mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
陕西天气雷达覆盖率评估与分析

提出计算地表任意一点上空对应的特定高度的雷达探测覆盖率的方法,并利用地形高程数据,研究了陕西及周边省份23部新一代天气雷达的探测能力。此外,对3部高山雷达站负仰角观测模式进行了数值模拟,给出最优的最低观测仰角。结果表明,新一代天气雷达对陕西上空不同高度的一重覆盖率和二重覆盖率分别为:0.5 km高度为48.6%、2.3%,1 km高度为80.0%、18.9%,2 km高度为98.7%、74.5%,3 km高度为99.9%、97.1%,4 km高度均为100%。将陕西3部X波段天气雷达考虑在内的话,1 km高度的一重覆盖率和二重覆盖率分别提升至82.7%、32.1%。在此基础上,依据年平均降雨量、GDP和人口数量,提出了计算陕西境内雷达覆盖盲区(县)建设雷达优先级的方法。研究可为未来在雷达覆盖盲区建设天气雷达提供理论和技术支撑。
注水诱发地震的研究进展

研究注水诱发地震的特征、发生机理和最大可能震级等对开展诱发地震的预防、危险性评价、减灾策略制定等方面的工作具有重要意义。文章系统地梳理了国内外关于注水诱发地震研究的主要认识和分歧。结果表明:(1)诱发地震的最大可能震级由断层大小和应力状态等地质条件决定,受注水压力和累积注水量等参数的影响;(2)识别诱发地震的可靠方法取决于地震和注水之间的时空相关性,统计模型的参数以及断层活化分析等一系列证据链条;(3)当断层与流体储层之间存在水力连接时,孔隙压力扰动是诱发地震的主要发生机制,反之岩石基质体积变形引起的孔隙弹性应力变化主导了诱发地震的过程。此外,注水诱发的稳定滑动传播到断层的孕震部分、流体的化学作用和小地震级联触发效应也可能在注水诱发地震中发挥重要的作用。研究结果将为注水诱发地震机理研究和减轻破坏性诱发地震灾害提供一定的科学参考。
基于格尔木河流域的SWAT模型水文特征情景模拟研究

以2008-2016年格尔木河流域实测径流量数据为基础,构建SWAT分布式水文模型,采用SUFI-2算法进行参数率定、验证及不确定性分析,并设置不同的气候情景(RCP2.6、RCP4.5和RCP6.0),预测流域2022-2050年的径流变化趋势,分析了研究区未来降水、气温的变化趋势并探究了这些气候要素对格尔木河流域径流的影响。结果表明:(1)SWAT模型在格尔木河流域径流过程的模拟中具有较好的适用性,率定期R~2和E_(NS)分别为0.84和0.73,验证期R~2和E_(NS)分别为0.74和0.70;(2)径流预测不确定性较小; (3)未来流域降水呈现增加趋势而气温降低;(4)未来时段流域径流增加显著,且降水是控制流域径流的主要因素。
叶尔羌流域极端气候变化特征及其对径流的影响研究

基于1954-2015年叶尔羌流域的气温、降水和径流数据,采用M-K突变检验、距平、趋势分析、 Hill估计方法揭示了影响流域水文过程的气候指标,采用主成分回归分析方法探讨了极端气候与极端水文事件之间的关系。结果表明:(1)叶尔羌河流域年平均气温、降水均呈显著上升趋势;年平均气温突变时间为1998年,年平均降水不存在突变。(2)流域径流量、极端径流量呈上升趋势,其中径流量变化显著,极端径流的阈值为148.3 mm,64年间共计发生18次极端径流事件。(3)流域极端降水对径流以及极端径流的变化影响较大,极端气温影响次之。
“双碳”目标下山水林田湖草沙一体化保护和修复工程优先区与技术策略研究

巩固与提升生态系统碳汇能力是实现碳达峰、碳中和目标的重要途径之一。生态保护修复对生态系统固碳增汇有着重要影响。2016-2021年,财政部、自然资源部、生态环境部在我国27个省(自治区、直辖市)共支持了三批山水林田湖草生态保护修复工程试点和第一批山水林田湖草沙一体化保护和修复工程,共35个山水工程。通过分析已部署的35个山水工程布局的空间特征和碳汇效益,结合国家重点关注的生态保护修复区域、全国重要生态系统保护和修复重大工程分布、生态系统碳汇重要区域和敏感区域,探索“双碳”目标下山水工程布局优先区及生态保护修复技术策略。研究发现山水工程的碳汇效益具有空间差异性,且山水工程优先区主要依次分布在青藏高原生态屏障区、东北森林带、长江重点生态区(含川滇生态屏障) 、南方丘陵山地带、黄河重点生态区(含黄土高原生态屏障) 、北方防沙带等的森林、高原草地、荒漠、岩溶地区等区域。基于此,提出未来山水工程在不同区域的技术策略。在森林生态系统为主地区,不仅要提高森林覆盖度、森林质量,还应当加强生物多样性的保护和土壤碳汇能力的提升;在高原草原及冻土地区应加强草地退化和冻土监测,提高草地质量;在西北荒漠化地区加强碳汇理论技术研究;另外还需加强喀斯特地区双重碳汇效应。因地制宜、取长补短,有针对性地对不同生态系统改善碳汇能力,不仅有助于实现双碳目标,也有利于提升生态保护修复工程的效益。
区域生态保护修复碳汇潜力评估方法与应用——基于第一批山水林田湖草生态保护修复工程的研究

山水林田湖草生态保护修复工程是生态系统恢复的有效措施,借助生态保护与修复提升生态系统固碳潜力,无疑是土地利用碳减排的新路径。基于山水林田湖草沙综合整治视角,从生态系统的格局和质量两个方面评估了第一批山水林田湖草生态保护修复工程的实施效果,并借助InVEST模型定量化地分析了工程实施前后的生态系统碳汇能力。结果如下: (1)山水林田湖草生态保护修复试点工程加速了各类生态系统间的相互转化,主要表现为城镇生态系统的增加、农田生态系统的减少;工程区植被覆盖度整体提高,NDVI值平均水平不断上升、高值区逐步扩大,劣质、低质生态系统改造成果显著,陆地生态系统质量有效提升。(2)试点区生态系统碳汇能力和潜力得到有效改善,工程累积增加碳汇面积22.68%,其中工程实施前期增加碳汇面积18.06%,中后期增加面积4.62%;工程实施后2018年碳汇总量增加32.74 Tg,2020年碳汇总量增加31.28 Tg,年均碳汇潜力的提升约1.24%;工程在增加生态系统质与量、碳汇潜力的巩固与提升上具有显著成效。分析结果表明,生态保护修复是实现“双碳”目标的必然选项,这也是生态保护修复在实现“双碳”目标中的基本定位。
内蒙古高原植物气孔性状的空间变异及其适应机制

气孔是植物与大气进行水气交换的阀门,调节着植物的蒸腾与光合作用。因此,气孔性状的变异影响着植物功能,并能够反映植物对环境的适应。目前,内蒙古高原草地植物气孔性状的空间变异及其对环境的响应尚未被探究。于2018年在内蒙古高原草原区沿降水梯度设置了10个受人为干扰较少的天然草地样地,采集每个样地及周围的植物,并对每个物种叶片上、下表皮的气孔性状进行了测量和计算。结果表明: (1)气孔密度(SD) 、气孔大小(SS)和气孔相对面积(SRA)的均值分别为262.29个/mm~2、378.84 μm~2和8.10%;下表皮与上表皮的气孔密度比(R.SD) 、大小比(R.SS)和相对面积比(R.SRA)的均值分别为1.54、 1.04和1.61。(2)由于草地生境开阔,气孔形态性状在不同生活型(草本与木本植物、一二年生与多年生草本)间没有显著差异(P>0.05) 。(3)从草甸草原到荒漠草原,叶片SD和SRA减小,SS增大,气孔性状变异的主要驱动因素是年降水。(4)气孔综合指标SRA主要受SD驱动,降低叶片SD是内蒙古高原草地植物提高耐旱性的重要机制之一。(5)植物还可以通过降低气孔比来适应干旱胁迫,下表皮气孔是内蒙古高原植物气孔比降低的主要贡献者。研究结果有助于进一步了解草地植物叶片气孔独特的气候适应机制,还可为生态预测模型提供基础数据。
滑盖式节能日光温室结构静力分析及优化

