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氧化铅悬浊液灌注造影在皮瓣微血管研究中的应用

目的探讨氧化铅悬浊液在皮瓣微血管造影中的方法和效果。方法取8周龄无特定病原体(SPF)级Wistar大鼠18只(购自北京维通利华实验动物技术有限公司),随机分为6组。颈动脉插管后通过生物信号采集与处理系统测量大鼠收缩压,以生理盐水配制25%、30%、35%、40%、45%和50%共6组不同浓度的氧化铅悬浊液,分别对各组大鼠进行血管灌注并根据波意尔定律计算灌注压强。灌注成功后将大鼠标本冷冻24 h进行全身X线摄影,随后解剖腹部皮瓣进行大体观察及X线微血管摄影,并对收集整理的数据进行t检验。结果氧化铅悬浊液灌注压强均高于大鼠收缩压,灌注压强/大鼠收缩压随氧化铅浓度的增加显著升高(25%, 1.34 ±0.11;30%, 1.86 ± 0.33;35%, 2.16 ±0.21;40%, 3.37 ±0.93;45%, 7.29 ±0.59;50%, 13.65 ±0.87),组间差异有统计学意义(t=3.520、3.190、1.950、14.860、16.350,P<0.05)。18只大鼠均灌注成功,浓度为35%和40%的各组皮瓣微血管显影清晰,效果最好。结论氧化铅悬浊液灌注造影操作简单、安全,对皮瓣血管有较好的显影效果,可作为传统方法的替代和补充。浓度应配制在35%~40%为宜,且需要在较短时间内迅速匀速推注灌注液。
运动员运动生理生化指标与体育木地板运动功能的相关性

【目的】从运动员与体育木地板的相互作用关系出发,研究运动员运动生理生化指标与体育木地板运动功能的相关性,构建一种基于运动员运动生理生化指标比较体育木地板运动功能性的方法。【方法】选用3种典型结构型式(双层龙骨结构、单层龙骨结构和可拆装式结构)体育木地板,在设定的2种运动强度(心率为每分钟110~ 120次的低强度运动和170~ 180次的高强度运动)和固定运动模式下,采集运动员运动相关生理生化指标,包括即时血乳酸、主观感觉评价和血清肌酸激酶等,利用方差分析和非参数分析方法判定检测值之间是否存在显著差异。【结果】1)固定运动模式条件下,体育木地板结构型式和运动强度对运动员的即时血乳酸具有显著影响,低强度运动条件下,双层龙骨结构体育木地板上运动员的即时血乳酸明显高于其他2种结构型式体育木地板; 2)采用岗奈尔·鲍格主观体力感觉等级表评定运动员完成规定运动后的主观感觉,在低强度运动条件下双层龙骨结构体育木地板上运动员的主观感觉最累,体力感觉等级高于其他2种结构型式体育木地板; 3)固定运动模式条件下,体育木地板结构型式和运动强度对运动员血清肌酸激酶的影响不明显。【结论】运动员运动生理生化指标与体育木地板运动功能间具有相关性,基于运动员运动生理生化指标比较体育木地板运动功能性的方法是可行的。该方法是在低强度运动条件下,运动员在不同结构型式体育木地板上完成连续跨栏运动,检测运动员的即时血乳酸和主观感觉,采用方差分析方法或非参数Kruskal-Wallis检验分析即时血乳酸,并判定不同结构型式体育木地板上运动员即时血乳酸之间是否有明显差异,结合主观感觉数值从大到小可对不同结构型式体育木地板的功能性进行排序。
中亚热带典型林分空间结构对土壤养分含量的影响

【目的】研究林分空间结构对土壤养分含量的影响,揭示影响土壤养分含量的主导空间结构因子,为以改善森林土壤养分含量为目标的森林空间结构优化措施的制定提供理论依据。【方法】以中亚热带人工针叶纯林、人工阔叶纯林、人工阔叶混交林、人工针阔混交林、天然次生林和竹林6种典型林分为研究对象,在比较其空间结构与土壤养分含量差异的基础上,运用Pearson相关系数、多元线性回归分析和典型相关分析法分析林分空间结构对土壤养分含量的影响。【结果】天然次生林的林分空间结构在整体上最优,其土壤有机质和氮磷含量也最高,其他5种人工林分的空间结构和土壤有机质、氮磷钾含量的优劣排序随着指标的改变而改变,没有呈现出规律性; Pearson相关分析表明林分混交度、角尺度和林层指数均与土壤有机质、全氮和有效磷含量显著正相关(P<0.05);多元线性逐步回归结果显示混交度和林层指数是影响土壤有机质和有效磷含量的主导因子,而影响土壤全氮含量的林分空间结构主导因子只有混交度;典型相关分析表明第一组典型变量的相关系数为0.951,属于强相关(P< 0.01), 说明林分空间结构与土壤养分整体上相关程度极显著;典型载荷分析进一步表明在对土壤养分的整体影响力上,混交度和林层指数起着决定作用。【结论】从数量有限的样地调查结果来看,研究地点的林分空间结构显著地影响着土壤养分含量,对土壤有机质、有效磷含量及土壤养分整体水平起决定作用的均是混交度和林层指数,而对土壤全氮含量水平起决定作用的只有混交度。因此,欲提高土壤有机质、有效磷含量水平或土壤养分含量整体水平,应采用调整林分树种结构和林层结构的综合经营措施;而要提高土壤全氮含量,只需选择调整树种结构的经营措施。
川西Ys1井峨眉山玄武岩岩相旋回及储层特征

综合Ys1井的钻井、录井、测井、岩心岩屑鉴定、储层分析等资料,分析探讨了该井峨眉山玄武岩岩石学特征及储层特征。研究表明:Ys1井中揭示的峨眉山玄武岩类型以火山熔岩为主、火山碎屑熔岩和火山碎屑岩次之,少量的玄武玢岩,玄武岩厚258m;岩性组合表明火山岩相主要发育溢流相,也见喷溢相、爆发相及次火山岩相,纵向上构成14个岩相,归并为3个喷发旋回;火山岩储层具中高孔低渗性,储集空间按成因分为火山岩原生孔缝(气孔、残余气孔、原生收缩缝隙)和次生孔缝(晶内溶蚀孔、基质溶蚀孔、次生矿物溶孔、微溶孔、杏仁体溶孔、构造裂隙、残余构造裂隙、风化淋滤孔缝)两类;该套储层经历了火山冷凝作用、火山热液作用、表生作用、埋藏作用等多个成岩阶段,总体上表现为各个成岩阶段流体的进入使原生孔—洞—缝充填储集空间减少;由此认为火山岩储层主控因素为岩性、岩相、次生溶蚀-充填作用。Ys1井位于四川盆地西部地腹,油气显示良好,初步展现了四川盆地西部峨眉山玄武岩储层勘探新领域,拓展了峨眉山玄武岩在四川盆地西部地腹分布范围。
存在肾小动脉微血管病变且非高血压IgA肾病患者的临床病理特点和预后分析

目的总结和分析非高血压的IgA肾病(IgA nephropathy, IgAN)合并肾小动脉微血管病变(microangiopathy,MA)患者的临床病理特点和预后。方法抽取北京大学第一医院IgAN前瞻性队列人群中非高血压成人患者,重新进行病理阅片,根据肾小动脉病变,分为MA组、动脉硬化病变(AS)组和无血管病变组,分析其临床病理及预后特点。复合肾脏终点事件包括终末期肾病或估算肾小球滤过率(eGFR)下降≥30%。采用Cox回归模型分析预后的危险因素。结果共420例IgAN患者被纳入本研究,其中37(8.8%)例患者合并MA, 134(31.9%)例合并AS,其余249例无血管病变。相对于AS组或无血管病变组,合并MA的患者尿蛋白量更严重[1.47(1.08,2.84) g/d比1.31(0.68,2.56) g/d、1.04(0.55, 2.00) g/d, P=0.002],肾功能更差[eGFR:(75.3±26.5)ml·min~(-1).(1.73 m~2)~(-1)比(85.7±27.0)ml·min~(-1).(1.73 m~2)~(-1)、(98.6±24.8) ml·min~(-1)·(1.73m~2)~(-1),P<0.001],并有更高的节段性肾小球硬化和(或)球囊粘连(Sl)、肾小管萎缩/间质纤维化(T1/2)、细胞/细胞纤维新月体病变(C1/2)比例(均P<0.05)。随访期间,合并MA的患者发生终点事件比例更高[54.1%比33.6%、32.9%,χ~2=6.491,P=0.039]。Cox多因素分析模型显示,MA是IgAN发生进展的独立危险因素(HR=1.872,95%CI 1.044~ 3.357,0.035),而其他类型血管病变不影响预后。结论非高血压IgAN患者合并MA不少见,这提示高血压并非导致IgAN血管病变的唯一危险因素。
早晚稻不同品种甲烷排放的差异与根系特性的相关分析

