此,以气田二叠系下石盒子组8段、山西组1段储层为研究对象,定量分析了辫状河体系带对沉积微相展布和有效砂体分布的控制作用,分辫状河体系叠置带、过渡带形成了水平井地质目标的优选标准,进而提出了以地质模型为基础的差异化部署水平井对策。研究结果表明:①该区有效砂体厚度薄、规模小,在空间高度分散,预测难度大;②叠置带储层规模大,稳定性和连续性强,应侧重于储层厚度、储量集中程度等整体性评价,整体式部署水平井;③过渡带沉积水动力弱,储层连续性相对局限,应在优选富集区的基础上,侧重于隔夹层描述、相邻直井生产动态分析等局部"甜点"评价后再部署水平井;④可将该区水平井分为4种类型,其中Ⅰ、Ⅱ类井主要位于叠置带,Ⅲ、Ⅳ类主要位于过渡带,4类井的合理配产分别为大于5×10~4 m~3/d、 (4 ~ 5)×10~4 m~3/d、(3 ~ 4)×10~4 m~3/d、小于3×10~4 m~3/d。结论认为:①根据"多层约束、分级相控"建模方法形成了高精度三维地质模型,据此部署的水平井其有效砂体钻遇率由60%提高到70%以上,能够实现水平井差异化部署;②气井开发早期应先根据地质及动态参数快速进行气井分类评价,继而按照不同井类型进行配产,以便合理利用地层能量,提高气井开发效果和最终采收率。
四川盆地威远区块页岩气立体开发技术与对策--以威202井区A平台为例

威远区块是四川盆地页岩气开发的主战场之一,四川盆地威远区块威202A平台为早期投产平台,其上半支3口井在志留系龙马溪组龙一1 1小层钻遇率低,开发效果不理想。为了提高气藏采收率,最大程度动用储量,通过运用优势层位动用潜力和可采储量开发潜力分析等技术,开展了资源潜力立体开发评价和技术对策研究,部署了W形立体加密井网,提出了储层改造难点的应对措施。研究结果表明:①提出了以龙一1 1小层为目的层,在平台上半支原有井之间加密部署实施3口水平井建议;②针对立体开发目标,加强地质导向跟踪,加密井水平段在龙一1 1小层钻遇率平均达90.2%以上;③运用控制压裂规模、差异化设计和压前邻井提前关井恢复压力及压中暂堵转向等手段,提升裂缝复杂程度,并避免邻井被压窜;④微地震监测和数值模拟等证实加密井有效动用龙一1 1小层地质储量,且3口井测试产量较原老井大幅度提升。结论认为,形成的立体开发技术和对策,经实践检验,效果显著,为页岩气藏立体开发和提高储量动用程度提供了有益借鉴。
川中地区凉高山组湖岸线识别及致密油气有利区

为了进一步明确四川盆地中部(以下简称川中地区)下侏罗统凉高山组致密油气成藏主控因素,预测下一步致密油气勘探方向与目标。针对川中地区下侏罗统凉高山组沉积演化及致密油气成藏主控因素不清、有利勘探方向不明的问题。在地震沉积学研究的基础上,综合岩心、录井、测井等分析结果,识别并厘清了凉高山组湖岸线变迁及其对致密油气成藏的控制作用。研究结果表明:①凉高山组地层具有西薄东厚、东西分带的特征,上超现象明显;②可识别出三期总体延伸方向近南北向的凉高山组湖岸线;③凉高山组底部弱连续的波峰、中部连续的波谷和顶部强连续的波峰,分别对应于第一次、第二次和第三次湖泛沉积体的地震响应;④已发现致密油气高产井分布在与湖岸线紧邻的滨岸带附近。结论认为,凉高山组湖岸线控藏作用显著,与油气源断层沟通且位于湖岸线附近的滩坝是凉高山组最有利的致密油气"甜点"区;其中盐亭县东部地区的第一期湖岸线滨岸带和仪陇北部地区第二期湖岸线滨岸带是凉高山组致密油气"甜点"发育有利区。
模拟地表火行为对燃烧剩余物水溶性碳氮的影响

燃烧剩余物是火烧迹地土壤表面必然存在的残留物,可以通过降水过程以及地表径流释放其所含有的矿物质和有机质至土壤生态系统,从而在一定时间内持续地对火后生态系统恢复过程造成影响。但不同火行为下,相同的可燃物所产生的燃烧剩余物可能具有不同的生态学功能,为了认知火行为对燃烧剩余物的影响,进一步了解二者对火烧迹地生态恢复过程中养分循环和能量流动的潜在影响,探究了火行为对燃烧剩余物水溶性碳氮化学计量特征的影响。以红松人工林地表可燃物为实验材料,通过设置不同坡度和含水率为火行为的驱动因子,进行了森林可燃物床层地表上坡火和下坡火的室内模拟燃烧实验。用独立样本T检验、单因素方差分析、多因素方差分析探究了火环境对燃烧剩余物水溶性碳氮和火行为的影响,用基于距离的冗余分析(db-RDA)探究了火行为对燃烧剩余物水溶性碳氮化学计量特征的影响。上坡火实验组的燃烧剩余物水溶性碳氮含量明显高于下坡火实验组(P<0.01);5°实验组中,燃烧剩余物的水溶性碳含量随着可燃物预设含水率的升高而升高(P<0.05)。进一步的数据分析发现火行为与燃烧剩余物水溶性碳氮化学计量特征关系密切,火焰宽度是影响燃烧剩余物水溶性碳氮化学计量特征最显著的火行为因素,与水溶性碳氮及水溶性碳氮比的相关系数分别为-0.515,-0.317,-0.550(P<0.01)。火焰高度、燃烧效率与燃烧剩余物水溶性碳氮含量呈负相关,火线强度与燃烧剩余物水溶性碳氮比呈负相关,持续燃烧时间与燃烧剩余物水溶性碳氮含量呈正相关(P<0.05)。红松人工林地表可燃物燃烧剩余物水溶性碳氮化学计量特征显著的受到火行为的直接影响和火环境的间接影响。火干扰可以通过影响燃烧剩余物特性对火烧迹地生态恢复过程造成持续性的潜在影响。
山水资源型城市景观生态风险评价及生态安全格局构建---以张家界市为例

