mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于OWA多属性决策的生态系统服务最优保护区选择研究 --以渭河流域(关天段)为例

【目的】通过对生物多样性、固碳、产水以及文化四类生态系统服务进行测算,使用多属性决策方法进行区域最优保护范围的选取,为研究区生态平衡的维护及生态建设研究提供理论依据.【方法】以渭河流域关中-天水经济区(关天段)为研究区,通过InVEST模型测算生物多样性及固碳服务,SWAT模型划分子流域并计算产水服务以及SoLVES模型量化文化服务,在此基础上利用OWA(Ordered Weighted Averaged,有序加权平均)多属性决策方法建立11种情景,筛选出优先保护区.【结果】(1)研究区在子流域尺度上产水量分布不均,整体情况为东部最高,中部地区小于西部地区,平均产水量约为95 mm;子流域固碳量范围为5.041-10.284 t·hm~(-2),单位面积固碳量较高的子流域多为秦岭地区,位于关中平原地区的子流域是城市聚集地区,建设用地密集的区域碳储存十分受限;生物多样性主要由生境质量指标衡量,研究区生境质量范围0.222-0.921,关中平原地区植被覆盖较少,人类活动频繁和城市发展导致威胁因子分布密集,因此生境质量较低,平均值在0.22左右,秦岭地区属于高植被覆盖且距离生境威胁因子较远,生态适宜性高且生物多样性保持良好;研究区文化价值总指数1.298-5.667,审美和精神价值集中在森林公园及秦岭山脉地区,但城市区域的历史文化底蕴浓厚且娱乐设施丰富,因此综合来看城市区域文化服务价值最高.(2)通过设立不同风险值和权重计算OWA算子,共得出11种风险情景及其保护效率.最终选取权衡值最高的风险情景6的覆盖范围为最优保护区范围,其保护效率约为1.499,覆盖范围多位于南部秦岭地区、天水市和宝鸡市交界处等.【结论】结合自然因素与人文因素对研究区生态系统服务进行分析与评价,通过OWA算子平衡不同生态系统服务之间的权衡并选择最优保护区,为提升研究区生态系统服务提供参考.
热带一次致灾龙卷形成物理过程研究

2016年6月5日海南出现了一个弱风垂直切变背景下的EF2级致灾龙卷。利用海口多普勒天气雷达观测资料、 10 min间隔的地面自动气象站观测资料以及风廓线资料,研究了该龙卷风暴的结构、龙卷风暴与龙卷形成的可能物理过程。初始风暴在文昌附近向西传播,而同时海口风暴亦由海风锋触发并向东移动,两风暴下沉气流导致的出流相遇在海风锋辐合线上,触发了龙卷母云体。龙卷初始涡旋在低层两风暴出流相遇的切变辐合线上形成,当初始涡旋与其上方深厚且强烈的上升气流叠置时,拉伸作用加强了垂直涡度,使得龙卷形成。深厚的强上升气流有3个来源:对流风暴的出流边界相遇形成的辐合抬升,环境正浮力造成的对流单体内强上升气流,还可能与中高层强中气旋强迫的扰动低压有关。龙卷形成过程中,中高层强中气旋位于6—9 km高空并向上发展,龙卷初始涡旋先于龙卷母云体出现且比一般微气旋尺度大,伸展至更高的高度,属于非典型中气旋龙卷(或非典型超级单体龙卷)。此次热带强龙卷出现在弱的大尺度系统强迫的天气背景下,水平风垂直切变弱,海风锋、出流边界等边界层β中尺度辐合线边界在龙卷形成过程中可能起决定性作用。
高分辨率统计降尺度数据集NEX-GDDP对中国极端温度指数模拟能力的评估

利用1986—2005年中国地面气象台站观测的格点化逐日气温资料(CN05.1)评估了高分辨率统计降尺度数据集NASA Earth Exchange/Global Daily Downscaled Projections(NEX-GDDP)中21个全球气候模式对中国极端温度指数的模拟能力。在选用了日最低温度最大值(TNx)、日最高温度最大值(TXx)、暖夜指数(TN90p)和暖昼指数(TX90p)来研究极端温度事件的变化。结果显示:(1)除MRI-CGCM3模拟的日最高温度最大值外,其余模式对4个指数的模拟结果均表现出与观测一致的上升趋势,但模拟结果的平均值相对观测平均低0.26℃/(10 a)(日最低温度最大值)、0.19℃/(10 a)(日最高温度最大值)、2.21%/(10 a)(暖夜指数)、1.04%/(10 a)(暖昼指数)。(2)不同模式对各指数变化趋势空间分布特征的模拟存在较大差别,对日最低温度最大值、日最高温度最大值、暖夜指数和暖昼指数模拟能力最优模式分别为CCSM4、CESM1-BGC、MIROC- ESM-CHEM和bcc-csm1-1。模式模拟的日最低温度最大值和日最高温度最大值气候态平均值与观测值的相关系数在0.97以上。暖夜指数和暖昼指数模拟结果与观测值的标准差比值为0.34—1.58,均方根误差变化为1.6%—3.47%,对这两个指数模拟能力较优的模式分别为MIROC-ESM-CHEM(暖夜指数)和CESM1-BGC(暖昼指数)。(3)综合模式对4个指数在气候态平均值和变化趋势模拟能力的评估结果来看,CanESM2、CESM1-BGC和MIROC-ESM-CHEM显示了相对较高的模拟能力。因此,在利用GDDP-NEX研究未来极端温度事件时,建议将它们作为优选模式。
94/220GHz星载雷达双波长比对非球形冰晶云参数敏感性分析

利用不同形状冰晶的散射特性,获得了非球形冰晶云的94/220 GHz测云雷达双波长比,探讨了非球形冰晶云的双波长比与云内微物理参数的关系,分析了衰减前后的星载雷达反射率因子及双波长比的垂直廓线。结果表明:(1)双波长比可以反映小到0.1 mm中值尺度的冰粒子,对粒子总数、谱的形状参数不敏感,对粒子大小、形状、云衰减较敏感。(2)雷达灵敏度一定时,星载雷达可测云厚与雷达波长、冰含水量(IWC)的垂直分布、云厚及衰减有关;没有进行衰减订正时,双波长比和衰减有关,冰含水量越大,波长越短,衰减越大,双波长比最大值与可探测云厚有关。两部雷达可探测冰含水量为0.001— 0.1 g/m~3、厚2 km的冰云;当云厚5 km、冰含水量垂直分布在0.001—0.2 g/m~3时,云厚的94%基本可以被220 GHz云雷达探测到。(3)如果两部雷达气象方程中用水的介电因子,测量回波强度应进行介电因子的订正后再计算双波长比。
2017年北京北部一次罕见强弓状飑线过程演变和机理

2017年7月7日下午至午夜,河北西北部和北京中北部发生了一次罕见的最大瞬时风力将近12级并伴有大冰雹的强弓状飑线过程,其触发、演变和维持机制等具有较高研究价值。综合多种观测资料和NCEP分析资料,利用“配料法”分析了该次飑线过程的环境条件、触发、演变、风暴结构和弓形回波的形成与维持机制。飑线发生在500 hPa冷涡西南部的前倾槽和低空急流形势下;超过2000 J/kg的对流有效位能(CAPE)、强0—6 km和0—3 km风垂直切变为弓状飑线及其相关超级单体的生成和维持、大冰雹和地面强风的形成提供了有利条件;较低的湿球温度0℃层(~3.8 km)是有利于大冰雹形成的融化层高度;对流层中层高达30℃温度露点差与大的垂直减温率造成环境大气具有强的下沉对流有效位能(DCAPE),利于弓形回波和地面大风的形成。初始对流形成于西北风和西南偏西风之间的地面辐合线附近。地面大风和冰雹主要分布于低黑体亮温(TBB)和以正闪为主的闪电活跃处。雷达回波显示飑线先由线状对流系统发展成为团状超级单体对流系统,最后演变成弓状飑线。超级单体阶段和飑线阶段都有明显的回波悬垂、弱回波区、中气旋(飑线成熟后期为中涡旋)、强后侧入流及其伴随的入流缺口等;对流层中层急流和大的温度露点差是形成强下沉气流并发展出弓状特征的主要原因;大的对流有效位能和下沉对流有效位能以及强风垂直切变是飑线维持的原因。
一次“晴天霹雳”致死事件分析