【目的】本文探索了不同水稻品种间的甲烷排放差异与根系特性的相关性。【方法】以早晚稻各6个品种作为研究对象进行水培试验,观测其不同时期的甲烷排放速率与根系特性,并作了相关分析。【结果】不同早晚稻品种间甲烷排放速率存在显著差异,全生育期早稻甲烷排放速率最高的是陆两优996,最低的是中早39,相差0.186mmol·m~(-2) s~(-1);晚稻品种甲烷排放速率最高的是玉针香,最低的是Y两优1号,相差0.282mmol·m~(-2) s~(-1)。早晚稻的甲烷排放速率与根氧化力、根孔隙度均存在显著正相关关系(P <0.05);此外,早稻甲烷排放速率与根系活跃吸收面积、根系总吸收面积均呈极显著负相关关系(P <0.01);而晚稻甲烷排放速率与根系活跃吸收面积、根系总吸收面积则呈极显著正相关关系(P <0.01) 。【结论】早晚稻根系特性与甲烷排放速率之间的相关性表现出不同的特点,综合结论得出:根系活力、根孔隙度是影响水稻甲烷排放的根系关键指标。其中常规早稻品种、杂交晚稻品种呈现低排特征,为种植水稻低甲烷排放品种提供选择。
深埋3孔小净距隧道围岩压力计算方法及其工程应用

基于普氏理论,考虑开挖顺序以及中岩柱主要具有的承载松散岩土体和抑制围岩变形作用,提出3孔小净距隧道围岩压力的计算方法,并分析净距和开挖跨度对围岩压力分布规律的影响。通过与八达岭长城站3孔小净距隧道围岩压力实测值对比,验证计算方法的合理性和有效性。结果表明:中洞受力状态最为不利,边洞内侧围岩压力显著大于外侧;净距一定时,中洞或边洞跨度增大不仅导致各自洞室围岩压力增大,且会导致相邻洞室围岩压力增大;随净距增大,围岩压力逐渐降低并接近规范计算单洞值;Ⅴ级围岩段实测围岩压力约是Ⅲ级围岩段实测值的3倍,净距相同时,Ⅴ级围岩比Ⅲ级围岩更易形成极限承载拱;围岩压力理论计算值的偏差率在10%~25%。根据围岩压力的理论值和前期监测值,主动对隧道采取超前加固与加大锚杆长度,使实测围岩压力减小30%,可保障隧道施工安全。
兰州地铁地温分布特性及其演化规律

以兰州地铁所在地区为研究对象,实测地铁隧道开挖前的地温(简称为初始地温),根据实测数据,提出地铁初始地温预测模型公式。采用非稳态传热的数值模型,分析运营条件下地铁隧道围岩温度的演化规律。结果表明:兰州地铁初始地温随环境气温和埋深的变化而变化;年变温层位于自地表至埋深12m处;年恒温层位于埋深12m及其以下,温度为15℃左右;年变温层中,1年内初始地温变化规律与环境气温变化规律相似,近似呈正弦曲线状分布,但存在相位滞后的现象;1年中初始地温的振幅随埋深的增大呈指数下降趋势。在隧道内空气与围岩之间热交换中,兰州地铁隧道围岩的温度及其梯度、热透厚度(未达到极限时)均与隧道内环境温度、热交换时间成正相关关系,但与距隧道内壁的距离成负相关关系。
高速列车隧道内等速交会对车辆动力学性能的影响

基于风压载荷空气动力学控制方程,利用计算流体力学软件FLUENT,分析高速列车在不同线间距隧道内,以不同速度级等速交会时的车体表面风压和受到的气动力;将隧道内交会时受到的气动力以时程荷载的形式施加到车辆动力学模型中,分析其对各项车辆动力学性能的影响规律,并进行安全性和平稳性指标分析。结果表明:列车在隧道内等速交会时,头车所受的气动阻力、升力、横向力最大;高速列车表面所受的风压极值与速度的2.2~2.3次方成正比,所受的气动阻力、升力、横向力与速度的1.8~2.4次方成正比;隧道内高速交会对车辆安全性指标影响不大,仅在交会瞬间产生较大的车体横向振动,当运行速度达到400km·h~(-1)时各项安全性、舒适性指标均满足限值要求。
基于双向变流装置的城市轨道牵引供电系统潮流计算

基于双向变流装置输出外特性,分析电压调整率与下垂率的关系;以电压源换流器模型为基础,建立考虑下垂输出外特性的双向变流装置计算模型;采用交直流一体迭代潮流算法,进行含双向变流装置的城市轨道牵引供电系统潮流计算。以某地铁工程为例,列车采用6B编组,最高时速为80km·h~(-1),研究双向变流装置下垂率和空载电压对峰值功率、牵引网网压和钢轨电位的影响。结果表明:随着输出外特性中下垂率的增长,双向变流装置峰值功率需求降低,但牵引网网压波动加剧,钢轨电位提高;当空载电压在1 500~1 650V范围内、下垂率为0.055~0.06时,全线牵引降压混合所整流工况的峰值功率最大在7 146~7 320kW之间。在实际工程中,应选取适当的下垂率和电压调整率,允许部分功率跨区间传输,以降低双向变流装置的安装容量,同时兼顾牵引网网压和钢轨电位的控制需求。
我国国家储备林PPP模式适用条件与推广策略

建设国家储备林能够缓解国家木材供应的紧张局面,对于我国林业项目的发展具有至关重要的作用,但国家储备林项目始终面临着贷款难、融资模式单一等融资困境。PPP模式非常适合国家储备林项目,却并未被大范围推广。文中通过分析目前国家储备林项目PPP可用的几种模式,提出PPP模式的适用条件,找到相关制约因素,最后提出解决方法与应用推广策略。
无人机在林业灾害监测中的应用

近年来,随着无人机和图像处理等新兴技术的发展,新技术克服了传统林业灾害监测中存在的诸多缺点,具有显著优势。但这些新兴技术尚未出现经典解决方案,在设备选型、数据处理等许多环节仍存在较高的技术门槛。文中通过收集整理国内外相关研究成果,从无人机林业灾害监测技术发展历程、机载传感器选择、图像处理技术流程等方面总结该技术应用关键点,以期为相关研究提供参考。
林地重金属污染的微生物修复机制

林地在维持森林生态系统稳定、保护物种多样性、促进经济发展及保障人民生活等方面起着重要作用。但如今大气干湿沉降、矿区及工业生产污染以及有机肥超量施用等造成的重金属污染问题正日益威胁着森林生态系统正常功能的发挥。微生物在林地重金属污染修复方面具有明显效果,对其修复机制进行研究具有重要的理论意义。文中综述林地重金属污染物的来源及微生物修复机制,介绍微生物对重金属的吸附、累积,通过代谢过程对重金属进行氧化、还原、甲基化、去甲基化等生物转化,以及通过矿化、络合作用钝化重金属来修复重金属污染等修复机理,并提出研究展望,以为后续林地土壤微生物修复提供参考。
铜陵某富硫尾矿库周边土壤重金属污染特征及风险评价

