mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
退耕还林后陕西省植被覆盖度变化及其对气候的响应

1999年起,陕西省实施了大规模的退耕还林、封山禁牧等生态建设和保护工程,使植被覆盖得到迅速恢复和增加。为了进一步跟踪评估植被覆盖变化,为生态建设和规划提供依据,本文基于2000-2017年MOD13Q1数据、气象数据,利用像元二分法估算陕西省18年间的植被覆盖度,通过空间插值方法、空间相关分析、统计学方法分区对其时空变化特征和对气候变化的响应进行了分析。结果表明: 2000-2017年陕西省植被覆盖度呈现波动增加趋势,但增速逐年减少,2012年达到最大值后在高位波动;全省植被覆盖度增加区域面积占国土面积的82.4%,降低的区域仅占17.6%;陕北地区植被覆盖度显著增加,部分地区植被覆盖度达到最大值后出现下降趋势;植被覆盖度变异系数大的区域主要分布陕北长城沿线风沙区和丘陵沟壑区以及城市周边;陕西省植被覆盖度与降水量、气温在年尺度上相关系数均呈不显著的正相关;占全省98.4%的区域植覆盖度与降水、气温的复相关空间也未通过0.05显著水平检验;说明退耕还林等生态建设工程的实施,对植被恢复和生长具有重要的促进作用,一定程度上降低了植被生长对气候因子的敏感性;未来陕西省随着退耕还林等生态建设工程的环境资源的限制、土地利用程度的提高和城市用地的扩展,陕西省植被覆盖度将出现下降趋势。如何减缓这种下降趋势,是未来陕西省生态建设和保护的重大问题。
1980-2013年中国陆地生态系统总初级生产力对干旱的响应特征

干旱事件通过影响陆地生态系统的组成、结构和功能显著改变整个陆地生态系统碳循环。陆地生态系统总初级生产力(GPP)是全球陆地碳通量中最大的组成部分,反映了陆地生态系统的生产力水平。本研究利用基于过程模型模拟的GPP数据(DLM GPP) 、基于通量观测升尺度的GPP数据(FLUXCOM GPP)和标准化降水蒸散指数(SPEI),量化分析了1980-2013年中国陆地生态系统GPP和干旱的时空格局,讨论了不同时间尺度上GPP对干旱的响应特征。结果表明: 1980-2013年,两种不同GPP数据在中国地区呈现的时间变化趋势的空间分布格局较为一致,上升趋势主要分布在西南地区,下降趋势主要分布在东北大部分地区;中国干旱面积的长期时间变化趋势略有下降,其中干旱化趋势主要位于秦岭淮河以南地区,而西北内陆地区则呈现明显的湿润化趋势;时间尺度上,GPP与SPEI年际变化格局基本吻合,1986、1997、2001和2011年等干旱年份的GPP显著降低;空间尺度上,北方大部分地区的GPP与SPEI呈正相关,南方大部分地区呈负相关,干旱对GPP的影响在半干旱地区表现更加明显; GPP对干旱的响应格局与选取干旱指数的时间尺度密切相关,而且不同方式估算的GPP对干旱响应和敏感度存在差异。因此,未来需进一步改进GPP模型和方法,增加观测站点,提高GPP估算的精确性。
绢蒿荒漠放牧草地丛枝菌根真菌数量特征的时空变化

以绢蒿荒漠草地的优势种绢蒿、羊茅(针茅) 、苔草为研究材料,探究其根际AM真菌和根系侵染率及季节性动态变化对放牧的响应。结果表明:随放牧压力的增大,AM真菌孢子密度、物种丰富度和根系侵染率显著降低(P<0.05),多样性指数在过度放牧的条件下显著(P<0.05)降低;在同一放牧条件下,0~10 cm土壤层的孢子密度、物种丰富度和根系侵染率均显著(P<0.05)高于10~20 cm和20 ~ 30 cm土壤层,多样性指数随土壤深度的增大差异性不显著(P>0.05);不同的宿主植物对AM真菌的依赖性不同,即侵染率高低依次为绢蒿>羊茅>苔草; AM真菌孢子密度、物种丰富度和植物根系侵染率随季节的变化表现出一定的变化规律,三者均呈现“双峰”现象,在6月和9月分别达到峰值,与绢蒿荒漠草地植被的生长节律几乎同步;温度对AM真菌孢子密度、丰富度和侵染率的影响不显著,但降雨量对植物根系的侵染率有极显著(P<0.01)的影响,随降雨量的增加侵染率极显著升高。
中空纤维膜无泡曝气氧传质性能试验研究

为探究中空纤维膜无泡曝气技术水体充氧性能,使用聚四氟乙烯(PTFE)和聚丙烯(PP)两种材质的中空纤维膜组件,分别在曝气压强为2、4、6 kPa,曝气流量为18、36、54 L/h条件下进行清水曝气测试,并对两种中空纤维膜的氧传质系数、氧传质速率以及曝气效率等进行分析。结果表明,PTFE和PP两种中空纤维膜组件均能实现无泡曝气,且PP中空纤维膜组件的充氧效果相比PTFE组件要好;当曝气压强为4 kPa、曝气流量为36 L/h时,PTFE和PP膜组件的氧传质速率分别为0.326、0.550 g/(m~2·h)。中空纤维膜无泡曝气技术具有操作压力小、氧传质速率高等特点,充氧效果优于传统曝气。
泉州某水库水质季节变化原因及对策探究

对泉州某水库水质的多项指标(水温、pH值、DO、COD_(Mn)、NH_4~+ -N、TN、TP、铁、锰)进行为期一年的监测,分析主要水质指标随季节的变化规律。结果表明,该水库水质总体良好,符合I、Ⅱ类地表水水质标准,但某些指标超出Ⅲ类地表水水质标准;该水库水质指标随季节波动明显,夏季水体中氨氮、TN、TP浓度显著增加,且出现铁、锰污染问题。该水库水温与pH值无明显关系,DO含量与水温呈显著负相关。该水库TN含量较高,TP浓度相对较低,TN/TP值为14~540。总磷是限制该水库藻类生长的营养源,需控制好总磷浓度以防止富营养化。内源污染是该水库水质季节变化的首要原因。
广义洛伦茨指数的构造及应用

研究目标:提出并构造广义洛伦茨指数,并阐释它的优良性质和应用价值。研究方法:对一类定义在洛伦茨曲线族上的不平等指数进行理论分析,探究其联系和区别,进而构造统一框架,并与广义熵指数类进行比较。研究发现:不平等实证度量的本质是基于实际收入分布对收入绝对平等状态的偏离程度,进行信息的加工和压缩。现有不平等度量指标主要分为广义熵指数类和洛伦茨曲线指数类,前者基于信息论中熵的概念,后者基于泛函分析中伪距离的概念,本文在此基础上构造了广义洛伦茨指数,基尼系数、Bonferroni指数、De Vergottini指数等都是它的特例。研究创新:构造统一框架,将一大类不平等度量指数一般化。研究价值:揭示了各种不平等度量指标间的关系,对“不平等度量的稳健性”进行了考察。
连续砂滤一超滤组合工艺的除污染效能与优化

