mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
柔性直流输电工程中MMC模块内IGBT运行时暂态电压精确测量方法研究

模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)作为柔性直流输电的核心装置,运行状态关系直流输电系统的安全稳定。文中为监测MMC中绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor, IGBT)的运行状态,提出了一种适合实际模块结构的IGBT暂态电压全过程精确测量方法。根据MMC结构设计了宽频电压传感模块,分压比为10 000:1,最高测量电压为10 kV,频响范围为DC~40 MHz。采集模块分为高电位和低电位模块,采样率为100 Ms/s,模拟带宽20 MHz,两模块之间采用光纤联接,有效解决了高电位测量中的绝缘问题。通过模拟阶跃试验和真型MMC平台试验验证了测量系统的分压比、频响特性等各项性能指标到达了设计要求,实现了柔性直流输电工程中MMC模块内IGBT运行暂态电压的实时监测,有利于及时发现MMC缺陷,提升运行稳定性。
纳米疏水性SiO_2协同作用抑制丁烷爆炸速度与压力的耦合分析

为研究纳米疏水性SiO_2粉末作为阻燃剂和流动增强剂作用下丁烷爆炸速度与压力的耦合规律,在自行设计并搭建的基于LabVIEW控制系统的爆炸测试平台上开展了实验,通过休止角测试、SEM(scanning electron microscope)和EDS(energy dispersive spectrometer)分析了粉末团聚情况,分析了混合粉末抑制爆炸的机理,同时,实验了不同比例和不同浓度下纳米疏水性SiO_2改善CaCO_3粉末流动性并协同其抑制丁烷爆炸的效果,对爆炸火焰速度和压力的耦合关系进行了分析。结果表明,添加疏水性SiO_2可以使混合粉末的休止角降低,流动性增强,改善粉末的扩散效果和贮存能力,改变混合粉末的比例和浓度对燃烧反应有着显著的影响,在一定浓度范围内,粉末通过较大的比表面积和热解结合燃烧区域的自由基,使火焰传播速度和爆炸超压显著下降,但过大的粉末浓度会促进初期的爆炸,并且两种粉未协同对爆炸的抑制效果优于单一粉末。在混合粉末的抑制作用下,爆炸压力达到最大值时速度几乎降至最低,压力波形由持续上升变为单峰曲线。此外,在SiO_2和CaCO_3两种粉末质量比为1: 1混合、粉末质量浓度为106 g/m~3时,对丁烷体积分数为4.20%的丁烷-空气混合气体爆炸的抑制效果最佳,火焰传播平均速度和最大爆炸超压的衰减率分别为85.5%和59.6%。
黏弹性固体中地下爆炸辐射地震波能量的演化

地下爆炸与介质的能量耦合和介质中的波传播机制是理解地下爆炸源物理的重要基础。为研究地下爆炸辐射地震波能量的传播衰减规律,分析了黏弹性介质中地下爆炸地震波能量的组成。基于无限介质中黏弹性球面波理论,给出了速度、位移、应力、应变等物理量Laplace域的理论解。利用Laplace数值逆求解方法,建立了黏弹性介质中地下爆炸辐射地震波场的计算方法。以干黄土作为典型黏弹性材料,计算给出了地震波能量的传播特征,分析了地下爆炸辐射能量的传播衰减规律。结果表明:(1)在黏弹性介质中,某球面处流入的能量随半径增加而逐渐降低。在理想弹性介质中,某球面处流入的能量在几倍弹性半径外即可稳定到某一定值;(2)在某一固定的有限观测区域内,当观测时间足够长时,势能和耗散能均趋于某一定值,辐射动能趋于零;(3)当有限的观测区域能容纳一个完整波长的地震波时,地震波辐射动能的稳态值随波传播距离的增大而减小,总体上可以用指数函数和幂函数进行分段拟合。
甘肃省天祝县草原补奖政策实施效果

草原作为重要的生态资产与生产资源,在我国生态文明建设和社会经济发展中具有重要的战略地位。党的十八大以来,我国将生态文明建设纳入“五位一体”总体布局之中,在草原牧区实施草原生态补奖政策,对草地生态保护、修复和助力牧区精准脱贫具有重要意义。本研究以甘肃省天祝藏族自治县为例,通过历年统计数据和查阅年鉴等方式获得相关资料,对两轮补奖政策实施效果进行梳理,从补奖政策资金、草地生产力及载畜量、生态效益、经济效益和社会效益等方面分析了政策实施前后变化情况。结果表明:1)两轮补奖政策实施后,天祝县草原生态环境逐步恢复,草地生产力达到2 162.28 kg·hm~(–2),相比补奖政策实施前提高了45.4%;2)畜牧业生产方式不断转变,理论载畜量增长了42.98万个羊单位,相比补奖政策实施前提高了54.3%; 3)农牧民人均收入从补奖政策实施前的4 012元增加到8 265元。遵从“绿水青山就是金山银山”的生态发展理念,为进一步加强草地生态恢复,建议:1)在平衡禁牧下农户收入水平和生态补偿资金投入的基础上确定草原补奖补偿标准;2)加快培育现代农业产业,加大产业扶持力度,积极发展特色农牧业;3)建立健全放牧禁牧制度,科学制定草原合理利用计划。
艾美尔球虫对高原鼠兔个性与生理特征的影响

对30只高原鼠兔(Ochotona curzoniae)分别灌喂艾美尔球虫(Eimeria)卵囊(2 × 10~6个·mL~(–1))、驱虫剂以及生理盐水(对照),测定艾美尔球虫对高原鼠兔食物摄入量、体重、粪便皮质醇浓度、静止代谢率以及探索性的影响。结果发现:1)试验第5天时,艾美尔球虫卵囊数达到最大值,且灌喂艾美尔球虫组的艾美尔球虫卵囊数显著高于驱虫组和对照组(P < 0.05);2)试验第18天时,灌喂艾美尔球虫组与对照组高原鼠兔的食物摄入量无显著差异(P > 0.05),但均显著低于驱虫组(P < 0.05);3)第8天时,灌喂艾美尔球虫组和驱虫组高原鼠兔粪便皮质醇浓度显著高于对照组(P < 0.05);第18天时,灌喂艾美尔球虫组和对照组高原鼠兔粪便皮质醇浓度、静止代谢率均显著高于驱虫组(P < 0.05); 4)第5天时,灌喂艾美尔球虫组高原鼠兔探索性显著低于对照组和驱虫组(P < 0.05)。高原鼠兔感染艾美尔球虫后,其皮质醇浓度升高、静止代谢率降低、探索性减弱,降低了被捕食风险,增大了艾美尔球虫在高原鼠兔种群内的传播率。本研究结果可为应用艾美尔球虫作为潜在的高原鼠兔生物防治制剂以及控制高原鼠兔种群数量提供了新的依据。
基于N法的冲洪积体路基填料剪切面细观结构特性研究

为研究不同级配条件下冲洪积体填料的力学和结构特性,以陕西洛南冲洪积体填料为对象,基于最大密实度理论中的N法设计了五种不同路基的填料级配,并进行大型直剪试验,分析级配对抗剪强度的影响;应用高清数码相机采集不同级配的试件剪切面图像,利用图像处理软件从细观尺度对填料剪切面细观结构特征进行分析;从宏、细观相结合的角度分析了级配对其力学特性的影响。结果表明:当形状系数n为0.55时,冲洪积体填料抗剪强度最高;剪切面上填料的孔隙形态以扁圆形为主,近等轴状次之,长条状最少;块石形态则从扁圆向近等轴形发展;剪切面孔隙面积百分含量、块石破碎率和块石轮廓分维数随着n的增大先减小后增大,在n= 0.55时达到极值。
3D打印混凝土技术的研究现状与发展趋势