铜陵某尾矿库堆积大量富硫尾矿,为研究其氧化状况及对周边土壤的污染情况,在尾矿库和周边采集尾矿及土壤样品,测试分析尾矿及土壤样品典型重金属(Hg、As、Cr、Cd、Pb、Zn)含量和赋存形态,并基于单因子污染指数法和内梅罗综合污染指数法对土壤污染状况进行了评价。结果表明:(1)尾矿中Fe_2O_3平均占比达到38.08%(质量分数,下同),S平均占比达到5.34%;(2)尾矿库周边土壤中Cd、As、Zn、Hg严重超标,分别为《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618-2018)风险筛选值的6.3、3.7、1.8、1.5倍;(3)土壤中重金属主要以残渣态形式存在,但Cd、Hg、Zn的非残渣态平均占比均达到25%以上,生物有效性较高,对周边环境存在潜在危害;(4)两种污染指数法评价结果表明,尾矿库周边土壤以Cd、As、Zn污染为主,该富硫尾矿库已对周边环境造成重度污染。
农用地重金属污染植物提取修复技术研究进展

农用地重金属污染具有污染范围广、风险筛选值和风险管制值相对较低等特点,使常规土壤修复技术如客土法、化学淋洗法、固化稳定化等的应用受到限制,植物提取技术是修复农用地重金属污染的有效手段。介绍了富集植物种类、超富集植物的评判依据、富集植物对重金属提取机制,重点分析了植物提取技术在农用地修复应用中的效果、影响因素、存在的问题及强化措施,最后对植物提取技术修复重金属污染农用地的未来发展方向进行了展望。
不同装煤方式和炭化室高度的焦炉周边环境空气总悬浮颗粒物碳组分特征

研究了山西省4座典型焦炉周边环境空气中总悬浮颗粒物(TSP)碳组分特征,分析了不同装煤方式和炭化室高度对其的影响。结果表明:(1)焦炉周边环境空气中TSP质量浓度为711.95~2 938.41 μg/m~3,其中有机碳(OC)、元素碳(EC)的质量浓度分别为189.45~595.90、285.38~806.71 μg/m~3,总碳占TSP的质量分数为44.81%~67.45%;捣固焦炉周边的TSP及其碳组分浓度高于顶装焦炉,炭化室高度越高的焦炉周边环境空气中TSP及其碳组分浓度越低。(2)4座焦炉周边环境空气TSP中OC和EC质量比为0.66~1.04,说明焦炉周边环境空气中碳组分以一次污染为主。(3)4座焦炉周边环境空气TSP中碳组分的分歧系数为0.092~0.490,均小于0.5,总体来说装煤方式和炭化室高度都对焦炉周边环境空气TSP中碳组分的分布有一定影响,特别是装煤方式和炭化室高度都不同的焦炉周边环境空气TSP中碳组分差异较大。
南海湖非冰封期浮游植物群落生态特征及其与环境因子关系

分别于2017、2018年的非冰封期(5-10月)对南海湖的浮游植物群落和环境因子进行了调查。共发现浮游植物7门80属157种(含变种),其中绿藻门种数最多,其次是硅藻门和蓝藻门,时间上7月最多、10月最少,空间上呈东高西低、南高北低的趋势。浮游植物密度为23.35×10~6~126.00×10~6个/L,平均值为66.78×10~6个/L。主要优势种有微小平裂藻(Merismopedia tenuissima)、水华束丝藻(Aphanizomenon flosaquae)和螺旋弓形藻(Schroederia spiralis)。南海湖水质总体处于中污染状态。冗余分析表明,TN、TP、pH和温度是影响浮游植物分布的主要环境因子,绿藻门与TN关系密切,蓝藻门与TP、温度关系密切,硅藻门与pH关系密切。
嘉兴市大气污染特征及区域传输影响研究

对嘉兴市2013-2017年的大气污染特征进行了分析,同时研究了区域传输对其PM_(2.5)、PM_(10)、NO_2和SO_2的影响和嘉兴市O_3生成的主要原因。结果表明,自2013年以来嘉兴市PM_(2.5)逐年下降,重度污染及以上天数逐年减少,环境空气质量总体呈逐年好转趋势。截至2017年,PM_(10)、NO_2、SO_2和CO均已达到《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)二级标准,但PM_(2.5)和O_3仍未达标。2017年,周边地区(苏州市、湖州市、上海市、杭州市、绍兴市和宁波市)对嘉兴市PM_(2.5)、PM_(10)、NO_2和SO_2的传输贡献分别为36.2%、31.9%、25.6%、26.7%,季节差异较大,建议根据区域传输的季节性变化,制定针对性的联防联控措施。嘉兴市O_3污染主要受挥发性有机物(VOCs)控制,应重点控制VOCs排放,辅以控制NO_x排放。
可见光活化过硫酸盐降解双(2-氯乙基)醚

研究了不同活化方式下过硫酸盐对双(2-氯乙基)醚(BCEE)的降解效果,重点考察了可见光活化过硫酸盐降解BCEE体系中过硫酸钠投加量、BCEE初始浓度、初始pH以及无机阴离子和腐殖酸对反应的影响。结果表明,酸性条件下BCEE的降解效果较好,且随着过硫酸钠投加量增大或BCEE初始浓度减小,BCEE的降解率提高。反应最佳条件为BCEE质量浓度4 mg/L、过硫酸钠投加量20 mmol/L、溶液初始pH调至3,降解过程符合一级动力学方程。溶液中存在CO_3~(2-)、HCO_3~-或Cl~-均对BCEE的降解有抑制作用,加入腐殖质则会促进BCEE的降解。通过液-液萃取进行前处理,使用气相色谱/质谱分析检测出3种降解中间产物,分别为1,2-二氯丙烷、氯甲酸异丙酯和氯甲酸氯乙酯。
西黄丸对大鼠乳腺上皮细胞凋亡及ER、PR表达的影响

目的研究西黄丸(xihuang pills)对雌二醇(estradiol, E_2)、孕酮(progesterone,P)诱导的大鼠乳腺上皮细胞凋亡和雌、孕激素受体表达的影响,探讨其抗乳腺增生机制。方法采用不同浓度西黄丸含药血清处理E_2、P诱导增殖后的大鼠乳腺上皮细胞,CCK-8法检测(24、48、72 h)细胞增殖情况;Annexin V-FITC/PI双染后结合流式细胞术检测细胞凋亡;免疫组化法检测Bax、Bcl-2光密度值;蛋白免疫印迹技术检测雌二醇受体α(ERα)、雌二醇受体β(ERβ)、孕激素受体(PR)蛋白表达量。结果西黄丸含药血清可明显抑制E_2、P处理后的大鼠乳腺上皮细胞增殖(P<0.05),并诱导其发生凋亡,影响凋亡相关蛋白Bcl-2、Bax的表达(P<0.05),并有效抑制雌激素受体ERα、ERβ的表达。结论西黄丸通过调节相关凋亡蛋白诱导乳腺上皮细胞凋亡,并能调节乳腺组织雌孕激素分泌,影响乳腺的增生与复旧,对治疗乳腺增生有重要意义。
HVDC换相失败时受端电网的电压与频率联合控制策略

文中研究了直流换相失败时,HVDC受端电网的电压与频率联合控制策略。直流换相失败会引发直流功率的短暂中断,导致受端电网交流电压与频率的大幅波动。因此,亟需快速的有功与无功支撑。本文提出了一种调相机-储能联合系统的控制策略,通过设置合理的控制参数来实现协调性。该策略能快速提供大量的有功无功,减小电压与频率的跌落,加速直流输电系统发生换相失败故障后的恢复过程。仿真结果表明该策略能实现有功无功输出目标在储能和调相机之间的合理分配,减小直流换相失败对受端电网的冲击。
基于时频特征分析的变压器有载分接开关运行状态识别