构建了连续砂滤-超滤中试组合工艺,研究了其的除污染效能。结果表明,增加滤层厚度、降低滤速及延长洗砂周期均有助于提高连续砂滤的除污染效果。加氯反冲洗对超滤的除浊效果无影响,可以更有效地洗脱类腐殖质、类蛋白质以及微生物代谢产物等污染物,洗脱率比水力反冲洗的分别提高了57.9%、99.7%和107.3%,有效缓解了超滤的不可逆膜污染,超滤系统可以长期稳定运行,不需进行化学清洗。组合工艺的浊度去除效果极佳,出水浊度始终低于0.1 NTU;COD_(Mn)和UV_(254)的去除率分别达34.2%和21.8%。连续砂滤有效控制了微污染原水的浊度和有机物含量,确保超滤系统可以稳定运行。研究成果可为微污染水源水的物化处理工艺提供技术支持。
黄河流域气候与水文变化的现状及思考

黄河是中华民族的母亲河,孕育了博大精深的中华文明。同时,流域频发的水旱灾害也给黄河两岸的人民群众带来了深重的灾难。当前,由于全球增暖和人类活动加剧的影响,黄河流域气候及水文过程发生了显著的变化,流域整体气候的暖干化和人类用水的不断增加使得黄河流域的水文干旱不断加剧。“退耕还林还草”政策的实施使得黄土高原的植被覆盖得到极大改善,有效地抑制了严重的水土流失,但同时也导致该地区土壤的干化和干土层的加厚,这些是黄河流域生态保护和高质量发展面临的重大问题,也是涉及气候-水-生态-人类社会如何协同发展的基础科学问题。
资源禀赋视角下环境规制对黄河流域资源型城市产业转型的影响

黄河流域半数以上城市是资源型城市,该类型城市生态和产业协调发展对推动黄河流域高质量发展意义重大。文章以环境治理数据和工业企业数据为样本,采用面板门限模型、熵值法等方法,基于资源禀赋分异对黄河流域资源型城市进行类型划分,解析资源禀赋、环境规制和产业路径创造交互作用关系,归纳高、中、低等级资源禀赋下环境规制对产业路径创造的影响机制,进而针对不同等级资源禀赋条件下资源型城市提出高质量发展建议。结果表明:2003—2016年,黄河流域城市环境规制水平增长显著,且地区差距不断缩小,总体呈现上、中、下游逐级递增态势;2003—2013年,黄河流域资源型城市产业路径创造水平提升明显,但地区差异显著;不同资源禀赋条件下,环境规制对资源类和非资源类产业路径创造的影响机制具有显著差异。为此,环境政策的制定和选择要考虑当地资源禀赋条件和经济发展对资源行业的依赖程度,科学设计精细化的环境政策,充分发挥环境规制对生态保护和产业转型的调节作用。
微地震地面监测资料反射波恢复研究

水力压裂引起的地下岩石破裂通常发生在以压裂井为中心约200m的水平范围内,利用地震干涉法恢复微地震地面监测资料的反射波,会导致虚源一侧恢复的反射波位于互相关正延迟中,而虚源另一侧恢复的反射波位于互相关负延迟中。如果仅根据互相关正延迟函数生成虚源地震道,则会导致互相延迟中的反射波信息丢失。为此,提出了将互相关正、负延迟函数相加的求和方法以及虚源及其接收点位置与压裂井位置关系的相对位置方法,这两种方法均可将丢失的反射波重新利用,且覆盖次数翻番,进而显著提高偏移成像质量。将上述方法分别应用于数值模型和四川某工区采集的微地震地面监测资料,应用结果表明:虚源道集的叠加剖面质量显著改善,与同位置的三维地震资料时间偏移剖面相吻合,且浅层反射波成像同相轴连续性好,证明了上述方法的有效性。
基于复合蛙跳算法的火山岩最优化测井解释方法

火山岩岩性复杂,不同岩性的矿物种类差异大,因此火山岩储层的矿物含量计算难度大。最优化测井解释方法是一种有效的储层参数计算手段,其中的关键在于建立准确的测井解释体积模型以及选取合适的最优化方法。根据火山岩主要矿物特征建立火山岩体积解释模型,将石英、长石、铁镁矿物作为骨架矿物,凝灰质作为填充物,并首次引入蛙跳算法(SFLA)计算火山岩储层参数。鉴于SFLA在寻优后期搜索速度变慢,精度不高的缺陷,以及复合形方法(CM)具有极强的局部搜索能力,但优化结果受初始点的影响较大,易陷入局部极值的特点,提出了一种将蛙跳算法的进化思想与复合形方法极强的搜索能力相结合的复合蛙跳算法(CFLA)。首先按照种群中顶点的目标函数值大小进行排序、分组,然后在每个子种群中利用复合形方法进行局部进化,最后将所有子种群中的顶点进行混合以保证全局信息的交流。该方法应用于实际资料处理的结果表明,相较于蛙跳算法,复合蛙跳算法的计算精度明显改善,它同时克服了蛙跳算法在寻优后期搜索速度变慢的缺陷,计算效率提高约1倍。
中江气田沙溪庙组气藏致密砂岩储层测井评价

中江气田沙溪庙组气藏砂岩储层具有岩性多样、储层致密、孔隙结构复杂、非均质性强的地质特征,这使得饱和度、渗透率等参数预测精度低,测井评价易产生偏差,因此需要改进储层参数解释模型,为此类储层的地质建模提供可靠的参数。首先分析了岩性、物性、电性、含气性以及孔隙结构特征关系;然后提出了以流动单元为基础的渗透率计算模型,并根据流动单元指数将中江气田沙溪庙组气藏砂岩储层划分为3个流动单元,在不同单元内建立不同的渗透率计算模型;最后分析Archie公式中胶结指数(m)、饱和度指数值(n)与泥质含量、孔隙结构指数的关系,并在此基础上利用可变m,n计算含水饱和度模型;最终形成了一套适合研究区致密砂岩储层测井评价的方法。所建立的测井解释模型使得渗透率和含水饱和度等参数的计算精度更高,并在生产应用中取得了良好的效果。
新型多端口直流断路器及其在直流电网保护中的应用

直流电网中,采用高压直流断路器切除故障线路能够有效清除直流故障,但现有的直流断路器投资成本高,系统正常运行时电力电子器件冗余。文中提出一种新型多端口直流断路器(multiport DC circuit breaker,MP-DCCB)拓扑,采用单个主断路器保护多条直流线路,利用通流能力大的晶闸管作为主断路器和直流线路间的控制单元,有选择性地切断故障线路。然后,设计了能够吸收限流电感能量的转移支路来降低避雷器需吸收的能量,并对MP-DCCB断路、耗能以及重合闸阶段控制方式及电气过程进行了理论解析,建立了等效数学模型,研究电压电流应力及经济特性与MP-DCCB关键参数的关系。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建四端双极直流电网进行仿真验证, MP-DCCB能够有效降低断路器投资成本,具备应用于柔性直流电网的工程价值。
一种基于收敛策略的国产CPU性能测试模型

测试国产高性能处理器,充分掌握国产处理器性能,对发挥国产CPU在我国重要工控领域的核心作用具有极其重要的作用.本文依托“核高基”国家科技重大专项,针对当前国产CPU软件库支持欠缺,各类基准测试集无法对国产处理器实现更为精准的性能评估的问题,提出一种基于收敛策略的国产CPU性能测试模型,设计起始运算规模评估模块,并采用三种模块综合评估处理器浮点运算性能,提高测试指标的准确性,运用模型良好的可移植性与测试方法的收敛性,在不同指令集架构的国产处理器下,实现CPU浮点运算、整数运算等多种性能的综合评估.本文选取龙芯2H1000和北大众志PKUnity-3-HD65分别进行模型验证,实验结果表明,该模型在评估国产CPU性能方面具备全面性与高效性,尤其在浮点性能评估方面优势明显,测试结果能够客观反映两款处理器性能,确保了嵌入式处理器在项目应用中的可预测性,对于数控及工控装置国产化具有重要意义.
语义增强的在线学习行为预测研究