对2017年广州从化地区一次“晴朗”天气下的闪电致死事件进行调查分析发现,这次事件是闪电首先击中一棵大树,然后击中附近人员头顶致死。根据目击者描述的时间和位置,利用闪电低频电场变化探测阵列的定位数据和广东电力等系统的雷电定位数据,结合广州番禺雷达观测资料,确定此事件是由一次含有7次回击的地闪过程的首次回击造成,其电流峰值强度为-30.9 kA。闪电起始于13.0km高度的云内,经约600 ms云内发展过程后闪电通道从云体延伸出来,云砧区边缘(0dBz)到回击点水平距离约300 m,降水区边缘(18 dBz)到回击点水平距离约1.8 km。使用雷击现场等效电路模型,计算旁络闪击空气击穿场强可击穿空气与人头部连接为通路,根据电路分流原理,如果雷电流击中13 m高的大树后流经到“跳点” (树干上方1/4)处后,则有13.2 kA雷电流直接闪击到受害者身上,同时还承受了78.3 kV跨步电压伤害,而距离雷击点10 m远的目击者仅承受1.3 kV跨步电压。
GRAPES全球集合预报系统模式扰动随机动能补偿方案初步探究

为了体现次网格尺度能量升尺度转换过程中存在的不确定性,文中将随机动能补偿(Stochastic Kinetic Energy Backscatter, SKEB)方案应用于GRAPES(Global/Regional Assimilation and Prediction System)全球集合预报系统(GRAPES-GEPS),以更好地表征模式误差并且增大集合离散度。使用的SKEB方案基于具有一定时、空相关特征的随机型以及由数值扩散导致的局地动能耗散率来构造随机流函数强迫。并根据流函数与水平风速旋转分量的关系,将SKEB方案中的流函数强迫转化为适用于GRAPES全球模式的水平风速扰动。结果表明,SKEB方案的使用一方面能够提高GRAPES对大气动能谱的模拟能力;另一方面能够改善GRAPES-GEPS的集合离散度与集合平均误差的关系,增加了集合离散度,并在一定程度上减小了集合平均误差,尤其是在热带地区这种改进更为显著。而且该方案使得热带地区连续分级概率评分(CRPS评分)显著减小。就降水预报而言,从Brier评分与相对作用特征面积(AROC,Area under the Relative Operating Characteristics)的结果来看,SKEB方案有助于改善中国地区小雨[0.1 mm,10 mm)、中雨[10 mm,25 mm)与大雨[25 mm,50 mm)量级降水的概率预报技巧,而对暴雨[50 mm,∞)量级降水预报技巧影响很小(24 h降水量)。总体上,模式扰动随机动能补偿方案提高了GRAPES-GEPS的概率预报技巧。
中部型ENSO和平流层准两年振荡对冬季北半球平流层臭氧的联合调制作用

利用观测和再分析资料通过合成分析方法,研究了中部型ENSO和平流层准两年振荡(QBO)对冬季北半球平流层臭氧的独立影响和联合调制作用。研究表明,北半球平流层臭氧在中部型厄尔尼诺年增加,而在中部型拉尼娜年减少;准两年振荡东风位相年份,北半球平流层臭氧增加,准两年振荡西风位相结果则相反。相比之下,北半球中、高纬度平流层臭氧异常对准两年振荡活动的响应明显小于其对ENSO活动的响应。进一步研究发现,准两年振荡东风位相会加强中部型厄尔尼诺事件引起的北半球平流层臭氧的增加,而减弱中部型拉尼娜事件造成的平流层臭氧的减少。在准两年振荡西风位相下,中部型厄尔尼诺事件仅导致北半球平流层臭氧含量少量升高,而中部型拉尼娜事件期间臭氧会大幅度减少。因此,准两年振荡东风位相会加强中部型厄尔尼诺事件对北半球平流层臭氧的影响,而减弱中部型拉尼娜事件对北半球平流层臭氧的影响。准两年振荡西风位相会减弱中部型厄尔尼诺而加强中部型拉尼娜事件对北半球平流层臭氧的影响。
CIC重排肉瘤十例临床病理学分析

目的探讨CIC重排肉瘤(CIC-rearmnged sarcoma,CRS)的临床病理学特征、免疫表型和预后.方法回顾性分析复旦大学附属肿瘤医院病理科2017年1月至2018年12月间诊断的10例CRS的临床病理学资料,行免疫组织化学检测和荧光原位杂交检测,并复习相关文献.结果(1)男性5例,女性5例,平均年龄28岁(范围5~63岁).8例发生于软组织,包括躯干3例、头颈部3例和下肢2例;分别发生于小肠和大脑枕叶各1例.肿瘤平均直径4.9 cm(范围1.5~8.0 cm).⑵镜下由结节状、分叶状或片状分布的小至中等大圆形、卵圆形或短梭形细胞组成.核形不规则,常可见核仁.核分裂象易见.4例内可见坏死,其中1例显示大片地图状坏死.(3)免疫表型:9例表达CD99(9/10),其中8例为灶性或斑驳状表达,1例呈弥漫阳性.2例弥漫性表达WT1(2/4),Ki-67阳性指数70%(范围30%~90%).(4)采用断裂分离探针荧光原位杂交(FISH)检测显示9例有CIC基因重排,1例可能存在CIC基因重排.(5)7例获得随访结果,平均随访12.1个月,5例发生局部复发;2例发生远处转移,发生复发/转移的平均和中位时间分别为8个月和4个月.2例患者死亡,1例带瘤生存,4例无瘤生存.结论CRS是EWSR1阴性小圆细胞肉瘤中最常见的一种类型,在临床表现和病理学上与骨外尤因肉瘤非常相似,但预后相对较差.对CD99灶性阳性但WT1弥漫阳性的小圆细胞肉瘤需考虑CRS的可能性,确诊需经FISH检测.
Li_(10)GeP_2S_(12)固态电解质电极界面特性研究

采用高温固相法合成了固态电解质Li_(10)GeP_2S_(12),其室温离子电导率为2.02×10~(-3) S/cm,并组装了LiNbO_3@LiNi_(13)Co_(1/3)Mn_(1/3)O_2/Li_(10)GeP_2S_(12)/Li全固态电池.恒流充放电测试表明全固态电池首次放电容量121.2 mAh/g,库伦效率40周后稳定在99.8%左右,循环100周后容量保持率达93.7%.电化学阻抗谱的测试结果表明,其典型的阻抗谱图由高频区半圆(HFS)、中频区半圆(MFS)和低频区斜线(LFL)组成,其中,HFS归属于电解质阻抗(R_(el)//Q_(el)),MFS归属于电荷传递过程(R_(ct)//Q_(dl)),LFL归属于锂离子的固态扩散过程.通过选取适当的等效电路,对实验所得的电化学阻抗谱数据进行拟合,并分析了R_(el)和R_(ct)随电极电位的变化规律.
聚乙二醇磷脂包裹的聚乳酸羟基乙酸微球防止肺泡巨噬细胞吞噬