区域生态安全是现代城市健康发展的重要内容,科学认识与评价区域生态风险与构建生态安全格局,有利于综合提升区域生态安全水平。以张家界市2019年高分二号遥感解译数据为基础,使用GIS空间分析与Fragstats软件构建景观生态风险指数,对景观生态风险空间分布特征进行分析;利用最小累积阻力模型(MCR),以9个自然保护地为生态源地,以景观生态风险指数、植被覆盖度、高程、坡度、与道路距离、与水域距离构建阻力面,识别生态廊道与生态节点,构建生态安全格局并提出生态安全保护策略。结果表明:(1)研究区景观生态风险空间差异明显,生态风险呈现"中部、四周低,高值区总体沿澧水水系呈条带状延伸"的空间分布规律;(2)低、较低、中、较高、高生态风险分别占比21.59%、41.79%、22.57%、12.08%、1.98%,其中较低生态风险占比最高,高生态风险占比最低,各区县高生态风险压力排序为:永定区>慈利县>桑植县>武陵源区;(3)研究共识别出生态廊道24条,生态节点47个,生态廊道累积长达872.35km,生态廊道与生态节点分别呈现"三横四纵"、"中多西少,南多北少"的空间分布特征;(4)研究区形成了由9处生态源地、47处生态节点、24条生态廊道以及3个生态安全区构成的生态安全格局,在此基础上提出了生态安全保护策略,为张家界市生态环境建设提供科学指导。
长白山风灾景观30年格局变化过程分析

以长白山自然保护区内的由1986年台风形成的风灾景观为研究对象。选取1987年、1993年、1999年、2004年、2010年和2016年遥感影像进行解译。利用Fragstats 4.2软件对景观格局指数进行定量分析,并用主成分分析法与景观综合评价指数相结合的方法对景观格局变化做出综合评价,揭示风灾后30年景观格局变化过程。结果表明:(1)草本-灌木的优势度不断下降;阔叶林和针叶林在恢复过程中先以增加大斑块为主,后期面积增加主要是以小斑块为主;岳桦林恢复过程中先以增加小斑块为主,后期以大斑块连片生长。(2)小而分散的斑块在恢复过程中转换为大而集中的斑块,景观趋于均质化。(3)草本-灌木,阔叶林,针叶林,岳桦林四种斑块类型在恢复过程中呈现一种演替关系。(4)确定了分别与景观规模、形状和景观聚散度相关的两个主成分,作为表征景观恢复性的关键指标。(5)在30年的恢复期中,研究区整体景观格局质量得到提升,但恢复缓慢,与风灾前依然相差较大。(6)多次强风干扰可以形成长白山西、南坡非标准的垂直带谱。
训练数据量对LSTM网络学习性能影响分析

以雅砻江、岷江和嘉陵江为研究流域,采用K-最近邻(KNN)算法模拟生成130年的气象数据,并采用SWAT模型计算各流域出口水文站的径流过程;然后分别以前5年、10年、20年、40年和80年的降雨和径流数据对网络进行训练,以最后50年数据作为验证。主要结果表明:LSTM网络的学习能力随着神经元数量增加不断提高,但对水文序列数据的学习则存在过拟合严重的问题;增加训练数据量,可以有效地降低LSTM网络过拟合现象。
2021年度自然科学基金申请书关键词透视地理科学研究前沿热点与发展方向

地理科学是提升人类对地球表层认知、探索人地关系、解决资源、环境、发展所面临的复杂问题的重要支撑。引领科学发展,支撑领域人才队伍的建设与培育,是国家自然科学基金委员会的使命与职责。追踪地理科学领域前沿,优化学科布局并开展战略引导是基金委地理科学学科工作的重要任务。以2021年国家自然科学基金地理科学领域4 479项申请书为样本,运用词云分析方法,对申请书的关键词进行统计分析,剖析了地理科学及各分支学科的研究热点。结果表明:“深度学习”“气候变化”“生态系统服务”“高光谱遥感”“青藏高原”“可持续发展”等是2021年地理科学研究内容与方法的热点关键词。在分支学科间交叉融合方面,信息地理学与人文地理学的共现关键词主要有“空间分析模型”“地理信息系统”“遥感”“机器学习”等;自然地理学与人文地理学的共现关键词主要有“生态系统服务”“土地利用”“土地利用变化”“可持续发展”“情景分析”等;自然地理学与信息地理学的共现关键词主要有“遥感监测”“尺度效应”“机器学习”“数字土壤制图”等。未来,国家自然科学基金委员会将从关键词设置、学科间交叉融合等途径入手,进一步从战略层面优化地理科学研究布局,引导科学家聚焦地理学基础理论与热点前沿问题,服务碳中和、乡村振兴等国家重大战略需求。
北京城市舒适性、差异性与创新能力的关系

城市舒适性对城市创新发展有重要影响,但对大都市区内部舒适性及差异性对城市创新能力的影响研究较少。以北京市为研究区域,利用耦合协调度模型和多元线性回归模型分析城市舒适性与创新能力的关系。研究发现:①北京市总体舒适性分布特点是以中心城区为核心,随着距中心城区距离增加,城区的舒适性水平逐渐降低。②北京生态环境舒适性呈现从西北地区向东南地区逐渐递减的特点,而人工环境和社会氛围的舒适性由中心向四周地区递减,各区的舒适性水平在空间分布上呈集聚状态,高–高型聚类集中在东城区、西城区、朝阳区、海淀区及丰台区,形成北京市“高舒适性”区域。③结合耦合协调度模型发现北京市除平谷区、密云区和延庆区,其他城区目前均处于高水平耦合阶段,海淀区、东城区、西城区、朝阳区、丰台区的创新能力和舒适性发展耦合协调度较高,但北京市各区也存在舒适性与城市创新之间发展相对滞后问题。④北京城市舒适性与创新能力存在正相关关系,但不同舒适性要素对创新能力的作用不同,文化教育条件对城市创新能力的影响强度最大,交通便利性和社会氛围对创新能力的作用次之。政策建议是要推进文化教育、交通条件等人工舒适性水平的相对均衡发展,提高各区的城市舒适性,以城市舒适性推动创新能力的提升。
2001—2018年中亚干旱区地表水资源时空变化特征

基于2001—2018年长时间序列地表水遥感监测数据,提取中亚五国地表水面积信息,通过动态度法、变化斜率法和相关分析法揭示中亚五国地表水面积的时空动态变化特征并对其进行驱动力分析。结果表明:①中亚五国地表水呈“北密南疏”分布特征,中北部地表水变化明显。近18 a来,季节水面积呈显著增加趋势,增加了133.55%,而永久水呈波动减少趋势,减少了17.27%。哈萨克斯坦地表水面积占比最大且变化也最为明显,其次是乌兹别克斯坦,其余三国无较大变化。② 2001—2018年,中亚五国全区季节水动态度为7.42%,并呈快–慢–快的增长趋势,而永久水呈增长–下降–增长的演变趋势,乌兹别克斯坦地表水变化最为活跃;北部边缘及图尔盖洼地、西部里海沿岸和咸海地区永久水面积显著减少而季节水显著增加,永久水向季节水转换现象明显。③中亚五国增温趋势不明显,降水呈减少趋势,人口、GDP和耕地均呈增加趋势。中亚五国地表水面积变化主要受社会经济因子的影响,气候因子对地表水的影响不显著。
校园人群应急疏散行为及其影响因素研究