三维(3D)打印混凝土技术因数字化、自动化、智能化程度高等优势成为智慧建造的主要手段。介绍混凝土3D打印技术的基本原理和相关工艺,然后对3D打印混凝土材料性能需求、硬化混凝土力学性能、混凝土钢筋布置技术、结构层次受力性能和建造实例等方面的国内外研究现状进行对比分析和国内外混凝土3D打印设备调研总结。最后,对3D打印混凝土技术的研究进行了展望,包括:含粗骨料的混凝土3D打印、打印混凝土配合比设计、组合布筋技术、混凝土3D打印技术适用性分析、现场组装式打印设备和平台集成等方面。
陶瓷膜强化高钙镁油藏聚合物驱采出水处理工艺研究

高钙镁油藏聚合物驱采出水中高浓度的水解型聚丙烯酰胺(HPAM),易造成常规"隔油-混凝-过滤/气浮"工艺出水水质恶化和滤料堵塞,因此亟须开发高钙镁油藏聚合物驱采出水处理技术与方法。陶瓷膜因其良好的出水水质和抗污染、耐酸碱清洗等优势在油气田废水处理中日益受到重视。基于高钙镁油藏采出水中HPAM浓度高的难题,以提高出水水质和工艺稳定运行为目的,研究了化学絮凝和臭氧氧化+化学絮凝预处理对陶瓷膜出水水质和膜污染的影响。结果表明: HPAM浓度为500 mg/L的模拟采出水经化学絮凝和臭氧氧化+化学絮凝2种预处理工艺,均能有效地减缓陶瓷膜的污染并提高陶瓷膜出水水质,其中臭氧氧化+化学絮凝+陶瓷膜过滤工艺处理后,出水油含量低于10 mg/L,粒径中值<0.8 μm,出水水质符合SY/T 5329-2012《碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法》油藏地层空气平均渗透率>0.05 μm~2的要求,说明臭氧氧化+化学絮凝+陶瓷膜工艺处理高聚合物浓度采出水的可行性。
电渗析技术在水泥厂废水零排放处理中的应用

在国家污废水资源化战略政策驱动下,工业废水零排放已成为必然趋势。作为重工业的水泥厂主要产生的循环冷却排污废水具有含盐量高、浓缩倍率大、Ca~(2+)、Mg~(2+)浓度高等特点,排放和回用前须进行科学有效的脱盐处理,以减少环境污染及负担。传统处理工艺存在加药量大、运行不稳定、易造成二次污染的剩余化学污泥量大等诸多的问题。采用混凝沉淀+反渗透+电渗析工艺深度处理水泥厂排污水的技术思路,探讨了电渗析单元在高盐废水处理中极致浓缩作用及特点并考察了其长期运行效果。在陕西省某水泥厂2个月以上的运行结果表明,电渗析系统脱盐率为24.7%,浓缩倍率为14.6倍,浓缩液平均电导率和产水量分别为147.7 mS/cm和0.07 m~3/h。
微滤-纳滤组合工艺在饮用水深度处理中的大型工程应用

张家港第三水厂供水规模为20万m~3/d,日常采用混凝+沉淀+过滤+氯消毒的常规饮用水处理工艺。基于纳滤膜对于中小分子有机物与钙、镁、硫酸根等盐离子的高效截留能力,该项目创新性地在国内首次采用现状常规工艺+压力罐式微滤+纳滤的净水工艺,对张家港第三饮用水厂深度处理大型工程(设计产水规模为10万t/d)进行升级改造设计。经改造后,预计纳滤系统对于COD以及TOC的去除率可达到90%以上,消毒副产物的去除率可达到70%~ 80%,色素类物质的去除率可达到70%以上,臭味物质的去除率为50%~ 70%,整体脱盐率为30%~ 40%;纳滤系统回收率整体可达到90%。预计压力罐式微滤系统和纳滤系统的能耗分别为0.003,0.197 kW·h/t;在实现高品质供水的同时,可提高水厂应对突发污染风险的能力。
基于SEER数据库构建肺肉瘤样癌的生存预测模型

目的分析影响肺肉瘤样癌(PSC)患者预后的因素,构建PSC患者预后列线图预测模型。方法基于SEER数据库收集1988—2015年间诊断为PSC患者1671例,按照7:3的比例分为建模组和验模组。对建模组患者进行单因素和多因素Cox回归分析影响PSC患者预后的独立因素并构建列线图预测模型,通过一致性指数和校准曲线分别在建模组和验模组进行验证。结果单因素和多因素分析年龄、性别、组织学类型、TNM分期、肿瘤直径>50 mm、手术、放疗和化疗都是影响PSC患者预后的独立因素。基于独立因素构建列线图预测模型并进行验证。建模组和验模组一致性指数分别为0.790(95%CI: 0.776~0.804)和0.781(95%CI: 0.759~0.803)。建模组和验模组的校准曲线提示预测生存率与实际生存率基本一致。结论基于多因素分析结果构建的列线图预测模型可预测PSC患者的预后,并且具有较高的准确性和一致性。
基于乡村经济韧性的传统农区城乡融合发展路径研究--以河北省典型县域为例

乡村韧性是乡村系统应对外界扰动冲击,维持系统稳定性和可持续发展的重要属性。文章基于河北省景县16个乡镇、451个行政村的问卷调查数据,构建"压力-状态-响应"模型,综合评价传统农区县的乡村经济韧性。研究结果显示:①景县乡村经济韧性平均值为0.061,整体处于较低水平,空间分布呈现北部和西南部偏低、中部相对较高的格局特征,县城所在地及其邻近的周边地区、主要交通干线过境的乡镇乡村经济韧性较高,偏远地区的乡村经济韧性水平较低。②人均村集体经济收入、农户家庭人均纯收入、乡村人均固定资产投入与乡村人力资本为乡村经济韧性的主要短板因素。③文章对比分析河北省阳原县显示持续对乡村基础设施、公共服务、乡村产业的投入有利于提升乡村经济韧性。文章基于研究结果提出旨在推进传统农区城乡融合发展的路径建议。
仿生减阻翼型的气动性能

利用一种基于滑移边界理论的仿生肋条结构的模化方法,对仿生减阻翼型的气动性能开展了数值模拟研究。结果显示:肋条结构同时布置在翼型压力面和吸力面湍流区域时,仿生减阻翼型的阻力可降低1.73%~3.07%,升阻比可提高2.10%~4.08%,其中黏性阻力的减小是总阻力下降的主要原因。对流场分析表明,仿生减阻翼型的速度曲线出现一定抬升,使得湍流边界层中的黏性子层增厚,进而导致了仿生减阻翼型气动性能的提升。
温度和压力对低热值燃料层流燃烧特性的影响

为阐明低热值燃料在燃气轮机工况下的燃烧特性,在定容燃烧弹中测试了初始压力分别为0.10、0.15、0.20 MPa,初始温度分别为303、353、403、453 K,当量比范围为0.8~1.6,体积分数为7%H_2、 21.72%CO、21.45%CO_2、49.83%N_2的高炉煤气层流燃烧速度,并采用Gri-Mech 3.0化学反应机理对其进行了数值模拟。实验和模拟均发现,低热值燃料的层流燃烧速度随着初始压力的降低而增高,随着初始温度的增加而升高,且层流燃烧速度随温度和压力并非呈现单调性的变化规律,并在实验工况范围内对层流燃烧速度进行了温度和压力拟合。通过敏感性分析发现:主要的正向促进反应为R99、R46,主要的逆向抑制反应为R45、 R36,层流燃烧速度受高活性自由基的影响,与链终止反应与链分支反应关于高活性自由基的竞争有关;随着初始压力的降低和初始温度的升高,高活性自由基摩尔分数增大,从而导致层流燃烧速度升高。
2017年北京市慢性病高风险成年居民身体活动与锻炼现状