当前学习者的在线学习行为预测研究未充分利用短文本中的语义数据,导致对学习者的学习状态刻画不够全面,严重影响了行为预测的准确性.针对此问题,本文提出了语义增强的在线学习行为预测方法.首先,利用双向长短时记忆网络得到到短文本的语义向量表示;其次,基于学习者的统计、行为和短文本数据得到学习者的特征表征,并利用长短时记忆网络模型构建其学习状态表征;最后,利用学习状态表征预测学习者的学习行为.在11门真实在线课程数据集上的实验表明,本文方法能过有效提升在线学习行为预测的精确度.
适应分布式发电交易的分散式电力市场探讨

随着可再生能源发电技术的成熟及安装运行成本的不断降低,分布式发电得到了快速的发展,并由此产生了大量的电力产消者。然而分布式发电由于容量小、波动性大、分布零散等特点,并不适合参与现行的电力市场。针对此问题,文中结合国外电力零售市场研究和中国分布式电力交易的实际情况提出了一种配电网层面下的分散式电力市场模式,并分别从市场定义、参与主体、交易方式、时间尺度、出清方式等方面进行了分散式电力市场的框架设计。然后,针对分散式电力市场交易平台难以建立的问题,研究了将区块链技术应用于分散式电力市场构建的可行性及交易实现流程。最后,分别从政策法规和市场建设要点2个方面分析了构建分散式电力市场需要注意的问题。
多逆变器并网下的超高次谐振特性分析

超高次谐波是电力电子技术快速发展过程中不可避免的电能质量问题,受到了越来越多的关注。为揭示多个逆变器并网下的超高次谐振特性,文中提出了一种多逆变器并网下的超高次谐振特性分析方法。首先,以单相并网逆变器为例,分析其在单极倍频正弦脉宽调制(SPWM)下的谐波分布特性,以此来揭示基于单极倍频SPWM控制下的电力电子装置的超高次谐波发射机理。然后,建立了逆变器并网等效电路模型,并在此基础上,得到了多逆变器并网系统超高次谐波下的等效电路模型。其次,根据所建的等效电路模型求得了公共连接点的等效阻抗,并提出了超高次谐振放大系数的概念,在此基础上采用控制变量法分析了滤波器参数、并网逆变器数量和电网阻抗变化下系统的超高次谐振特性。最后,通过仿真验证了所建模型和理论分析的正确性。
一种基于短文本相似度计算的知识子图融合方法

知识图谱作为语义网的数据支撑,被广泛应用于语义搜索、深度问答和在线教育等领域.知识融合是构建知识图谱的一个重要环节,将知识图中结构信息和语义信息进行融合是目前的研究热点.本文结合众包的方式,提出了一种基于短文本相似度计算的知识子图融合方法.该方法平衡各结点的结构连接和语义信息,通过学习融合权重,将高维向量转换为双邻接矩阵,得到具有高属性语义相似性的密集连接图.实验结果表明,本文提出的“群体智慧”方法能提升文本相似度计算的准确率,提高融合的质量.
基于虚拟电流网络的换流器最后断路器保护

目前,换流器最后断路器保护存在可靠性差、逻辑复杂或预警性不足等问题,实际工程也出现了换流器最后断路器保护误出口事件。为此,文中首先梳理了实际工程换流器最后断路器保护的实现策略,并在换流器最后断路器电流回路特征分析的基础上,构造了虚拟交流出线电流网络和虚拟母线电流网络,继而提出了一种基于虚拟电流网络的换流器最后断路器保护算法,从原理上解决了最后断路器识别问题。所提算法与实际工程应用的算法进行了对比测试,测试结果表明所提算法可正确地识别最后断路器,原理清晰可靠,且有效地避免了实际工程中算法逻辑复杂、需要遍历等问题。
基于二次变异改进生物地理学优化算法的限流器配置方法

针对开关型限流器的优化配置问题,为准确评估限流器动作后的限制效果,建立了断路器的最大开断电流与限流器配置的数学关联模型,在此基础上以各支路两侧安装限流器的电抗值为优化变量,以区域电网配置限流器的单位成本限流效果最大化为优化目标,以母线短路电流、断路器最大开断电流以及单个限流器的限流电抗为约束条件,建立限流器优化配置模型。以余弦迁移模型和柯西变异的生物地理学优化(BBO)算法为基础,并针对优化变量中相邻维度对适应度函数影响相近的特点,在算法中引入相邻维度间的二次变异操作,提出了基于适用于限流器优化配置的二次变异改进BBO算法。以某500 kV区域电网为例,进行限流器优化配置;为了验证所提改进BBO算法的优化性能,运用多个不同优化算法对限流器优化配置模型进行求解,优化结果表明,改进BBO算法具有较好的收敛速度、稳定性以及寻优能力。
消弧线圈并联小电阻接地方式下的行波故障测距

中国10~35 kV中性点经消弧线圈接地的中压配电网越来越多地采用消弧线圈与小电阻并联的方案。在发生永久性单相接地故障后投入并联小电阻,使故障电流增大,让保护装置可靠动作并断开故障线路。因此,在其基础上进行单相接地故障的测距技术研究极具发展前景和必要性。并联小电阻后将产生电流行波并在到达故障点后反射,反射电流行波幅值较大、特征明显。文中提出了利用投入并联小电阻产生的电流行波来进行故障测距的方法。深入分析了电流行波在线路上的传输特性,以及利用电流行波零模分量和线模分量进行故障测距的单端测距策略。针对配电网的特点,研究了架空线、电缆混合线路的解决方案以及利用多个检测装置信息的综合测距技术。最后,ATP/EMTP软件的仿真结果证明了所提出的故障测距方法的准确性和实用性。
计及火电机组深度调峰成本的大规模风电并网鲁棒优化调度

规模风电并网背景下,电力系统加大火电机组的调峰深度,充分挖掘现有下调备用空间,将是应对风电出力不确定性的有效方式之一。文中考虑火电机组工作在深度调峰(DPR)方式下的附加煤耗损失和机组寿命损耗,提出了计及火电机组DPR成本的规模风电并网鲁棒优化调度模型。考虑风电出力不确定性,建立了包括基于风电出力预测场景的调度主问题和基于极端场景的调控子问题的两阶段鲁棒优化模型,并引入不确定度参数控制调度计划的保守性,最终优化出经济性最优的鲁棒日前调度方案。基于算例分析证明所述模型的合理性与有效性。
电动汽车快速充电网综合评估指标体系与方法

合理评估电动汽车快速充电网对其规划方案决策和运行薄弱环节改善有着重要意义,是促进电动汽车发展的重要环节之一。为此,构建了电动汽车快充网的综合评估体系。首先,结合快充网的多重属性,分析电动汽车快充网-用户-交通网-配电网之间的耦合交互关系,提出快充网运行水平、用户体验度、交通网运行影响度和配电网运行影响度四个准则,并在准则下构建相应的评价指标,形成了具有目标层、准则层和指标层的综合评估指标体系;其次,利用层次分析法和熵权法分别确定准则层和指标层权重,结合层次递推的模糊综合评价方法,量化快充网对各主体的影响并进行综合评估;最后,通过对某城市4种快充网进行综合评估,验证了所提方法的有效性。
基于输入端电压动态分量优化的PWM整流器模型预测控制