为分析滑盖式节能日光温室整体静力及优化骨架结构,采用ANSYA有限元分析软件,模拟滑盖处于开、合两种状态时,4种荷载工况下结构的整体稳定性和变形过程,确定了最不利荷载组合工况。对最不利荷载组合工况下的滑盖式节能日光温室骨架结构进行优化求解,设置允许优化迭代和非可行域内迭代次数、设置总用钢量最小为目标函数、对骨架截面进行参数优化,得到了滑盖式节能日光温室的最优解以及上、下弦杆件截面尺寸与等效应力的关系表达式。结果表明:在滑盖打开状态时风荷载作用下的结构变形最大,其最大等效应力值为203 MPa,最大位移为4.04 mm;优化迭代25次后得到最优解,优化后,其总用钢量降低1.63%,最大位移变形增加48.8%,从而杆件得到了更加充分的利用。上弦杆长细比与等效应力的表达式y=8.9x+175.5、下弦杆长细比与等效应力的表达式y=5.1x+205.5,其均符合长细比越大等效应力越大的规律;优化后有效降低了滑盖式节能日光温室的钢材用量,提高了滑盖式节能日光温室的经济效益。该研究结果为滑盖式节能日光温室设计提供理论参考。
新能源汽车空心电机轴复合成形工艺数值模拟及优化

基于SimuFact模拟分析软件,对新能源汽车空心电机轴复合成形工艺的多工序进行数值模拟分析与优化。研究结果表明:在热挤压成形过程中,等效塑性应变主要集中在靠近凸模前端的位置,材料沿轴向两端流动;经过径向锻造后,电机轴空心段的等效塑性应变沿直径方向先减小后增大,台阶段的等效塑性应变沿直径方向逐渐增大。经正交实验优化后的冷径向锻造工艺参数为:锤头相对转角为18°、锤头下压量为1.0 mm、锤头入模角为22°、坯料进给量为1.0 mm。在此基础上,成功地研制出一种通过热挤压结合冷径向锻造复合成形的新能源汽车空心电机轴,并分析了复合成形工艺对空心电机轴的微观组织及晶粒细化的影响。
采摘机器人视觉系统研究进展

视觉是采摘机器人感知外部环境的重要手段之一。采摘机器人的采摘效率与准确率很大程度上受到其视觉子系统识别与定位性能影响。近年来,研究者围绕采摘机器人的视觉系统开展了大量研究。伴随人工智能深度学习的发展,机器人视觉研究取得了较大进步,采摘机器人进入了实际应用阶段。本文针对采摘机器人视觉系统研究现状,主要从视觉数据获取方法、采摘点识别技术和采摘点定位技术3个方面进行总结分析,指出了当前采摘机器人采摘点识别与定位过程中面临的一些挑战,最后对未来采摘机器人视觉系统的发展进行了展望。
长距离输水管线附属设施井室优化设计

附属设施井室是长距离输水管线工程的关键组成部分,影响着整体工程的建设及安全运营。在某输水管线工程设计中,以传统标准图集所代表的固定化单一功能井室的设计模式为基础,通过多种功能井室的科学合并,阀件、管件的合理组合、布置实现紧凑型优化设计,最终在空气阀井以及复合检修阀井设计中达到了优化目标,总占地面积降低了约50%,实现了节省工程投资的目标。
长三角中心区生境质量时空变化及其影响机制

明晰快速城市化发展背景下生境质量时空变化特征及其影响机制,对区域生态保护修复和一体化高质量可持续发展具有重要的意义。以长三角中心区为研究区,基于1995-2020年土地利用空间数据,运用InVEST模型评估生境质量空间格局,探究生境质量时空变化特征,并揭示其影响机制。结果表明:在时间变化上长三角中心区生境质量呈现下降态势,省(市)域尺度上的差异性逐渐加强,生境质量等级以较差和差的面积变化为主,优、良好和一般等级的面积变化不大;生境质量等级空间变化上,体现为较差与差、优、良好等级之间的相互转移,南京、常州、镇江等城市的生境质量等级向差与向好转移幅度的均衡性较好,宣城、池州、舟山、安庆等城市的恢复潜力较强;在省(市)尺度近5年的生境质量管理和改善上,浙江省效果远好于其他省(市),省(市)间生境质量管理和改善的差异化,凸显出未来长三角中心区跨区域生态环境一体化管理和发展的重要性;自然环境和社会经济发展因素是影响长三角中心区生境质量时空差异化发展的重要原因,高程和坡度决定了生境质量的空间格局,人类活动强度驱动着生境质量格局变化。
基于带电粒子追踪与蒙特卡洛方法的低真空SEM电子探测器仿真分析

低真空扫描电子显微镜对含水、含气以及不导电样品等的表征方面有着重要应用。国仪量子公司团队基于电子轨迹追踪模拟和粒子碰撞蒙特卡洛模拟,对低真空信号探测器的工作过程进行仿真和实测,分析了探测器在不同位置和气压大小对收集效率的影响。根据模型所预测的探测电流的大致范围同实测探测电流较为一致。同时仿真分析的结果表明,空间中不同区域的放电强度有较大区别,局部区域的雪崩倍增剧烈程度与该区域的电场强度成正相关。这对探测器的形状和位置布局设计具有显著的指导意义。
疫情封控下校园室内外蓝绿特征接触对大学生心理健康的影响研究

疫情封控、隔离等防疫措施为研究校园室内外蓝绿特征对大学生心理健康的影响提供了契机。通过对西安封控高校中的1 016位在校大学生进行线上调研,利用广义线性模型分析在不同自然接触类型(直接、间接、偶然)下,不同校园蓝绿特征对大学生的心理健康影响。分析表明,在严格的(一级)校园封控下:1)偶然接触不同校园室内蓝绿特征(植物、日光强度)与大学生焦虑、抑郁及感知压力指标存在相关性; 2)偶然接触不同校园户外蓝绿特征(是否路过校园户外蓝绿空间)与大学生焦虑、抑郁及感知压力指标无明显关联;3)间接接触校园户外蓝绿特征方面,有无宿舍窗景与大学生焦虑、抑郁及感知压力指标存在相关性,但具体窗景类型(灰色、绿色、蓝绿)与大学生焦虑、抑郁及感知压力指标无明显关联。基于研究结论提出促进大学生心理健康的校园室内外环境设计建议,以期为进一步实施"健康中国"战略提供参考。
反压条件下离心喷嘴动态特性实验

喷嘴动态特性的好坏,对液体火箭发动机燃烧稳定性具有重要意义。但由于缺乏高效的外部周期性脉动流量发生器,特别是在高反压环境下,引起管路来流较强振幅的压力、流量脉动变得更加困难。为解决上述问题,研制了利用惯性驱动可在高反压环境下产生强正弦信号的脉动流量发生器,在高反压环境下可激起高达15%以上的压力振幅;通过采用电导法测量离心喷嘴液膜厚度,从而获得脉动流量,分别在反压为0.5、1.0和1.5 MPa的环境下对其不同脉动频率下的动态特性进行实验研究,研究表明:反压的增加对离心喷嘴流量脉动具有抑制作用。对连续的喷雾图像进行互相关处理得到其不同反压环境下的脉动速度场,结果表明:随着环境压力的升高,其喷雾场速度传递函数振幅呈下降趋势,与反压对喷嘴传递函数的影响规律一致。
弹道可调的落角约束分数阶滑模制导律设计