目的了解北京市常住居民中慢性病高风险人群身体活动与锻炼现状及其影响因素。方法于2017年采用多阶段分层整群抽样方法选取18 ~ 79岁北京市居民进行问卷调查,最终纳入未患高血压、糖尿病和血脂异常,且符合高风险人群3448人,其中男性1794人(52.0%),女性1654人(48.0%),18 ~ 29岁862人(25.0%),30~39岁778人(22.6%),40 ~ 49岁640人(18.6%),50 ~ 59岁709人(20.6%),60~79岁193人(13.3%)。参考美国身体活动概要和全球身体活动问卷计算身体活动代谢当量。结果身体活动水平偏低者684人(19.8%),中等者1480人(42.9%),较高者1284人(37.2%)。从不锻炼率为60.2%。多因素Logistic回归分析显示,女性(OR = 1.32,95%CI 1.11 ~ 1.55)、40 ~ 49岁(OR = 1.34,95%CI 1.04 ~ 1.72)、50~59岁(OR = 1.76,95%CI 1.36 ~ 2.28)更易发生高水平的身体活动;大专及以上(OR = 0.78,95%CI 0.66 ~ 0.93)和果蔬摄入不足(OR = 0.73,95%CI 0.64 ~ 0.84)更易发生较低水平的身体活动。女性(OR = 1.46,95%CI 1.22 ~ 1.76)和果蔬摄入不足(OR = 1.44,95%CI 1.24 ~ 1.69)更易从不锻炼,大专及以上(OR = 0.46,95%CI 0.38~0.55)与高中(OR = 0.63,95%CI 0.53 ~ 0.75)、未就业(OR = 0.67,95% CI 0.56~0.81)更易发生锻炼行为。结论北京市慢性病高风险人群身体活动不足,性别、年龄、文化程度、果蔬摄入是身体活动水平的影响因素,性别、果蔬摄入、文化程度、婚姻、就业、果蔬摄入为锻炼的影响因素。
1991—2015年中国九省社区城镇化水平与成人超重发生风险关系的时空演变

目的考察社区城镇化水平与成人超重发生风险关系的时期和地区差异。方法采用分层多阶段整群随机抽样方法,选择1991—2015年“中国健康与营养调查”中来自沿海、中部、东北和西部地区的九省(自治区)的8684位20 ~ 64岁成人为研究对象,通过城镇化指数测量社区城镇化水平,并将社区划分为高城镇化水平和低城镇化水平社区。采用分层Logistic回归模型考察城镇化水平与超重发生关系的时期和地区差异。结果38.08%的受访者在随访过程中发生超重。高城镇化水平与沿海(OR = 0.45,95%CI 0.34 ~ 0.60)、中部(OR = 0.67,95%CI 0.52 ~ 0.86)、东北(OR = 0.70,95%CI 0.52~0.94)的交互项有统计学意义。高城镇化水平与时期的交互项也有统计学意义(OR = 0.97,95%CI 0.96 ~ 0.99)。在1991年时,除沿海地区外(OR = 0.99,95%CI 0.77 ~ 1.26),高城镇化水平与超重发生在中部(OR = 1.45,95% CI 1.15~ 1.83)、东北(OR = 1.53,95%CI 1.16 ~ 2.02)和西部(OR = 2.18,95%CI 1.68~2.83)呈正相关且有统计学意义。在2015年时,高城镇化水平与超重发生在沿海(OR = 0.53,95%CI 0.41~ 0.68)和中部(OR = 0.77,95%CI 0.62 ~ 0.97)呈负相关且有统计学意义;在东北(OR = 0.82,95%CI 0.63 ~ 1.05)和西部地区(OR = 1.17,95%CI 0.91~1.49)的关系无统计学意义。结论在中国九省(自治区)成人中,社区城镇化水平与成人超重发生风险的关系因时、因地而异。
变压器防腐涂层导热性能提升技术研究

以水性环氧富锌涂层为研究对象,通过向其中添加石墨烯、碳纳米管、碳纳米角和超细石墨粉混合物来改性变压器防腐涂层导热性能。通过瞬态板式热源法、红外热像仪、热阻测试仪和扫描电子显微镜对传统溶剂型涂层、水性环氧富锌涂层以及改性高导热涂层的导热性能和微观结构进行了分析。结果显示改性高导热涂层的热阻最小(2.51℃/W),导热系数最高(1.3450 W(/m·K)),表明其导热性能明显优于传统溶剂型涂层(4.57℃/W)和水性环氧富锌涂层(4.28℃/W)。改性高导热涂料导热性能的提高主要与其导热方式的优化和涂层致密性的提高有关。传统溶剂型涂料主要以声子形式进行热量传递。向水性环氧富锌涂料加入高导热填料后,一方面形成了以弹道-扩散的方式进行热量传递方式;另一方面添加的高导热物质在涂层中填充在孔隙和裂纹位置处,很大程度上提高了涂层的致密度,构建了变压器金属和外部环境的热量传递通道,因而使得涂料导热性能得到了显著提高。变压器温升模拟实验表明研制的新型高导热环保涂层可降低变压器油顶层温升1.67 K。
液化气体船薄膜型货舱绝热技术

薄膜型货舱绝热层的绝热性能对船舶结构的安全性和液货舱蒸发率有一定影响。对此,介绍薄膜型货舱绝热层种类和绝热构件的型式,分析绝热层热传导过程和影响绝热层绝热性能的因素。在此基础上,研究绝热层绝热构件的原材料性能、制造工艺和船上安装过程,提出原材料性能、绝热构件制造和绝热层船上安装等质量控制要求,保证薄膜型货舱的绝热性能,维持适当的液货蒸发率,确保船舶结构安全。
胞外聚合物在腐败希瓦氏菌处理铀污染地下水中的作用

以模拟铀污染地下水为对象,采用腐败希瓦氏菌对其进行了固定铀实验,利用单粒子-电感耦合等离子体质谱(SP-ICP-MS)、3种胞外聚合物(EPS)提取方法和碳酸氢钠-硝酸分级提取法表征了腐败希瓦氏菌和EPS中铀的含量和赋存形态,并采用傅立叶红外光谱(FT-IR)技术分析了EPS与铀反应前后的变化。结果表明,阳离子交换树脂(CER)法适用于表征EPS中的铀含量及形态,EPS中的铀可占腐败希瓦氏菌固定铀总量的(14.0±1.0)%。SP-ICP-MS分析表明,CER法获得的EPS中颗粒铀是其主要形态,EPS在固定铀的过程中,既涉及到生物吸附,也涉及到生物矿化。FT-IR分析进一步说明生物吸附时,铀可与EPS中的羧基官能团结合。以上结果表明,EPS在腐败希瓦氏菌固定铀的过程中发挥了重要作用。
基于循环加卸载的矿物定向排列致各向异性岩石损伤演化规律--以黑云母石英片岩为例

黑云母石英片岩是一种典型的矿物定向排列致各向异性岩石,为研究其损伤演化规律及各向异性表现特征,针对含0°,45°,90°三种片理角度的试样,开展等塑性应变循环加卸载声波-力学联测试验。结果表明:随塑性应变的增加,3种试样的起裂强度σ_(ci) 、损伤强度σ_(cd)与峰值强度σ_f变化趋势相同,其中σ_(cd)与σ_f达到稳定时对应的塑性应变一致;对片理控制作用较强的45°试样,围压对其强度特征值比演化的影响较小,并且其损伤随塑性应变增长能更快达到稳定状态;在抗剪强度参数演化过程中,由各组试样黏聚力和内摩擦角的临界塑性应变,确定抗剪强度参数变化速率关系为45°>0°>90°,片理控制作用较强时表现出黏聚力快速损失、摩擦角快速增强特征;完整性系数演化至稳定状态所对应的塑性应变与σ_(cd)相同,但片理角度不同则会对声波传输产生差异影响,导致不同围压下完整性系数的差异演化,其中90°片理试样表现最为显著。该研究借助多种量化指标分析,探究了矿物定向排列致各向异性岩石损伤演化的特殊力学行为。
煤岩冲击倾向性研究进展及综合定量评价指标探讨