为了提高三相电压型脉宽调制(PWM)整流器的动态响应速度和控制精度,提出了一种基于整流桥输入端电压动态分量优化的模型预测功率控制算法。首先,建立了三相PWM整流器dq旋转坐标系下的功率数学模型,分析了传统基于比例-积分(PI)控制器的直接功率控制算法的工作原理。然后,针对传统基于PI控制器的直接功率控制算法的内环功率PI控制器参数设计复杂及动态响应速度慢等缺点,从整流桥输入端电压动态分量优化的角度出发,借鉴模型预测控制思想,通过评价函数预测最优动态分量,在取消了功率内环PI控制器的同时提高了系统的动态响应速度和控制精度。最后,对所提模型预测功率控制和传统基于PI控制器的直接功率控制算法分别进行半实物实验对比研究,实验结果证明了所提算法的正确性和有效性。
柔性多状态开关反馈线性化滑模控制

柔性多状态开关(SOP)能够实现配电网馈线潮流灵活的调控,改善电压分布水平,提升配电网消纳分布式电源的能力,已成为配电网领域的一个研究热点。文中以三端口SOP为研究对象,建立了三端口SOP的数学模型。针对SOP数学模型体现出的非线性及强耦合的特点,通过坐标变换得到反馈线性化模型,对该模型设计了滑模控制器。文中将反馈线性化控制和滑模控制相结合,并用该复合控制取代传统比例-积分(PI)双环控制的电流内环,与传统PI双环控制相比,可以减少PI控制环节,降低PI参数整定的难度。根据SOP不同运行模式的要求,分别实现了各端口定直流电压和定无功功率模式、定有功功率和无功功率模式、定交流电压模式下的反馈线性化滑模控制算法。在MATLAB/Simulink中搭建三端口SOP仿真模型,仿真结果表明,与传统PI控制相比,所提出的控制策略动态性能好、鲁棒性强。最后,通过几种典型工况的仿真,进一步验证了所提控制策略的有效性。
基于改进鲁棒自适应UKF的配电网动态状态估计方法

配电网动态状态估计中状态方程的过程噪声统计参数是未知而且时变的,因此在状态估计过程中需要在线对过程噪声统计参数进行实时估计,而且不准确的噪声参数将会导致无迹卡尔曼滤波器的滤波性能下降甚至滤波发散。文中研究了基于改进鲁棒自适应无迹卡尔曼滤波器的配电网动态状态估计方法,其噪声参数统计估值器由一个有偏的和一个无偏的估值器组成,可以提高在状态估计过程中噪声参数估计的准确性,同时确保过程噪声方差矩阵的半正定性,从而保证算法的鲁棒性。通过对IEEE 33节点系统进行仿真验证,结果表明所提方法在系统平稳运行、负荷发生剧烈变动或者初始噪声参数值设置不当的情况下,均能保证较高的状态估计精度。
泛在电力物联网发展形态与挑战

泛在电力物联网是当前智能电网发展的一个重点方向。首先,总结了泛在电力物联网的主要作用和价值体现;其次,从智能电网各个环节概述了物联网技术在电力领域的已有研究和应用基础;进而,构思并提出了泛在电力物联网的发展形态,包含现阶段智能电网、透明电网和零边际成本电网3个阶段的技术发展趋势,为泛在电力物联网建设的深化提供一些思路;最后,提出泛在电力物联网的若干技术挑战,为泛在电力物联网的未来研究提供参考。
泛在物联的配用电优化运行:信息物理社会系统的视角

泛在物联的配用电系统是智能配电网与电力物联网深度融合形成的信息物理社会系统(CPSS)。分析了泛在物联的配用电系统的参与主体及其信息、物理、社会属性,并从物理域、信息域和社会域3个层面探讨参与主体之间的交互影响,并提炼其运行特点,包括物理域中的节点、网络和功能的灵活性;信息域中的泛在感知的不确定性、计算模式的边缘化、开放交互的安全性;社会域中的角色可变性、效用个性化、商业模式多元化。在分析国内外研究动态的基础上,提炼其难点,包括复杂配用电系统的特征识别、社会行为建模与混合仿真、非完全信息的随机博弈框架与应用、融合社会属性的优化问题建模与求解、边缘计算的调度策略与驱动机制、配用电终端物联网的交互安全机制等。在理论层面为信息、物理、社会系统的多学科交叉提供分析探讨,在应用层面为泛在电力物联网和智能电网的建设提供技术支持。
潮流方程线性化误差分析及最优状态空间选取

线性潮流方程广泛应用于经济调度、规划优化、概率分析等场景中,不同线性潮流方程的根本差别在于“状态变量函数形式”的选取。从一般的线性潮流方程出发,将潮流方程线性化误差分解为电压相角和电压幅值相关的线性化误差,通过理论推导及数值分析,提出一种潮流方程状态空间变换的归一化分析方法,得到潮流方程线性化误差的一般特性,给出常用状态变量函数形式下潮流方程线性化误差的分布规律。基于上述理论,设计一种潮流方程最优状态空间的选取方法,并对实际应用场景中选择最优的线性潮流模型进行分析。
高海拔二级增压系统与喷油系统匹配模拟

建立基于可变几何截面增压(VGT)二级可调增压柴油机高海拔工作过程仿真模型,并进行了验证.将反向传播(BP)神经网络与仿真模型相结合,完成柴油机高海拔、变工况下增压与喷油系统控制参数的匹配模拟计算.结果表明:与原机相比,优化后柴油机在5.5 km海拔下,低转速增压压力和进气流量平均提升24.2%和26.9%,最大转矩提高9.1%,低速转矩平均提高了38.9%,标定功率提升6.7%,低速燃油消耗率平均降低了3.7%,空燃比平均降低了9.7%.高海拔低转速下,柴油机动力性得到有效提升,中、高转速下,最高燃烧压力降低至限制值以下,达到了预期的优化目标.
水平井分段压裂平面三维多裂缝扩展模型求解算法

针对多层油气藏水平井分段多簇压裂设计问题,提出平面三维多裂缝扩展模型高效解法。采用三维边界积分方程计算固体变形,考虑井筒-射孔-裂缝耦合流动及缝内流体滤失。利用显式积分算法求解流固耦合方程,根据尖端统一解析解和最短路径算法计算裂缝扩展边界。方法的准确性通过与径向裂缝解析解、隐式水平集算法和有机玻璃压裂实验对比得到全面验证。与隐式水平集算法相比,新算法计算速度大幅提高。以浙江油田页岩气水平井为例,重点分析了平面应力分布、射孔数分布等对多簇裂缝扩展与进液的影响。研究表明,减小单簇射孔数可以平衡簇间应力非均质分布的影响;调整各簇射孔数量可以实现均衡进液,各簇射孔数差别应控制在1~2孔;增加高应力簇的射孔数有利于均匀进液,但进液均匀并不等于裂缝形态一致,裂缝形态受应力干扰和层间应力剖面共同控制。
四川盆地五峰组-龙马溪组深水陆棚相页岩生储机理探讨