针对制导弹道带落角约束的末制导问题,提出了一种基于分数阶微积分理论的时变滑模制导律。可通过提前设置参数调整制导弹道,分数阶的引入增加了制导弹道的可变性和多样性。利用李雅普诺夫稳定性理论证明了制导律的稳定性。采用分数阶积分中值定理,将分数阶微分方程转化为一阶线性微分方程,并求解出状态误差的解析式,最后利用夹逼定理证明了制导律的收敛性。数值仿真结果表明,该制导律在保证高制导精度的同时,可大范围改变弹道形式,使制导弹道复杂多变难以预测。
褐菖鲉稚鱼对柴油污染的行为和生理响应

为研究柴油水溶性组分对褐菖鲉稚鱼行为反应和胆碱酯酶活性的影响,本研究以我国东海区典型的近岸岩礁性鱼类褐菖鲉为研究对象,以近岸海水本底调查的石油烃浓度为参考,探讨了不同浓度船用燃料油(0#柴油水溶性组分,DWSF)对褐菖鲉稚鱼行为活跃性、探索性及捕食能力的影响,并结合鳃的组织学变化与神经传递相关酶活性变化探究了石油类污染对褐菖鲉稚鱼的毒性效应.结果表明,当海水中DWSF浓度增加时,褐菖鲉稚鱼的探索性与活跃性均呈现先升高后降低的趋势.当DWSF浓度超过四类海水标准时(>0.30mg/L),稚鱼的行为活跃性受到明显抑制,捕食能力显著降低;通过组织学观察发现,当DWSF浓度达到0.45mg/L时,稚鱼的鳃组织会出现明显的病变和损伤,与神经传递相关的胆碱酯酶活性受到明显抑制,死亡率升高.综上可知,海水柴油污染能够引发褐菖鲉稚鱼的行为异常,显著降低其活饵捕食成功率,推断神经和呼吸系统功能受损可能是引发其行为异常的重要原因.为确保褐菖鲉等近岸岩礁性鱼类幼体的正常生长发育,海水中DWSF浓度应控制在0.45mg/L以下.
计及电动汽车接入的区域综合能源系统双层日前协调优化调度

规模化电动汽车(electric vehicles, EV)的接入对区域综合能源系统(regional integrated energy system,RIES)优化调度提出了新的挑战,文章提出了计及分布式电源和电动汽车源荷双向互动的RIES双层日前优化调度策略。首先,采用蒙特卡洛法模拟电动汽车无序充电,在此基础上利用分时电价引导负荷侧的电动汽车有序充电;然后,基于电力市场和碳交易市场,充分考虑源侧风光出力和负荷侧价格型需求响应等过程中的不确定性因素,以日系统经济成本和碳交易成本最低为目标进行系统优化调度,并采用改进粒子群算法进行求解;最后,通过仿真算例分析可得,文章提出的双层优化调度策略能够有效降低系统的负荷峰谷差,在实现电动汽车有序充电的同时,能够有效提升用户用电满意度、降低碳排放量以及增加系统经济效益。
计及分布式需求响应的多微电网系统协同优化策略

在清洁能源高渗透态势下,多微电网系统协同优化成为促进清洁能源高比例消纳的有效手段,合理的分布式需求响应机制对于进一步提升清洁能源利用水平具有重要研究价值。因此,提出一种计及需求响应的多微电网协同优化机制,建立需求响应资源自主竞价模型,实现分布式需求响应。首先,考虑到需求响应补贴合同的激励特性,构建微电网自治优化调度模型,制定电力供需计划和需求响应策略。其次,各微电网参考历史成交信息,以预期效益最大为目标制定需求响应资源竞价策略。再次,为实现经济高效的分布式需求响应,在日前阶段引入双向拍卖机制搭建需求响应资源端对端匹配框架。最后,通过算例验证了所提机制能实现需求响应资源分布式交易,提升多微电网系统整体经济性,并有效促进清洁能源消纳。
高温气/固电化学界面调控研究进展

在高温固体氧化物燃料电池等器件中,气/固界面对电极反应性能及器件寿命有显著影响。因此,高温气/固电化学界面的精准调控和原位表征是新能源器件中材料研究与开发的一个核心方向。回顾了应用于高温电化学基础研究与器件领域中的高温气/固界面的制备调控的发展历程,总结了发展高温气/固界面原位动态表征的必要性及近年来原位表征的发展现状,指出了更精细的高温气/固界面研发的挑战。结合当前多学科发展方向,建议在未来的研究中提升界面调控的精确度至原子尺度,研发更多适用于高温气/固界面的原位表征方法,并结合运用机器学习等新的数据科学研究方法等。
旅游者空间路径聚类与旅游活动模式实证研究——以张家界为例

旅游者空间路径本质上是带有时间序列特征的个体行为空间选择。以序列为依据建立旅游者向量空间路径模型,通过动态时间规整(DTW)计算空间路径之间的序列相似性,采用基于密度的空间聚类(DBSCAN)可实现旅游者空间路径聚类。以张家界游客为案例进行实证分析,得出旅游者12个空间路径类型,5类旅游活动模式:双心往复、单心聚焦、单点融合、多点串链和双城协同。结果显示,空间路径的类间差异具有显著的层次特征,其时间长短和空间位置可得到较好甄别。文章在刻画空间路径的基础上揭示了张家界旅游者全时间管理特征以及由旅游者时空行为所定义的3类景-城关系,即"景"与"城"的相对性、"景"与"城"逐渐融合以及更大范围内的"景""城"关系,在提升旅游者旅游质量、优化旅游城市空间布局以及区域旅游特色协同方面提出了相关建议。
一种低谐波和零电流关断换流器运行特性的研究

为了解决高压大功率换流器谐波含量高、功率因数低和零电流关断(zero current switching,ZCS)问题,文中以7电平电流重注入换流器(seven level current reinjection current source converter,SLCR-CSC)为对象,研究其电流控制特性。通过分析多绕组变压器磁化电流合成原理,构建了重注入变压器电流合成数学模型,给出电流重注入变压器和功率器件的选型依据,以及重注入电流通路控制原理。MATLAB/Simulink仿真结果表明其在谐波消除的同时,实现电流过零关断和单位功率因数运行。设计1 MW物理实验平台,实验结果与理论仿真基本一致。
基于Bagging-异质k近邻的输电电缆故障诊断方法

针对110 kV交叉互联电缆输电线路故障分类不全、分类准确率低等问题。提出了一种基于Bagging异质k近邻提升学习的交叉互联电缆故障分类方法,首先通过对各类故障得到的主芯及护层电流、电压等相关电气参数归一化处理,构建电气参数特征矩阵;然后基于k近邻(k-NN)算法采用不同k值及不同距离度量作为个体学习器并构建高差子学习器,通过引入Bagging算法提高异质学习器的整体学习效率,可以实现针对不同类型、不同区域交叉互联输电电缆故障的有效区分。该方法相比于传统SVM、k-近邻及逻辑回归等分类方法,降低了多分类误差率及空间复杂度并提高了模型泛化能力,具有较大的工程运用潜力。
Logistic回归和支持向量机在电缆老化状态评估中的应用与比较

电缆老化状态评估主要有物理模型和统计模型两大类,物理模型一般用于电缆个体老化评估,但难以用于在线评估,统计模型一般用于电缆整体老化评估,无法评估个体状态。为建立电缆运行数据与电缆老化状态之间的关联关系,在线评估电缆个体老化状态,文中提出了基于机器学习的电缆老化状态评估方法,建立了Logistic回归和支持向量机这两种机器学习模型,采用十折交叉验证对模型准确率进行了评估,同时计算了模型的F1-Score。结果表明支持向量机采用多项式核时的总体样本准确率平均值为96%,高于Logistic回归;当召回率与精准度的权重比为1、2、0.5时,支持向量机的F1-Score得分均高于Logistic回归,支持向量机优于Logistic回归。
分闸电阻对单相重合闸瞬态恢复电压影响研究