调研分析我国冲击地压矿井生产条件,发现复杂地质条件及孤岛工作面是冲击地压高发区域,但浅埋、近水平、薄煤层、无构造区域也常发生冲击地压,而几乎所有冲击地压矿井煤层均具有冲击倾向性,表明冲击倾向性是矿井发生冲击地压的内因,对其进行准确评价是矿井冲击风险评估的基础。系统总结煤岩冲击倾向定性分析及定量评价研究进展,探讨现有冲击倾向性评价方法的科学性及面临的理论与技术难题,并提出一种可考量强度、应力与能量演化及动态破坏时间的综合评价指标。定性分析表明,煤岩材料内部不同矿物组分的含量、分布及原生缺陷等细观特征影响其宏观变形破坏行为,进而决定其冲击倾向性;不同冲击倾向性煤岩体受载所释放声、热、电、磁等信号特征具有显著差异;水、温度、试件尺寸、加载方式等直接影响煤岩冲击倾向性测试结果。定量评价表明,针对强度指标、时间指标、刚度指标、变形指标及能量指标五大类指标,归纳、分析煤岩冲击倾向性单一评价指标研究进展,并分别讨论其科学性及存在的问题。基于应力状态与弹性应变能积累间线性关系,计算峰值强度时刻弹性能量积累,建立可考量强度、应力与能量演化及动态破坏时间的综合评价指标,并给出相应分类临界值。
厚松散层下三软煤层开采覆岩导水裂隙发育规律

为掌握厚松散层下三软煤层开采覆岩运移及导水裂隙发育规律,以澄合矿区为背景,采用物理相似材料模拟实验,综合运用全站仪监测、高清钻孔电视监测、3DEC离散元数值模拟软件以及SPSS专业统计分析软件相结合的研究方法,同时引入开采损害理论,研究该条件下覆岩运移规律、裂隙发育演化及导水裂隙带分布特征。结果表明:覆岩运移呈现非对称性,最大下沉值处于采空区中央偏开切眼侧,松散层运移范围大于基岩顶部岩层,整体呈现出“类双曲线”状。理论公式推导得出基岩破断角较小,为56°~58°。垮落带高度13.75 m,垮采比3.06,导水裂隙带高度75 m,裂采比16.67;裂隙发育数量自地表而下逐渐增多且在导水裂隙带区域突然增多,裂隙发育主要受到北偏东33°方向上采动应力场控制,导水裂隙带发育演化呈现出“缓慢发育→逐级渐进升高→大幅突然升高→周期小幅升高→稳定发育”五个阶段;通过3DEC数值模拟得出,导水裂隙带高度与松散层厚度成指数函数关系,与采高成线性关系,与埋深和工作面斜长成对数函数关系。运用SPSS专业统计分析软件,基于多元非线性回归理论拟合出导水裂隙带高度预测经验公式。通过对比计算结果,验证了回归经验方程在预测导水裂隙带高度时的合理性;由于K5砂岩含水层单位涌水量较大且距煤层较近,对工作面开采过程中覆岩裂隙导水影响较大,为避免煤层的开采受到覆岩K5砂岩含水层的影响,根据所得预测经验公式,煤层的最大采高应不超过3.8 m。该研究对相似地质条件下煤矿保水开采等具有重要的参考价值。
共沉淀法制备高镍氧化物正极材料前体研究进展

高镍氧化物正极材料(Ni质量分数≥0.8)具有高比容量、高压实密度、低成本等优势,能够满足下一代动力电池低钴和高能量密度的需求。其中,氢氧化物前体的尺寸、球形度、粒度分布以及纳米片堆积方式等直接影响最终产品的性能。共沉淀法是目前普遍采用的商业化制备氢氧化物前体的途径。在合成过程中,反应体系溶液的pH、氨水浓度、进料速度等影响产物沉淀速率和产品质量,而反应釜的结构优化有助于提高溶液的混合、热质传递等。本文结合共沉淀反应工艺参数的理论计算,介绍了制备高镍氧化物正极材料前体连续搅拌反应器系统(CSTR)的结构设计原理,总结了合成工艺参数对前体成核生长、微结构的影响规律,介绍了共沉淀法制备优质前体的关键因素。最后,通过分析我国高镍氧化物前体的市场现状,展望了共沉淀法制备前体的未来发展趋势。
锂硫电池中的催化应用

锂硫电池以其高理论比容量、环境友好和低成本等优点成为理想的下一代高能量密度储能装置。但活性材料的绝缘特性、多硫化物的穿梭效应和硫物种缓慢的动力学转化过程,导致电池性能持续衰减,是目前阻碍锂硫电池商业化发展的关键。利用催化材料加速硫物种转化,研究催化氧化还原动力学,从而实现高性能锂硫电池的开发、认知硫物种微观转化机制,是近年来受到广泛关注的研究热点。本综述从理解多硫化物产生、转化和硫化锂沉积等角度入手,讨论了锂硫化学中的催化转化特点,综述了近年来锂硫电池催化材料的研究进展,评述了催化剂的设计策略与评价方法,可为高活性锂硫电池催化剂材料提供一定的借鉴。
全固态锂离子电池的研究进展与挑战

全固态锂离子电池具有安全性高、电化学性能优异等优点,但存在电极与电解质界面相容性差、室温离子电导率低等问题。本文总结了以上问题产生的原因及解决方案。对于正极界面,可复合正极材料与固态电解质、构造三维多孔结构固态电解质或在界面处引入缓冲层。对于负极界面,可设计界面层、原位聚合生成固态电解质、构造固态电解质骨架或使用自愈合和弹性固态电解质。对于固态电解质自身,以聚氧化乙烯(PEO)固态聚合物电解质为例,可添加增塑剂、无机陶瓷填料或构造聚合物共混物与嵌段共聚物。最后,对今后的研究方向提出了建议:应注重优化电极/固态电解质界面层;探索锂离子传输机理;构建具有高离子电导率的固态电解质等。
安全固态锂电池室温聚合物基电解质的研究进展

目前,大多数聚合物固态电解质在室温下离子电导率较低,约为10~(-8) ~10~(-6) S/cm,且对温度存在着较大的依赖性,仍无法满足高性能室温固态锂电池的实际应用需要。基于此,本文先介绍了室温聚合物电解质在锂离子电池中应用的主要研究进展及其优缺点。然后,从物理调控、化学调控等多角度重点阐述了室温聚合物电解质(包括全固态聚合物电解质、准固态聚合物电解质)的制备工艺、优化与改性方法、作用机理等在电池中应用的主要研究进展和现状。最后,对锂离子电池用室温聚合物电解质存在的挑战和未来可能发展趋势进行了展望。
氢气中杂质对车用燃料电池性能影响的研究进展

车用质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cells,PEMFCs)的耐久性是制约氢能在交通领域商业化应用的关键因素之一。阳极燃料气中含有的微量H_2S、CO和NH_3等杂质是影响PEMFCs耐久性的最主要因素之一。本文综述了PEMFCs阳极氢气中存在的三种关键杂质,即H_2S、CO和NH_3对PEMFCs阳极性能影响的研究进展,包括杂质毒化机制、动力学、燃料电池操作条件影响以及缓解策略,讨论了氢气杂质容限值规定的理论和实验基础。最后,指出了目前氢气杂质对车用PEMFCs影响研究存在的技术问题及未来发展方向,重点指出了根据我国PEMFCs技术发展水平精准推定满足我国车用燃料电池耐久性的氢气杂质容限值的必要性和紧迫性,从而为优化和完善我国车用燃料电池用氢质量标准提供基础数据,促进车用燃料电池寿命的提升。
双椭球凹坑管内含不凝气体的蒸汽凝结数值研究

该文以热能回收系统中高效换热管为研究对象,基于EWF欧拉液膜模型,通过数值方法,研究了双椭球凹坑管内含不凝气体蒸汽的管内凝结特性,并与圆管进行了对比;同时分析了蒸汽流速、不凝气体含量、壁温以及结构参数对冷凝换热效果的影响。结果表明:双椭球凹坑管具有更好的冷凝换热效果,在凹坑处具有更大的努塞尔数。在考察的范围内,蒸汽流速越大,不凝气体含量越低,壁面温度越高,凹坑深度越大,凹坑间距越小,周向凹坑个数越高,壁面具有更高的努塞尔数。
并排对称植被群密度对河道水流流速分布的影响