针对上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组优质页岩生储机理不清的问题,以四川盆地五峰组-龙马溪组深水陆棚相优质页岩为研究对象,结合页岩气形成地质条件和实验分析模拟,从岩石学、矿物学、地球化学等多方面对页岩成烃、成储机制及内在耦合关系等进行分析。结果表明,四川盆地五峰组-龙马溪组优质页岩热演化程度高、生烃强度大、物质基础好,具有良好的顶底板条件;深水陆棚相优质页岩不仅具有高生物成因硅、高有机碳含量,而且具有相对高孔隙度耦合特征。研究认为:①四川盆地五峰组-龙马溪组高演化深水陆棚相优质页岩保存条件好,早期原油滞留效率高,其气源主要来自原油滞留裂解气。②深水陆棚相生物成因的硅质(蛋白石A),在埋藏成岩早期转化成高硬度晶态石英,伴生形成大量微米级粒间孔,而生物成因的硅质格架抗压性强,为优质页岩储集层早期原油充注及纳米级蜂窝状有机孔的发育和保持提供了空间和保护,是有机孔得以保存的关键因素。③五峰组-龙马溪组优质页岩脆性好,均质性强,微米级硅质粒间孔与纳米级有机孔共生,是压裂形成复杂缝网、硅质粒间纳米级有机孔实现高效连通的关键,有利于页岩气高产、稳产。
考虑裂尖塑性区影响的水力压裂缝高计算模型

为了对水力压裂裂缝高度进行准确预测,针对高应力多分层的复杂地层,基于断裂力学理论分析裂缝扩展过程中裂缝尖端应力集中产生的塑性区分布对缝高扩展的影响,建立水力压裂缝高计算模型并进行求解,通过与其他2种缝高模型(MFEH、FracPro)计算结果进行对比以验证该模型的准确性。模型实例计算的敏感性分析表明:水力压裂的缝高会呈现阶梯生长的扩展形态,且裂缝缝高越大,阶梯生长的现象越明显;地应力对裂缝缝高的生长起主要的控制作用,地层岩石断裂韧性只在一定程度上对缝高生长有抑制作用;压裂液密度的增大有利于裂缝下尖端的扩展。
中国石油修井作业技术现状及发展方向

通过全面梳理中国石油天然气股份有限公司(以下简称“中国石油”)修井作业技术发展现状,阐述了修井作业在新时代背景下的内涵,明确了中国石油修井作业技术在修井装备、修井工具、修井技术、信息与标准化建设4个方面的新进展。指出中国石油与国外修井作业技术的差距主要表现在修井装备(工具)的自动化、智能化水平不高;“三高(高温、高压、高含硫)”气井带压作业、长水平段找堵水、超深井连续管作业配套工艺技术与国外有差距;修井作业信息化、标准化和大数据应用有待开展等。在此基础上,结合中国石油修井作业技术发展现状及未来面临的技术难点,提出了8个方面的发展建议:①加强储集层特征认识,提高修井方案针对性;②系统攻关大修技术,解决疑难井治理难题;③加大水平井作业攻关,研发长井段水平井作业配套技术;④完善带压作业技术,拓展带压作业空间;⑤扩充连续管作业能力,提升特种作业水平;⑥发展自动化修井技术,迈向人工智能领域;⑦全面推广清洁作业,建设绿水青山油气田;⑧完善信息化建设,实现修井作业资源共享。
孔隙结构对砾岩油藏聚表二元复合驱提高采收率的影响

为明确聚表二元复合体系对不同模态岩心的驱替特征和剩余油动用规律,选用3种典型孔隙结构的天然岩心,分别从孔隙、岩心和矿场3个尺度研究孔隙结构差异对二元复合驱提高采收率的影响:①利用核磁共振原位驱替实验研究水驱、二元复合驱过程中各种孔隙结构岩心中的剩余油变化规律;②采用全直径岩心驱替实验研究不同孔隙结构岩心的驱替特征与驱替效果;③利用矿场开发数据对比双模态砂岩和复模态砾岩储集层二元复合驱开发特征的差异。研究结果表明:孔隙结构越复杂,水驱效果越差,二元复合驱提高采收率幅度越大;二元复合驱可以增加对单模态和双模态岩心中1~3 μm孔隙区间内剩余油的动用程度,但复模态岩心仍以动用孔隙半径大于3 μm孔隙区间内的剩余油为主;全直径岩心驱替实验表明二元复合驱体系的注入可大幅提升复模态岩心的驱替压力,同时乳化岩心中的剩余油,有效扩大波及体积,进而大幅提高采收率;与砂岩油藏相比,复模态孔隙结构的砾岩油藏更容易发生窜流,实施化学驱提高采收率,必须解决宏观高渗通道的封堵与微观孔隙结构差异导致的波及效率等问题。
致密砂岩岩电响应规律与饱和度评价方法

针对致密砂岩储集层在中低含水饱和度下岩石电性响应规律不明确的问题,提出高速离心驱替岩电和不同含水饱和度下核磁共振T2谱联测的实验方法,可驱替渗透率小于0.1×10~(-3) μm~2的致密砂岩岩心,为致密砂岩电性研究提供可靠实验手段。通过开展高分辨率CT扫描、MAPS和Qemscan等配套实验,构建基于多源信息融合的多矿物组分精细三维数字岩心,采用有限元数值模拟方法,得到实验室条件下无法获得的低含水饱和度下致密砂岩电性响应。通过实验与数值模拟相结合,明确了复杂孔隙结构致密砂岩电性响应规律,建立了基于孔隙结构的变岩电参数饱和度评价方法。对鄂尔多斯盆地延长组7段致密砂岩储集层多口井测井资料处理分析表明,该方法能够获得更准确的含油饱和度,为致密砂岩油气测井精细评价提供了新思路和新方法。
Study on the Overlapping Characteristics of Fluorescence Signals of Machine Oil and Diesel Mixtures in Soil Based on Iterative Approximation Algorithm

Petroleum hydrocarbons such as machine oil and diesel are important components of soil pollution, and are of great significance for rapid and accurate detection of organic pollutants such as machine oil and diesel in soil.Laser-induced fluorescence(LIF)technology has the advantages of fast detection speed,high sensitivity and on-site detection.However,when detecting organic pollutants in soil,it faces serious problems such as overlapping fluorescence spectra.In order to study the overlapping characteristic of the fluorescence signals of the machine oil and diesel mixture in the soil,10soil samples containing different concentrations of machine oil and diesel mixture were prepared.By establishing the LIF experimental system,the fluorescence signals of different mixing concentrations of machine oil and diesel were obtained,and the inversion relationship between the mixed spectra of machine oil and diesel was established.The iterative approximation algorithm was used to calculate the fluorescence contribution rate of diesel and machine oil samples in soil fluorescence spectra.In the process of calculating the fluorescence contribution rate,the two methods of full spectrum and intercepted characteristic spectrum were compared.When linearly fitting with the machine oil sample concentration,the fitting coefficient Rof the intercepted characteristic spectrum method was 0.989,and the average relative error was 3.38%,which was better than the full spectrum of 0.923,8.79%.At the time of verification,the average relative error of multiple linear regressions was 10.11%compared with the multiple linear regression method, which prove that the intercepted characteristic spectroscopy method is still excellent.There was a good linear relationship between the fluorescence contribution rate of machine oil and diesel in soil and its own concentration, indicating that there is no chemical reaction after mixing machine oil and diesel in soil,and the overlapping characteristic of fluorescence signals in soil are linearly superimposed.The method is equally applicable to the separation of fluorescence spectra of other petroleum hydrocarbon mixtures in the soil.Through the research in this paper,the accuracy of qualitative and quantitative detection of petroleum hydrocarbon pollutants in soil by LIF technology was improved.It provided method support for rapid detection of petroleum hydrocarbons in the soil.
克拉美丽山与大井坳陷的构造关系--兼论石炭纪构造-沉积格局