校园作为城市高密度地区的典型区域,建筑密度高、道路错综曲折、灾后疏散难度大。以南京中心城区某高校为实证研究案例,展开问卷调查;采用皮尔逊卡方检验法,对校园人群安全意识及疏散行为和性别、年龄、受教育程度及参加疏散演练次数等人员特性信息进行交叉分析,得到存在相关性的变量组;基于Logistic回归模型,建立了人群特征、安全意识评价指标对校园人群疏散行为及心理影响的评价模型,识别疏散行为影响因素,以及各因素的影响程度大小。结果表明:年龄、性别以及参加过疏散演练的次数是影响人群安全意识及疏散行为的显著相关因素,学历是相关因素;地震灾害下受访人群对避难场所的选择偏好为:场地型避难场所>建筑型避难场所>地下空间;参加疏散演练的次数,安全意识、风险认知对灾害发生时的人群疏散行为有显著影响。
长期施肥条件下红壤有机碳化学结构与团聚体稳定性的关系

【目的】红壤普遍存在团聚体结构较差和有机碳含量较低的问题,土壤有机碳是影响土壤团聚体结构的重要指标,但以往研究主要关注有机碳含量与团聚体的相关关系,而对有机碳的化学结构如何调控团聚体结构则缺乏深入研究。【方法】依托始于1986年的红壤旱地长期施肥试验,选取不施肥(CK)、施用氮磷肥(NP)、施用氮磷钾肥(NPK)、施用氮磷钾肥和猪粪(NPKOM)和单施猪粪(OM)五个处理。于2019年早玉米收获后采集0 ~ 20 cm土壤样品,分析土壤有机碳含量、有机碳化学结构和团聚体组分等指标,并进一步量化有机碳化学结构与团聚体平均重量直径的相关关系。 【结果】结果表明:NPKOM和OM处理的有机碳分别比CK增加了51.63%和34.34%。与CK相比,NPKOM处理的烷基碳、烷氧碳比例分别提高了29.85%和21.54%,OM处理的烷基碳、烷氧碳比例则分别比CK提高了31.98%和28.81%。但是,NPKOM和OM处理的芳香度分别比CK降低了24.90%和25.19%,而NPKOM和OM处理的脂族碳/芳香碳比值则分别比CK增加了64.87%和73.34%。同时,施肥处理(NP、NPK、NPKOM和OM)的团聚体平均重量直径(MWD)均显著高于CK处理。土壤有机碳和脂族碳/芳香碳比值均与MWD呈显著正相关关系,但芳香度与MWD呈显著负相关关系。 【结论】有机肥施用是改善红壤旱地有机碳化学结构的重要措施,其施用提升了红壤旱地烷基碳/烷氧碳和脂族碳/芳香碳比值,降低了土壤有机碳的芳香度,从而促进了土壤有机碳的累积和团聚体平均重量直径的增加,为红壤结构稳定奠定了基础。
不同覆盖方式对土壤水热分布的影响

【目的】覆盖会影响土壤水、热分布,研究不同覆盖方式对土壤水热分布的影响,可为不同作物选择合适的覆盖方式控制土壤水热状态提供参考。 【方法】用田间试验测定不同覆盖方式下玉米农田土壤的温度、含水率与蒸发量,比较测定数据探究不同覆盖方式对土壤水、热分布影响的特征。共设5个试验处理,无覆盖、地膜覆盖、1.5 cm落叶覆盖、3.0 cm落叶覆盖、4.5 cm落叶覆盖。试验于夏季完成。 【结果】研究表明:相同覆盖时间,地膜覆盖5 cm土层日温差较大、温度变化剧烈,落叶覆盖土壤日温差较小、温度变化相对平缓;地膜覆盖使5 cm土层温度上升,落叶覆盖使土壤温度下降且落叶覆盖厚度越大降温效果越明显;覆盖改善了土壤的保水性,落叶覆盖使5 cm土层含水率呈现出升高趋势;与无覆盖处理相比,地膜覆盖和1.5 cm、3.0 cm及4.5 cm落叶覆盖使土壤水分累计蒸发量分别减少了43.61%、 25.03%、27.19%、30.96%;不同覆盖方式下土壤水分累计蒸发量随时间的变化规律可用指数方程表征。 【结论】对于农田土壤,地膜覆盖增温节水,落叶覆盖降温节水且覆盖厚度越大作用越明显。
黄土高原坝淤土发生特性与系统分类研究

【目的】黄土高原区沟坝地经过人工筑坝后自然淤积或者拦蓄洪水淤积而形成坝淤土,为了解坝淤土的发生特性及系统分类归属开展研究。 【方法】为本文选取5个典型坝淤土剖面,分析坝淤土的成土环境、剖面形态特征理化性质,检索坝淤土在中国土壤系统分类高级及基层分类的归属。 【结果】坝淤土剖面土体深厚,成土母质为人为淤积物质,色调以浊黄橙为主,土壤质地为粉质壤土、壤土和砂质壤土,有机碳含量在1.33 ~ 8.29 g kg~(-1),pH为8.40 ~ 9.80,CaCO_3含量为19.4 ~ 173.5 g kg~(-1)。供试剖面包含淡薄表层、雏形层2个诊断层和盐积现象1个诊断现象,以及人为淤积物质、温性土壤温度状况、半干润土壤水分状况、湿润土壤水分状况、氧化还原特征和石灰性等6个诊断特性;供试5个坝淤土剖面分别被检索为普通简育干润雏形土(61-134),弱盐淤积人为新成土(61-129)、斑纹淤积人为新成土(61-012)、石灰淤积人为新成土(61-125、61-133)4个亚类,建立了5个土系。所建立的5个土系在发生分类系统下的参比土种均为坝淤绵土,表明系统分类对于坝淤土的分类更具有区分度。 【结论】尽管坝淤土成土时间较短,但人为耕作、灌溉等农业生产措施可以促进土壤发育,加速由新成土发育为雏形土。坝淤土发生特性差异明显,土族和土系类型多样,应因地制宜的充分利用和合理保护不同土系,以促进黄河流域生态环境和农业生产高质量发展。
细长旋成体亚声速超大攻角非定常流动特性研究