单相重合闸动作于永久性故障时,瞬态恢复电压(transient recovery voltage,TRV)的峰值远超国标值。文中以超高压示范工程线路为背景,利用ATP-EMTP模拟重合闸失败导致断路器二次开断的情况,分析重合闸最危险投切时间范围,结合短路电流分析断路器开断过程的3个阶段对TRV特性的影响,并针对加装方式、投切时间、阻值等不同因素分析分闸电阻对TRV的抑制效果。仿真结果表明:重合闸动作时间影响TRV峰值,动作于永久性故障时最严重工况的TRV高达1 153.1、1 699.4 kV;分闸电阻加快TRV振荡衰减速度,断路器首次开断故障时加装600 Ω分闸电阻后TRV峰值分别降为751.3、930.8 kV,研究结果对超高压输电线路的工程设计具有参考价值。
应用卡尔费休库仑法测定运行SF_6气体中的微量水分

SF_6气体微量水分测试是电气设备重要的状态检测试验,现行测试方法的结果存在差异时,需要引入一种辅助判断方法。文中首先介绍了卡尔费休库仑法的技术原理,着重利用不同方法间的比对分析了卡尔费休库仑法测试运行中SF_6气体微量水分的适用性,重点分析了测试过程中的影响因素及应对措施。结果表明:①卡尔费休库伦法的测试误差和重复性满足SF_6气体微量水分测试要求;②进样流速快慢均不利于测试准确性,可将进样流速控制在400~600 mL/min范围内;③保证测试准确性应至少进样3 L,当SF_6气体中水分含量过低则还应适当增加进样量;④故障SF_6气体中HF和H_2S组分性质活泼易影响测试结果,不建议在故障气室上应用卡尔费休库仑法。最后,通过不确定度评定和差异辅助判断,对方法的实际应用进行了验证。
生态地质层理论在煤层保护和生态修复中的应用-以高原高寒矿区生态治理实践为例

高原高寒冻土区生态治理是世界性难题,在生态治理的同时进行煤炭资源保护更少先例可言。按照系统工程思路,以生态环境保护为宗旨,并兼顾残存煤炭资源的保护,在青海省木里地区生态治理过程中取得成果认识如下:研究了木里矿区自然气候特征控制下的生态易破坏且难于修复性;总结了土壤层状结构控制下的水土流失和植被水分补给特征;认为生态地质层缺失和破坏是致使生态破坏的关键症结。为此,借鉴前人成果,研发了煤层顶板及其上覆岩层生态地质层修复技术,建立了生态地质层损伤判识方法,分析了生态地质层修复与再造对煤炭保护及生态修复的意义。
盘腔封严流对主流影响的瞬态POD分析

盘腔封严冷气泄漏流与主流的相互干涉对燃气轮机效率有重要影响。基于带有叶片的转静系盘腔模型的瞬态数值解,采用本征正交分解(POD)方法对主流场进行分解,分析瞬态流场的湍流能量、模态系数与湍流结构,研究封严泄漏流与主流场的干涉以及轴向封严间隙与径向封严间隙对泄漏流的影响。结果表明:在不同相对叶高处湍流能量占比存在差异,在相对叶高50%处,径向封严比轴向封严湍流能量高19.74%,相对差值达到最大;在相对叶高30%处,径向封严比轴向封严湍流能量高15.93%,绝对差值达到最大;主要湍流结构和次要湍流结构在模态系数频域特性、模态湍流结构上表现出差异,径向封严对盘腔流体与主流流体交互作用的阻碍强化了封严间隙对主流的干扰。
波瓣形混合器加力燃烧室冷态流场特性分析

以某波瓣形混合器加力燃烧室三维模型为研究对象,采用CFD方法对模型进行数值分析,建模时重点对波瓣形混合器和环形火焰稳定器进行网格加密。以飞行试验工况点获取的低压涡轮后总温、总压结合Gasturb软件计算出加力燃烧室出口的总温、总压作为整体流场CFD计算的边界条件进行计算。计算结果表明:经过波瓣形混合器后,内、外涵气流能够在较短轴向距离充分混合,总压恢复系数最大为0.984;在接近出口处热混合效率达到0.516;气流经过环形火焰稳定器后,形成明显的低压回流区,且在出口处截面静压分布均匀,因此该加力燃烧室模型具有非加力状态流阻小的特点。通过对该型加力燃烧室流场特性分析,为加力燃烧室加力接通前内部参数获取提供技术支撑。
基于最小数据集的保山市植烟土壤质量评价与障碍诊断

【目的】通过分析保山市5个县(市、区)植烟土壤质量特征,明确制约土壤质量的主要障碍因子,为区域性植烟土壤障碍治理技术研发、养分管理和优质烤烟生产提供科学依据。【方法】采集保山市5县(市、区)24个乡(镇)72个村的植烟土壤样品,选取pH、有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾、土壤容重、田间持水量、蔗糖酶和脲酶等12项指标作为总数据集(TDS),通过构建评价指标最小数据集(MDS),计算土壤质量指数;采用障碍因子诊断模型,分析主要障碍因子。【结果】12项指标经K-S检验,均服从正态分布,进入总数据集(TDS)。经主成分分析筛选,有机质、全磷、碱解氮、有效磷、土壤容重和蔗糖酶等6项指标进入最小数据集(MDS)。土壤质量指数(SQI)的MDS-SQI与TDS-SQI呈极显著正相关关系,最小数据集可代替总数据集对保山市植烟区土壤质量进行评价。施甸县、昌宁县、隆阳区、龙陵县和腾冲市的MDS-SQI土壤质量指数分别为0.681、0.668、0.665、0.626和0.579。障碍度分析表明,保山市各县(市、区)植烟土壤主要障碍因子为田间持水量(平均障碍度0.251)、碱解氮(平均障碍度0.196)、pH(平均障碍度0.142)和有机质(平均障碍度0.110)。【结论】建立的土壤质量评价最小数据集具有一定的代表性和准确性,可以对土壤质量和障碍因子进行评价和诊断。
波纹塑料套管煤矸石CFG桩复合路基承载试验

CFG桩身外侧套上内径合适的波纹塑料套管形成统一整体,能较好改善耐久性和表面受力特性,采用理想弹塑性荷载传递函数,提出了一种竖向受荷桩顶荷载与位移比计算方法。在此基础上,依托某矿区周边CFG桩工程,按照相似理论设计完成天然路基、煤矸石CFG桩复合路基、波纹塑料套管+煤矸石CFG桩复合路基、土工格栅+波纹塑料套管+煤矸石CFG桩复合路基4组模型试验,得到复合路基在加载过程中的沉降、桩土应力比、土工格栅拉应变等变化规律,初步探讨波纹塑料套管和土工格栅对CFG桩复合路基受力特点和变形规律的影响。研究结果表明:波纹塑料套管包裹桩身,能提高复合路基承载能力,降低桩土应力比和桩土荷载分担比,其中桩土应力比峰值降低29.5%,桩土身荷载分担比峰值降低7.8%,桩端阻力比与荷载呈负相关,且荷载越高,相关程度越显著;土工格栅作用于碎石垫层,桩土应力比提升幅度为10.7%~23.5%,桩土荷载分担比提升幅度为2.9%~8.4%,路基整体沉降、桩端阻力比进一步降低;随着荷载不断增加,土工格栅拉应变提升幅度越来越快,其中桩顶土工格栅拉应变最大,四桩区域中心最小,验证了土工格栅的张拉膜效应。
基于上下文语义增强的实体关系联合抽取

基于span的联合抽取模型在实体和关系抽取(RE)任务中共享实体span的语义表示,能有效降低流水线模型带来的级联误差,但现有模型无法充分地将上下文信息融入实体和关系的表示中。针对上述问题,提出一个基于上下文语义增强的实体关系联合抽取(JERCE)模型。首先通过对比学习的方法获取句子级文本和实体间文本的语义特征表示;然后,将该表示加入实体和关系的表示中,对实体关系进行联合预测;最后,动态调整两个任务的损失以使联合模型的整体性能最优化。在公共数据集CoNLL04、ADE和ACE05上进行实验,结果显示JERCE模型与触发器感知记忆流框架(TriMF)相比,实体识别F1值分别提升了1.04、0.13和2.12个百分点,RE的F1值则分别提升了1.19、1.14和0.44个百分点。实验结果表明,JERCE模型可以充分获取上下文中的语义信息。
辽宁省入侵植物曼陀罗的生境适宜性评价——基于Biomod2组合模型