为了对变压器有载分接开关的运行状态进行识别,该研究首先对其运行状态和故障特征进行总结分析,针对分接开关运行过程中产生的振动信号,利用集合经验模态(EEMD)分解为多个固有模态函数分量(IMF),再经过希尔伯特变换法,结合能量熵提取得到基于时频分析的特征向量。将特征向量输入自适应遗传算法(AGA)优化的BP神经网络模型中进行故障识别,并进行数据仿真,与相空间重构后提取的特征向量(PPDC)进行对比,验证不同网络模型下,所提方法的识别准确率和收敛速度。结果表明,以PPDC故障样本作为模型输入时,AGA算法优化前后的BP神经网络模型的识别准确率分别为81.68%和88.32%,收敛次数为981和363,当以基于时频特征提取的故障样本作为模型输入时,AGA算法优化前后的BP神经网络模型的识别准确率分别为91.66%和96.68%,收敛次数为349和159,AGA算法可显著提高BP神经网络模型的性能。由此可见,可将时频特征提取方法与AGA-BP神经网络结合,实现有载分接开关运行状态的有效识别。
开关柜局部放电检测技术应用

文中分析了一起典型的某变电站高压室内开关柜局部放电缺陷案例。通过暂态对地电压(TEV)、超声波测试数据较往年数据突增判定该高压室存在异常局部放电信号。为实现故障位置的精准定位,综合采取了暂态对地电压(TEV)定位法、超高频(UHF)局部放电检测与定位方法;结合该型号开关柜的内部结构给出了故障位置范围,并通过停电检查确认了缺陷诊断分析的正确性。测试表明:对于内部缺陷TEV检测较超声波检测灵敏;随着检测距离增大,UHF信号及TEV信号幅值均减小,可通过该原理进行局放源定位;随着检测距离增大,UHF信号及TEV信号到达时间变长。给同类案例的处理积累了经验。
从一起故障看小型化对GIS灭弧室绝缘性能的影响

局部放电是引发GIS设备绝缘故障的主要原因之一。文中结合某厂家252 kV GIS灭弧室模块的一起绝缘故障,针对该厂家制造的两种不同型号产品(原型产品和小型化产品,结构相似,尺寸和布置有所不同)的GIS灭弧室模块,建立了三维有限元电场仿真计算模型,计算了雷电冲击电压下GIS灭弧室处于分、合闸不同位置时的电场分布,量化比较了两型产品灭弧室在电场分布规律方面的差异性和相似性,并分析了灭弧室内容易发生放电击穿和沿面爬电的关键区域。通过研究,评估了小型化对GIS灭弧室绝缘性能的影响,该研究结果可为GIS产品的设计优化和运行维护提供参考。
220 kV电力电缆线路合闸操作过电压分析

在一侧断路器断开状态下,某220 kV电缆线路线遥控合闸后两套纵联保护动作事故跳闸。巡检发现,该电力电缆C相接头击穿。为探究电力电缆在合闸过程中的过电压情况,分析事故原因,对修复后的电缆线路进行与事故情况同一状态下的线路投切试验,监测投切过程中的电压和电流情况。同时,针对线路空载合闸过程中电缆沿线各处可能存在的过电压情况,采用电磁暂态计算程序PSCAD,对该电缆线路合闸过电压进行仿真分析计算。最后,针对实测和仿真结果提出了运维对策。
红外精确测温技术在电力设备状态检修中的应用

红外精确测温技术在电力系统中应用非常广泛。研究电力设备红外图谱并配合其他检测手段,可以准确判断设备故障部位和类型,为检修工作提供指导。本文总结了红外精确测温技术在发现各类电力设备发热缺陷中的应用,并根据工作中发现的两起典型电压致热型缺陷图谱,初步判断了缺陷成因,电气试验及解体检查结果分别验证了两个案例中红外测温结论即绝缘子发生劣化和套管内部存在结构缺陷,为电力设备状态检修提供了典型案例依据。
GIS开关操作瞬态辐射场模拟装置研制及其应用

随着气体绝缘变电站(gas insulated substation,GIS)的数字化和智能化不断深入,在线监测装置等二次设备被下放到开关场中,较易受到开关操作瞬态辐射场的干扰。为了明确在线监测终端器件对高频阻尼振荡电场的抗干扰度,完善GB/T 17626.10—2017中的在线监测试验项目,文中研制出GIS开关操作瞬态辐射场环境的模拟装置,并基于此测试平台对PCB级数字终端和CAN总线进行了辐射效应实验,证明了GIS开关操作瞬态辐射场可能会对在线监测数字终端产生较强的电磁干扰。研究结果为完善在线监测设备的入网测试平台提供了一定的借鉴意义。
电力互感器检定与评估方法综述

随着智能电网的发展,为跟踪和把握日益庞大的互感器群体运行误差,国内外电力测量领域专家、学者一直在不断尝试和探索新的互感器检定和评估方法。文章按照检定思路的不同将互感器检定和评估方法分为“静态检定”、“带电检定”和“预标定评估”三类,对这三类方法的原理以及近些年研究现状和成果进行了梳理,比较了各方法的优点和不足。不停电、不依赖标准器、不影响电网正常运行的检定和评估方法将成为互感器检定的研究热点,是未来新型检定技术的发展方向。
带电清洗剂对绝缘子用硅橡胶的溶胀效应及其影响研究

复合支柱绝缘绝缘子由于具有优异的防污性能,在直流换流站得到了广泛应用,但其在空间电荷和静电效应下积污严重而存在大面积污闪风险。为了评估复合支柱绝缘子带电绝缘清洗的可行性,对硅橡胶在新型绝缘清洗下的溶胀特性及其对硅橡胶的电气性能、力学性能以及憎水性的影响开展了试验分析。研究结果表明:硅橡胶溶胀随着溶胀时间的增加溶胀指数和直径增长率持续增大,浸泡时间20 min时圆形硅橡胶试样的直径增长率为4.7%、溶胀指数为6.8%。硅橡胶的复介电常数、复电容、介质损耗因素随着频率、溶胀指数增大而减小;在10-2~103 Hz频域范围内硅橡胶溶胀不会造成介电性能下降。硅橡胶溶胀对憎水性和憎水迁移性无明显影响,干燥洁净硅橡胶溶胀前后接触角θ平均值在92°~98°范围内浮动,人工积污并经过憎水迁移后θ平均值在119°~128°范围内浮动。硅橡胶在发生溶胀后其力学性能小幅度下降,溶胀20 min的其断裂拉伸强度下降2%。试验结果表明硅橡胶在清洗剂中溶胀度受浸润时间影响较大,溶胀效应对憎水性、电气和力学性能影响较小,可通过采用易挥发配方或强对流措施控制清洗剂残留对硅橡胶的影响。
振动工况下高压断路器紧固螺栓松动过程仿真分析与试验

高压断路器分、合闸操作造成的振动冲击是螺栓连接出现松动现象的主要原因。文中建立了螺栓连接有限元模型;仿真分析了轴向振动、横向振动及夹紧力大小对螺栓连接松动过程的影响。搭建螺栓连接结构松动试验装置;试验研究了振动工况下的螺栓连接松动过程;对仿真结果进行验证。研究结果有助于解决断路器螺栓连接紧固件的松动问题。
1 000 kV特高压线路带电作业等电位过程路径优化设计

特高压线路电压等级高、结构尺寸大、局部场强畸变更严重等特点给带电作业提出更高的技术要求。为研究1 000 kV特高压交流线路采用吊篮法等电位作业的最优路径,文中利用有限元法计算分析了作业人员等电位作业过程中的体表场强动态分布,并结合粒子群优化算法求解等电位作业的最优路径,最后对路径安全性进行了现场试验。研究结果表明:特高压交流直线塔带电作业人体表面最大场强约为2 468 kV/m,现有防护措施能够保证带电作业人身安全;试验数据验证了路径优化方法的可行性和可靠性,为后续特高压线路其它塔型等电位作业路径选取提供设计参考。
快速直流断路器中操动机构的仿真研究