生长在天然河道中的植被群落是河流动力系统的基本组成要素,对河流水流特性产生影响。该文利用均匀玻璃纤维杆模拟刚性植株,并排对称地布置在水槽中心,并设置不同密度工况,研究并排对称植被群不同密度下河道水流流速分布特性。结果表明:流速的沿程和横向变化均受到并排对称植被群落密度不同程度的影响,流速沿程变化规律受密度影响尤为明显;植被中心流速沿程分布规律类似于单一植被群落中心,但小密度工况下存在明显的定常尾流区,大密度时不存在定常尾流区;水槽中心线和相邻植被群中线上流速沿程分布规律相似,流速因为水流经两侧植被群间隙时发生矢量叠加在植被群末端达到最大,随后逐渐减小到最小值又恢复至稳定,但大密度时加速更剧烈,流速最大值大于小密度工况。
数据驱动下流体结构相互作用的卷积神经网络预测

卷积神经网络(CNN:convolutional neural network)是人工智能领域中具有代表性的深度学习算法之一,在图像识别和音频处理等问题上具有良好表现。该文将CNN用于计算流体力学(CFD:computational fluid dynamics)中流体结构相互作用问题的求解,基于数据驱动(Data-Driven)的理念,跳过传统流体控制方程的计算步骤,实现流场结果的快速预测。文中以Navier-Stokes方程的计算结果作为训练集,使CNN预测模型自主学习流体结构相互作用规律与特征关系,并对带有结构物的顶盖驱动方腔流以及河道沙洲绕流等问题开展预测模拟。结果显示,基于卷积神经网络的计算模型在流速、压强的预测以及流场形态的预测方面都有良好的表现。该理念能够在基本保障精度的前提下大幅提高效率,可为流场求解提供一种新思路。
基于螺噁嗪的快速可逆力响应性聚合物的研究

机械力响应性聚合物的设计目前引起国内外广泛的关注,但力致变色聚合物中的力色团的设计仍然是巨大的挑战.本工作设计并合成了一种全新的螺噁嗪力色团结构,并将其引入以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基体的聚合成交联网络结构中.通过对螺噁嗪小分子溶液和聚合物的紫外光照射验证了螺噁嗪力色团结构在紫外光刺激下的响应性以及快速恢复性;拉伸和循环拉伸实验来验证聚合物优异的力致变色行为;从CIE图则更加直观地看到聚合物在拉伸过程中由无色变为红色而撤掉机械力瞬间变为蓝色并在短暂时间内恢复为无色.综上本文主要介绍了一种全新的力色团结构基于PDMS所制备出的柔性高分子材料,由于其优异的力致变色性能以及快速恢复性,在应力示警、柔性变色材料传感器方面都有一定的潜力.
基于Benford律的随机森林模型及其在财务风险预警的应用

研究目标:财务数据质量对公司财务风险预警至关重要。数据质量差的财务数据往往降低财务风险预警模型的有效性。利用Benford律能有效评价财务数据质量的特点,构建带有Benford因子的随机森林模型,用于处理财务数据质量对财务风险预警模型带来的影响,能有效提高财务预警模型的预测精度。研究方法:通过Benford律检验财务数据质量,构造Benford因子添加到财务指标变量中,建立基于Benford律的随机森林模型。选择中国A股和美国股市上市公司的财务指标数据进行对比实证分析,采用学习曲线对模型进行参数调优确定最终模型,对比基于Benford律随机森林模型和随机森林模型的预测效果。研究发现:Benford因子能够识别存在财务舞弊的具体样本点并提供数据质量有关信息。相比随机森林模型,基于Benford律的随机森林模型可以提高财务风险预警的准确率。研究创新:将Benford律引入随机森林模型,构造Benford因子,提出基于Benford的随机森林模型。研究价值:基于Benford律的随机森林模型具有更高的预测准确率,扩展了随机森林模型的实用性,为上市公司财务风险预警研究提供了新视角。
丝素蛋白膜在高电场下的介电性能

丝素蛋白的分子结构兼具软段和硬段,且其结构单元具有较大的偶极矩(3.5D),在介电储能领域可能具有应用潜力.本文表征了丝素蛋白薄膜的在高电场下的介电性能,并研究了丝素蛋白的分子结构与高电场下介电性能的关系.结果显示,丝素蛋白的二级结构变化与其高场介电行为关系密切,β-折叠结构增加有利于提高击穿强度,降低介电损耗.通过调整薄膜的制备工艺优化了丝素蛋白薄膜的高场介电性能,优化后的丝素蛋白膜在500 MV/m的电场下放电能量密度可达7.43 J/cm~3,充-放电效率为79.8%.本工作为开拓丝素蛋白在介电领域的应用提供了基础数据,并为进一步优化分子结构提供了参考.
碳中和目标下我国能源发展战略探讨

2020年国家主席习近平在第7 5届联合国大会一般性辩论上作出了力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的承诺。作为世界最大的能源消费国和碳排放国,实现碳中和目标对我国能源和经济可持续发展提出了更高要求。近年来,虽然我国能源消费增速放缓,碳排放逐渐进入平台期,但我国能源消费结构中化石能源占比仍高达80%以上。碳中和目标下,在借鉴发达国家调整能源消费结构与碳减排做法的基础上,如何加快我国能源转型,明确碳中和目标下能源转型的战略路径值得深入探讨。碳中和是我国经济社会发展的战略目标,也是推进我国能源革命的重要举措,更是实现文明跨越的重要抓手。在实现碳中和的道路上,我国需要在电力、工业、建筑、农业等领域不断努力,减少碳排放量,谋划最优的战略路径,努力实现碳减排和经济发展并行不悖。
石墨消解-等离子体质谱法测定天然橡胶中14种元素的含量

建立了石墨消解-等离子体质谱(ICP-MS)法快速测定天然橡胶中铅、镉、铜、铬等14种无机元素的方法,旨在为天然橡胶中多元素检测标准的制定提供研究基础。通过优化石墨消解法的前处理条件,再应用ICP-MS测定天然橡胶样品中14种元素(Ba、Na、Mg、K、Ca、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、Co)的含量,采用在线内标校正基体效应和信号漂移,以确保数据准确性。结果表明,该方法具有较低的检出限,检出限范围为0.0014~0.020 mg/kg,方法回收率86%~96%,RSD在0.53%~6.13%,得到的线性关系良好,充分满足实验要求。石墨消解法操作简便,可按照设定程序自动完成消解全过程,消解时间固定,适用于大批量样品的检测分析,同时,设备以及耗材成本较低。与传统干灰化-原子吸收光谱法相比,本检测方法更适用于天然橡胶中14种无机元素含量的测定,具有耗时短、干扰小、检测范围宽、处理效率高等优点,适用于大批量橡胶样品的多元素检测分析。已应用本实验方法,快速测定了我国6个橡胶主产区中的天然橡胶样品。
橡胶树炭疽菌HCkHNQZ1736 b-TUB2基因对多菌灵的抗性相关性分析

天然橡胶是四大工业原料中唯一的可再生资源,由炭疽病菌侵染引起的橡胶树炭疽病是当前我国橡胶生产上最为严重的两大叶部病害之一。本研究以分离自云南保山的喀斯特炭疽病菌MeCkYN1705为对照,对海南新发炭疽病菌喀斯特炭疽菌HCkHNQZ1736进行抗药性评价。结果表明,菌株HCkHNQZ1736对苯并咪唑类杀菌剂多菌灵表现出高抗药性,EC_(50)达1107.2654 μg/mL,而MeCkYN1705的EC_(50)仅为0.0554 μg/mL。克隆了菌株HCkHNQZ1736的tub2基因,序列分析发现其所编码的第198个氨基酸位点由谷氨酸(Glu-E)突变为丙氨酸(Ala-A),推测该氨基酸位点突变是导致该菌株产生多菌灵抗性的原因。此外生物学特性测定发现,该菌株最适生长温度为28 ℃,致死温度为35 ℃;最适生长pH为6;光暗交替利于菌落生长;果胶、蛋白胨分别为最适碳源和氮源。
黑水虻虫沙双向集料装置参数优化与试验