空空导弹作为现代空战的主要攻击手段,要求比目标飞机更高的机动性和敏捷性.新型空空导弹在面对新一代飞机时必须具备全方位攻击能力,尤其对来自后方目标的威胁,则需要更高转弯率和更大机动包络线的航向反转机动等先进高效机动方法.为了保证高效机动的顺利完成,要求导弹在超大攻角(α = 0° ~ 180°)范围内具有飞行和机动控制能力.以往对超大攻角流动的观测和研究大多集中在α = 40° ~ 60°范围内,最大角度不超过90°.本文采用数值模拟(delayed detached eddy simulation, DDES)与风洞试验(油流显示试验)结合的方法,研究了细长体亚声速下(Ma = 0.6)攻角α = 0° ~ 180°范围内的瞬时流动特性以及非定常特性.研究表明,数值模拟与油流显示试验获得的物面流线吻合较好,在攻角α = 0° ~ 90°范围内,细长体背风侧流动主要为圆柱段引起的集中涡主导,体现为非对称、非定常和涡脱落等流动现象;在攻角α = 90° ~ 180°范围内,这时细长体底部朝前,由此带来较大的回流区,回流区内存在较多小尺度旋涡相互作用干扰,随着流动逐渐沿轴向向后发展,背风侧流动逐渐以非对称涡流动为主导.非对称旋涡诱导的物面压力脉动频率St范围St = 0.19 ~ 0.33,底部回流区诱导的物面压力脉动St范围为St = 1.55 ~ 1.64.
表面增强拉曼光谱技术在快速、灵敏检测食源性致病菌中的应用

食源性致病菌的快速、灵敏检测是食品和药品安全领域关注的重点。表面增强拉曼光谱(SERS)技术凭借其检测速度快、信息丰富、灵敏度高、无损等优势在食源性致病菌的快速、灵敏检测中受到广泛关注。本文从SERS检测基底材料入手,综述了液相基底、刚性固相基底、柔性固相基底等材料的特点和性能,并对其在致病菌快速、灵敏检测中的应用进行总结,为SERS技术在食源性致病菌的进一步快检应用提供思路和借鉴。
反式钙钛矿电池超薄空穴传输层研究进展

空穴传输层(HTLs)厚度对反式钙钛矿太阳能电池(PSCs)性能具有重大影响,因其显著影响太阳光透过和HTLs的空穴传输性能。几个纳米至十几个纳米厚度的超薄HTLs在减少伴生吸收、电荷传输损失和材料消耗等方面具有明显优势。目前,有许多成熟的制备超薄无机HTLs的方法,并在反式和叠层PSCs中得到广泛研究与应用。最近,一些关于有机超薄HTLs的新型制备方法也展现出良好的性能并逐渐引起相关领域研究者关注。在此,本文主要总结反式PSCs中超薄HTLs的研究进展与应用,关注其未来发展的挑战和方向,为该领域进一步的研究提供参考。
溶液中溶质的扩散同位素分馏研究

稳定同位素分析是判定水溶液中溶质的组成、来源、迁移和转化过程与规律的重要工具,在自由扩散等物理化学作用下,对溶质的同位素分馏研究是稳定同位素技术应用的重要基础。本研究介绍了溶质的扩散过程与其同位素分馏效应之间的联系,论述了研究溶质扩散过程中引入的稳定同位素分馏现象的意义,描述了水溶液中溶质扩散的不同模拟实验方法及相关研究进展,总结分析了包括扩散系数、质量相关性等因素的影响,并介绍了基于水膜理论和分子动力学模型模拟阐释溶质扩散同位素分馏机理的相关研究成果,对今后的研究趋势和主要任务进行了展望。
西南喀斯特地区水体硝态氮时空分布特征及其来源解析

由于人类活动影响,水体硝态氮污染已经成为世界范围内的环境问题。硝态氮污染不仅会造成水体富营养化,长期摄入过量硝酸盐还会严重威胁人体健康,控制并解决水体硝态氮污染是我国经济社会发展过程中亟待解决的重要环境问题。我国西南喀斯特地区是世界上面积最大、发育最典型和人地矛盾尖锐的岩溶连续分布带,具有十分脆弱且高度敏感的生态系统。与非喀斯特地区相比,这里水体硝态氮污染情况更为复杂和严重。因此,明确西南喀斯特地区内硝态氮的时空分布特征并对其来源进行解析是有效治理的前提。本研究梳理了近几十年来西南喀斯特地区水体硝态氮的现代监测结果,探讨了水体硝态氮时空分布特征、来源及受控机制等问题,发现:(1)区域内地表水硝态氮平均检出质量浓度不高,地下水检出质量浓度波动范围较大;(2)近几十年来,地表水硝态氮质量浓度整体呈现小幅增长趋势,而地下水检出质量浓度随时间的变化存在地域差异;(3)降水的稀释和冲携作用对区域内硝态氮质量浓度及分布的影响不容忽视,而人类活动导致的土地利用变化带来的影响可能成为未来的主控因素;(4)区域内水体硝态氮主要来源于铵态化肥、土壤有机氮、粪肥及污水,硝化作用是主要的转化过程。研究结果将为进一步认识喀斯特地区氮循环过程及促进地区可持续发展提供理论基础。
表层非线性电导盆式绝缘子表面电荷分布与沿面放电特性

盆式绝缘子表面电荷积聚是影响直流气体绝缘输电管道(direct current gas insulated transmission line,DC-GIL)电场分布与沿面闪络的重要因素,因此探究绝缘子表面电荷积聚机理并提出调控方法,进而改善绝缘子沿面电场分布具有重要意义。该文搭建缩尺直流GIL绝缘子试验平台,研究不同SiC质量分数(23.1%、37.5%、47.4%)的非线性电导涂层对直流电压、金属微粒附着和极性反转工况下盆式绝缘子表面电荷分布与沿面闪络特性的影响规律。结果表明:环氧基Al_2O_3绝缘子的表面电荷极性取决于气固侧电流密度博弈结果,具有显著的场强依赖特性;非线性电导涂层可以自适应调控直流GIL绝缘子的表面电荷与沿面电场分布,显著提高不同工况下的沿面闪络电压。该文的研究结果为高可靠性直流GIL绝缘子的研发提供了一种潜在的解决方案。
微小型继电器的刚柔耦合碰撞动力学建模方法与弹跳行为分析