基于最新深钻井、地震剖面、年代学和野外露头等资料,利用轴面分析和平衡剖面等技术,精细解析克拉美丽山地质结构并分析其与大井坳陷的构造关系,对石炭纪不同时期的构造-沉积格局进行探讨。得到3个方面的认识:①研究区主要经历了早石炭世早期、石炭纪末期、中-晚二叠世、晚白垩世和古近纪5次构造挤压运动,早石炭世中-晚期、晚石炭世中-晚期和早二叠世3次伸展构造活动,其中在早二叠世末和中-晚白垩世分别发生了构造楔向南楔入;②克拉美丽山与大井坳陷的构造关系表现为早石炭世早期初次“盆”“山”耦合,之后经历了早石炭世中晚期-早二叠世一定程度的弱化,中二叠世的强耦合,后续的印支、燕山和喜马拉雅等运动都继承了这一“盆”“山”关系;③研究区在早石炭世早期为前陆盆地且发育滴水泉组烃源岩,早石炭世中-晚期发育多个北西向和北西西向半地堑式断陷盆地,形成松喀尔苏组火山岩储集层,早-晚石炭世之交进入裂陷后的拗陷盆地阶段,发育双井子组烃源岩,晚石炭世中-晚期发育断陷,形成上石炭统巴山组火山岩储集层,受石炭纪末、中二叠世的构造挤压作用,巴山组遭受大规模剥蚀,仅在山前坳陷带有部分残余。
中国陆相页岩油类型、资源潜力及与致密油的边界

陆相页岩油包括中低成熟度和中高成熟度两大资源类型,二者在资源赋存环境、潜力、开采方式与使用技术以及工业评价标准等方面均不同,此外,陆相页岩油与美国页岩油和致密油也有诸多不同,科学界定这些资源类型的不同内涵,对推动陆相页岩油勘探从“源外”进入“源内”,成为未来战略接替资源具有重要意义。明确了中低成熟度和中高成熟度两类陆相页岩油的内涵,前者是指埋藏300 m以深且R_o值小于1.0%的陆相富有机质页岩层系中赋存的液态烃和多类有机物的统称,后者是指埋深在蒂索(Tissot)模式“液态窗”范围、R_o值大于1.0%的富有机质页岩段中存在的液态石油烃的总称;系统总结了不同类型陆相页岩油的地质特征、资源潜力和经济评价标准。经评价,中国中低成熟度页岩油原位转化技术可采资源量约为(700~900)×10~8 t,中等油价(60~65美元/bbl)下的经济可采量为(150~200)×10~8 t,是保证陆相页岩油革命发生的主体,应依据井组累计采出量规模、建产规模、保存条件及开采经济性等关键参数,优选试验靶区,同时攻关核心技术装备;中高成熟度页岩油地质资源量约100×10~8 t,可采量尚需在单井日产量与累计采出量达至经济门限后确定。陆相页岩油与致密油有明确的边界,存在岩性组合、相带分布与产能评价标准等不同,二者可以按不同资源类型独立区分、并行存立。中国陆相页岩油类型、资源潜力及与致密油边界系统厘定,可为即将到来的页岩油勘探开发实践提供借鉴,有助于中国陆相页岩油革命的顺利发展。
可见-近红外多光谱数据对水稻种子成活率的判定

种子活性受到存储条件的影响很大。收集了真实情况下受到不同存储条件影响的种子,通过发芽实验验证了其成活率存在差异。再从中选择适量的种子样本,采集其单颗种子的可见-近红外反射光谱,运用不同的光谱预处理技术,结合不同的机器学习建模手段,以区分不同成活率的种子。比较了不同的光谱预处理方法,比如标准反射光谱校正、多元散射校正等。从识别准确度的角度,认为标准反射光谱校正的方法,能够很大程度上提升不同存活率种子的光谱差异性,从而经过机器学习判断达到更高的识别准确度。同时比较了支持向量机、K邻近和距离判别分析等机器监督学习建模方法,发现利用标准反射光谱校正的方法结合距离判别分析,能够对种子样本实现完全准确的判定。更进一步,为了满足实际运用中快速识别的要求,将高分辨率的光谱数据压缩成为低分辨率多通道带通光谱数据,这样可以大大降低的光谱数据长度,节约各种机器学习器在训练和判断中所用的时间。使用简化过后的多通道带通光谱数据判定种子存活率,其识别准确度仍然接近90%。充分说明了,利用多通道宽带光谱数据,并选择合适的机器学习建模方式,足以满足实际选种产业的一般性需求,有潜力作为未来粮种成活率快速鉴别的技术手段。还采用了多种带通宽度以简化光谱,分析比较不同带通宽度对识别精度的影响。总体来说由于带宽增大,数据量减少,识别速度更快,但是识别精度降低。从10~50nm改变光谱带宽,标准反射校正后的简化光谱的识别精度从87.50%下降到58.75%。在实际运用中,需要权衡识别速率和预期识别精度,合理的选择带宽。验证了根据简化后的可见近红外反射光谱,能够较快速且准确的识别水稻种子存活率,为以后的基于带通滤波片的快速种子存活率识别奠定了基础。
中国成人念珠菌病诊断与治疗专家共识

本共识主要包括念珠菌病的病原学、流行病学、危险因素、病原学诊断、临床诊断与治疗总则,以及各种常见念珠菌病的诊断与治疗细则。皮肤、黏膜念珠菌病,特别是口咽部、食管、阴道等局部感染虽然不属于侵袭性念珠菌病,但临床较为常见,又常为侵袭性念珠菌病的感染源,抑或受累器官,故本共识将其纳入。本共识暂不纳入国内尚未常规开展和应用的新技术及药物,对有别于国外指南之处,也给予相关观点表述。由于各种念珠菌病临床表现各异,各医院的菌种及耐药性也各不相同,故临床治疗应结合患者的具体情况进行个体化选择。
塔里木克拉通内盆地走滑断层构造解析

针对塔里木盆地超深地震资料品质差、小位移走滑断层识别与解释难,结合地震剖面建模与地震平面属性识别,开展区域构造解释成图与构造解析。结果表明,塔里木克拉通内发育北东向与北西向走滑断层,并发育多种典型走滑构造,分布面积达5×10~4 km~2,构成环满西大型统一走滑断层系统。环满西走滑断层系统具有分区、分级、分层、分类与分段的差异性,形成塔北、满西与塔中3个分区,4级规模断层;走滑断层主要以压扭为主分布在下古生界碳酸盐岩中,志留系-泥盆系、石炭-二叠系、中生界-古近系有张扭继承性活动;大型走滑断层沿走向具有分段性。综合分析,环满西走滑断层系统形成于中-晚加里东期,加里东末-早海西期、晚海西期和燕山-喜玛拉雅早期等有继承性活动;走滑断层演化具有继承性与改造性,连接生长是形成小位移、超长陆内走滑断层带的主要机制。本研究为复杂断裂构造研究提供了新思路。
塔中西部走滑断裂破碎带结构及与油气关系

塔中I号气田西部是塔中油气上产的重要领域,利用最新处理的叠前深度偏移资料,在断裂控储控藏认识指导下,开展走滑断裂解剖,落实富油气区域。研究区断裂可划分为两期三级3组断裂,形成于加里东期的北东向走滑断裂及其伴生裂缝是本区的控储控藏断裂,沿走滑断裂走向一般为非线性结构,通常可分为应力转换区和应力释放区。应力转换区包括岩桥、拉分地堑、地垒、局部鼻状构造等;应力释放区包括羽状、斜列破碎带等。应力转换区和应力释放区是油气最富集的区域,走滑断裂破碎带规模越大,储层越发育,油气越富集。
裂陷盆地洼槽演化规律研究--以歧口凹陷西部为例