针对黑水虻虫沙机械化集料程度低的问题,结合黑水虻养殖特点与虫沙特性,设计一种螺旋式双向集料装置。阐述了该装置的结构组成与工作原理,对其关键部件双向螺旋进行了分析与参数设计。采用离散元软件建立了虫沙-双向螺旋装置的耦合仿真模型,模拟仿真了虫沙的集料输送过程,以螺距、螺旋轴径、螺旋转速、移动速度为试验因素,以质量流率为评价指标进行了四元二次回归通用旋转组合仿真试验。试验结果表明,各因素对质量流率影响主次顺序为螺旋转速>螺旋移动速度>螺旋轴径>螺距。以提高质量流率为目标,运用Design- Expert8.0.6软件进行参数优化,确定了最优组合:螺距153 mm、螺旋轴径29 mm、螺旋转速83 r·min~(-1)、螺旋移动速度66 mm·s~(-1),此时仿真优化得到集料质量流率为1.13 kg·s~(-1),加工物理样机并进行验证试验,得到集料质量流率为1.20 kg·s~(-1),与仿真试验相对误差为5.83%。
有机酸对石灰土上龙葵生长及Cd富集的影响

为提高龙葵对镉污染土壤的植物修复效率,采用盆栽试验,研究了添加外源草酸、柠檬酸和氨三乙酸在不同施用浓度(2.5和5 mmol·kg~(-1))下对石灰土上龙葵吸收、富集和转运Cd的影响。结果表明,龙葵生长受有机酸种类及浓度的影响,氨三乙酸对龙葵具有一定的毒性效应,而草酸的施加能明显促进龙葵的生长(P<0.05),柠檬酸则对龙葵地上部生物量指标无显著影响。与对照相比,施加草酸和氨三乙酸使龙葵地上部Cd含量分别显著提高了28.23%~ 28.30%和11.85%~ 26.51%。3种有机酸处理下龙葵地上部对Cd的提取量大小顺序为草酸>柠檬酸>氨三乙酸,其中当草酸浓度为5 mmol·kg~(-1)时提取量较高,为对照的1.92倍,而在氨三乙酸浓度为5 mmol·kg~(-1)时较低,仅为对照的0.56倍。此外,有机酸添加还能使土壤pH值降低0.02~ 0.32,其中草酸和氨三乙酸还提高了龙葵收获后土壤有效态Cd的含量。综合而言,当草酸施用浓度为5 mmol·kg~(-1)时,具有强化龙葵修复Cd污染石灰土的潜力。
不同播期对豫南直播稻米品质的影响

为明确播期对豫南稻区直播杂交籼稻稻米品质的影响,探讨豫南稻区杂交籼稻直播的最适播期。以杂交籼稻品种丰优香占为试验材料,设置5个播期(4月25日,5月5日,5月15日,5月25日和6月4日),对其产量、加工品质、外观品质、RVA谱特性、营养品质和外观品质进行分析,并采用主成分分析法对稻米品质进行综合评价。随播期推迟,直播稻丰优香占产量呈先升高后降低趋势,5月25日播种产量最高;6月4日播种产量最低,但该期加工品质糙米率和精米率以及外观品质垩白粒率和垩白度均是最优的。随着播期推迟,丰优香占蒸煮食味品质逐渐变劣,4月25日播种则蒸煮食味品质最优。营养品质中5月15日播种的丰优香占蛋白质含量最高,5月25日播期直链淀粉含量最高。基于主成分分析的综合评价表明,5月15日直播的丰优香占稻米综合品质最优,而品质最差的为5月5日。稻米品质性状中垩白粒率、峰值时间、最终黏度、蛋白质含量和垩白度受播期影响最大,而热浆黏度、崩解值、峰值黏度、糊化温度和食味值受影响较小。因此,豫南稻区杂交籼稻丰优香占直播要获得高产,播期应安排在5月25日左右,而要获得相对高产且最优的稻米品质,则播期应安排5月15日左右。
介电特性土壤水分测定方法研究进展

介电特性被证明是研究土壤水分测定最有价值的参数,因为介电特性与土壤水分有着非凡的联系。电容传感器、时域反射仪(TDR)、频域反射仪(FDR)、中子法、电阻和电导率都能提供解释土壤含水量的介电特性谱。然而,由于不同土壤类型土壤介电特性的复杂性,在不同尺度上实现土壤水分高精度测定,仍然面临巨大挑战。本文综述了介电特性在土壤水分快速测定中的地位和几种典型介电特性土壤水分测定方法的研究进展,分析了介电特性土壤水分快速测定方法所涉及的难点,提出了消除土壤类型等影响介电特性土壤水分测定的差分解释法新思路,并对介电特性土壤水分测量技术发展进行了总结,指出了未来的研究方向。
硬骨鱼免疫相关microRNA研究进展

MicroRNA(miRNA)是一类长度为18~25 nt的非编码RNA,在硬骨鱼免疫应答中起重要作用。近年来,借助高通量测序与荧光定量PCR(RT-PCR)技术,筛选到大量免疫相关的差异表达miRNA(DE miRNA)。通过比较多种硬骨鱼在不同病毒/细菌感染条件的miRNA表达谱,筛选出相同DE miRNA,并认为筛选出的DE miRNA是潜在参与调节宿主免疫应答的进化上保守的候选DE miRNA。据此,我们在病毒感染表达谱中筛选到10个进化保守的DE miRNA,细菌感染表达谱中筛选到8个保守的DE miRNA。此外,miRNA的功能研究也取得较大进展,宿主miRNA不仅可直接抑制病毒的复制,同时参与调控干扰素反应、炎症、细胞凋亡等过程。本文简述了硬骨鱼免疫相关miRNA的研究进展,以期为硬骨鱼疾病预防与治疗提供新思路。
基于基因分型测序(GBS)技术分析鲂鲌鱼类及其杂交子代的遗传结构

为利用基因分型测序(GBS)技术对三角鲂、翘嘴鲌、蒙古鲌及其杂交子代的遗传结构进行分析。本研究采用GBS技术对三角鲂、翘嘴鲌、蒙古鲌及其杂交子代(F_1)共6个个体的鳍条提取总DNA进行双酶切简化基因组测序,使用Stacks软件构建SNP比对参考基因组进行分析。结果显示,6个个体共产生clean data 7.01 GB,平均每个样品1.17 GB;将所有样本作为一个群体检测SNP变异,共检测出SNP位点399 145个,质控过滤后得到SNP位点97 911个。基于亲本及其子代的SNP位点分析表明,亲本及其子代的平均观测杂合度(H_o)为0.339 4,平均期望杂合度(H_e)为0.285 3,平均多态性信息含量(PIC)为0.273 7,平均核苷酸多样性(P_i)为0.372 7,平均最小等位基因频率(MAF)为0.247 2,平均可分型样品比例(genotype rate)为93.94%。遗传分化指数和遗传距离分析结果表明,三角鲂、翘嘴鲌、蒙古鲌及其杂交子代间的分化指数为0.309 6~0.894 0,遗传距离为0.370 5~2.244 3。使用最大似然(ML)法构建的系统进化树显示,三角鲂、翘嘴鲌、蒙古鲌及其杂交子代区分明显。本研究通过对三角鲂、翘嘴鲌、蒙古鲌及其杂交子代的遗传结构分析,将为鲂鲌鱼类的杂交选育提供更多的遗传学数据。
小秦岭金矿田三叠纪成矿事件的伸展构造背景: 构造岩的~(40) Ar-~(39) Ar年代学证据