聚乳酸-羟基乙酸共聚物(polylactic acid-glycolic acid,PLGA)微球体系在肺部缓控释递药系统中具有独特优势。然而,肺巨噬细胞的吞噬清除极大地限制了药物在肺深部的长期滞留。为规避肺巨噬细胞清除作用,本文设计了一种经聚乙二醇-二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(polyethylene glycol-distearoyl-glycero-phosphoethanolamine,PEG-DSPE)包裹的PLGA微球,并探究了PEG-DSPE链长及比例对巨噬细胞摄取的影响。以香豆素-6为荧光探针,经膜乳化联合溶剂挥发法制备了各PLGA微球制剂,粒径控制为3~5μm、包封产率大于90%。在细胞液中孵育48h后,荧光素体外泄漏量低于1.5%,排除了游离荧光素对细胞摄取的干扰。选用鼠源性巨噬细胞RAW264.7进行体外细胞实验。细胞毒性实验表明各制剂对细胞均无毒性。细胞摄取实验结果显示,与未包裹制剂相比,高低比例(PEG-DSPE/PLGA1∶1、0.25∶1)PEG_(5000)-DSPE、PEG_(10000)-DSPE包裹均可显著减弱巨噬细胞对粒子的吞噬作用。对于PEG_(2000)-DSPE包裹微球,可通过增加PEG在粒子表面的比例达到逃逸巨噬细胞吞噬的效果。综上,PEG-DSPE链长及比例是影响巨噬细胞摄取的关键因素,在肺部缓控释递药系统中,可通过选用高分子量PEG-DSPE (PEG_(5000)-DSPE、PEG_(10000)-DSPE)或高比例(PEG-DSPE/PLGA1∶1)的PEG_(2000)-DSPE包裹微球,达到逃逸肺巨噬细胞吞噬、延长药物肺内滞留的效果。
UFLC-MS/MS法同时测定5个不同发育时期牛蒡子胚薄壁细胞和内果皮石细胞中3种化学成分

通过激光显微切割对5个不同发育时期牛蒡子胚薄壁细胞和内果皮石细胞进行精确收集。采用超快速液相色谱-质谱联用(UFLC-MS/MS)技术对样品中咖啡酸、牛蒡苷、牛蒡苷元进行定量分析。结果发现,胚薄壁细胞在花末期至成熟期产生和积累大量牛蒡苷,内果皮石细胞在成熟期也积累一定量的牛蒡苷,但其含量远小于胚薄壁细胞中的牛蒡苷含量,结果表明牛蒡子胚薄壁细胞和内果皮石细胞中的牛蒡苷的生物合成途径可能存在不同;而且发现牛蒡苷元在花末期胚薄壁细胞和内果皮石细胞中均有产生并且积累到成熟期,但是在内果皮石细胞中积累到花末期达到最高值,然后缓慢下降。实验建立了牛蒡子取材-冰冻制片-显微切割-液质联用分析的新方法,研究牛蒡子中主要化学成分牛蒡苷的动态积累规律。
怀菊花中咖啡酰基奎宁酸类化合物通过调节ERK/MAPK信号通路改善LPS诱导的HUVEC血管内皮细胞损伤

初步研究怀菊花总提物对脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的急性肺损伤小鼠模型的影响,并进一步探究从怀菊花中分离得到的3种咖啡酰基奎宁酸类化合物对血管内皮细胞损伤模型的干预作用及其机制。本文所有动物实验饲养及操作严格遵守国家动物福利伦理与保护相关规定。采用鼻腔滴注LPS的方法建立急性肺损伤小鼠模型,经菊花总提物灌胃给药6天后,检测小鼠肺湿重/干重比及小鼠肺泡灌洗液中肿瘤坏死因子-α (tumour necrosis factor-α,TNF-α)、白介素-6(interleukin-6,IL-6)、白介素-1β (interleukin-1β,IL-1β);使用人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVEC)饥饿处理12h后,以2.5μg·mL~(-1)LPS诱导24h建立血管内皮细胞损伤模型,经菊花中提取到的3种咖啡酰基奎宁酸类化合物处理24h后,采用ELISA法测定细胞培养上清液中TNF-α、IL-6、IL-1β、血管细胞黏附分子-1(vascular cell adhesion molecule-1,VCAM-1)、内皮素-1(endothelin-1,ET-1)水平,TBA法检测丙二醛(malondialdehyde,MDA)水平,羟胺法检测超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)水平,一步法检测一氧化氮(nitric oxide,NO)水平,Western blot法检测细胞内丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号通路p-MEK1/2、MEK1/2、p-ERK1/2、ERK1/2、p-JNK、JNK、p-P38、P38蛋白表达。结果显示,怀菊花总提物可显著降低小鼠肺湿重/干重比,降低肺泡灌洗液TNF-α、IL-6、IL-1β 水平;怀菊花中咖啡酰基奎宁酸类化合物可显著升高SOD、NO水平,降低TNF-α、IL-6、IL-1β、VCAM-1、ET-1、MDA水平,并显著下调p-MEK1/2、p-ERK1/2的表达。综上,怀菊花总提物对急性肺损伤小鼠具有一定的保护作用,怀菊花中咖啡酰基奎宁酸类化合物可能是通过调节ERK/MAPK信号通路,抑制炎症因子、调节氧化应激水平,以及调节细胞间黏附分子和血管舒缩因子,从而改善LPS诱导的血管内皮细胞损伤。
亚热带水果中糖组分的测定及分析

目的建立离子色谱测定亚热带水果中果糖、葡萄糖、肌醇等糖类的检测方法,并分析各种水果的糖组分相似性。方法采用万通离子色谱仪(Metrohm 850 Professional IC)和万通离子色谱柱(Metrosep Carb 2-250/4.0),100mmol/L NaOH+10mmol/L CH_3COONa为淋洗液,以安培检测器(工作电极为金,参比电极为钯)测定水果中的糖类。结果亚热带水果中果糖含量为0.58~17.47g/100g,葡萄糖含量为0.39~20.45 g/100g,肌醇含量为0~0.25 g/100g,蔗糖含量为0~12.17 g/100g,山梨糖含量为0~1.99 g/100g,麦芽糖含量为0~0.10 g/100g。样品加标回收率均在95.5%~ 122.3%,精密度为1.80%~10.15%。结论通过对亚热带水果中糖组分相关性分析,发现葡萄糖和果糖为亚热带水果中糖类的主要成分;通过聚类分析可以显示不同品种的水果有相似的糖组分,同一品种水果的总糖含量相近,却有着不同的糖组分。
母乳喂养与成年期代谢综合征的关联性研究

目的在中国成年人群中探索生命早期母乳喂养与代谢综合征患病率是否存在关联。方法本研究人群来源于 “天津人群慢性低度炎症与健康促进”队列人群研究。生命早期喂养方式的获得来自问卷,MS的诊断参照中华医学会糖尿病学分会在2013年最新修订的标准。在不同喂养方式与代谢综合征及其组分之间的关联性分析中,采用多元Logistic回归分析方法。结果最终的多元调整模型显示,男性参与者代谢综合征患病风险的比值比(95%置信区间)在母乳喂养组为1.00(参考组),在奶粉喂养组为1.14(0.98,1.33),在其它食物组为0.99(0.74,1.31)。女性参与者代谢综合征患病风险的比值比(95%置信区间)在母乳喂养组为1.00(参考组),在奶粉喂养组为1.37(1.11,1.68),在其它食物组为0.76(0.47,1.19)。结论研究发现,生命早期母乳喂养与奶粉喂养方式相比,成年后的代谢综合征发病风险较低。需要更多的研究去探索生命早期的母乳喂养对成年期代谢性疾病的影响机制。
燕麦对血胆固醇边缘性升高人群血脂水平的影响:一项随机对照研究