直流输电电压等级的提高使之研制出相应的直流开断装置意义重大;而断路器操动机构的可靠性直接影响着其开断性能。笔者针对直流开断装置中断路器的操动机构展开研究,建立了一种基于电磁驱动、永磁弹簧保持的电磁斥力机构仿真模型,对其电磁—结构耦合过程和电磁—机械运动耦合过程进行了分析。仿真结果表明:当分闸电容的充电电压为4 000 V时,电磁斥力机构的电磁斥力峰值约为128 kN,金属盘的平均速度能达到3.7 m/s。金属盘的应力峰值出现在靠近驱动轴一侧(内侧),并从内侧至外侧逐渐减小。进一步设计并研制了实验样机,并通过实验对仿真结果进行了验证,两者具有较好的一致性。
适用于不同对中度的断路器手车梅花触头啮合尺寸计算

针对现有可移开式开关柜无法确认断路器手车梅花触头啮合尺寸是否符合要求的情况,提出了一种基于底盘车驱动电机运行数据,适用于不同触头对中度的啮合尺寸计算方法。首先,分析了触头对中度对啮合尺寸的影响;其次,详细说明了啮合尺寸计算要点,包括利用位于电流曲线上的等效啮合点计算啮合尺寸和以支持向量机算法定位等效啮合点位置;为使支持向量机分类模型满足不同对中度下的定位要求,对啮入阶段样本进行重构,构建可以表征等效啮合点位置与触头对中度的特征向量;最后,采集新数据,对比方法计算结果和人工测量结果。结果表明:方法在不同对中度下,可以较为精确的计算啮合尺寸。方法为断路器手车梅花触头啮合尺寸计算提供一种新思路。
基于高斯过程分类的串联直流电弧故障检测

随着可再生能源和电力电子技术的飞速发展,直流系统在各个领域都得到了广泛应用。但由绝缘损坏、接头松动等原因引起的直流电弧故障是威胁直流系统正常运行的主要因素。为了解决直流电弧故障由于不存在过零点和平肩现象而难以检测的问题,文中将高斯过程模型引入电弧故障研究,进行不同负载下串联直流电弧故障试验。通过提取电流差均值、谐波能量和组成特征向量,利用高斯过程分类进行电弧故障训练、预测分类。试验结果表明,该检测方法能够准确识别电弧故障。
基于运动分解和H-SVM的空战目标机动识别

目标机动识别是空战态势感知中的关键问题.针对现有识别方法主观因素较多、模型复杂、难以满足实时性和识别准确率不够高等问题,提出一种基于运动分解和层次支持向量机(hierarchical support vector machine, H-SVM)的机动识别方法.利用v-SVM二分类器构造H-SVM多分类器.结合运动分解思想,提出从不同方向对目标机动动作进行分解识别的方法,简化识别过程的同时增强识别的针对性.选取空战训练测量仪(air combat maneuvering instrument,ACMI)中的实测空战训练数据并构造机动识别样本数据,对识别模型进行训练,并通过实例仿真分析不同算法机动识别的性能.结果表明,所提出的识别方法具有较高的准确性和实时性,可以对战斗机的各类机动动作进行准确、快速地识别.
全相似高阶规范割算法研究

已有的高阶算法中,构建相似模型时仅使用少量超边构建稀疏相似模型,同时高阶相似模型仅考虑使用单阶的高阶相似关系.为解决这两个问题,以规范割算法为基础,采用直推式学习技术,从标准化和非标准化拉氏矩阵两个角度分别构建全相似高阶模型和全相似多阶相似模型.根据规范割算法构建直推式学习框架,然后展示该框架如何在算法中训练全相似关系.研究结果显示,在所提出的算法中超边之间的全相似关系能以一个简洁的形式应用.以此为基础,将多阶全相似关系进行融合,提出融合多阶信息的全相似多阶相似模型.将构建的全相似高阶相似模型和全相似多阶相似模型应用到规范割算法框架中,提出全相似高阶规范割算法和全相似多阶规范割算法.在两种高阶相似模型中,全相似张量采用稀疏张量逆的形式,并且该逆矩阵可以转换为规范割框架中稀疏张量特征分解问题.将所提出的算法应用于运动分割,并与现有的高阶算法进行对比,实验结果显示,所提出的算法具有一定的优势.
基于统计指导的飞蛾扑火算法求解大规模优化问题

针对飞蛾扑火算法求解大规模优化问题较差的实际,借鉴差分进化算法中的变异思想,在飞蛾扑火算法中引入缩放因子和视距因子的概念,提出飞蛾直飞模型,并界定围绕历史最优飞蛾和当前随机飞蛾的直飞方式分别为局部寻优和全局寻优;设计3种不同类型的视距因子,从宏观上引导搜索算法启动全局探索和局部开发的时机,分析不同启动时机选择对飞蛾扑火算法在大规模问题上的优化精度影响,提出不同优化问题具有不同启动时机的思想;讨论飞蛾直飞和螺旋式飞行的3种组合策略下的优化效率,验证了所提出算法的较优性能,与现有文献改进算法在大规模优化问题上的改进效果进行对比,数值实验验证了改进算法的优越性和鲁棒性,拓展和丰富了原算法的应用范围.
一种基于多跳确认和信任评估的选择性转发攻击检测方法

针对无线传感器网络中的选择性转发攻击行为,提出一种基于多跳确认和信任评估(MHA-TE)的选择性转发攻击检测方法. MHA-TE方法利用基于源节点的请求响应形式的多跳确认方案,通过源节点发送请求包、中间节点回复响应包的方式确定路径中产生恶意丢包行为的节点,进而将被检举出的恶意节点作为信任评估的参数更新标准,运用Bate分布建立信任评估模型分析各个节点的交互情况,确定路径中各节点的信任值,并将更新后的信任值与对应的信任值阈值比较,进行恶意节点的判定.该方法结合多跳确认和信任评估的优势,能够解决路径上多恶意节点误警率高和静态信任阈值适应性差以及检测率低的问题.仿真实验结果表明,相比于Two-hops方法、MLCM方法和ITEM方法,MHA-TE方法不仅能够有效检测恶意节点,具有较高的检测率和较低的误警率,而且可以在很大程度上降低网络开销.
深部花岗岩50 ℃卸荷蠕变试验研究

为研究深部花岗岩在温度作用下的卸荷蠕变特性,采用岩石全自动三轴流变仪开展了花岗岩在温度50 ℃、围压10、20、30 MPa条件下的卸荷蠕变试验,分析了花岗岩高温卸荷蠕变特征、宏观破坏模式和微细观损伤破坏机理.试验结果表明:在温度效应条件下,花岗岩高压卸荷蠕变会产生较大变形;50 ℃卸荷蠕变条件下,花岗岩的蠕变性能随着围压的卸载而呈指数变化,初始卸荷围压越高,花岗岩越早出现蠕变变形;花岗岩高温卸荷蠕变破坏模式主要为共轭剪切破坏,蠕变作用促使岩石内部损伤裂隙扩展并形成裂隙面而失效破坏;岩石高温卸荷蠕变破坏强度约为常温三轴强度的1/3,其黏聚力和内摩擦角也比常规指标减少30%以上.
基于理论线性溶解能关系预测有机污染物在PDMS与水中的分配系数

通过搜集25个多环芳香烃(PAHs)和84个多氯联苯(PCBs)在聚二甲基硅氧烷(PDMS)上平衡分配系数(logK_(PDMS-W))的实测值,应用理论线性溶解能关系(TLSER),利用逐步多元线性回归(MLR)方法构建了预测分配系数模型.结果表明:模型具有良好的拟合度(决定系数R_(adj)~2 = 0.916)、稳健性(交叉验证系数Q_(LOO)~2 = 0.910)和预测能力(外部验证系数Q_(ext)~2 = 0.862).同时,模型具有较小的RMSE值(0.264),训练集和验证集中化合物的标准残差δ ≤3,且杠杆值均小于警戒值h* (0.103).与前人预测模型相比,该模型具有较少的参数和更加丰富的数据集(109种),化合物的实测值跨度大,应用域也更加广泛,且针对PCBs和PAHs两类化合物有较高的预测精度.因此,本模型可适用于预测在应用域范围内其他与这两类化合物结构相似的有机污染物的K_(PDMS-W)值.
玄武岩纤维和水泥加固河床淤泥土无侧限抗压强度的试验研究