曼陀罗作为辽宁省一种主要的入侵植物,入侵成功后难以清除,对当地生态环境、生物多样性等形成较大的威胁。为了评价曼陀罗在辽宁省的生境适应性,我们通过实地调查、数据库查询等方式收集了曼陀罗在辽宁省的地理分布数据,利用Biomod2组合模型研究曼陀罗在当前和未来气候情景下的潜在适宜分布区及其主要环境影响变量。结果表明:由广义线性模型(GLM)、广义增强回归模型(GBM)、随机森林模型(RF)、最大熵模型(MaxEnt)4个模型组成的组合模型的模拟效果良好。将曼陀罗的适生区分为高、中、低和不适生区,高适生区主要分布于辽宁省的西北部和南部,面积约为3.81万km~2,占全省总面积的25.8%;中适生区主要分布于辽宁省的西北部和中部,面积约为4.19万km~2,占全省总面积的28.3%。坡度和土壤表层(0~30 cm)黏土含量对曼陀罗生境适宜性的影响最大,曼陀罗的适宜性随着坡度和土壤表层黏土含量的增大呈现先上升后下降的趋势。在未来不同的气候变化情景下,曼陀罗的总适生区均呈现扩张趋势,在锦州、盘锦、葫芦岛、丹东等地适宜性明显增加。
自然保护地政策对区域生态环境质量的影响——以三江源地区为例

研究自然保护地政策的生态成效有助于未来更好地开展自然保护地保护和治理。以三江源地区为例,通过构建土地利用动态度和土地覆被转类指数考察了自然保护地的空间布局特征对生态环境质量的影响,刻画了自然保护地政策生态成效在自然保护地内外的空间差异性,结合最小二乘法和实地调研结果探究了保护地政策对生态环境质量的影响机制。结果表明:自然保护地政策实施以来,三江源全域生态环境质量提升越来越明显,未利用地转化为生态地类是促进生态提升的最主要的用地变化类型。集中连片分布的大型保护地生态成效明显,而分布零散且靠近行政边界的小型保护地生态成效相对较小;尽管保护地生态成效优于非保护地,但保护地与周围地区的生态提升具有同步性。保护地政策通过在保护地内实施生态保护和修复项目显著促进了生态环境质量的提升,同时通过采取限牧禁牧、引导转业转产等措施减轻了农牧民活动对生态环境的压力。未来应推动以国家公园为核心的生态系统完整性保护网络体系建设,加强国家公园和周边区域的一体化保护和联动治理,帮助农牧民进一步拓宽生计方式。
基于生态网络分析的厦漳泉地区土地碳代谢

揭示人-自然耦合系统碳代谢与碳平衡的内在关系机理,对减少区域碳排放和推进低碳发展有重要的理论和实践意义。以2000-2020年厦漳泉地区为例,构建基于碳流的土地碳代谢空间网络模型框架,运用生态网络分析方法探讨了土地碳代谢系统的结构、功能和生态关系的时空异质性。结果表明: 2000- 2020年,研究区主要的负碳转移均来自耕地转为工业及交通用地,负碳流高值区主要分布在厦漳泉地区中东部工业较发达的区域;生态关系以竞争关系为主且空间扩张明显,导致整体生态效用指数下降,影响区域碳代谢平衡;驱动权重生态层次由金字塔结构转变为相对更规则的结构,贡献最大是生产者层,牵引权重生态层次由金字塔结构变为倒金字塔结构,主要是工业及交通用地权重增长过大所致。低碳发展需注重伴随土地利用转换引起的负碳转移来源及对碳代谢平衡的综合影响,制定差异化的土地低碳利用模式和碳减排政策。
基于改进MPC的分布式大间距多车编队控制研究(上)

针对多车辆系统大间距编队控制问题,设计了一种分布式的改进模型预测控制(MPC)方法。建立二阶2自由度非完整约束模型及基于领航跟随法的编队模型。修正线性化展开点,优化MPC预测模型,提升系统保守性,增强实时轨迹跟踪性能。通过滚动优化完成编队控制。仿真实验结果验证了所提控制方法的有效性与可靠性。
荒漠土壤产脲酶菌诱导碳酸钙沉淀固沙优化与效果分析

产脲酶菌诱导碳酸钙已广泛应用于土壤固化,但存在环境适应性差的缺陷。该研究使用荒漠土壤产脲酶菌,结合室内试验和响应面法优化反应条件,通过野外试验分析固沙效果,以期解决荒漠地区产脲酶菌诱导碳酸钙固沙的技术问题。结果表明:1)影响碳酸钙沉积的主要因子是温度、时间、pH值、菌液和胶结液配比,优化条件为34.47 ℃、71.68 h、pH值7.73、配比74.94%,此时钙沉积率最高,为42.33%。2)最优条件下诱导形成的碳酸钙呈立方体形、菱形、球形和无定形等多晶态,分布在沙粒表面或镶嵌在沙粒中。3)优化后固沙效果明显增强,风沙土颗粒显著增大(P<0.05),固结层硬度和厚度分别提升5倍和10倍,所有时间段内风蚀可蚀性因子均降低,24 h降幅最大,由0.91降至0.66。该技术是防沙治沙的新方法,野外应用需确定施用时间,采用洒水、覆盖、适当破碎等措施,营造适宜条件提升固沙效果的同时避免土壤板结问题。
微灌砂石过滤器滤层泥沙的沉积与迁移特征

为探明泥沙颗粒在砂石过滤器滤层中沉积与迁移的规律,选用3种粒径(>0.90~1.25、>1.25~1.60、>1.60~2.00 mm)的石英砂作为滤料,通过滤柱模型开展0.4‰的浑水过滤试验,分析滤层沉积与迁移的泥沙质量、泥沙粒度分布以及过滤时的水力性能。结果表明:过滤过程3种滤柱泥沙截留率分别为97.07%、94.53%、90.50%,滤后水均满足微灌水质要求,但构成砂滤柱的滤料粒径越大,泥沙在滤层中分布越均匀。各砂滤层截留泥沙的粒径分布宽度自上向下分别为1.86、3.37、4.12、4.21,随滤层深度增加,截留泥沙颗粒粒径减小;在>0.90~2.00 mm范围内,随滤料粒径增大,更多的细颗粒泥沙可以随水流排出过滤器,但中砂与粗砂全部截留在滤层中。综上,3种砂滤柱过滤效率的差异主要体现在小粒径泥沙截留量上,而在满足微灌水质标准的情况下,该部分小颗粒泥沙并不会使灌水器流道产生物理堵塞。同时,根据流速与压强分析得,大粒径的砂滤柱不仅流速稳定,压强升高较慢,而且纳污能力强。因此,在滤后水满足微灌水质的情况下,应当优先采用大粒径滤料,这样不仅可以提升过滤效率,而且节能省材。研究结果对砂石过滤器滤料粒径及滤层高度的优化具有重要意义。
2000-2020年黄河流域国土空间格局演变及生态响应