裂陷盆地中洼槽的演化规律对烃灶的分布及生烃能力具有明显控制作用。歧口凹陷在古近纪经历了两期两向的裂陷活动,洼槽结构较为复杂,裂陷I幕,在NW-SE向伸展作用下,形成了多个NE-NNE向洼槽;至裂陷Ⅱ幕,受N-S向伸展作用,NE-NNE向断层活动性逐渐减弱,NE-NNE向洼槽开始萎缩。本文基于控洼断层的空间组合样式及传播方式、洼槽内层序界面的接触关系,建立洼槽演化的3种模式;结合典型地震剖面、地层厚度图、控洼断层断距-距离曲线等相关证据,识别出歧口凹陷洼槽的演化规律。其中,歧南洼槽属于“生长连接型洼槽演化模式”,板桥洼槽属于“同定长度型洼槽演化模式”,而歧北洼槽属于“侧列叠覆型洼槽演化模式”。
塔里木盆地寒武系烃源岩分布的重新认识及其意义

塔里木盆地台盆区海相烃源岩的分布是制约油气勘探的主控因素,在构造-古地理背景分析基础上,通过典型井地球化学分析结合测井标定与地震追踪,重新厘定寒武系主力烃源岩分布:结果表明,东部烃源岩主要分布在中-下寒武统泥页岩中,西部烃源岩主要分布在下寒武统泥页岩中,中-上寒武统-下奥陶统碳酸盐岩缺乏有效烃源岩,单井纵向厚度标定东部低于100m、西部低于40 m,远低于早期预测厚度:寒武系烃源岩并非满盆分布,主要分布在满东凹陷、满西台内洼,并发现塔西南南缘可能发育大面积陆缘斜坡烃源岩,而巴楚-麦盖提、塘古-塔中、塔北等基底古隆起区缺乏烃源岩。受控前寒武纪古隆起与寒武纪弱伸展背景影响,寒武系发育4种构造背景下的烃源岩:主要为台间盆、台内洼烃源岩,以及可能存在被动陆缘斜坡、板块边缘裂谷烃源岩。
基于SNP标记揭示我国小麦品种(系)的遗传多样性

为了解我国主要小麦品种(系)的遗传多样性,为亲本组配提供参考,利用90K SNP芯片技术对国内为主的240个小麦品种(系)进行全基因组扫描,分析其遗传多样性和遗传基础。结果表明,多态性SNP位点在B基因组最多, D基因组最最少,尤其4D上最少;在全基因组范围内PIC平均值为0.26。参试品种间平均遗传相似系数为0.656,变幅为0.133~0.998,且87.05%品种间遗传相似系数在0.60~0.78之间;国内西南麦区和长江中下游麦区小麦品种(系)间的平均相似系数较高,分别为0.718和0.712,国外品种(系)间的相似系数最低,为0.552。聚类分析将参试品种(系)划分为7个类群,大部分类群含有来自不同区域育成品种(系),主成分分析显示各区域育成的品种(系)相互交集,表明我国各省市间种质资源交流较为频繁,但部分单位育成的品种(系)遗传基础不够丰富,部分品种(系)间遗传相似性较高,在育种中亟待引入新的种质,拓宽遗传基础。
基于磷肥施用深度的夏玉米根层调控提高土壤氮素吸收利用

良好的根系构型能够促进作物高效获取土壤养分。基于磷肥施用深度的根层调控技术可以优化夏玉米根系的时空分布并促进其与土壤水分、养分供应的空间匹配性,为通过玉米根系挖潜实现节肥增效提供理论与技术支撑。本试验以不施磷肥处理为对照(CK),设置距离地表–5 cm (P5)、–10 cm (P10)、–15 cm (P15)和–20 cm (P20)深度施用磷肥处理,分析各处理对夏玉米根系分布、植株生长及产量形成、氮素吸收、积累与转运的影响。结果表明,磷肥适当深施显著促进夏玉米根系生长,根干重、根长密度、根系表面积和根体积均显著增加,整体表现为P15>P10>P20>P5>CK。随着磷肥施用深度的增加,深层玉米根系显著增加。P15和P20处理根干重所占比重,在20~40 cm土层分别为12.3%和12.1%;在40~60 cm土层分别为6.7%和6.9%。根系分布深度的增加促进了对土壤氮素的吸收,深施磷肥处理各土层中尤其是20 cm以下土层土壤氮素含量显著降低。根系分布的优化同时促进了植株氮素积累与转运, P15处理较P5处理氮素吸收效率、氮积累量、转运量及氮肥偏生产力2年平均分别提高14.5 kg kg~(–1)、19.2%、 48.9%和6.4 kg kg~(–1),籽粒产量2年平均增产16.4%。在本试验条件下,磷肥集中施用在–15 cm处理,能显著促进夏玉米深层土壤根系的生长,扩大根系养分利用空间,增加根系对深层土壤氮素的吸收,促进植株氮素积累及转运,提高其生产力,最终提高产量。
秸秆还田与化肥配施对汉中盆地稻麦轮作农田土壤固碳及经济效益的影响

为汉中盆地秸秆还田技术和合理化肥减量技术提供科学依据, 2015—2017年小麦和水稻生长季,设置秸秆不还田+常规施肥(SN+NPK);秸秆常规还田+常规施肥(S+NPK);秸秆促腐还田+常规施肥(SD+NPK);秸秆促腐还田+化肥减量15% (SD+85%NPK);秸秆促腐还田+化肥减量30% (SD+70%NPK),共5个处理,研究其对土壤总有机碳(TOC)、活性有机碳(LOC)、碳储量(SCS)、作物产量及经济效益的影响。结果表明与秸秆不还田配施常规施肥处理(SN+NPK)相比,秸秆还田配施不同比例化肥处理显著提高了稻田0~15 cm土层的TOC和LOC,增幅分别为3.62%~25.07%和23.01%~46.79%; S+NPK和SD+NPK处理提高了0~30 cm碳储量,增幅分别为4.67%和18.20%。而SD+85%NPK和SD+70%NPK分别降低8.31%和9.83%。S+NPK和SD+NPK处理显著增加了小麦和水稻籽粒产量,而SD+85%NPK和SD+70%NPK处理均降低了小麦和水稻产量,周年产量2年平均增幅分别为3.47%、8.70%、–3.65%、 –8.12%。与SN+NPK处理相比, S+NPK、SD+NPK、SD+85%NPK、SD+70%NPK处理周年经济效益2年平均增幅分别为16.91%、23.56%、6.02%、1.06%。土壤有机碳、作物产量和经济效益SD+NPK处理的最高, S+NPK处理次之, SD+70%NPK处理最低,与之相比, SD+85%NPK处理在小麦和水稻两季共减少化肥80 kg hm~(–2),作物周年产量降低不明显,经济效益略有增加。秸秆还田与常规化肥配施是提高汉中盆地稻麦轮作体系农田固碳、产量及经济效益的最佳措施,两季作物全量还田条件下化肥用量减少15%是适宜该区域的绿色生产模式。
新型空气净化器净化性能研究