通过研究玄武岩纤维长度分别为3,6,12,20,35 mm,纤维质量掺入量分别为0,0.1%,0.3%,0.5%和0.7%的条件下,养护龄期分别为7,14,28 d的纤维水泥土无侧限抗压强度,分析了纤维掺量、纤维长度及养护龄期对玄武岩纤维水泥加固河床淤泥土的力学性质的影响。试验结果表明:玄武岩纤维能有效提高水泥土抵抗变形的能力;纤维水泥土的无侧限抗压强度随着养护龄期的增加而提高;同一纤维长度条件下,随着纤维掺量的增加,纤维水泥土的无侧限抗压强度提高,但在同一纤维掺量的条件下,纤维水泥土的无侧限抗压强度随纤维长度的变化不明显。
集体记忆视角下西安纺织城工业社区适老化空间活化及设施更新研究

以西安纺织城工业社区为例探讨在空间环境微小干预下社区养老环境中的服务设施创新设计。首先根据现状矛盾探索工业社区养老环境的空间规划模式,寻求可行性发展战略。其次通过自下而上的微小干预,提出节点干预策略使居民产生地域环境认同。最后通过整体设计节点干预体系化和多样化,实现环境的空间活化。为此,构建一个基于地域独有工业文化价值的社区服务体系。地域工业文化与工业社区养老设施更新双赢的局面取决于其互补、联动关系,以地域独有价值的文化遗存为符号,通过元素的遴选和体系化设计,对工业社区群体居民的集体记忆营造、地域文化认同、民族文化自信具有积极的推进作用。
基于小街区理念营造低碳岭南山水城市空间

"小街区"构成低碳生态城市的街区空间形态。在介绍小街区理念来源的基础上,对小街区适应低碳城市建设的路网特征、街区尺度和公共交通形态进行分析,结合岭南山水的地域特征,以小街区作为空间架构基础,阐述广州南沙亭角地区城市设计方案,着重介绍了开敞空间、山水景观、交通系统等几方面特色。
新疆焉耆盆地农田土壤重金属环境容量分析

为进一步了解土壤环境容量状况,从焉耆盆地采集191个农田土壤样品,测定其中As、Ni、Cr、Cu、Pb、Cd和Zn 7种重金属元素的含量,基于GIS技术,采用综合容量指数法分析农田土壤重金属环境容量特征与空间分布规律。结果表明: 1)焉耆盆地农田土壤中As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb与Zn含量平均值均未超出GB 15618—2018《土壤环境质量农用地土壤污染风险管控标准(试行)》中的土壤风险筛选值; 2)农田土壤各重金属元素单项环境容量指数平均值由大到小依次为: As、Cr、Ni、Cu、Pb、Cd、Zn。As的环境容量指数处于高容量状态,Ni、Cr、Cu、Pb、Cd、Zn等元素环境容量指数均处于中容量状态; 3)研究区7种重金属元素环境容量空间分布情况不同,研究区各容量区土壤面积顺序为:中容量区 >高容量区>低容量区>超载区>警戒区。该结果可为研究区农田土壤环境保护和管理提供依据。
建筑垃圾产量预测与时空特征研究:以南京江北新区为例

建筑垃圾的产量预测与时空特征分析是制定城市建筑垃圾资源化管理方案的重要参考依据。界定了建筑垃圾的定义与分类,提出基于情景分析的单位建筑面积建筑垃圾产量预测方法,并以南京市江北新区直管区为例,采集控制性详细规划、倾斜摄影地图、地形图、百度全景地图、年度在建施工项目与征收项目清单等基础资料,对江北新区直管区近期(2018年)与远期(2019—2030年)的拆建垃圾产量进行估算与分析;同时借助ArcGIS技术,采用核密度分析实现拆建垃圾空间分布的可视化与特征分析,为后续建筑垃圾资源化处置方案设计提供基础数据与决策依据。
FDI、环境规制与黄河流域城市绿色全要素生产率

文章利用黄河流域65个重点城市2001—2017年的面板数据,基于非径向、非角度SBM方向性距离函数的ML指数,测度城市绿色全要素生产率的动态变化情况,并在此基础上考虑区位、时期差异特征,实证研究外商直接投资(FDI)、环境规制对城市绿色全要素生产率的影响。结果显示:①2001—2010年,上游城市增长动力源于绿色技术效率,中下游城市源于绿色技术进步,2011年以来绿色全要素生产率普遍呈现增长趋势。②从全样本回归结果看,FDI全时段、第二阶段对绿色全要素生产率的影响为负,第一阶段正向影响源于绿色技术进步。环境规制具有显著的正向影响,第二阶段的影响系数略小,且对绿色技术效率的影响为负。③上游城市FDI在全时段、第一阶段影响为正,中下游城市在全时段、第二阶段影响为负,环境规制有正向影响,绿色技术效率提升仍是短板。相应提出以下政策建议:优化要素配置,注重规模效应,着力提升绿色技术效率;以“一带一路”倡议为引领,制定差异化引资战略,提高FDI质量和水平;健全生态环境与经济发展协同监控机制,保障经济绿色、健康、高质量发展;加强绿色科技研发、提高投资成效和金融服务水平。
黄河流域城市群高质量发展评估与空间格局分异

城市群是黄河流域高质量发展的主要载体,黄河流域的高质量发展重点取决于城市群的发展质量及辐射带动作用。通过构建城市群高质量发展评价指标体系,从创新、协调、绿色、开放、共享五个维度对2016年黄河流域7个城市群及内部所有地级城市进行高质量发展评估,研究发现:①黄河流域城市群高质量发展水平空间差异显著,中下游的城市群高质量发展指数高于中上游城市群;②黄河流域城市群高质量发展空间格局中存在“中部塌陷”,处于中部地区的中原和晋中城市群多个维度上低于东西部城市群;③城市群内部城市的高质量发展水平呈现明显的“中心—外围”格局,核心城市高质量发展水平显著高于外围城市;④行政等级高和区位条件好的城市往往拥有较高的高质量发展水平,受所处黄河位置的影响并不显著。研究认为,黄河流域城市群应该加强核心城市对城市群整体的辐射带动作用,通过城市群整体的高质量发展影响带动整个黄河流域的高质量发展。
大城市新冠肺炎疫情风险评估与精准防控对策——以郑州市为例

新型冠状病毒感染的肺炎疫情是当前世界广泛关注的国际突发公共卫生事件。选取本次疫情受影响较为严重的城市——郑州市为例,综合运用GIS空间分析技术、层次分析法与综合加权法等对郑州市疫情的演变趋势、基本特征、空间分布以及风险等级评估进行研究。结果表明:①郑州市疫情防控措施卓有成效,有效遏制了疫情的传播扩散,并且在提高病人治愈率,降低病死率方面效果显著。②从疫情传播的基本特征看,病例中男性占比高于女性,年龄上以青年(18~40岁)和中年(41~65岁)为主。随着时间的推移,输入性感染病例在逐渐减少,家庭聚集性感染和密集接触性感染病例在当前疫情发展过程中占主导地位,且病例来源地主要为郑州市区。③疫情的空间分布差异显著,县域层面上,金水区、管城区、二七区、中原区以及巩义市的确诊病例较多,市区街道尺度上主要分布在中心城区三环以内的人口密集地区。④风险等级较高区域主要分布在金水区、二七区、中原区与管城区等郑州市区,风险等级较低区域主要分布在新密市、新郑市与中牟县等地区。
黄河流域高质量发展:人地协调与空间协调