微小型继电器被广泛应用于航空航天、兵器、船舶等工程领域,特殊的工作环境要求其具有良好的接触性能。该类继电器含有的簧片结构动作时会伴有弹性变形,传统以刚体为假设条件的动态特性分析法显然不能满足计算要求和分析精度。因此,以某微小型继电器为例,提出一种耦合可动部件的刚体运动、柔性变形与结构碰撞作用的刚柔耦合碰撞弹跳分析方法;继电器簧片被等效为悬臂梁结构,建立了基于电、磁、力和柔性簧片位移微分方程的接触弹跳动力学模型。分析簧片发生变形前后的受力情况,研究闭合簧片接触-分离-接触的动力学特性。据此,详细计算不同的接触间隙、连杆位置和控制电压下继电器的接触弹跳变化规律。设计实验验证所提模型的准确性。研究发现,簧片弹性变形与碰撞过程的相互作用是引发继电器不稳定接触的重要原因。此外,适当减小接触间隙、缩短连杆推动位置与接触点间的距离能有效提高微小型继电器的接触性能。
变母线电压工况下开绕组PMSM单矢量模型预测转矩优化控制

为改善双电源供电型开绕组永磁同步电机(permanent magnet synchronous machine,PMSM)在采用传统单矢量MPTC控制策略时转矩脉动大、计算复杂度高、权重系数较难整定的问题,该文提出一种基于电压矢量幅值的最优矢量快速选取方法,利用无差拍预测转矩控制思想,直接预测出参考电压矢量,消除评价函数中的权重系数,分析变母线电压工况下的基本电压矢量变化趋势,结合扇区细分的思想,对不同电压比例下的矢量选取方法进行分析推导,充分考虑了双电源供电型开绕组PMSM拓扑的所有基本电压矢量,采用类似开关表的方法建立了不同扇区内的最优矢量选取方法,降低算法的计算复杂度,有效改善了电机的转矩脉动。实验结果表明,该文提出的单矢量模型预测转矩控制策略在宽母线电压比例范围内均能获得较好的电机控制效果。
考虑风-光-光热联合直流外送的源-网-荷多时段优化调度方法

为解决西北地区大规模风光并网下电力系统的新能源弃电问题,提出一种考虑风-光-光热联合直流外送的源网荷多时段协调优化方法。首先,对源网荷三侧具备的调峰能力及其互补特性进行分析,充分利用源侧光热电站、网侧特高压直流联络线以及柔性负荷的灵活调节能力,提高风光资源利用率。其次,针对新能源、负荷预测精度日前-日内逐步提高的特点,结合源网荷三侧各类调峰资源具有不同响应速度的特性,并以系统综合运行成本最低为目标,构建源网荷日前-日内两阶段多时段优化调度方法;最后,以西北某省电网2025规划构造的算例仿真验证了该调度方法能够有效促进高比例新能源电网的风光消纳,降低系统运行成本。
电力电子设备接入电压支撑强度量化评估指标综述

当前,大规模新能源发电、柔性直流输电等电力电子设备接入系统存在规模受限、暂态过电压、控制失稳等问题,其严重程度与系统的电压支撑强度密切相关。该文以电力电子设备并网系统为背景,对电压支撑强度的量化评估指标--短路比指标、阻抗比指标的构建与应用进行综述。分析电力系统强弱的关键特性及其与量化评估指标之间的关联,阐述了电压支撑强度的概念。一方面,短路比作为量化评估系统电压支撑强度的重要指标,根据电力电子设备并网后的系统特征,发展不同形式的构建方法。采用短路比指标衡量电压支撑强度时,临界短路比是划分系统强弱的重要判据,与系统静态电压稳定密切相关,当前临界短路比应用于新能源系统时存在计算方法及数值不统一的问题。另一方面,通过推导阻抗比与临界短路比之间的数学关系,分析阻抗比对电压支撑强度的影响,确定短路比与阻抗比在电压支撑强度量化评估应用中的配合关系。该文对现有的电压支撑强度量化评估指标存在的问题进行分析与总结,建议在评估电压支撑强度时将短路比指标作为主要指标,将阻抗比指标作为辅助指标,为衡量系统对电力电子设备接纳能力的后续研究提供参考。
电力系统数字孪生的概念、特点及应用展望

针对数字孪生在电力系统中面临的概念模糊、项目数量众多却缺乏评价标准、与传统仿真区别不明等3个问题,通过分析数字孪生的多种定义,澄清数字孪生及其相关基本概念;从数字孪生应当具备的主要特征出发,提出数字孪生项目成熟度评价的5个维度;通过回顾电力系统仿真工具的发展历史,剖析电力系统无法孕育数字孪生概念的根本原因,明确数字孪生与电力系统仿真的区别。在此基础上,提出数字孪生在电力系统应用的发展方向和赋能领域,并介绍数字孪生的常用构建技术。最后,以基于热泵的制冷供热系统数字孪生项目为例,展示数字孪生的基本特征,并结合所提成熟度评价方法对此项目进行评价分析。
基于时序生成对抗网络的月度风光发电功率场景分析方法

针对月度风光发电功率模拟面临的变量维度高、时空特征复杂等难题,提出一种基于时序生成对抗网络的月度风光发电功率场景分析方法。采用基于RV系数的聚类技术提取代表性日发电状态,基于Markov链刻画风光日发电状态转移规律;引入缩放点积注意力机制与时序卷积网络,构建时序生成对抗网络,模拟日内风光发电功率的时序性及空间相关性;提出月度风光发电功率场景的随机生成方法。考虑电网中长期分析需求,建立月度风光发电功率场景的优化削减方法。最后,采用我国东北地区6座风电场和6座光伏电站的历史发电功率数据,验证所提方法的有效性和正确性。
离子风对静电除尘器中颗粒物脱除的影响机制研究

静电除尘器中电晕放电产生的离子风是影响颗粒迁移和沉积的重要因素,通过建立多过程耦合的静电除尘器数值模型,研究了不同极配型式静电除尘器的电场分布特性及离子风对空间流场和颗粒物脱除的影响规律。结果表明,针刺电极电场强度和离子电荷密度的最高值均略高于芒刺电极,但是芒刺电极的静电场分布更加均匀。在外加电压为60kV时,针刺电极和芒刺电极的离子风最高流速分别可达7.91m/s和4.62m/s,离子风会促进荷电颗粒向收尘极板运动,同时也会形成近壁高速区造成堆积颗粒的不均匀分布并导致二次扬尘。由此,针对不同形式静电除尘器提出了合理调整放电电极结构方法,进行离子风调控以强化颗粒物脱除。
计及Crowbar状态改进识别的双馈风电场等值建模方法

故障过程中双馈风机Crowbar投入与不投入的暂态响应特性差异明显,因而在风电场等值中场内机组Crowbar状态是一个良好的机群划分指标。然而,双馈风电场与单台机组间故障特性的差异性,使得现有采用单机模型来识别场内机组Crowbar状态的方法存在识别不准确的问题,从而降低风电场等值建模精度。为此,该文提出一种计及Crowbar状态改进识别的双馈风电场等值建模方法。通过分析风电场故障特性,构建Crowbar状态特征向量;收集风电场各工况下的样本数据,建立基于支持向量机(support vector machine,SVM)的识别模型。在新工况下,依次以Crowbar状态识别结果和输入风速为分群指标对场内机组进行机群划分,从而建立风电场等值模型。仿真算例结果表明,该文提出的基于SVM的Crowbar状态识别方法在各个故障场景下相较于传统方法均有较好的识别效果,所建立的等值模型与详细模型故障暂态特性十分吻合,等值方法合理有效。
基于主动割集的电力信息物理系统饱和防御方法