针对传统的过滤式空气净化器随颗粒污染物在材料表面的沉积而导致压降大、能耗高的问题,本文设计了一种以物理吸附为主要净化原理的新型空气净化器.空气净化器采用褶皱式流道,空气在褶皱内部形成漩涡,增大颗粒污染物与吸附材料的接触,有利于提高净化性能.流道与风向平行,风阻小,能耗低.本研究参照国家标准GB/T18801-2015《空气净化器》搭建了一个体积为2.94 m~3的密闭实验舱,以香烟的烟雾作为颗粒污染源,研究了吸附材料、PM_(2.5)的初始浓度和处理风量对新型空气净化器净化性能的影响.实验结果表明,吸附材料的微观结构影响净化性能,多层致密的纤维结构或由材料修饰得到的超微孔道有助于提高材料对颗粒的吸附,驻极体材料带电可显著提高吸附效果.在选取的材料中,HEPA的净化性能最好,静电棉的吸附效果明显高于初效过滤棉.PM_(2.5)的初始浓度不会影响新型空气净化器的净化性能.随着处理风量的增大,洁净空气量和去除率增大,有效净化效率减小.本实验还对比了不同处理风量下新型空气净化器的压降和净化能效,压降随着处理风量的减小而减小,净化能效随着处理风量的减小而增大,当处理风量为44.1 m~3/h时,空气净化器的压降仅为54 Pa,净化能效高达42 m~3/(h·W),表明此空气净化器适用于低风速长时间运行,具有良好的应用前景.
长期施肥处理对双季晚稻叶绿素荧光特征及籽粒产量的影响

研究施肥模式对水稻叶绿素含量及荧光参数的调节作用,对提高水稻光能利用效率及籽粒产量具有重要意义。本研究以水稻品种赣929为试验材料,比较长期定位施磷钾肥(PK)、施氮磷钾肥(NPK)、等养分条件下70%氮磷钾肥配合施用30%有机肥(70F+30M)、50%氮磷钾肥配合施用50%有机肥(50F+50M)、30%氮磷钾肥配合施用70%有机肥(30F+70M)条件下水稻叶绿素荧光参数和产量变化特征。结果表明,水稻旗叶叶绿素含量从齐穗期到成熟期呈下降趋势,且表现为30F+70M>50F+50M>70F+30M>NPK>PK。水稻叶绿素荧光参数Fv/Fm随水稻生育期的推进呈降低趋势,其中PK处理Fv/Fm值最低,而施氮处理比不施氮处理Fv/Fm值增加了2.85%~4.18%。叶绿素荧光参数qL、ΦPSII在NPK处理中表现为齐穗期较高, 20 d之后显著降低;在50F+50M、30F+70M处理中表现为齐穗期较低, 20 d以后显著增加;在PK处理、70F+30M处理中一直处于较高水平。NPQ变化趋势与qL基本相反。ETR-PAR光响应曲线拟合结果表明, 70F+30M处理ETRmax、a和Ek值在齐穗期和20 d后值均最高。综合看来,等养分条件下配施30%有机肥具有最优的叶绿素荧光指标组合及籽粒产量;而配施超过50%有机肥由于前期热耗散增大使得用于光合作用的光能份额减少,而施用氮磷钾肥处理则由于后期的衰老使得光能利用效率下降。
施石灰和秸秆还田对双季稻产量和氮素吸收的互作效应

红壤稻田面临土壤酸化和肥力偏低的双重挑战。施石灰和秸秆还田分别是稻田土壤酸化改良和培肥的有效措施,但二者的互作效应尚不清楚。本研究连续4年(2015—2018年)在江西省开展施石灰和秸秆还田双因素田间定位试验,旨在探明施石灰和秸秆还田对红壤双季稻田水稻产量和氮素吸收的互作效应。结果表明,施石灰和秸秆还田均显著提高了早、晚稻的产量和氮素吸收,且二者具显著的协同促进效应。秸秆还田下,施石灰使早稻产量和氮素吸收分别增加10.7%和15.5%;而在秸秆不还田下,增幅仅分别为4.4%和9.7%。秸秆还田下,石灰使晚稻产量和氮素吸收分别提高18.7%和24.6%;但在秸秆不还田下,增幅则分别为10.5%和5.7%。施石灰对早、晚稻产量和氮素吸收的促进效应随试验年限的增加而减弱。石灰对土壤pH值的提升效应随试验年限的延长显著降低。试验4年后,石灰对土壤有机质和全氮含量均无显著影响;秸秆还田显著提高了土壤有机质含量,而对全氮含量无显著影响。因此,秸秆还田配施石灰能够协同实现双季稻增产、土壤酸化改良与培肥。本研究表明在此酸性的红壤双季稻田上每4年左右施用一次石灰为宜。
大豆出苗期耐盐性鉴定方法建立及耐盐种质筛选

土壤盐渍化是影响农业生产的重要问题,筛选耐盐大豆资源对于大豆主产区盐渍化土壤的利用具有重要意义。以中黄35、中黄39、Williams 82、铁丰8号、Peking和NY27-38为供试材料,以蛭石为培养基质,设0、100和150 mmol L~(-1) NaCl 3个处理,进行出苗期耐盐性鉴定,分析与生长相关的6个指标,旨在明确大豆出苗期耐盐性鉴定指标和评价方法。结果表明, 150 mmol L~(-1) NaCl处理显著降低大豆的成苗率、株高、地上部鲜重、根鲜重、地上部干重和根干重,并且不同材料间差异显著。基于幼苗生长发育状况的耐盐指数方法与耐盐系数方法对6份种质耐盐性评价结果显著相关。耐盐指数法对植株无损坏、可省略种植对照,节约人力和物力,提高种质鉴定的效率。因此,以150 mmol L~(-1) NaCl作为出苗期耐盐鉴定浓度,以耐盐指数作为大豆出苗期耐盐鉴定评价指标,鉴定27份大豆资源,获得出苗期高度耐盐大豆(1级) 3份、耐盐大豆(2级) 7份,其中4份苗期也高度耐盐(1级),分别为运豆101、郑1311、皖宿1015和铁丰8号。本研究建立了一种以蛭石为基质,利用150 mmol L~(-1) NaCl处理,以耐盐指数作为评价指标的大豆出苗期耐盐性鉴定评价的简便方法,并筛选出4份出苗期和苗期均耐盐的大豆,对耐盐大豆种质资源的高效鉴定和耐盐大豆新品种培育具有重要意义。
基于胶结破损机理的非饱和结构性黄土本构模型

非饱和结构性黄土本构模型需同时考虑非饱和性和结构性,为简化建模过程,基于实用化宏微观土力学研究思路,以岩土破损力学及临界状态土力学为框架,建立了非饱和结构性黄土的本构模型.通过三维离散元法开展不同含水量结构性黄土数值试验,基于离散元和前人试验结果建议采用幂函数描述吸应力和初始饱和度的关系,从而建立非饱和黄土有效应力公式,进而将临界状态线、扩展椭圆屈服面和临界Lade-Duncan强度准则推广到非饱和土体,以考虑黄土的非饱和性.通过定义与重塑黄土屈服面形状相似的结构性黄土屈服面反映结构性的影响,鉴于室内试验无法直接获取土体胶结破损演化规律,基于离散元分析结果和胶结颗粒材料力学理论,得到具有微观机制的胶结破损规律,该演化规律建立在等效塑性应变上,可以很好地反映结构损伤过程;通过将其引入到硬化规律考虑黄土的结构性演化,从而建立了非饱和结构性黄土本构模型.将该模型应用于Q3天然非饱和结构性黄土三轴试验及人工制备结构性黄土侧限压缩试验和三轴试验模拟,初步验证了该模型的合理性及适用性.