从经济地理学视角提出黄河流域高质量发展的两大关键问题:从人地关系视角研判人类活动与资源环境持续作用形成的共处关系;从空间异质视角审视流域不同区域的联系及其相应的空间协调状况。在黄河流域水资源短缺和生态先天脆弱的前提下,对地市级人类活动施压、资源环境承压及两者关系相对分级评价结果表明:新世纪以来黄河流域多数地区的人地关系类型保持不变,近1/5的地区趋于紧张;2017年高度紧张、轻度紧张的区域占21.18%,基本协调的区域占38.82%。从人地关系调控的客观条件看,黄河流域受到生态先天脆弱性与经济发展迫切需求的双重压力。经济发展的资源瓶颈与路径依赖问题对人地关系基本协调甚至相对宽松的地区形成挑战,居民生活水平提高诉求的实现将会进一步加重人类活动施压强度,使人地关系趋于紧张。研究建议,应深入把握不同类型地区的人地关系,进行针对性处理。黄河流域的城市空间联系特征映射了流域社会经济发展不平衡和流域空间结构的特殊性,应着力加强流域内部联系,迈向更高质量的区域合作。建议采用以大城市为中心面向周边的放射状开发开放新模式,以此驱动流域空间结构重塑与助推空间协调发展。
涠西南凹陷流沙港组烃源岩生产力及发育模式

涠西南凹陷是中国近海北部湾盆地已证实的富烃凹陷,始新统流沙港组是该凹陷主要烃源岩层系。为深入认识涠西南凹陷流沙港组烃源岩的生产力和发育特征,采用有机地球化学与地球生物学相结合、定性分析与定量计算相结合的方法正演恢复了涠西南凹陷不同次洼流沙港组不同层段烃源岩的古生产力、有机质埋藏效率和有机碳埋藏生产力,进而建立了研究区流沙港组烃源岩形成的地球生物学模式。结果表明,涠西南凹陷流沙港组烃源岩的古生产力、有机质埋藏效率及有机碳埋藏生产力在横向不同次洼和纵向不同层段上均存在差异,横向上以B次洼最优,纵向上以流二段最高;涠西南凹陷流沙港组烃源岩发育超营养湖高埋藏效率高埋藏生产力、富营养湖中等埋藏效率中等埋藏生产力及富营养湖低埋藏效率低埋藏生产力3种代表性的地球生物学模式。
川藏铁路沿线主要不良地质条件与工程地质问题

为全面认识川藏铁路沿线主要不良地质条件与工程地质问题,为铁路规划、选线和设计提供科学依据,保障铁路安全施工与运营,通过大量文献调研对现有研究成果进行总结,对铁路沿线不良地质条件与工程地质问题进行分析,最后为川藏铁路沿线潜在问题提出研究建议。研究结果表明:川藏铁路沿线不良地质极为发育,具有 “五高”(高海拔、高地震烈度、高地应力、高水压、高地温)、“两活跃”(断裂带活跃、冻土边坡和隧道洞口段冻害破坏活跃)七大显著特征。活动断裂带第四纪以来活动明显且地震频繁,还可诱发地质灾害链,是铁路建设所面临的严峻挑战;浅表层崩塌、滑坡、泥石流灾害的空间分布受活动断裂带控制,灾害在地震后较长时间内仍具有高风险,而冻土边坡热融滑塌与冰湖溃决型泥石流也是铁路沿线典型的工程地质问题;热、冻灾害可使岩石和建筑材料力学性能发生劣化,影响隧道服务寿命。在高地应力、高地温、高渗压及动载荷多场耦合作用下,隧道内突水突泥、塌方冒顶、软岩大变形和岩爆灾害机制具有特殊性和复杂性,灾害防控方法亟需完善。
近距离强冲击倾向性煤层上行开采覆岩结构演化特征及其稳定性研究

针对近距离强冲击倾向性煤层上行复采覆岩结构演化特征与稳定性问题,以宽沟煤矿B4–1强冲击倾向性煤层复采为背景,建立强冲击倾向性煤层上部倒梯形覆岩结构与冲击发生临界位置的关键层结构力学模型,提出煤柱最小安全距离的分析方法。采用物理材料相似模拟与数值模拟相结合的方法,运用压力传感器与SOS微震监测系统,对覆岩结构演化、矿压显现以及震源分布特征展开分析,利用覆岩结构的稳定性分析对冲击危险性进行评估。结果表明:B4–1强冲击倾向性煤层上行复采过程中,上部覆岩呈现以关键层为分界的“双倒梯形体”结构与关键层上部岩层集中垮断后的“单倒梯形体”结构动态式演变过程;余煤尺寸较小时上部倒梯形覆岩结构震源集中、能量大,采空区活化区域震源分散、能量小。提出了余煤复采中倒梯形覆岩结构稳定性分析的冲击地压危险性指数I_m、冲击临界位置关键层受力分析的冲击地压危险性指数I_n,定量化分析冲击危险性指数变化趋势,将B4–1煤层复采划分为覆岩相对稳定区、周期性明显破坏区、冲击危险区域3部分。数值模拟分析底板应力验证了双峰值应力叠加效应的准确性。采用三种方法综合分析得到了为确保近距离强冲击倾向性B4–1煤层上行开采的煤柱剩余尺寸为39.2m。研究结果为近距离强冲击倾向性煤层上行开采覆岩结构稳定性研究提供了科学指导。
地下工程围岩数字钻探测试系统研发与应用

岩体力学参数与结构特征是地下工程稳定性分析的基础,围岩参数的实时获取对支护设计至关重要。地下工程建设常面临高应力、极软岩等复杂地质条件,导致围岩松散破碎,锚注支护是破碎围岩控制的有效方法,注浆前后破碎围岩体的力学性能是锚注参数设计的基本依据。数字钻探测试技术为实现围岩参数实时获取与锚注效果定量评价提供了新的手段。在前期岩体力学随钻理论研究、多功能真三轴岩体钻探测试系统(室内TRD系统)自主研制与大量室内试验的基础上,研发了本安型地下工程围岩数字钻探测试系统(现场SDT系统),基于该系统开展了完整岩石层、破碎岩体层和注浆岩体层等不同组合条件下分层岩体的数字钻探试验,结果显示:(1)现场SDT系统控制和监测性能良好,与室内TRD系统匹配程度高;(2)随钻参数在岩层界面处响应明显,基于现场SDT系统测试的岩体等效单轴抗压强度、黏聚力和内摩擦角与室内岩石力学测试结果的平均差值率均小于15%;(3)基于现场SDT系统测试的注浆后破碎岩层等效单轴抗压强度为注浆前的3.5倍。现场SDT系统可有效实现岩层界面准确识别、岩体等效力学参数实时测试和破碎岩体注浆效果定量评价。
巴东组泥岩水作用的特征强度及其能量演化规律研究

为探讨饱水作用对巴东组泥岩的强度参数与变形特性及其能量演化的影响规律,进而建立力学特性、能量演化以及微裂纹发育三者间的内在联系,首先开展天然与饱和状态下泥岩的单轴压缩试验,采用应变曲线法确定特征强度,定量比较分析泥岩特征强度的劣化规律和能量参数的数值差异,深入挖掘泥岩水岩作用过程中的能量转化特征,据此给出泥岩饱水软化机制的能量解释。试验发现饱水作用对泥岩力学特性的影响表现为特征强度降低、脆性变形减弱、塑性变形增强、各变形段差异明显,对泥岩能量演化的影响表现为饱水后岩石吸能与释能性质减弱、耗能性质增强、各段的能量分配规律不同。随后,基于试验数据依托颗粒流软件虚拟实现同等条件下的数值试验,分析模拟试样微裂纹发育特征与能量演化的相互影响和相互作用,揭示泥岩能量演化的微细观机制。结果表明颗粒流理论在从细观力学角度解释岩石损伤破坏机制方面具有优越性,为岩石非均质特性的微细观研究提供了新的手段。
高速铁路红层软岩路基时效上拱变形机制研究