目的探讨燕麦(含≥3克的β-葡聚糖)对血胆固醇边缘性升高的人群血脂(血胆固醇)水平的影响,为燕麦在降低血脂(血胆固醇)方面的饮食推荐提供科学依据。方法采用多中心平行随机对照试验的研究方法,参照《中国成人血脂异常防治指南》中的判断标准,筛选胆固醇边缘性升高210名研究对象,随机分为燕麦组和米片对照组,每人每天分2次分别给予80g的燕麦片(含3克β-葡聚糖)或者米片。试验周期为45d。研究开始前、30d和45d各进行一般情况、体格检查和血生化检测。结果燕麦组94人,对照组93人完成全部试验。干预前,两组间5项血脂指标总胆固醇(total cholesterol,TC)、低密度脂蛋白胆固醇(Low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(High density lipoprotein cholesterol,HDL-C)、甘油三酯(Triglyceride,TG)以及非高密度脂蛋白胆固醇(non-High density lipoprotein cholesterol,non-HDL-C),体质指数(Body mass index,BMI)、年龄、性别及身体活动等各项指标无统计学差异(P >0.05)。燕麦干预30d时,燕麦组的TC、LDL-C和non-HDL-C水平已经比基线水平明显降低(P <0.001=,与基线比较下降百分比分别为5.7%、7.6%,其中LDL-C水平明显低于对照组(P <0.05)。食用45d后,燕麦降低TC、LDL-C水平的作用更加明显,与基线比较下降百分比分别达到了7.8%、9.1%,TC,LDL-C和non-HDL-C水平均明显低于对照组(P <0.001)。结论每日摄入相当3克β-葡聚糖的燕麦,对血清总胆固醇、低密度脂蛋白以及非高密度脂蛋白有一定的改善作用。
四川传统烟区烤烟叶面可培养细菌的遗传多样性分析

为认识烤烟(Flue-cured tobaccos)叶面可培养细菌的多样性,挖掘叶面可培养细菌资源.本研究以四川省各传统烟区旺长期烤烟叶片为材料,通过纯培养法及测定菌株的产吲哚乙酸(IAA)能力、溶磷溶钾特性、纤维素降解活性、拮抗病原菌等,并通过反转录重复因子扩增(BOXA1R-PCR)技术、16SrRNA基因测序和系统发育分析研究叶面可培养细菌的遗传多样性和功能特征.结果表明:分离得到的86株叶面细菌中有12株菌株(占总分离菌株的13.95%)具有产IAA的能力,4株产量较高$\left( { > 57\;\mu {\rm{g}}/{\rm{mL}}} \right)$;有9株(占总分离菌株的10.47%)表现溶磷活性,8株(占总分离菌株的9.30%)表现溶钾活性.基于BOXA1R-PCR图谱选取12株代表菌株进行16SrRNA基因序列测定,系统发育分析显示,86株菌株分别属于节杆菌属(Arthrobacter)、短小芽孢杆菌属(Lysinibacillus)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)、无色杆菌属(Achromobacter)和假单胞菌属(Pseudomona),其中以假单胞菌属(Pseudomonas)为优势菌属.表明四川传统烟区烤烟叶面存在着丰富的细菌资源.
基于地理加权回归的生境质量对土地利用变化的响应--以河北省张家口市为例

基于张家口市2000, 2010和2015年3期土地利用数据,用InVEST模型进行生境质量评估,采用地理加权回归模型(GWR)定量分析不同区域耕地、林地、草地和建设用地变化对生境质量演变的影响。研究结果显示, 2000-2015年间,张家口市土地利用类型以耕地、林地和草地为主,耕地大量减少,林地和建设用地持续增加,以耕地向林地、草地和建设用地转移以及草地向林地和建设用地转移为主要变化方向。张家口市生境质量整体上处于较高水平并不断提高,东北坝缘山区和东南边缘山地生境质量最高,坝上高原区及桑干河流域河谷盆地次之,洋河河谷盆地生境质量最低。各地类对生境质量的影响具有显著的时空异质性:林地与生境质量变化总体上呈正相关关系且影响程度最大;草地与生境质量变化大致正相关,其回归系数由北向南递减;耕地和建设用地与生境质量在空间上主要表现为负相关,局部地区正相关。究其原因,主要在于不同区域生境质量变化的主导地类不同。坝上高原和坝缘山区的生境质量变化主要受林地和草地变化的影响,桑干河和洋河流域河谷盆地生境质量变化的主导因子则为耕地和建设用地。
鲍林的化学键理论的思想起源

化学键是化学与物理学于20世纪早期产生交融的重要问题,其中以美国化学家鲍林在30年代提出的价键理论最有影响力。该理论同时具有化学和物理学的多个思想来源,从19世纪后期的经典结构化学直到当时刚诞生的量子力学,以及路易斯化学键理论、X射线晶体学和物理化学。物理学比化学的影响更广,但两种来源都注重实验,演化历程中理论向实验靠拢的程度更大。
利用κ-Kohler理论研究大气气溶胶的吸湿特性

利用κ-Kohler理论对西安、北京两地大气气溶胶体系的吸湿特性进行研究。选取多种代表性无机物(硫酸盐、硝酸盐、氯盐)及有机物(烯烃、芳香烃、羧酸)建立气溶胶体系模型,使研究体系更接近于真实大气成分。结果表明,在空气质量由清洁状态向雾霾发生状态转变的过程中,两种体系中均呈现有机物含量逐渐减少而(NH_4)_2SO_4和NH4NO_3含量逐渐增多的趋势,这种变化趋势总是促使气溶胶体系整体吸湿能力增强,因此更易吸湿增长形成雾霾。对体系中不同组分对吸湿性的影响进行了定量预测,理论预测的变动趋势与实际观测的变动趋势相同,揭示了雾霾形成过程中各组分的变动趋势及影响程度,为针对性解决雾霾问题提供思路。
基于混合评价指标的自组织模糊神经网络设计研究

针对在无增长和修剪阈值时模糊神经网络结构难以自适应问题,提出一种基于混合评价指标(hybrid evaluation index, HEI)的结构设计方法。首先,通过模糊C均值聚类算法(fuzzy C-means clustering, FCM)确定初始规则层神经元数目及其中心与宽度。其次,基于戴维森堡丁指数(Davies bouldin index, DBI)和邓恩指数(Dunn index, DI)提出一种新的相关性评价指标(relevance evaluation index, REI)来计算规则层各神经元输出之间的相关性,同时根据训练过程中网络输出均方根误差(root mean square error, RMSE)的变化情况来确定网络的学习能力,然后基于REI和RMSE提出了HEI。通过HEI来调整模糊神经网络的拓扑结构,有效解决了在无增长和修剪阈值时网络结构难以动态自调整的问题且避免了网络结构冗余。最后,通过对Mackey-Glass时间序列预测、非线性系统辨识和大气中PM2.5浓度预测,证明了该结构设计方法的可行性和有效性。
山西柳林泉域岩溶地下水溶解无机碳特征及控制因素

稳定碳同位素可指示岩溶动力系统无机碳循环过程及流域水文地球化形成演化。为揭示山西柳林泉域岩溶地下水循环演化规律及控制因素。本研究对泉域补给区、径流区、排泄区、深埋区29个岩溶地下水的主要离子组分和碳同位素进行测试分析。研究结果表明,流域内岩溶地下水的δ~(13)C_(DIC,VPDB) ( DIC-溶解无机碳)具有较大的变化范围,最大值为-8.19‰,最小值为-13.35‰,平均值为-10.09‰。从补给区、到径流区、到排泄区,到深埋区δ~(13)C_(DIC,VPDB)值呈不断增重的变化规律。补给区来源于土壤CO_2的比例最高,范围为46.22% ~ 58.04%,平均值为51.13%,其次是径流区,范围为36.22% ~ 58.37%,平均值为42.05%,排泄区和深埋区最小,范围分别为37.61% ~ 41.52%和35.61%~ 42.26%,平均值分别为39.38%和38.28%。从补给区到径流区、到排泄区、到深埋区,随着径流途径增大和硫酸参与溶蚀的比例增加,DIC(溶解无机碳)中来源于土壤CO_2的比例减小,碳酸盐岩来源的碳的比例增加。
长江武汉段4.5 ~ 2.5 ka沉积地层与古洪水标志识别