近年来多起境外大停电事故表明对电力信息物理系统(cyber-physical system,CPS)的协同攻击可导致电网故障的加剧和迅速扩散,甚至系统崩溃。本文针对系统故障短时无法消除且有快速扩散趋势的紧急情况,采用饱和防御思想,提出一种基于主动割集的电力信息物理系统饱和防御新方法。算法协同考虑赛博(cyber)子域和物理子域的系统结构、资源和运行方式,采用改进赋权GN分裂法搜索信息割面可行域,进而通过机组同调约束、功率平衡约束以及最小有功潮流冲击计算,优选分区方案可行解。从而在保证信息网络通信性能最小化损失和物理系统稳定约束的同时,寻找到统一的信息割面与物理割面,实现性能损失代价最小的主动撕裂威胁子区,阻止攻击破坏扩大,维护系统安全主区的稳定运行。最后以改进IEEE39节点信息物理系统为仿真算例,验证了所提方法在不同攻击强度下具有明显的攻击阻断能力和系统失负荷概率低的优势。
考虑冷热电需求耦合响应特性的园区综合能源系统优化运行策略研究

近年来,为了促进可再生能源消纳、提高能源利用效率,园区综合能源系统得到大力推广及应用,建立精细化的综合需求响应模型是实现园区综合能源系统供需双侧协调优化运行的关键。该文首先构建了能源供需双侧同时存在耦合的园区综合能源系统运行架构,然后基于电力负荷价格弹性响应模型推导建立了考虑冷热电需求耦合响应特性的精细化综合需求响应模型。在此基础上,以综合能源系统运行成本最小为目标,建立了园区综合能源系统优化运行模型,该模型通过优化能源需求侧的售能价格和能源供给侧的设备运行参数等,实现能源供给侧和需求侧的协调优化。最后基于一个典型综合能源系统对所建综合需求响应模型和园区综合能源系统优化运行模型进行仿真计算,计算结果表明,所提考虑冷热电需求耦合响应特性的综合需求响应模型可以准确描述多种用户参与需求响应的耦合响应过程,所提园区综合能源系统优化运行模型实现综合能源系统经济性的提升,促进可再生能源的消纳。
能源转型下我国新能源替代的关键问题分析

我国新能源发电快速发展,对促进能源生产侧清洁化发挥重要作用,但新能源发电的强不确定性对保障供电充裕性带来较大影响,新能源替代有关问题亟待厘清。该文研究从电力电量平衡视角,提出新能源替代的基本技术内涵是要实现电力和电量两方面的替代;从保障供电充裕性的角度,基于大量实际数据分析新能源替代面临的问题;提出促进新能源替代的路径展望。
退役动力电池中磷酸铁锂的回收再生研究进展

随着新能源汽车产业的持续发展,动力电池将会逐步达到寿命周期而退役,首先退役的主要是早期投入市场的磷酸铁锂电池。对磷酸铁锂正极材料的回收可分为资源化回收和再生回收两种,围绕这两个方向科学家开展了大量的研究。本文首先对Li,Fe的资源化回收进行总结,从回收体系对回收效率影响的角度对文献进行分析,并指出了资源化回收存在的不足。研究显示,磷酸铁锂晶体结构十分稳定,通过简单热处理即能修复其失效结构。因此,本文对磷酸铁锂材料的修复再生技术研究进展进行了详细总结,主要从直接再生、补锂再生、提纯得到磷酸铁后再生等方面进行分析,介绍了各项技术的最新研究进展。此外,本文还介绍了一些新型回收技术,如无毒无害溶剂的使用、混合正极的选择性剥离、生物回收技术等。通过以上对磷酸铁锂材料回收和再生研究进展的系统总结,对退役磷酸铁锂电池回收的未来发展方向做出展望。
面向能源互联网数字孪生的电力物联网关键技术及展望

随着“碳达峰、碳中和”目标与以新能源为主体的新型电力系统的提出,能源技术与数字技术进一步深度融合,电网加速向能源互联网演进。构建能源互联网及其数字孪生系统对电力物联网技术提出了更高要求,也极大拓展了电力物联网的内涵和外延。该文主要围绕如何构建面向能源互联网数字孪生系统的电力物联网,分析其面临的两大科学问题:物理数字融合建模与电网资源协同互动,提出电力物联网体系架构和安全防御机制,研究“端-边-管-云-智”等多层级的关键支撑技术,包括精准感知与高效通信、高并发接入与海量数据管理、融合建模与趋优进化等技术,最后从设备、电网与用户三方面展望电力物联网支撑下的电网业务智能化典型应用。
乙醇在Pt低指数晶面吸附的密度泛函理论研究

基于范德华校正的密度泛函理论(DFT-D3),通过优化乙醇几何参数,计算Pt低指数晶面上的吸附能、态密度、功函数和Bader电荷,系统研究了乙醇在Pt低指数晶面上的吸附过程。结果表明,乙醇分子到Pt(110)晶面的距离最小,相互作用最强;乙醇在Pt低指数晶面上的吸附能顺序为Pt(110)>Pt(100)>Pt(111);通过态密度的计算分析发现,吸附后乙醇的Op轨道向负方向偏移,且偏移程度与吸附能大小一致,其中在Pt(110)晶面上的偏移程度最大;Pt(100)和Pt(110)晶面吸附乙醇后功函数变化值接近,Pt(111)晶面变化最小;Bader电荷分析表明,乙醇在Pt各晶面上的净电荷转移量接近,其中在Pt(110)晶面上电荷转移最大。通过以上理论计算发现,Pt(110)晶面对乙醇的吸附作用最强,说明此晶面对乙醇的催化活性最强,本计算可为设计开发乙醇催化氧化的高效催化剂提供理论支持。
改进单毛细上升模型确定原地浸矿中的毛细损失高度