红层软岩地区高速铁路路基在运营期出现持续上拱变形,已成为当前阻碍我国高速铁路发展的又一关键因素,为揭示引起红层软岩地基时效性上拱变形机制,以西南地区某典型红层软岩深挖路堑路基上拱变形病害工点为依托,在现场工程地质与水文地质调查分析的基础上,结合基底地应力测试、红层软岩的吸水膨胀性试验和不同水理条件下的蠕变性试验结果,从地基岩体赋存的水、力环境、红层泥岩的时效性膨胀特性和水–力耦合蠕变特性角度,建立红层软岩地基分层变形机制模型,并系统分析地基短期、中期和长期上拱变形机制和特征。研究成果表明:(1)上拱区段属红层泥岩夹薄层砂岩的近水平地层结构,开挖法向卸荷引起浅层岩体微观裂隙松弛而视显,深层岩体仍为完整,地基岩体水平切向应力显著增大导致路基变形具有明显的结构效应;(2)侧向约束轴向自由下,红层泥岩吸水的时效性变形特征与其岩性及结构特征有关;(3)红层泥岩在低应力状态下即表现出典型的三阶段蠕变变形特征,且轴向应力越小,蠕变应变比越大;(4)水–力耦合作用下红层泥岩蠕变特性更为显著,大量级卸荷情况下上拱蠕变显著增大,蠕变稳定持续时间增长;水汽–力耦合作用下仍会出现显著的蠕变变形,蠕变稳定持续时间更长,总蠕变应变相对减小;(5)根据不同层位岩体的变形机制,将红层软岩地基划分为大气影响层(C1)、水汽–力耦合变形层(C2)、水–力耦合变形层(C3)和水–力耦合封闭层(C4)。路基短期变形主要由C1层岩体引起、中期变形由C3和C4层岩体引起、长期变形由C2层岩体引起。研究成果可为红层软岩地区高速铁路路基时效性上拱变形风险评估、预测及工程控制措施的设计提供理论支撑或参考。
循环水及生物絮团系统对大规格罗非鱼种生长及水质的影响

为比较越冬期循环水系统(RAS)与生物絮团系统(BFT)两种模式下大规格罗非鱼(Oreochromis niloticus)鱼种的生长性能与养殖水质的差异。选择RAS组与BFT组,进行为期67 d的养殖,测定养殖过程中罗非鱼种的生长情况以及水质的变化情况。结果显示,RAS组与BFT组增重率和特定增长率分别为(870.69 ±33.25)%、(3.39 ±0.05)%/d和(659.47 ± 62.84)% 、(3.02 ±0.13)%/d,RAS组显著高于BFT组;在水质控制方面, RAS组氨氮和亚硝酸盐从养殖初期到实验结束均维持在较低水平,而BFT组在初期氨氮和亚硝酸盐有升高的趋势,峰值分别达到了(4.53 ±0.72)mg/L和(6.68 ± 1.8)mg/L,分别在第3天和第6天下降到较低水平,硝酸盐两组均呈现不断积累的趋势。结果表明,RAS系统养殖罗非鱼生长速度要高于BFT系统,RAS系统在水质控制方面略优于BFT系统。
三江平原植被水分利用效率时空变化及其对气象因子变化的响应

水分利用效率(water use efficiency,WUE)是陆地生态系统响应全球变化的重要参数,分析区域生态系统WUE的变化特征及其与气象因子之间的响应关系,对于区域生态系统碳水循环研究以及水资源的科学管理具有重要意义。本文以三江平原为研究区,基于MODIS GPP和ET遥感数据、气象数据以及2000年、2014年土地覆盖数据,分析2000— 2014年间植被WUE的时空变化特征以及植被WUE与关键气象因子之间的响应关系,并分析了土地覆盖变化下各植被类型WUE的变化特征。结果表明:三江平原WUE年均值变化呈波动式减少趋势,多年平均植被WUE为1.44 g C·kg~(-1) H_2O; WUE年内变化均近似呈“单峰型”曲线,1—3月及11、12月,WUE均处于最低值,在植被生长季(5—9月)期间, WUE均较高;季节WUE均值由高到低依次为夏季>秋季>春季>冬季;各植被类型WUE年内变化呈“双峰型”曲线,峰值主要分布在4—6月和9月;不同植被类型的年均WUE值从大到小依次为:混交林>针叶林>阔叶林>草地>耕地>永久湿地;三江平原植被WUE与降水、相对湿度、水气压呈正相关,与气温、日照时数呈负相关;随着耕地面积的减少,耕地WUE增加了11.1%,随着落叶阔叶林、草地面积的增加,其植被WUE分别增加了12.8%、 15.9%。
森林次生演替和土壤层次对微生物群落结构的影响

森林次生演替与生态系统结构和功能的动态变化密切相关。大多数研究主要关注植物群落以及土壤有机碳(SOC)的变化,然而土壤微生物群落如何响应森林次生演替还需要进一步探究。本研究以长白山森林次生演替序列(20、80、120、200和≥300年)和两个土壤层次为对象,采用磷脂脂肪酸微生物标志物,探究温带森林次生演替过程中地下微生物群落结构变化。森林次生演替改变了土壤微生物群落结构,主要归因于某些特定微生物类群的变化,演替前期革兰氏阴性菌和腐生真菌占主导,而在演替后期革兰氏阳性菌和丛枝菌根真菌占主导。另外,土壤有机质数量和质量差异是影响微生物群落结构和生物量的主要环境因素。森林演替前期和中期增加的SOC含量促进了微生物生物量,而演替后期增加的难分解芳香族有机组分抑制了微生物生物量合成。土壤层次间理化性质的差异导致微生物群落变化,有机质层高的SOC以及氮含量导致更多微生物生物量的合成。微生物群落在时间和空间尺度的变化及其驱动因素反映了生态系统结构和功能对环境变化的响应。
缺苞箭竹(Fargesia denudata)和拐棍竹(F. robusta)的饲用品质差异

缺苞箭竹(Fargesia denudata)和拐棍竹(F. robusta)分别是岷山和邛崃山山系野生大熊猫取食频率最高的竹种。本文以四川王朗自然保护区的缺苞箭竹和卧龙自然保护区的拐棍竹为研究对象,通过比较其营养成分、单宁和总酚含量,明确二者的饲用品质差异,以期为野生大熊猫潜在栖息地、廊道以及人工纯林等建设的竹种选择提供依据。结果表明: (1)缺苞箭竹的粗蛋白和粗纤维含量显著优于拐棍竹(P<0.05); (2)拐棍竹的笋、茎的钙和笋、叶磷含量显著优于缺苞箭竹(P<0.05); (3)氨基酸总量、单宁和总酚含量,拐棍竹的叶均更优(P<0.05), 但缺苞箭竹的笋、茎单宁含量更优(P<0.05), 且缺苞箭竹的笋总酚含量、茎氨基酸总量含量均更优(P<0.05); (4)粗脂肪含量,缺苞箭竹的茎、拐棍竹的笋和叶的含量稍优,但不显著(P>0.05) 。两竹种在营养成分、单宁和总酚含量上的饲用价值各有优劣,配合食用,粗蛋白、氨基酸总量、钙和磷可形成互补,并减少单宁、总酚的摄入。鉴于两竹为大熊猫喜食竹种,可作为野生大熊猫潜在栖息地、廊道和人工纯林建设的竹种,在岷山和邛崃山山系的相关区域混合栽种。
中国南海西沙群岛海域鸢乌贼角质颚色素沉积变化

角质颚是头足类的主要摄食器官,蕴藏着大量的渔业生物学及生态学信息。根据2017年5—8月中国灯光罩网渔船于中国南海西沙群岛海域采集的860尾鸢乌贼样本,对其角质颚色素沉积等级进行了划分和判定,研究了鸢乌贼角质颚色素沉积等级变化与胴长、体质量、净重、性腺成熟度和角质颚外部形态参数等因子的关系。结果表明:鸢乌贼的角质颚色素沉积变化存在性别间显著性差异(P<0.05), 雌性个体角质颚色素沉积速度快于雄性;色素沉积等级与胴长、体质量和净重均呈正相关,并随着性腺成熟度的增加而增加;雄性个体角质颚下颚除翼长外,其余各部色素沉积的速度均快于上颚各部;雌性个体上颚各部色素沉积速度均快于下颚。本研究为后续利用角质颚研究鸢乌贼渔业生物学和对该资源的有效开发及科学管理提供了基础。