长江中游近年洪灾频发,武汉江段更是其防洪重点,开展武汉地区的古洪水研究,从而延长古洪水记录,对洪水预测具有重要意义。本文选取武汉地区河谷沉溺湖区SK10钻孔沉积作为研究对象,运用AMS 14C测年技术厘定地层年代,通过粒度和地球化学元素的测定与分析,与文献中记录的古洪水频发期进行对比,建立一套适用于长江武汉段古洪水沉积的识别指标,并对长江武汉段距今4.5~ 2.5 ka的古洪水期进行研究。结果表明: ①基于后湖与长江的分布关系,在钻孔沉积中选取粒度指标( P95、砂含量、平均粒径、黏土/粉砂、(粗粉砂+砂) /黏土)和地球化学指标( Na_2O、Al_2O_3、Fe_2O_3、Rb /Sr、Zr /Rb)作为古洪水频发期识别标志,对武汉地区的洪水频发期沉积有较好的指示作用。②通过指标识别出的古洪水频发期为: 2608±30 a BP、2814±35 a BP、3094±35 a BP、3577±35 a BP、3830 ±35 a BP、3939±35 a BP、4084±35 a BP、4193±35 a BP、4391±35 a BP左右,与文献记录中距今4.5~ 2.5 ka的几次洪水频发期基本一致。
延边和龙地区早侏罗世花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及成因意义

吉林省延边朝鲜族自治州和龙地区早侏罗世花岗岩广泛出露,LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示其形成于195.2±1.3 Ma。地球化学特征表明花岗岩具有高硅( SiO_2 = 73.83%~ 75.55%) 、富碱( Na_2O+K_2O = 7.63% ~8.37%) 、富铝( Al_2O_3 = 13.15%~ 14.25%) 、贫镁、贫钙( MgO = 0.22% ~ 0.43%,CaO = 0.87% ~ 1.41%)的特征,属于高钾钙碱性系列,岩石稀土总量不高( ΣREE= 106.60×10~(-6) ~ 127.8×10~(-6) ),轻稀土分馏系数( La /Sm) N = 5.71~ 11.25,重稀土分馏系数( Gd /Yb)_N = 1.48~ 2.37,Eu为中等负异常( δEu = 0.42~ 0.76),微量元素以富集LREE、Rb、Th、U、K,强烈亏损Sr、P、Ti为特征,指示为壳源岩浆,在构造图解几乎全部落入火山弧花岗岩区,显示可能形成于活动大陆边缘环境。结合延边太平岭地区出现的早侏罗世花岗岩组合到小兴安岭-张广才岭所报道早侏罗世花岗岩及双峰式火山岩组合,共同构成了平行洋壳的俯冲方向的成分极性,表明了俯冲方向,反映了在早侏罗世期间古太平洋板块对我国东北地区北北西方向俯冲的渐进过程。
Fe_3O_4纳米材料的改性研究及在锂离子电池负极中的应用

四氧化三铁凭借其较高的比容量(926 mAh/g)、良好的导电性(σ=2×10~4 S/m)、成本低、自然丰度大、环境友好等优点,在锂离子电池负极材料的研究中占了举足轻重的地位.综述了四氧化三铁作为锂离子电池负极材料的研究情况,主要包括特殊形貌纳米材料及复合纳米材料,指出了对于四氧化三铁作为锂离子电池负极材料存在的问题、亟待解决的方法以及未来的发展方向。
石墨烯太赫兹波段性质及石墨烯基太赫兹器件

石墨烯在太赫兹波段的优异性质,使其在太赫兹源、太赫兹探测和太赫兹调控三个方面都具备广阔的应用前景。主要对石墨烯在太赫兹波段的性质及石墨烯基太赫兹器件的相关研究进行了综述,并对石墨烯在太赫兹波段的应用前景进行了展望。在石墨烯太赫兹波段性质方面,主要介绍了石墨烯的电导模型、静态和超快光谱响应特性,以及表面太赫兹波辐射特性。在石墨烯基太赫兹器件方面,主要综述了基于光、电、磁调控的太赫兹主动器件,石墨烯基超材料的太赫兹调制器,基于阻抗匹配的减反射调控器件,以及可调太赫兹源器件的最新研究进展。
基于风险指引型技术的核电厂定期试验监督要求优化研究

核安全重要设备和系统的定期试验属于核电厂纵深防御设计概念的第二层次防线范畴,其目的是通过执行定期试验来发现设备缺陷或潜在的设备问题。因此制定合理的试验周期以及试验策略对核电厂生产计划、设备可靠性以及优化大修工期具有重要影响。本文结合风险指引型技术在国内、外定期试验监督要求中的研究应用情况,提出了风险指引型技术应用于核电厂定期试验监督要求试验策略和试验周期优化的方法,并举例对上述方法进行验证。分析认为,风险指引型技术应用于核电厂定期试验监督要求优化是一套行之有效的方法,其对于提高核电运营安全性、经济性有着重要的作用,有广泛的应用前景。
核电厂数字化仪表控制系统智能设备接口设计

在核电厂数字化仪表控制系统中使用智能设备可以提高核电厂的故障诊断能力和实时信息监控能力。本文综合考虑核电厂工艺系统特点和测控点分布等因素,设计了不同类型智能设备与核电厂数字化仪表控制系统的通讯接口方案。给出了核电厂数字化仪表控制系统的总体结构和接口方式,详细分析了现场总线型智能设备、第三方成套系统、远程I/O系统、辅控网系统、智能无线网络系统等智能设备接口设计方案。该接口设计方案实现了智能设备与核电厂数字化仪表控制系统的系统集成,提升了核电厂数字化仪表控制系统的控制性能和设备管理能力。
耳针疗法对剖宫产初产妇产后康复的影响

目的:探讨耳针疗法对剖宫产初产妇术后的影响,以期促进产后康复。方法:选取剖宫产分娩的初产妇120例随机分为观察组和对照组,各60例。两组均予术后常规治疗和护理。在此基础上,观察组取耳穴盆腔、神门、交感、皮质下、内生殖器、脾及胃进行毫针直刺,平补平泻,留针30 min,每日3次,两耳隔日交替针刺,连续治疗5 d。记录并比较两组初产妇产后疼痛情况、肛门排气时间,产后出血、尿潴留及便秘发生率和产后平均住院日。结果:观察组产后宫缩痛27例(45.0%)、创口痛25例(41.7%)、乳房胀痛19例(31.7%)及肌肉酸痛11例(18.3%),明显低于对照组的38例(63.3%)、36例(60.0%)、30例(50.0%)及21例(35.0%),差异有统计学意义(均P <0.05)。观察组产后肛门排气时间早于对照组(P <0.05),平均住院日短于对照组(P <0.05)。观察组产后出血、尿潴留及便秘的发生率均低于对照组(均P <0.05)。结论:耳针疗法可有效减轻剖宫产初产妇产后疼痛,同时促进产后排气和缩短住院日,并且降低产后出血、尿潴留及便秘等产后并发症的发生率,有利于产后康复。
一种带探索噪音的深度循环Q网络

结合深度神经网络和强化学习方法的深度Q网络在Atari 2600游戏平台上取得了巨大成功.相较于深度Q网络,深度循环Q网络具有记忆历史信息的能力,在部分游戏上显示出了更好的性能.然而在某些复杂的游戏环境中,一方面深度循环Q网络需要大量的训练时间,另一方面其在动作空间抖动的策略中不能做出合理决策.针对这些问题,本文提出一种带探索噪音的深度循环Q网络(Deep Recurrent Q-Networks with Exploratory Noise, EN-DRQN)模型.与在动作空间的探索方式不同,EN-DRQN在网络空间注入噪音,引起网络输出变化,然后根据该变化选择动作.这种在网络空间的探索可以在未来多个时间步内造成复杂的改变,并通过循环神经网络记忆多步变化,使智能体(Agent)做出的决策更具有战略性.EN-DRQN具有以下特点:一是利用带探索性的噪音进行深度探索以弥补传统策略探索的低效性.噪音来自于噪音分布,通过方差驱动探索,这使得Agent可以发现大量新状态,提供更加丰富的样本,为决策提供有效信息;二是使用改进的双层门限循环单元来记忆较长时间步的历史信息,使Agent能够在延迟奖赏的情况下做出合理的决策.实验结果表明,EN-DRQN模型在Atari 2600游戏平台上的部分战略性游戏以及具有延迟奖赏的游戏上,与动作空间的抖动策略相比,取得了更优的表现.
消栓肠溶胶囊的HPLC指纹图谱及5个活性成分的测定