黄河流域国土空间格局变化将深刻影响生态系统服务价值(ecosystem service value,ESV)和功能,科学揭示其响应规律是构建高质量国土空间体系的应有之义。为此,从"三生空间"视角切入构建了两级衔接的国土空间分类体系,借助转移矩阵和修正的ESV评估模型,刻画了黄河流域2000-2020年间多级自然边界的国土空间格局及ESV演变特征,并采用图谱法揭示了ESV的时空响应规律。结果表明:1)2000-2020年间,一级空间中的生产空间持续减少,生活空间逐渐增加,生态空间较为稳定;二级空间中,除了农业生产空间和其他生态空间面积减少外,其他均呈上升态势。转化类型以草地生态空间与农业生产空间、其他生态空间以及林地生态空间的相互转换为主,集中分布在流域中上游地区。2)近20 a间生态系统服务价值总体看涨,由2000年的10 976.59×10~8元上升至2020年的11 210.96×10~8元,草地生态空间、林地生态空间贡献最大。空间格局呈现"中部及西南部最高,东北部和东南部较高,西北部最低"的特征,显著增加的区域逐渐增多。3)生态增值区范围分布广泛且分散,以其他生态空间转换成草地生态空间,农业生产空间转换成生态空间、草地生态空间转换成水域生态空间和林地生态空间为主;生态减值区范围逐步扩大,以生态空间转换为农业生产空间、草地生态空间转换为其他生态空间为主。研究结果能为黄河流域国土空间优化与生态文明建设提供参考和依据。
基于田间试验的秸秆还田化肥替减潜力综合分析

秸秆含有丰富的营养元素,秸秆还田是实现化肥减量的重要途径。中国不同农区种植制度及土壤养分供应条件相差较大,秸秆还田化肥替减率存在差异,为明确不同种植制度及土壤养分条件下秸秆还田化肥替代率,该研究以水稻、小麦、玉米、油菜4种主要大田作物为研究对象,基于2000-2021年"中国知网(CNKI)"公开发表的文献数据和2013-2021年湖北省32个秸秆还田田间试验数据,对田间生产条件下主要农作物秸秆还田化肥替减氮、磷、钾肥比例进行计算,评估区域尺度的秸秆还田化肥节本潜力。结果表明,4种作物秸秆还田平均可替减氮肥12.2%、磷肥23.9%、钾肥43.5%。不同作物秸秆还田氮、磷、钾肥替减率差异均不显著(P>0.05)。不同轮作制度下,水旱轮作体系(水稻单作和稻油轮作)氮、磷肥替减率较旱地轮作体系(麦玉轮作和玉米单作)分别高出5.0~12.9、18.0~24.8个百分点。此外,土壤养分供应能力是影响秸秆还田化肥替减潜力的重要因素。养分供应能力较低的土壤秸秆还田磷、钾肥可替减率较养分供应能力高的土壤则分别高出9.1~11.5、6.2~14.2个百分点。基于2020年各农作物种植面积和化肥消费量,中国水稻、小麦、玉米、油菜季秸秆还田可减施氮(N)、磷(P_2O_5)、钾(K_2O)肥分别为239.48×10~4、227.73×10~4、451.98×10~4 t,占当前氮、磷、钾肥消费量的12.6%、25.0%、48.5%,化肥节本可达到478.98亿元/a。研究结果为中国主要农作物化肥减施增效提供理论依据和数据支撑。
数据驱动的农作物遥感分类地面样本点布设

地面样本点是农作物遥感分类模型训练的基础,样本点数量和质量是影响模型分类精度的2个主要因素。该研究构建了数据驱动的样本点布设方法,利用待分类影像的光谱、植被指数等特征构造分层抽样底图,结合分层随机抽样方法进行地面样本点布设,并分析不同抽样策略对农作物遥感分类结果的影响。采取基于k-means聚类分析的数据驱动方法,考虑6景哨兵2号影像提取的共78个分类特征,生成同一个最优k的聚类结果图;设计等量分配和按面积比分配2种样本量分配方式,样本点数量为25、49、100、169、225的5个总样本量;基于不同抽样策略获取地面样本点信息,利用同一个支持向量机模型对待分类影像进行监督分类,并通过与139个样本点的理论总样本量和400个样本点的传统方式总样本量对比分析,定量解析不同抽样策略对分类精度的影响。结果表明:1)在数据驱动非监督聚类生成的底图上进行抽样(按面积比分层抽样法、等量分层抽样法)获得的样本点质量和分类精度明显优于没有该底图的抽样策略(简单随机抽样法、系统抽样法);2)当总样本量低于理论总样本量时,等量分层抽样法能获取比按面积比分层抽样法更高的分类精度。例如,当理论样本量为139时,总样本量为25、49和100时等量分层抽样法的分类精度均值(75.5%、80.5%和86.0%)均明显高于按面积比分层抽样法的分类精度均值(48.4%、69.0%和83.0%),而当总样本量为169和225时,两种分层抽样的分类精度均值都在90.0%左右;3)当满足总体精度需求时,分层抽样法所需的实际总样本量小于理论样本量,可极大提高抽样效率。例如,等量分层抽样法的实际样本量为理论样本量的约70%便可满足85.0%的总体精度需求;当分类精度与人工选取方式分类精度相同时(97.5%),等量分层抽样法的实际样本量仅为传统方式样本量的约90%。研究结果印证了分类精度及稳定性随着总样本量的增加而增加这一普遍认识,但当总样本量超过一定值时,精度增长速度变慢。该方法可以获取类间均衡、类内多样化的样本集,为农作物遥感地面样本点布设、快速高效分类提供参考。
基于比较学习的情感分析方法研究

情感分析是指通过提取文本特征对基于文本的情感倾向进行分类,是自然语言处理领域中的一项重要任务。为了提高文本情感分析的性能,该文将分类任务定义为一个比较问题,并提出了基于比较学习(Comparing to Learn,C2L)的分类模型。C2L的目标是通过与已标注的样本进行比较来对句子进行评分,实际上,通过比较方法进行分类比训练一个过于复杂的模型更加有效。在两个常用数据集上的实验结果表明,C2L的性能优于现有的许多模型;通过调整C2L的内部结构,可以在不同的任务和数据集上取得好的表现。
社会化媒体环境下学术知识创新过程与途径——基于烙印的视角

社会化媒体环境下的学术活动让众多学者受益,但由于学术知识创新过程的隐蔽性和新媒体环境的复杂性,创新实现的途径难以被知晓和复制,使新媒体的学术价值蒙受了潜在损失。研究基于烙印视角,重点从信息心理账户划分解释了社会化媒体环境下学术知识创新过程,以混合方法研究揭示创新成因途径。结果显示社会化媒体环境下学术创新过程框架包括“第一印象——信息心理账户与素养培养——创新环境趋强——创新结果显现”四阶段。渐进性和突破性学术知识创新分别以外部知识获取和创新激励为主线,实现创新的成因途径包括信息偶遇型、创作积累型、内容依赖型、领袖追随型、自主发表型和功能激励型。研究推进了新媒体环境下知识创新理论的发展,同时也为个体使用、平台和政府公共机构策略构建提供了参考依据。
基于文献计量分析的应急避难所救援系统综述

为完善应急避难所救援功能,借助中国知网(CNKI)核心期刊库和Web版引文数据库(WOS),筛选出355篇中英文文章,展开文献计量、网络分析和主题分析。采用文献计量和可视化工具,梳理受欢迎的研究成果和具有影响力的研究人员,阐述目前已形成的4个研究集群,包括灾民避难需求、应急避难所选址、应急疏散行为和应急避难救援网络,并分析各研究主题之间的相互联系。从灾民需求、资源协调整合以及大数据和信息技术应用等方面,提出避难所救援系统研究未来发展方向。研究结果表明:1996—2021年,应急避难所救援系统的研究受到越来越多学者的关注,中文文献以应急避难所选址为主,而英文文献还关注到应急疏散行为;针对4个研究集群展开详细的主题分析,便于审查相关文献,有助于发现仍需关注的避难需求,加强资源利用,探索优化方法。
3.0T 3D高分辨率MR血管壁成像显示脑小血管病豆纹动脉改变