再吸附现象是离子型稀土原地浸矿中浸取率的主要影响因素之一,其可以分为随着液体渗流在矿体下部再吸附和因为毛细作用在矿体上不再吸附两个部分。矿体下部的再吸附已有很多的研究,主要通过浸矿剂用量的多少来解决,而针对毛细上升作用引起的上部再吸附研究相对较少。本文在已有单毛细上升模型的基础上,把土柱的等效孔径(R_等)替换单毛细上升模型原本的孔径(R),让该模型可用于土壤多孔隙网络情况,对该模型进行修正。然后通过毛细上升实验,拟合R_等与孔隙比(e)、10%的细颗粒直径(D_(10))和浸矿剂浓度(C_(NS))的函数关系。然后考虑含水率(θ)对毛细上升高度的影响,得出修正计算公式。最终通过验证实验得出该修正模型计算值和真实值差值在6%以内,具有较高的准确性,能够符合回收上部毛细再吸附的高度计算需求。
喷射沉积态Al-Zn-Mg-Cu合金的高温变形行为及组织演变

利用物理模拟技术对喷射沉积态Al-Zn-Mg-Cu合金在高温变形参数(350~450 ℃,0.001~20.000 s~(-1))下的热变形特征进行了研究。结合金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)以及透射电镜(TEM)等微观多种表征手段系统分析了材料在变形过程中的微观组织演化过程,尤其是其第二相的演变规律。实验结果表明:变形温度和应变速率的变化对该合金所受的变形抗力影响显著,其抗力值随变形温度的上升或应变速率的下降而下降,并呈现出动态回复(DRV)的特征;基于动态材料模型理论(DMM)构筑了Al-Zn-Mg-Cu合金的热加工图,并结合不同变形区域条件下的微观组织进行验证。明确了该合金的流变失稳区域,主要位于高温(>420 ℃)高应变速率(>1.000 s~(-1))附近,并随应变的增加失稳区域有所扩大。合金的热加工窗口为390~450 ℃,0.001 s~(-1);原始态合金中存在着100 nm左右的η-MgZn_2相,随着变形温度的升高,η-MgZn_2相粗化趋势显著,形变诱导析出了大量纳米级的共格Al_3Zr相,有效起到钉扎位错迁移的作用。
中国城市公园灰尘的重金属空间分布特征及其影响因素

通过收集公开发表的中国城市公园灰尘重金属数据,分析公园灰尘中Cr、Cu、Zn、Pd、Ni和Cd等6种元素的空间分布特征及富集状况,并对其影响因素进行了探讨.结果表明,Cr、Cu、Zn、 Cd等4种重金属含量的空间分布具有相似性,东部地区为高值区,东北地区和西北地区为低值区; Pb和Ni具有相似的空间分布特征,东部和中部地区为高值区,西北地区则为低值区.与各省份的土壤背景值对比发现,除Cr在武汉市和开封市、Zn在包头市、Ni在北京市、武汉市和焦作市无富集状况以外,在其他城市公园灰尘中均具有一定的富集水平,且Cu、Pb、Cd等3种重金属元素在各城市公园灰尘中的累积指数均大于1.社会经济发展指标与公园灰尘重金属的相关性分析表明,Pb与总人口呈显著正相关;Cu、Zn与原煤呈显著正相关;Pb、Ni与民用汽车拥有量呈显著正相关. Cu、Zn元素含量主要受燃煤能源等能源结构的影响,Pb元素含量主要受到人口和交通因素的控制,Ni元素含量主要受交通因素的影响;Cr、Cd来源较为复杂,可能是自然和人为的混合源.
800 MPa级热基镀锌复相钢的开发

设计了一种Nb、Ti微合金化低碳复相钢,采用SEM、TEM及力学性能测试等方法研究了退火镀锌过程中热轧复相钢显微组织、析出相和力学性能的演变规律,进行了800 MPa级热基镀锌复相钢工业试制。结果表明,热轧复相钢的显微组织主要由铁素体、马氏体和马/奥岛构成。退火镀锌过程中,马氏体和马/奥岛分解形成高温回火马氏体,铁素体内可动位错密度降低,同时析出纳米级Nb、Ti和Mo的复合碳化物,导致抗拉强度降低、屈服强度和扩孔率显著提高。热基镀锌复相钢的显微组织主要由铁素体和高温回火马氏体构成,屈服强度、抗拉强度、断后伸长率和烘烤硬化值分别为769 MPa、852 MPa、14.5%和43 MPa,扩孔率达到53%,具有良好的力学性能和局部成形性能。
Integration of 2D layered CdS/WO_3 S-scheme heterojunctions and metallic Ti_3C_2 MXene-based Ohmic junctions for effective photocatalytic H_2 generation

The rapid recombination of photo-generated electron-hole pairs, insufficient active sites, and strong photocorrosion have considerably restricted the practical application of CdS in photocatalytic fields. Herein, we designed and constructed a 2D/2D/2D layered heterojunction photocatalyst with cascaded 2D coupling interfaces. Experiments using electron spin resonance spectroscopy, ultraviolet photoelectron spectroscopy, and in-situ irradiation X-ray photoelectron spectroscopy were conducted to confirm the 2D layered CdS/WO_3 step-scheme(S-scheme) heterojunctions and CdS/MX ohmic junctions. Impressively, it was found that the strong interfacial electric fields in the S-scheme heterojunction photocatalysts could effectively promote spatially directional charge separation and transport between CdS and WO_3 nanosheets. In addition, 2D Ti_3C_2 MXene nanosheets with a smaller work function and excellent metal conductivity when used as a co-catalyst could build ohmic junctions with CdS nanosheets, thus providing a greater number of electron transfer pathways and hydrogen evolution sites. Results showed that the highest visible-light hydrogen evolution rate of the optimized MX-CdS/WO_3 layered multi-heterostructures could reach as high as 27.5 mmol/g/h, which was 11.0 times higher than that of pure CdS nanosheets. Notably, the apparent quantum efficiency reached 12.0% at 450 nm. It is hoped that this study offers a reliable approach for developing multifunctional photocatalysts by integrating S-scheme and ohmic-junction built-in electric fields and rationally designing a 2D/2D interface for efficient light-to-hydrogen fuel production.
The role of proton dynamics on the catalyst-electrolyte interface in the oxygen evolution reaction

The development of non-precious metal catalysts that facilitate the oxygen evolution reaction(OER) is important for the widespread application of hydrogen production by water splitting. Various perovskite oxides have been employed as active OER catalysts, however, the underlying mechanism that occurs at the catalyst-electrolyte interface is still not well understood, prohibiting the design and preparation of advanced OER catalysts. Here, we report a systematic investigation into the effect of proton dynamics on the catalyst-electrolyte interfaces of four perovskite catalysts: La_(0.5)Sr_(0.5)CoO_(3-δ)(LSCO), LaCoO_3, LaFeO_3, and LaNiO_3. The pH-dependent OER activities, H/D kinetic isotope effect, and surface functionalization with phosphate anion groups were investigated to elucidate the role of proton dynamics in the rate-limiting steps of the OER. For oxides with small charge-transfer energies, such as LSCO and LaNiO_3, non-concerted proton-coupled electron transfer steps are involved in the OER, and the activity is strongly controlled by the proton dynamics on the catalyst surface. The results demonstrate the important role of interfacial proton transfer in the OER mechanism, and suggest that proton dynamics at the interface should carefully be considered in the design of future high-performance catalysts.
The possible implications of magnetic field effect on understanding the reactant of water splitting