目的:建立消栓肠溶胶囊HPLC指纹图谱并测定苦杏仁苷、芍药苷、阿魏酸、毛蕊异黄酮苷和藁本内酯的含量,为消栓肠溶胶囊的质量控制提供参考。方法:采用Diamonsil C_(18)(2)色谱柱(4.6mm×250mm,5μm),以乙腈(A)-0.1% 磷酸水溶液(B)为流动相,梯度洗脱(0~5min,8%A;5~12min,8%A → 15%A;12~20min,15%A → 37%A;20~28min,37%A;20~45min,37%A → 50%A;45~65min,50%A → 65%A),流速1.0mL·min~(-1),检测波长220nm(0~30min)和310nm(30~65min),柱温35℃。结果:在特征图谱研究中,共确定消栓肠溶胶囊HPLC指纹图谱21个共有峰,通过与混合对照品比较,指认其中5个指标成分:苦杏仁苷(2号峰)、芍药苷(10号峰)、阿魏酸(14号峰)、毛蕊异黄酮苷(17号峰)和藁本内酯(20号峰),利用相似度软件对12批样品指纹图谱进行分析,各批样品相似度均在0.99以上。在建立的色谱条件下,5个成分分离度良好,方法精密度和重复性RSD均<2.0%,供试品溶液在24h内稳定,各成分具有良好的线性关系和较宽线性范围;12批消栓肠溶胶囊中苦杏仁苷、芍药苷、阿魏酸、毛蕊异黄酮苷和藁本内酯质量分数分别为0.27~0.39、2.54~2.66、2.71~2.79、0.44~0.56和1.47~1.59mg·g~(-1)。结论:所建立的消栓肠溶胶囊HPLC指纹图谱和定量测定分析方法快速、准确,灵敏度高,专属性强,可以有效地评价该制剂的质量。
GC-MS测定莪术中β-榄香烯的血药浓度及大鼠体内药代动力学研究

目的:建立快速灵敏的气质联用(GC-MS)法测定莪术中β-榄香烯在大鼠血浆中血药浓度,并研究 β-榄香烯在大鼠体内的药代动力学特征。方法:血浆样品的处理采用正己烷液-液萃取方法,萘为内标。色谱柱:DB-5毛细管柱(30m×0.25mm,0.25μm);程序升温:初始60℃,保持1min,再以30℃·min~(-1)的速度升温至160℃,保持3min,再以10℃·min~(-1)的速度升温至200℃,保持2min。采用电子轰击离子源及选择离子扫描模式(SIM);选择监测离子:β-榄香烯m/z93,内标m/z128。按β-榄香烯10mg·kg~(-1)灌胃给药后,测定大鼠血浆中β-榄香烯的浓度,并用DAS2.0软件计算药代动力学参数。结果:血浆中β-榄香烯质量浓度在0.05~200.0μg·mL~(-1)浓度范围内线性关系良好(r~2=0.9991),定量下限为0.05μg·mL~(-1);低、中、高3个浓度准确度、日内及日间精密度均小于5%;提取回收率分别为91.7%、105.1%、108.8%;低、中、高3个浓度血浆样品在室温放置12h,4℃冰箱中放置24h及反复冻融4次后均能保持稳定。大鼠灌胃莪术提取液后β-榄香烯药-时曲线符合二室模型;主要药代学参数:AUC_(0-t)为(9.83±1.07)μg·L~(-1)·h,t_(1/2α)为(0.47±0.05)h,t_(1/2β)为(1.82±3.11)h,T_(max)为(2.06±0.37)h,C_(max)为(2.61±0.17)μg·mL~(-1)。结论:该方法简便、准确,专属性强,适用于莪术中β-榄香烯在大鼠体内的药代动力学研究。
异氟醚后处理对大鼠脑缺血再灌注时血管生成的影响及Shh信号通路在其中的作用

目的评价异氟醚后处理对大鼠脑缺血再灌注时血管生成的影响及Shh信号通路在其中的作用。方法清洁级健康雄性SD大鼠32只,6~8周龄,体重220~280 g,采用随机数字表法分为4组(n=8):假手术组(Sham组)、缺血再灌注组(I/R组)、异氟醚后处理组(ISO组)和异氟醚后处理+Shh信号通路特异性抑制剂环巴胺组(ISO+CYC组)。采用线栓法制备大鼠脑缺血再灌注损伤模型,缺血1.5 h,再灌注24 h。再灌注24 h时,行神经功能缺陷评分,然后处死大鼠取脑组织,TTC染色法测量脑梗死体积,尼氏染色法观察病理学变化,Western blot法测定脑皮质神经胶质瘤相关癌基因同源物(Gli1)、血管内皮生长因子(VEGF)和抗人原始造血细胞抗原(CD34)的表达水平。结果与Sham组比较,I/R组和ISO组神经功能缺陷评分和脑梗死体积升高,脑皮质Gli1、VEGF和CD34的表达上调(P<0.05);与I/R组比较,ISO组神经功能缺陷评分和脑梗死体积降低,脑皮质Gli1、VEGF和CD34的表达上调(P<0.05),脑组织病理学损伤减轻,ISO+CYC组上述指标差异无统计学意义(P>0.05);与ISO组比较,ISO+CYC组神经功能缺陷评分和脑梗死体积升高,脑皮质Gli1、VEGF和CD34的表达下调(P<0.05)。结论异氟醚后处理减轻大鼠脑缺血再灌注损伤的机制与激活Shh信号通路,促进血管生成有关。
新近系地热钻孔砂岩孔隙微观分析及渗透特性对比

以南华北盆地和渤海湾盆地新近系明化镇组和馆陶组热储层的砂岩样品为例,进行孔隙特征测试,主要包括X射线衍射、比表面积、微CT扫描及土工实验等,并在此基础上对砂岩的实际渗透性能进行测试。结果表明,随着砂岩泥质含量增加,比表面积和表观孔隙率整体上分别呈增加和降低趋势。砂岩沉积过程中的复杂旋回会造成内部孔隙分布的不均匀性,形成局部狭窄的喉道,削弱渗透能力。高泥质含量的干燥砂岩在渗透实验中容易发生黏土矿物浸水膨胀崩解,从而改变内部孔隙结构,使得测试结果出现较大变化。对于上述孔隙型砂岩,经典渗透率模型难以给出较高的预测精度。在实际地热井开采与回灌过程中,应慎重选取预测模型,并评估其计算结果。
基于Pareto折中解的风电装机规划多目标优化方法

为引导有序有效的风电装机规划,在提高风电场经济社会效益的同时,保证大规模风电接入系统的安全性,提出一种基于Pareto折中解的风电装机规划多目标优化方法。首先建立风电装机规划的多目标模型,研究风电场的经济社会效益及不定量风电消纳后系统负调峰能力的变化。随后通过求解该模型的非支配解,得到其Pareto前沿,并基于模糊理论从前沿中得出折中规划方案。最后,对某省电网实际数据进行仿真求解,从不同角度得出该省风电装机规划方案,供规划工作者参考选取。通过与实际风电装机下的各项数据进行对比,表明该文所提方法对风电规划指导具有一定的参考意义。
基于弃风利用的塔筒电梯储能系统优化配置

针对弃风电量消纳问题和塔筒电梯能耗问题,提出在风力发电场塔筒电梯中,利用储能技术对风资源进行时空转移的优化配置方法。考虑储能受到的约束条件和塔筒电梯运行负荷缺电量,以储能系统成本最低和塔筒电梯负荷缺电率最小为目标,构建储能多目标优化配置模型,采用改进的非支配排序遗传算法(NSGA-II)求出Pareto最优解,确定储能系统优化配置方案。最后,利用达坂城某风电场检修数据进行仿真分析,结果表明该优化配置方案在降低负荷缺电率和成本方面具有显著效果。
不同类型秸秆生物炭的燃烧特性与动力学分析