目的观察3.0T 3D高分辨率MR血管壁成像(3D HR-VMI)显示脑小血管病(CSVD)豆纹动脉(LSA)改变的价值,以及后者作为CSVD影像学标识的可行性。方法纳入58例CSVD(CSVD组)及35例CSVD总负荷评分为0的其他疾病患者(对照组),评估3D HR-VMI重建图中LSA影像学特征,包括其数目、长度和曲折度;比较组间一般资料及影像学表现的差异,以logistic回归分析评估CSVD发生及CSVD总负荷评分的独立危险因素。结果组间高血压发生率及LSA数目差异均有统计学意义(P均<0.05)。CSVD患者CSVD总负荷评分与LSA数目呈负相关(r=-0.48, P<0.001)。高血压和LSA数目减少是CSVD发生的独立危险因素;高龄、饮酒及LSA数目减少为CSVD总负荷评分增高的独立危险因素。结论3.0T 3D HR-VMI可清晰显示CSVD LSA改变;LSA数目减少为发生CSVD及CSVD总负荷评分增高的独立危险因素,可作为CSVD的影像学标识。
数据中心两阶段源荷协同优化调度研究

互联数据中心DCs(data centers)的工作负载及可再生能源预测存在很强的随机性,为避免数据中心在日内平衡市场承担较多的罚款,本文提出数据中心两阶段源荷协同优化调度模型。在日前阶段,基于日前预测信息制定次日的最优调度计划并向日前电力市场投标购电;在日内阶段,采用滚动优化的方法,对日内调度计划进行实时调整。同时,采用并行交替方向乘子算法ADMM(alternating direction method of multipliers)将集中式优化问题转为多个可以交互的子优化问题,对日内滚动优化模型进行求解。仿真结果表明:所提出的优化调度模型可以有效降低多数据中心运行经济成本。
基于ITD-ELM的发电机转子绕组轻微匝间短路故障诊断

针对转子绕组匝间短路早期故障不易检测的问题,本文提出一种基于本征时间尺度分解ITD(intrinsic time-scale decomposition)和极限学习机ELM(extreme learning machine)的发电机转子绕组轻微匝间短路故障诊断方法。首先,采用ITD算法将同步发电机的运行数据分解为若干旋转PR(proper rotation)分量,并根据峭度准则进行信号重构;然后将重构后的信号作为输入量,诊断结果作为输出量,构建基于ITD-ELM的发电机匝间短路故障诊断模型;最后以一台型号为MJF-30-6的同步发电机数据为样本,对其轻微匝间短路故障进行诊断,结果表明:基于ITD-ELM模型的故障诊断准确率较单一的ELM模型显著提高,验证了本文所提故障诊断方法的有效性和准确性。
融合柔性负荷和碳交易机制的矿山综合能源系统运行优化

为提高矿山伴生能源的利用效率,促进风电消纳和降低碳排放量,构建一种融合电热柔性负荷和碳交易机制的矿山综合能源系统经济运行优化模型。首先,综合考虑煤层气、乏风和矿井涌水等矿山伴生能源,给出矿山综合能源系统的基本架构;其次,揭示电/热柔性负荷对矿山综合能源系统优化运行的影响,建立电/热柔性的负荷模型;接着,将碳惩罚成本引入到系统运行优化中,以总运行成本最小为目标,构建矿山综合能源系统的低碳经济运行优化模型。仿真结果表明,所提模型能够兼顾系统的低碳性和经济性,提高风电利用率。
平顶山矿区地热地质条件及其成因分析

地热资源作为清洁可再生能源之一,合理的开发地热能有助于国家"双碳"目标的实现,而正确认识区域地热地质条件及其成因是地热资源开发利用的前提.平顶山矿区位于构造隆起区且区内岩溶含水层广泛发育,基岩起伏产生的热折射效应及岩溶层内地下水对流共同造成该区浅表存在温度异常,沉积盖层段的地温梯度值高达45.0 ℃/km.本文以7口钻井测温曲线和254块样品热物性资料为基础,分析了该区地温场特征,并结合区域典型地层剖面,对岩溶层内流体对流对地层温度影响的开展水热耦合研究,并通过热模拟分析构造界面两侧热物性差异产生的热流侧向汇聚作用对浅表聚热的作用大小.结果表明:平顶山矿区地温梯度值范围在8.0 ~ 66.9 ℃/km之间,对应的热流值范为31.0 ~ 135.0 mW/m~2,且地温场分布呈明显的分带性,构造凸起区相对于四周凹陷区地层温度、地温梯度、热流值较高;水热耦合模拟显示,在补给区,随着冷水沿着地表出露的岩溶含水层的不断下渗,地层温度越来越低,在排泄区,补给区冷水经过深部循环加热后向上排泄,进而加热周边岩层;其次,导水断裂可以深刻改变地层温度场的分布,是地层温度下降或上升的分界线;基岩起伏产生的热折射效应是造成矿区构造隆起区温度较高的主要原因,因热折射效应在1.0 km范围内所造成的地温梯度值的波动在6.8 ℃/ km左右,进而所产生的热流扰动在12.3 mW/m~2,是造成该区局部热异常的主要原因之一.
基于深度卷积自编码网络地震数据去噪方法

在采集得到地震数据中,随机噪声常常与有效信号混合在一起,并且毫无规律,使用常规去噪方法不能够达到理想的效果,影响后续的地震数据处理工作.为有效压制地震数据中的随机噪声,本文根据深度学习的相关理论,提出了一种基于深度卷积自编码网络的数据驱动的去噪方法,可以解决随机噪声难以去除的问题.在卷积自编码器的基础之上,网络使用了较多的层数并加入跳跃连接构造,从而增加了网络的深度,能够提取并结合数据中深层与浅层特征,增强对随机噪声的处理能力,更好地恢复有效信号的细节.经过实验证明该方法对于不同水平的随机噪声的压制均有优异的表现,在去噪的效果上远超中值滤波、小波变换等传统去噪方法,同时也比经典的DnCNN网络更加优秀,能够完整地保留有效信号,极大提升地震数据的质量.
煤泥浮选中Ca~(2+)吸附对高岭土和石英抑制作用的研究

为探清Ca~(2+)对煤泥中其他杂质矿物的抑制作用,改善浮选效果,采用CaCl_2为抑制剂,柴油为捕收剂,松醇油起泡剂,探索实验得到柴油和松醇油最佳用量分别为1 000 g/t和300 g/t。利用煤泥浮选和人工混合矿浮选考察了Ca~(2+)对煤泥中高岭土和石英的抑制效果,浮选实验均采用单元浮选实验流程,人工混合矿为4 g纯煤与1 g高岭土或1 g石英的混合矿。浮选实验开始前矿浆中分别加入0 mmol/L,2 mmol/L,4 mmol/L,6 mmol/L,8 mmol/L,10 mmol/L的CaCl_2溶液。结果显示:煤泥浮选中Ca~(2+)浓度由0 mmol/L增加到4 mmol/L时,可燃体回收率增加了8.24%,抑制效果明显,Ca~(2+)浓度大于4 mmol/L时,精煤灰分含量显著提高,不利于浮选;纯煤与高岭土混合矿浮选时,随着Ca~(2+)浓度增加,可燃体回收率一直保持稳定上升趋势,回收率从87.16%增加至96.18%;纯煤与石英混合矿浮选时,Ca~(2+)浓度增加到4 mmol/L后,可燃体回收率在91%上下波动且精煤灰分含量开始明显增加;通过粒度分析、Zeta电位测试研究Ca~(2+)吸附对高岭土和石英抑制机理,发现Ca~(2+)浓度由0 mmol/L增加到10 mmol/L时,高岭土粒径和石英粒径分别增加了0.71 μm和0.84 μm,高岭土和石英Zeta电位绝对值分别降低了10.57 mV和7.98 mV,矿物颗粒之间静电斥力减弱,更易聚集;浓度适中的Ca~(2+)对高岭土和石英抑制效果较好,浓度过低的Ca~(2+)对高岭土和石英抑制效果不明显,浓度过高的Ca~(2+)会导致煤泥浮选选择性降低,精煤灰分含量升高,浮选效果变差。
混播比例对两种苜蓿混播草地产量和种群密度稳定性的影响