Electrochemical water splitting consists of two elementary reactions i.e., hydrogen evolution reaction(HER) and oxygen evolution reaction(OER). Developing robust HER and OER technologies necessitates a molecular picture of reaction mechanism, yet the reactants for water splitting reactions are unfortunately not fully understood. Here we utilize magnetic field to understand proton transport in HER, and hydroxide ion transport in OER, to discuss the possible implications on understanding the reactants for HER and OER. Magnetic field is a known tool for changing the movement of charged species like ions, e.g. the magnetic-field-improved Cu~(2+) transportation near the electrode in Cu electrodeposition. However, applying a magnetic field does not affect the HER or OER rate across various pH, which challenges the traditional opinion that charged species(i.e. proton and hydroxide ion) act as the reactant. This anomalous response of HER and OER to magnetic field, and the fact that the transport of proton and hydroxide ion follow Grotthuss mechanism, collectively indicate water may act as the universal reactant for HER and OER across various pH. With the aid of magnetic field, this work serves as an understanding of water might be the reactant in HER and OER, and possibly in other electrocatalysis reactions involving protonation and deprotonation step. A model that simply focuses on the charged species but overlooking the complexity of the whole electrolyte phase where water is the dominant species, may not reasonably reflect the electrochemistry of HER and OER in aqueous electrolyte.
Structural evolution of Pt-based oxygen reduction reaction electrocatalysts

The commercialization of proton exchange membrane fuel cells(PEMFCs) could provide a cleaner energy society in the near future. However, the sluggish reaction kinetics and harsh conditions of the oxygen reduction reaction affect the durability and cost of PEMFCs. Most previous reports on Pt-based electrocatalyst designs have focused more on improving their activity; however, with the commercialization of PEMFCs, durability has received increasing attention. In-depth insight into the structural evolution of Pt-based electrocatalysts throughout their lifecycle can contribute to further optimization of their activity and durability. The development of in situ electron microscopy and other in situ techniques has promoted the elucidation of the evolution mechanism. This mini review highlights recent advances in the structural evolution of Pt-based electrocatalysts. The mechanisms are adequately discussed, and some methods to inhibit or exploit the structural evolution of the catalysts are also briefly reviewed.
重汽油萃取精馏制溶剂油工艺设计与模拟

提出了以汽油加氢装置的切轻重汽油为原料产重芳烃溶剂油新工艺,从而提高资源利用效率。采用萃取精馏的方法,首先确定环丁砜作为重芳烃与非芳组分分离的基础溶剂,并通过复配萘的方法降低萃取溶剂的沸点,解决了萃取溶剂高温分解的问题,实现了重芳烃分离过程的平稳运行。随后利用Aspen Plus软件模拟计算并设计加氢重汽油制重芳烃溶剂油产品工艺流程,确定了萃取剂配比及用量,并优化萃取精馏塔和溶剂回收塔工艺参数,最终获得满足溶剂油产品指标的重芳烃产品。
基于次溴酸钠氧化-氨基磺酸还原测定沉积物~(15)N加富培养样品中的~(15)NH_4~+的方法探索

沉积物中的异化硝酸盐还原过程是海洋中活性氮转化的关键过程之一。不同于反硝化和厌氧铵氧化,异化硝酸盐还原为铵(DNRA)是将硝酸盐直接还原为铵,而不是以氮气的形态移除,这有可能会加重水体富营养化和缺氧。目前测定沉积物中异化硝酸盐还原过程的主要手段是~(15)N标记培养技术。为了准确评估DNRA的潜在速率,首先要准确测定加富样品中的~(15)NH_4~+浓度。常用测定~(15)NH_4~+的方法为基于次溴酸钠-碘氧化膜进样的四极杆质谱法。然而此方法的分析物之一~(30)N_2在分析时容易存在两个问题而导致结果失真:一是易受样品中O_2干扰而导致~(30)N_2含量被显著高估;二是~(30)N_2在检测器中平衡较慢从而导致测试时间较长且精密度较差。为解决上述问题,本研究采用次溴酸钠氧化-氨基磺酸还原的方法将~(15)NH_4~+转化为29N_2后通过膜进样的四极杆质谱仪进行测定(简称Redox-MIMS法)。结果表明,Redox-MIMS法在氨基磺酸还原剂浓度为80~100 mmol/L时还原效率最好;方法的检测限约为0.5 μmol/L,精密度为0.8%,工作曲线的线性范围可以达到0~150 μmol/L。相对于次溴酸钠-碘氧化法, Redox-MIMS法反应条件温和,反应试剂相对易得,产物为29N_2,有效解决了~(30)N_2分析的一系列问题,并显著提高了测定效率(2 min/样品)。分别采用Redox-MIMS法和次溴酸钠-碘氧化法测定莱州湾沉积物实际样品,两种方法所测得的DNRA速率以及DNRA占异化硝酸盐还原的比例均无显著性差异,证明Redox-MIMS法是一种准确、高效地测定~(15)N加富培养样品中~(15)NH_4~+的方法。
陆相超细粒页岩油储层沉积机制与地质评价

超细粒(粒径<10μm)沉积储层中蕴含有50%以上的页岩油资源,是页岩油产量二次增长的重要领域,但当前对其成因机制和地质评价方法认识不清,制约了页岩油勘探开发突破。综合利用中国主要陆相页岩油盆地资料,厘定超细粒沉积岩的形成机制,按照其物质来源将超细粒沉积物划分为陆源型、内源型、热液-火山来源型、混合来源型4类,结合沉积动力和物质组分细分为陆源静水沉积型、陆源事件沉积型、内源生物残骸沉积型、内源生物化学沉积型、内源蒸发化学沉积型、火山空落沉积型、水底热液-火山喷发沉积型、混源静水沉积型、混源事件沉积型9种成因类型。系统分析了9类超细粒沉积岩储层特征的差异性,发现不同成因超细粒沉积岩的有机质丰度、含油性、脆性、孔渗性等储层质量参数差异明显,其中,内源生物残骸型和生物化学沉积型、部分热液-火山沉积型和混源静水沉积型超细粒沉积岩为优质页岩油储层,其页岩油储集潜力较大,是超细粒页岩油储层勘探中应重点关注的岩石类型。