研究不同热解温度、粒度、种类的秸秆生物炭的燃烧特性,并进行动力学分析。结果表明,随着热解温度升高,秸秆生物炭的固定碳、C和高位热值均增加,综合燃烧指数减小,燃烧向高温区移动,活化能增大。随着升温速率增高,生物炭综合燃烧指数增大,活化能降低。生物炭着火温度为260~395 ℃,燃尽温度为480~555 ℃,500℃制备的生物炭燃烧特性最好,活化能为48~65 kJ/mol。超微生物炭的着火温度、燃尽温度和活化能最低,综合燃烧指数最高,棉花秸秆生物炭更适合作固体燃料。
多种调度模式下的光储电站经济性最优储能容量配置分析

光储联合发电系统是促进大容量光伏电站集中并网的解决方案之一。因现阶段储能造价较高,所以合理配置储能容量是提高光储电站经济性的重要前提。该文对光储电站不同调度模式进行分析,从发电企业的角度出发以净收益最优为目标建立储能容量优化模型。模型中,结合电池循环寿命数据,建立电池损耗成本函数,定量计算储能实际运行成本,同时计及售电收益、考核费用,利用粒子群算法求解净收益最优时的储能容量,并通过多种方案对比,仿真验证模型有效性。最后对影响光储电站经济性的敏感因素进行分析,为光储电站在不同调度模式、不同市场环境下的储能容量选择提供参考信息。
太阳能蓄热式压缩空气储能系统特性分析

为解决传统压缩空气储能系统(CAES)依赖化石燃料以及其他新型CAES透平初温受到限制的问题,提出太阳能蓄热式压缩空气储能(SHS-CAES)系统。对槽式太阳能导热油蓄热式CAES和塔式太阳能熔融盐蓄热式CAES进行热力性能分析,储电折合转化系数分别为78.65%和109.71%,太阳能折算发电效率分别为19.54%和34.43%,说明该系统可有效提高系统储电效率和太阳能利用效率;同时全面揭示系统热力特性随透平初温、储能压力和释能压力的变化规律。
基于矩形贴片天线的应变测量技术

为了研究基于矩形贴片天线的应变测量技术,根据传输线模型,分析了矩形贴片天线与应变间的作用机理,明确了天线辐射单元尺寸受应变影响,可导致贴片天线中心频率发生偏移,且获得了频率偏移量与应变间的线性关系理论表达式.设计3种不同中心频率的矩形贴片天线,利用高频结构模拟器(high frequency structure simulator, HFSS)电磁仿真软件和拉伸应变检测系统,对不同应变状态下,贴片天线中心频率随应变的变化趋势进行了仿真与实验测试.仿真和实验结果表明:贴片天线的中心频率的偏移量与应变之间线性关系明显,且贴片天线的中心频率越高,应变灵敏度越大.利用矩形贴片天线作为应变传感器,可满足结构应变测量要求,为结构健康无线监测研究奠定了基础.
回转油缸载荷谱的编制

为得到掘进机回转油缸的疲劳载荷谱,利用大容量数据记录仪(黑匣子)对回转油缸工作载荷进行测取,采用幅值门限法去除载荷数据中的异常峰值点,对测取的载荷进行预处理,得到经载荷平稳性和各态历经性检验的回转油缸拉动载荷样本数据。采用雨流计数法对回转油缸载荷样本数据进行统计处理,结合大量统计分析经验,对幅值和均值概率分布分别作威布尔分布和正态分布的假设,并对其幅值与均值的分布规律进行了研究,利用卡方检验,对幅值和均值的独立性进行检验,针对均值提出了三模态正态概率分布模型。结果表明:在检验水平0.05的条件下,回转油缸拉动载荷的幅值和均值相互独立;幅值服从形状参数为1.156、尺度参数为3.345的威布尔分布;提出的三模态正态概率分布模型,真实反映出均值的统计特征,实现回转油缸载荷信息的准确识别。为保留回转油缸全寿命周期内的工作载荷特征以反映工程实际,根据回转油缸推拉工况作业时间比例,将回转油缸样本拉动载荷数据的累积频次扩展到5×10~5次循环,基于二维概率分布函数,建立了回转油缸拉动载荷数据8×8级幅均值二维载荷谱。根据疲劳累积损伤理论,应用Goodman方法将幅均值二维载荷谱转化为回转油缸拉动载荷数据8级一维载荷谱,可为回转油缸疲劳寿命预测及疲劳寿命试验提供理论基础。
沁水盆地南部高煤阶煤层气井“变速排采-低恒套压”管控方法

为了提高煤层气井排采管控的科学性,以沁水盆地南部3号煤为研究对象,基于储层气-水运移产出过程和相对渗透率特征,探讨了煤储层气水产出控制机理及其影响因素,通过开展不同尺度裂隙系统内气水运移实验,分析了各类气水产出影响因素的影响模式及主要作用阶段。以降低气水运移影响因素造成的储层伤害、减小各排采阶段渗透率损失为主要目的,建立了适应于沁水盆地南部高煤阶煤层气井的“变速排采-低恒套压”排采控制方法。研究表明,气水产出依次通过基质孔隙、微观裂隙、宏观裂隙和人工裂缝,期间受到毛细管力、有效应力、启动压力和气水相渗等4要素耦合控制,压裂增压后地层毛细阻力明显增大、排水降压后有效应力会导致裂缝闭合、启动压力使气体产出滞后、气水相渗影响流态的稳定。当气井处在不同的排采阶段时,影响排采效率的主控影响因素各不相同。可将煤层气井降压产气过程依据储层压力( P_c)、临界解吸压力( P_(de))、见气压力( P_(jq))与井底流压( P_(jd))的关系划分为4个阶段,认为P_c
巨厚坚硬岩层下基于防冲的开采设计研究与应用

在我国多个分布有巨厚坚硬岩层的矿区,巨厚坚硬岩层运动导致的强矿震和强冲击地压致灾后果严重,治理难度大,已经成为这些矿区矿井安全生产的主要障碍。通过分析巨厚坚硬岩层下冲击地压的发生规律,提出了此类矿井冲击地压存在“关键工作面效应”、“震动诱冲效应”和“冲击震动效应”3个共同特点。“关键工作面”是指该工作面在开采时会导致巨厚坚硬岩层发生断裂和强烈运动,并开始出现强烈的矿震或冲击地压;“关键工作面效应”是指“关键工作面”开采过程中发生的强动力灾害;“震动诱冲效应”是指巨厚坚硬岩层断裂震动在地层中产生的动应力传播到处于高应力状态的煤体上后,诱发的冲击地压灾害,其显现特点是“震源与冲击显现位置不一致”;“冲击震动效应”是指当开采到关键工作面位置后,巨厚坚硬岩层的传递压力将急剧增加,当部分煤体达到发生冲击的条件时即可发生冲击,同时引起能量巨大的震动,这类冲击的显现特点是“震源与冲击显现位置一致”。采用覆岩空间结构理论、地表沉陷观测、微震和应力监测数据,提出了辨识关键工作面的方法;阐述了山东能源集团3个不同类型巨厚坚硬岩层冲击地压矿井采用保护层开采、负煤柱设计、关键工作面确定与参数设计、避开震动损害边界开采设计、小煤柱设计和顺序开采工作面参数优化设计等综合方法,实现防冲安全的具体做法。
平顶山矿区深部矿井动力灾害预测方法与应用