小秦岭金矿田位于华北克拉通南缘,同时也是秦岭复合型造山带的北缘组成部分。这里是我国第二大黄金产地,大规模金的成矿作用形成于早白垩世岩石圈大规模减薄的区域伸展构造背景。此外,越来越多的同位素年代学数据显示区内还存在三叠纪的成矿事件,发育钼、铅、铀、铌等与岩浆热液活动密切相关的多金属矿床,主要分布在小秦岭的南北边缘。目前,对于三叠纪多金属成矿作用的构造背景研究尚属薄弱,还没有直接对有关的构造变形开展过专题研究。为此,我们对小秦岭金矿田东端边缘的构造带进行构造观察和测量,并采用~(40)Ar-~(39)Ar年代学方法厘定变形时限,揭示三叠纪成矿事件的构造背景,为深入认识区内三叠纪多金属成矿作用特征和规律提供构造证据。研究表明,小秦岭金矿田三叠纪成矿事件发生于晚三叠世的伸展构造背景,可以划分为两个阶段,早期(221 ~ 216Ma)是在碰撞向后碰撞转折阶段的重力滑脱构造环境中,发育火成碳酸岩型钼铅、铀铌铅多金属矿床;晚期(214 ~ 203Ma)是在后碰撞阶段由俯冲板片断离或岩石圈拆沉作用等深部过程导致的区域伸展构造环境中,发育石英脉型和斑岩型钼矿床。小秦岭中生代晚三叠世和早白垩世两期成矿事件都是在伸展构造背景中的构造-岩浆-流体活动的产物。
塔里木盆地西北缘二叠纪壳源型碳酸岩的发现及其地质意义

碳酸岩是自然界较为特殊的一类火成岩,由于其在上侵过程中不易受到地壳物质的混染,可以很好地保留源区原始特征,因而在揭示岩浆源区属性和地球深部碳循环等方面具有重要的研究价值。塔里木盆地西北缘阿克苏-乌什南部地区发育多条侵位到新元古界南华系中的火成碳酸岩岩墙或岩脉。这些岩脉的锆石U-Pb测年结果显示出多个年龄峰值,其中最年轻一组(3颗)岩浆锆石的谐和加权年龄为272 ± 4Ma,另外还有400Ma、450Ma、790Ma、850Ma等年龄峰,而这些锆石可能均为碳酸岩岩浆捕获成因。结合区域上发育大量早二叠世辉绿岩岩床及岩墙等侵入事件,推测这些碳酸岩很可能形成于早二叠世(~ 270Ma) 。碳酸岩主要由方解石(90%以上)构成,并含少量的白云石、重晶石、天青石、赤铁矿等其它矿物,可见方解石与白云石之间明显的出溶结构以及野外宏观上碳酸岩包裹围岩等现象。元素地球化学分析显示,碳酸岩CaO含量高(44.40% ~ 50.40%),SiO_2含量低(1.83% ~ 7.97%);稀土元素总量很低(ΣREE = 21.67 × 10 ~(- 6) ~ 91.32 × 10 ~(- 6)),轻重稀土分异明显(LREE/HREE = 3.90 ~ 8.40),具有中等负铕异常(δEu = 0.61 ~ 0.68)和中等至弱负铈异常(δCe = 0.59 ~ 0.98);大离子亲石元素Sr、Rb、Ba等相对富集,Nb、Ta、Ti等高场强元素相对亏损;稳定同位素δ~(13) C_(V-PDB)值高(- 2.69‰ ~ - 2.93‰) 、 δ~(18)OV-SMOW值高(17.33‰ ~ 17.86‰) 。这些特征与壳源碳酸岩特征相似,而与幔源碳酸岩差别较大。Sr-Nd同位素结果显示高的(~(87) Sr/~(86) Sr)_i值(0.710106 ~ 0.710558),低的ε_(Nd) (t)值(- 8.46 ~ - 12.80),也进一步证实碳酸岩为地壳来源。综合分析认为这些碳酸岩很可能是塔里木二叠纪大火成岩省晚期岩浆事件的组成部分,系由塔里木西北缘地幔柱减压熔融后形成高温的基性岩浆向上侵位运移时,导致下地壳的碳酸盐储库部分熔融形成碳酸岩岩浆,并沿着断裂快速向上侵位形成。本文研究不仅丰富了塔里木大火成岩省的岩石组成认识,而且有助于增进对二叠纪深部复杂壳幔作用过程的理解。
造山带中缝合面结构特征与构造意义

缝合带是两个板块之间的分隔带,其规模和形态在不同类型的造山带中多有不同。本文从缝合带和缝合面的定义出发,以典型造山带为案例探讨缝合面的变形及其对造山带结构解析、沉积盆地性质判别的影响。俯冲阶段的主滑脱面是一个没有厚度的应变带,在碰撞后又作为增生杂岩的底界得以保留。这一界面严格区分了上盘和下盘沉积盆地之间的物源亲缘性,因而将之定义作为缝合面可有效帮助解析造山带不同位置盆地的性质。蛇绿岩带、高压变质岩带和大型断裂等线状要素仅能用以大致限定缝合带的位置,而不能用以精确限定缝合面的位置。不同于俯冲阶段相对平直的主滑脱面,缝合面的形态可以在碰撞过程中、甚至碰撞后被逆冲推覆和走滑所改造。在阿尔卑斯、喜马拉雅、东准噶尔等典型造山带中,缝合面都经历了向着前陆方向的远距离推覆及褶皱变形,这一变形的缝合面经历风化剥蚀过程后,在地表的形态呈复杂的指状交叉的特征,甚至由于飞来峰和构造窗的出现而呈现多个出露点。而在双向俯冲系统中,缝合面天然具有Z型的特征,经历后期变形后其形态会更加复杂。在苏鲁-大别造山带,多期次的后期变形叠加在早期的线状缝合面之上,特别是走滑断裂将包括缝合面在内的造山带切割为不连续的断夹块,极大地改造了缝合面在地表的出露形态。综上,在解析造山带结构,特别是进行沉积大地构造研究时,缝合面的复杂形态必须要得到重视。错误的缝合面位置可能造成错误盆地性质判断。
1960—2017年河西地区降水时空变化特征

利用1960—2017年日降水量资料,采用线性倾向趋势分析、滑动分析和泰森多边形法等,对河西地区多年降水时空变化特征及不同量级降水日数及降水强度的变化趋势进行了研究。结果表明:河西地区年均降水量为99.0 mm,呈现明显的逐年上升趋势,平均倾向率为8.72 mm·(10a)~(-1),月降水量为单峰分布,5—10月夏秋汛期降水量占年降水量的89.2%,各季节降水量均呈现显著上升趋势;年均降水日数为36.7天,呈现明显的上升趋势,增幅为3.18 d·(10a)~(-1),降水日数主要分布在夏季,约占总降水日数的54.6%;平均降水强度为2.70 mm·d~(-1),呈现减弱趋势,变化速率为-0.04 mm·d~(-1)·(10a)~(-1);零星小雨和小雨降水日数均呈现增加趋势,而二者平均降水强度均为下降趋势,小到中雨降水日数和降水强度呈现增加趋势,中雨及以上的降水变化趋势不明显。
北疆积雪中溶解性砷和汞的空间分布特征及来源分析

为了解北疆积雪中砷(As)和汞(Hg)的空间分布特征及来源,基于2018年1月在北疆地区58个采样点采集的积雪样品,采用原子荧光光谱法测定积雪中溶解性砷和汞的含量,用反距离加权插值法分析空间分布特征,并利用后向轨迹模型探讨了其来源。结果表明:积雪中溶解性砷和汞的浓度分别在0.21~2.69 μg·L~(-1)和5.32~64.09 ng·L~(-1),均低于地表水I类水质标准限值,说明积雪中砷和汞元素污染较轻。反距离加权插值法分析表明,积雪中砷和汞污染物的空间分布存在差异性,其中准噶尔盆地和天山北坡地区的浓度分布较高。结合后向轨迹聚类分析结果,推断积雪中砷和汞污染物主要来自局地活动,周边国家气团远距离传输所产生的影响较小。研究结果可为评估北疆生态环境质量及区域污染防治提供科学支持。
页岩凝析气藏相平衡的快速准确计算方法