混播比例是混播草地适应性和稳定性的主要调节因素,因气候和土壤条件的不同而表现区域特异性。在陇东黄土高原雨养条件下,亟需构建混播组合和比例适当的苜蓿混播草地。选用苜蓿-无芒雀麦(MB)和苜蓿-猫尾草(MP)组合,建立了3个混播比例(苜蓿∶禾草=7∶3、5∶5、3∶7)的混播草地,以3种牧草单播为对照,对牧草产量、种群密度动态进行了分析,探究不同混播组合和比例下混播草地的稳定性。结果表明,混播比例对MP和MB混播草地牧草产量和种群密度稳定性均有显著影响,群落结构稳定性随草地年龄增大逐年降低。MB的苜蓿和禾草单产量及草地总产量显著高于MP,但2和5龄时二者间差异不显著。随2种混播下苜蓿比例增大,2、4和5龄草地总产量先升高后降低,3龄草地总产量升高;草地中苜蓿相对产量相异度系数呈先降低后升高趋势(3龄MB例外),禾草相对产量相异度系数的变化趋势不一致。MP下苜蓿和禾草相对种群密度相异度系数随苜蓿比例增大而呈先降低后升高趋势,5∶5混播下群落结构稳定性最弱;MB模式下,仅5龄草地苜蓿和禾草相对种群密度相异度系数随苜蓿比例增大而呈升高趋势。综上,MB能显著提高产量,较好地维持群落稳定性。在陇东黄土高原地区,建议可优先实行7∶3苜蓿-无芒雀麦混播,并在第5年换茬或施肥。
基于GPF-RRT*的机械臂自主运动规划

为解决融合引力函数的渐进最优快速扩展随机树(P-RRT*)算法在非结构化环境下搜索效率低、适应性差等问题,进一步提高机械臂自主运动规划能力,提出一种基于高斯势场(GPF)自适应的改进RRT*算法(GPFRRT*)。首先,利用状态感知网络完成非结构化环境感知。其次,利用优化后的采样点选取策略提高采样效率,通过GPF构建力势场改进节点搜索方向及步长,进而提高算法在复杂环境下的避障路径规划能力,并结合可操作度和最小能量指标完成机械臂的姿态优化。最后,基于GPF-RRT*算法在不同环境下进行实验,与P-RRT*算法在搜索效率、路径长度、稳定性3个方面进行对比。结果表明,所提算法的平均搜索效率提高了38.06%,平均路径长度缩短了46.6 mm,在多种环境下均具有较强稳定性,且能有效避免局部极小问题。另外,通过机械臂自主抓取操作进一步验证了算法的有效性。
基于冷焰动力学的碳氢燃料部分氧化重整

为了解决当前燃料重整技术中存在的过于依赖贵金属催化剂以及产物组分不够丰富等问题,提出了基于冷焰动力学的燃料低温部分氧化重整方法.在不同的初始温度和当量比条件下进行了二甲醚和正庚烷低温部分氧化重整实验,并结合数值模拟分析了其低温部分氧化重整特性以及关键反应路径.二甲醚的低温部分氧化重整的实验及数值模拟结果表明,二甲醚的转化率存在一个最佳的重整初始温度范围(600~620 K);二甲醚的转化率随当量比(2~6)的增大而降低.正庚烷的低温部分氧化重整的实验及数值模拟结果表明,随着初始温度的升高,其转化率存在两个峰值,且转化率也随当量比(1.5~6)的增大而降低.通过动力学分析,获得了二甲醚和正庚烷低温部分氧化重整的关键反应路径.
低渗致密油藏重复压裂用渗吸液的研究与应用

目的桩西低渗致密油藏压裂投产后单井产能下降快,重复压裂效果差。为改善桩西低渗致密储层开发效果,提出并研究形成了渗吸液作为辅助液的压裂技术。方法室内实验评价了渗吸液对含油致密岩心的渗吸作用,以及对岩心驱替效率的影响,测定了不同含量下渗吸液的油水界面张力和润湿角。结果渗吸液将油水界面张力降至2.6×10~(-2)mN/m,并将水对岩石润湿角118.3°的弱亲油储层润湿性转化为水对岩石润湿角63°的弱亲水性储层。结论通过添加渗吸液可大幅提高渗吸液驱替效率、渗吸速率和采收率,这是渗吸液辅助重复压裂技术日产油量增加和延缓产量递减的主要机理。渗吸液质量分数升高至0.5%后,提升效果变缓。2021年渗吸液辅助重复压裂技术现场实施5井次,与同区块5口常规重复压裂井相比,累计年增油5 451 t。该研究对低渗致密储层压裂改造具有指导作用。
铜(II)-多酚纳米复合物对水培营养液中藻类生长的抑制

为研究铜(II)-多酚纳米复合物对水培营养液中藻类生长的抑制作用及对生菜的影响,将金属离子(Cu~(2+))和天然植物多酚(杨梅单宁BT、橡椀单宁VT、塔拉单宁Tr、单宁酸TA)自组装形成铜(II)-多酚纳米复合物,设置铜(II)-多酚纳米复合物抑制小球藻试验和实际水培生菜试验。结果表明:1)多酚诱导的界面相互作用促使铜(II)-多酚纳米复合物能够黏附于藻类细胞表面并缓慢释放铜离子,从而引起了藻细胞的氧化损伤和藻细胞的死亡,可实现长期有效的抑藻效果。其中,铜与杨梅单宁BT形成的CuII-BT使用7d后,对小球藻的抑制率仍然可达到99%。2)Cu~(2+)与缩合类植物多酚(杨梅单宁BT、橡椀单宁VT)自组装形成的CuII-BT和CuII-VT对藻类生长的抑制能力优于Cu~(2+)与水解类植物多酚(塔拉单宁Tr、单宁酸TA)自组装形成的CuII-Tr和CuII-TA。3)铜(II)-多酚纳米复合物能够在实际生产中抑制营养液中藻类的生长,并且与对照相比,水培生菜鲜重没有差异,证明了铜(II)-多酚纳米颗粒具有良好的生物安全性。因此,在实际水培生产中,自组装的铜(II)-多酚纳米颗粒具有抑制藻类生长的能力,可缓解由藻类过度繁殖造成的粮食作物减产问题。
超声碎石系统辅助经皮肾镜腹膜后胰腺坏死清除术的临床应用分析

目的探讨超声碎石系统(ULS)辅助经皮肾镜腹膜后胰腺坏死清除术在两侧型急性坏死性胰腺炎(ANP)患者中的安全性和疗效。方法回顾性分析2017年1月至2022年10月在浙江大学医学院附属杭州市第一人民医院行视频辅助经皮肾镜腹膜后清创术(VARD)的47例两侧型ANP患者的临床资料,其中男性32例,女性15例,年龄60(43,75)岁。按清创手术方式分为两组:采用标准肾镜胰腺坏死清除术(NPN)的患者为NPN组(n=22);采用ULS辅助肾镜胰腺坏死清除术的患者为ULS组(n=25)。比较两组患者的手术清创次数、手术时间、并发症等指标。以电话、门诊和(或)住院的方式定期随访患者的复发及死亡情况。结果所有患者均成功进行VARD,无中转开腹病例,无术后转重症监护室及手术相关死亡病例。两组患者术后胰腺外分泌功能均未受损。与ULS组相比,NPN组清创次数更多[3(2,4)次/人比2(1,2)次/人],手术时间[65(40,85)min比35(30,50)min]和住院时间[91(76,130)d比72(62,102)d]也更长,差异均具有统计学意义(均P<0.05)。ULS组患者术后均未发生并发症;NPN组术后发生出血3例,结肠瘘1例,迟发型病毒性脑炎1例。NPN组术后并发症发生率高于ULS组[22.7%(5/22)比0(0/25)],差异具有统计学意义(P=0.032)。47例两侧型ANP患者全部获得随访,中位随访时间28个月,随访时间范围3~60个月。截至随访结束,无残余复发及死亡病例。结论对于两侧型ANP患者,ULS辅助肾镜胰腺坏死清除术安全可行,且与NPN相比,ULS辅助肾镜胰腺坏死清除术在清创效率、手术时间和住院时间上更具优势。