煤与瓦斯突出、冲击地压等矿井动力灾害严重威胁着我国深部矿井安全高效生产,当前总体缺乏准确的预测理论与方法。为了提高平顶山矿区深部开采阶段动力灾害发生的预防与治理水平,在分析矿区自然地质动力条件的前提下,以平顶山东部矿区为研究目标,基于最大主应力、应力梯度等因素对矿区动力灾害发生的潜在危险进行了预测分区,发现地形曲率对平顶山东部矿区的煤与瓦斯突出概率产生较大影响。平顶山东部矿区的正曲率半径范围内煤与瓦斯突出比率占总突出次数的80.21%。同时,基于煤与瓦斯突出系统的能量特征,确定了平顶山东部矿区煤与瓦斯突出的临界能量为106 J。在前期利用地质动力区划方法划分Ⅰ~Ⅴ级活动构造的研究基础上,进一步考虑开采活动作用的影响,明确目标煤层、目标采区动力灾害发生的模式,进行动力灾害二级预测。对八矿、十矿和十二矿规划区域划分Ⅵ级和Ⅴ级断裂构造,确定该区域断裂构造的分布特征和相互作用关系,建立相应的空间信息分析系统,分析活动构造的活动规律,发现平顶山东部矿区的煤体瓦斯主要受控于褶曲构造、断裂构造和构造之间的复合、联合、组合等地质构造。煤与瓦斯突出事故发生在地质构造带的次数占总次数的69.6%。同时,确定了平顶山东部矿区的区域断裂构造的分布方式,Ⅵ级和Ⅴ级活动断裂区煤与瓦斯突出的局部分布特征。
深部承压水上含隐伏构造煤层底板渗流路径扩展规律

针对邯邢矿区矿井开采深度逐渐加深与采动影响下隐伏构造活化而导致底板奥灰层突水威胁日益加重的问题,研究大采深、高水压条件下含不同隐伏构造类型底板高承压水的始渗条件和渗流路径扩展规律,以确定矿井底板突水条件及重点治理区域。从开采扰动、隐伏构造、承压水共同作用角度分析,根据典型突水矿井地质条件及突水原因分析,建立了含隐伏导含水构造的概化力学模型,通过断裂力学理论得出了含水裂隙的起裂条件、抗渗透强度及由主应力表达的裂隙扩展判据,应用弹性力学边界荷载在半无限板内传播的经典求解方法推导得出了采动应力与承压水压力耦合作用下含隐伏构造煤层底板的垂直应力、水平应力和剪切应力表达式,在所得应力分量基础上通过应力张量的不变量求解应力状态方程得到含水裂隙扩展判据中的主应力表达式,以邯邢矿区典型突水矿区地质与开采参数为例进行算例分析,通过编制Matlab计算程序计算得出底板裂隙的扩展路径。进而采用可模拟岩石破裂声发射且裂隙扩展可视化效果较好的RFPA数值软件进行验证分析,再现了底板渗流路径演化过程。理论计算与数值分析结果表明:隐伏构造的局部应力扰动作用影响了渗流路径的扩展方向,使3种类型底板分别呈现出不同的渗流路径,对于完整型底板,渗流裂隙由奥灰承压水层顶界面至采空区两侧边界呈“正八字”形向采空区扩展;对于隐伏陷落柱型底板,渗流裂隙沿陷落柱顶界面呈“倒八字”形向上发散式扩,至底板28 m深度时与采动裂隙贯通而停止扩展,其延线分别指向采空区两侧边界展;而对于隐伏断层型底板,渗流裂隙则沿断层延线的反向扩展,至底板30 m深度时与采动裂隙贯通而停止扩展,其延线指向工作面后方,在底板含水裂隙自下而上与底板采动裂隙自上而下联合扩展作用下最终贯通形成底板奥灰水至采煤工作面的渗流通道。基于理论计算和数值模拟得出的底板承压水渗流路径扩展规律,在实际工程中可结合微震监测技术来实时动态捕捉煤层底板隐伏导含水构造活化的前兆信息,进而实现底板突水路径的预测预报和快速重点区域治理。
特厚坚硬煤层超大采高综放开采支架-围岩结构耦合关系

针对榆神矿区坚硬特厚煤层综放开采所面临的顶煤悬顶距长、冒放性差、采出率低和采放不协调等问题,探讨了机采割煤高度6.0 m以上的超大采高综放开采可行性和必要性,分析超大采高综放开采支架-围岩耦合关系,在支架-围岩强度、刚度和稳定性耦合的基础上,提出超大采高综放开采支架-围岩结构耦合理论.从液压支架与围岩相互作用机理角度,阐释了支架-围岩支护系统“小结构”初次耦合主动支撑和“大结构”二次耦合被动承载概念和理论,分析了围岩“大、小结构”耦合对工作面围岩支护效果和适应性的影响,指出综采放顶煤液压支架结构设计除需满足“小结构”支护系统适应“大结构”周期性破断失稳形成的强动载矿压外,还需考虑液压支架结构(特别是放煤机构结构)对顶煤冒放运移规律和支架载荷演化过程的影响,通过支架结构与顶煤冒放结构耦合实现顶煤顺利放出,提高顶煤采出率.采用理论分析、相似模拟、数值模拟和现场调研等研究方法,分析了坚硬顶煤冒落和放出结构以及冒放过程的成拱机理,讨论了液压支架结构高度对矿山压力显现强度、顶煤冒放结构和资源采出率的影响,研究了放煤机构结构对顶煤成拱结构的影响,以及放煤机构结构对顶煤的二次破碎作用,提出了强力放煤机构结构改进和优化策略,并对破煤机理和效果进行探讨,以期为相似坚硬特厚煤层综放开采支架-围岩耦合提拱理论指导和借鉴.
打造我国主体能源(煤炭)升级版面临的主要问题与对策探讨

我国“相对富煤、贫油、少气、缺铀”的能源禀赋特征决定了煤炭资源作为我国主体能源的地位在短期内不会改变;同时,相对丰富的煤炭资源仍然是我国目前稳定供应最有保障、成本可接受的优势能源矿产,抛弃以煤为主的现实能源选择去解决中国的能源问题,是本末倒置,是不现实、不科学、不明智的,应该有清醒的认识;可以说,煤炭产业虽然不是“朝阳产业”,但短期内也决不会变成“夕阳产业”。但是,应该看到煤炭资源在过去的地质勘查、开发和消费利用全生命周期过程中带来了环境污染、生态损害、资源浪费、超高排放等诸多问题。因而,在新时代我国煤炭工业的发展必将发生重大变革,以科学化、安全化、生态化、高效化、标准化、数字化、和谐化和智能化等为特征的科学勘查和开发及清洁化、低碳化的消费利用方式,将是实现我国煤炭工业可持续发展的必由之路。针对我国煤炭工业面临的挑战和机遇,分析了煤炭资源从地质勘查到开发和利用全生命周期过程中的现状与存在问题,制定了打造我国主体能源(煤炭)升级版的战略思路,提出了在实现我国主体能源(煤炭)升级版过程中面临的十一大关键科技难题,即:煤炭资源在地质勘查过程中的综合协调、绿色、深部、智慧难题和开发过程中的绿色化、安全、采出率、职业健康、高效益难题以及消费利用过程中的清洁化和低碳化难题,并探讨性地提出了相应的解决对策措施,对推动我国从煤炭生产大国转变为煤炭工业强国的转型升级、破解我国目前经济社会发展与生态环境保护之间的尖锐矛盾,具有指导意义和实用价值。
黏合剂的合成及其在分散蓝79微水印花中的应用

为降低分散染料直接印花废水废渣排放量,采用预乳化种子半连续乳液聚合法,以八甲基环四硅氧烷、丙烯酸丁酯、丙烯腈、苯乙烯、甲基丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺为主要原料,制备了4种有机硅改性聚丙烯酸酯乳液。借助红外光谱、X射线光电子能谱表征了黏合剂的结构和性能;考察了黏合剂在液体分散蓝B-79微水印花中的作用;对比了微水印花和常规直接印花的后处理对废水排放及色牢度的影响。结果表明:黏合剂2和3应用于直接印花可提高染料固着率;微水印花织物仅需要80 ℃水洗,皂洗色牢度和干/湿摩擦色牢度都达4~ 5级;其废水化学需氧量值、残渣量和残留染料浓度仅是分散蓝H2GL直接印花的1 /20、1 /5和1 /25,是一种绿色环保印花工艺。