对页岩油气藏中复杂流体的相平衡计算需要建立考虑毛细作用效应的先进的数值模型,并设计出快速可靠的算法以应对实际工况中储层流体包含多达数十种组分的复杂情况.本文将基于适合页岩油气藏常见组分的真实流体状态方程,即Peng-Robinson状态方程构建具有热力学一致性的VT型孔观相平衡计算体系.通过引入描述毛细压力做功的数学模型实现对页岩流体热力学性质更准确的刻画.结合扩散界面模型建立动力学演化格式,采用成熟的凸分裂方法求解摩尔数和体积分数的演变,从而描述相平衡的动态过程.在此基础上,本文开发了一套具有自适应性的深度学习算法,设计了独特的双网络结构以实现对不同流体中不同组分的广泛适用性.该神经网络的输入和输出参数均在热力学分析的基础上选取关键的热力学性质参数,并进行了全面的超参调试以确定最合适的网络架构和最后形成的预测模型的基本结构,且通过多种深度学习技术解决了过拟合问题,在显著加速了传统的基于迭代方法的闪蒸计算的同时保证了相平衡状态预测的准确性,得到了较好的预测效果.相分离判定自动整合在预测结果中,且从最终预测结果可以显著地捕捉到毛细作用的影响.这一套快速、准确、可靠地基于深度学习算法的页岩油气孔观相平衡计算体系可以为后续的多相流动模拟提供具有物理意义的相分布初场,确定系统内各个阶段的相数,并可以作为构建具有物理守恒性的多相数值模型的热力学基础.
基于变边界分段模型的页岩损失气量和解吸气量评价方法

储层含气量的准确评估是目前制约非常规天然气高效开发的重要因素,直接法采用损失气估算模型结合解吸曲线估算储层含气量,但现有损失气估算模型均基于煤层气的常压边界条件和球形颗粒假设,如美国矿业局提出的USBM方法,为埋藏深、柱状岩心的页岩气藏含气量的估算带来较大误差.本文基于扩散理论,采用时变压力边界条件和柱坐标系求解一维扩散方程获得解析解,从而提出了新的损失气估算模型,即变边界分段模型,该模型能够反演出提钻和解吸两个阶段气体逸散的不同特征.结果表明:在提钻阶段,环境压力不断降低,岩心内外压差增大,气体逸散速率加快,从而是下凸函数;在解吸阶段,环境压力恒定,岩心内压力随气体逸散而下降,内外压差减小,气体逸散速率减慢,因而是上凸函数.进一步为证明模型的准确性,基于相似原理在实验室搭建了损失气-解吸气复原实验系统,采用圆柱状页岩岩心复现提钻过程和解吸过程的气体逸散情况,得到的实验结果与变边界分段模型吻合,而已有的USBM方法不能进行准确预测,验证了本文提出的变边界分段模型正确性.根据川南地区Y151井现场测试数据,采用变边界分段模型进行拟合预测,所得结果良好,验证了变边界分段模型的适用性.
海陆过渡相页岩气藏不稳定渗流数学模型

海陆过渡相页岩常与煤层和砂岩呈互层状产出,储层连续性较差、横向变化快、非均质性强,水力压裂技术是其获得经济产量的关键手段.然而,目前缺乏有效的海陆过渡相页岩气藏不稳定渗流数学模型,对其渗流特征分析及储层参数评价不利.针对这一问题,首先建立海陆过渡相页岩气藏压裂直井渗流数学模型,其次采用径向复合模型来反映强非均质性,采用Langmuir等温吸附方程来描述气体的解吸和吸附,分别采用双重孔隙模型和边界元模型模拟天然裂缝和水力裂缝,建立并求解径向非均质的页岩气藏压裂直井不稳定渗流数学模型,分析海陆过渡相页岩气藏不稳定渗流特征,并进行数值模拟验证和模型分析应用.分析结果表明,海陆过渡相页岩气藏不稳定渗流特征包括流动早期阶段、双线性流、线性流、内区径向流、页岩气解吸、内外过渡段、外区径向流及边界控制阶段.将本模型应用在海陆过渡相页岩气试井过程中,实际资料拟合效果较好,其研究成果可为同类页岩气藏的压裂评价提供一些理论支撑,具有较好应用前景.
MC-ICP-MS锂同位素溶液分析技术与应用

Li同位素是一种新兴的非传统稳定同位素示踪工具,在地质学、地球化学研究中具有广阔的应用前景。目前,Li同位素溶液分析技术主要采用热电离质谱仪( TIMS)和多接收电感耦合等离子质谱仪( MC-ICP-MS),与TIMS相比,MC-ICP-MS具有分析精度高、样品量少、测试速度快等诸多优点。本研究团队近年来建立了MC-ICP-MS高精度Li同位素分析方法,在天然样品、标准物质以及石英包裹体的Li同位素测定中都取得了良好结果。以此为依托,研究团队建立了适用于西藏本地岩石成因研究的Li同位素地质端元,并将Li同位素应用于青藏高原岩石圈结构及其隆升历史、川西碳酸岩型稀土矿床富集机制、四川呷村VMS型矿床成矿流体来源和四川甲基卡硬岩型Li矿床富集机理等方面。本文比较详细地综述了这些研究进展,旨在加深对Li同位素溶液分析技术的理解,展示其在地球化学研究中的良好应用前景。
激光测风雷达在风场观测领域的应用及展望

多普勒激光测风雷达因具有高测量精度、高时空分辨率等优势,在晴空天气的风场观测中发挥着重要作用。本文综述了激光测风雷达技术的应用价值以及国内外测风雷达技术与设备研究现状。针对激光测风雷达所存在的问题进行分析,提出其需进一步研究的方向。对激光测风雷达在风场的应用、雷达中尺度数据与CFD(Computational Fluid Dynamics)结合应用进行分析总结,重点对某沿海地区风场进行多维度分析。分析结果得出:应用激光测风雷达能提高对风场数据获取水平,为进一步获取更为精准的风场信息,可将激光测风雷达观测的数据和CFD数值模拟等进行综合分析。最后对激光测风雷达设备在技术参数等方面提出展望。
高空巡航阶段的飞机尾涡流场演化特性研究

为研究飞机尾涡在高空巡航阶段的形成及消散特性,基于飞机尾涡流场快速仿真计算模型计算了不同飞行高度处尾涡的初始强度以及尾涡的危险区域,并分析了高空尾涡消散规律;然后计算不同飞机重量、大气湍流度、大气层结稳定性以及前机飞行速度下的高空尾涡危险区域,并对高空尾涡危险区域的影响因素进行分析。结果表明,与中低空相比,高空尾涡的初始强度大、消散速率快,尾涡危险区域的纵向范围在减小,但垂直范围有所增加,飞机参数和大气条件的改变可以减小尾涡影响范围。研究结果对高空尾流垂直间隔缩减研究具有实际参考价值。
地球化学组成对浑善达克沙地与科尔沁沙地风化和沉积循环特征及其物源的指示

对浑善达克沙地与科尔沁沙地河流砂和风成砂的细颗粒组分(<10 μm和<63 μm)进行了地球化学元素(常量、微量和稀土元素)和Sr-Nd同位素分析,评估了浑善达克沙地与科尔沁沙地的化学风化、沉积再循环特征和物质源区,探讨了西拉沐沦河对两个沙地物质交换的贡献。浑善达克沙地与科尔沁沙地沉积物的地球化学分析(低的CIA值、PIA值和CIW值,高的WIP和ICV值,低的Zr/Sc比值以及A-CN-K和MFW图解等)表明这些沉积物处于化学风化初期阶段,成熟度低,仅经历了简单的沉积再循环过程。物源判别图解表明浑善达克沙地与科尔沁沙地的母岩以中酸性花岗岩石为主,并且具有一个混合源区,华北克拉通北部的燕山褶皱带和中亚造山带东部的大兴安岭山脉分别为它们提供了物质来源。此外,两个沙地的细颗粒物质(特别是<10 μm组分)在地球化学组成上具有很强的相似性,我们认为西拉沐沦河起到关键的桥梁作用,浑善达克沙地的细颗粒物质通过西拉沐沦河的搬运输送至科尔沁沙地,同时,地表盛行风的搬运也起到一定作用。