mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于最大调制比的LCC-MMC混合直流交流侧故障控制策略

对现有常规直流工程进行逆变站柔性化改造,是解决多馈入直流输电系统潜在级联换相失败问题的一个有效方案,改造后的混合直流系统整流站沿用电网换相换流器,逆变站新建模块化多电平换流器。首先对电网换相换流器和模块化多电平换流器(LCC-MMC)混合直流系统的拓扑结构、基本控制方法以及整流站交流侧故障时功率骤降问题进行了阐述。然后,针对上述问题,提出了基于最大调制比的交流侧故障控制策略,在整流站交流侧故障时,该策略能够通过调节逆变站模块化多电平换流器的调制比,维持直流电流的恒定,降低混合直流系统传输有功功率的跌落幅度,从而减小传输功率骤降对逆变站交流系统的冲击。最后,在PSCAD/EMTDC中建立了混合直流输电系统的仿真模型,验证了所提控制策略的有效性。
基于交互式主动探测的电力综合数据网故障定位算法

针对电力综合数据网对故障定位的准确性和时效性要求,提出一种交互式故障诊断机制,并重点解决该机制中故障定位集的选取问题,提出一种基于交互式主动探测的故障定位集选择算法(IPCA)。建立电力综合数据网与候选定位集的贝叶斯模型,借助贝叶斯网络条件独立性将候选定位集划分为若干子集,并引入探测价值衡量探测的诊断能力,利用探测价值交互更新过程的子模性降低故障定位集选取的时间复杂度。仿真结果显示,IPCA在确保故障定位准确性的同时平均可缩短20%左右的定位时间。
智能电网中无线传感器网络通信链路可靠性置信区间预测

实时准确的无线链路质量预测是保证智能电网厂、站区域通信链路可靠性的必要信息。无线链路质量信噪比时间序列所表现出的非线性和非平稳随机性的叠加是影响预测准确性的主要因素。为此,提出一种通信链路可靠性置信区间预测方法,通过对无线链路质量的信噪比序列近似解耦处理,将其分解为非线性序列和非平稳随机序列,采用小波神经网络建立信噪比非线性序列和非平稳随机方差序列的预测模型,并用预测结果计算通信链路可靠性置信区间上、下界。最后,在实际的智能电网环境中验证了所提出的算法和结果。
多端直流系统分区协调保护策略

针对多端直流系统的故障保护问题,首先分析了直流故障特性及多端直流系统保护难点,总结了现有多端直流系统故障保护方法。然后,基于一种典型的多端直流系统拓扑结构,以使用最少数量直流断路器为目标,提出了多端直流系统区域保护划分原则和分区保护策略。该方法将直流故障区域通过直流断路器与非故障区域进行隔离,从而使非故障区域可以继续维持正常运行,而故障区域则通过换流站交流侧断路器和直流侧开关进行保护和隔离。最后,通过MATLAB/Simulink仿真平台建模及仿真分析,验证了多端直流系统分区保护的有效性和经济性。
含新能源接入的柔性直流电网启动策略及仿真

以新能源大规模接入为目标,以多端柔性直流输电技术为支撑,提出了一种用于汇集风能、太阳能等多种新能源的柔性直流电网拓扑。首先,设计了通用的直流电网启动策略,然后基于机电暂态计算结果为该直流网络设计了稳态运行工况,并针对性地模拟了直流线路单极接地故障、交流线路故障和风机大规模切除3种暂态运行工况。最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台中搭建该直流电网模型,仿真验证了启动控制策略和稳态潮流分布,结合仿真波形对电网暂态特性进行了讨论和分析。
基于需求侧预约响应的平滑微网等效负荷功率波动控制策略

引入微网总负荷与风光等间歇性能源出力的差值-等效负荷作为具有稳定可控输出的微电源总发电参考量进行研究。通过在微网需求侧向能量管理系统(EMS)预约,储水式电热水器(WSH)群进行响应以平滑微网等效负荷功率波动。首先,建立了等效负荷的模型、基于反向变化频次比的风光出力跟随总负荷功率波动状况的评价指标,并分析了需求侧WSH群响应参与微网能量管理的可行性,计及WSH的传导能量、换位能量和加热能量,建立了WSH群的温度模型。其次,依据需求侧预约用水或常规用水时间、量值和用户主动控制及WSH温度上限,建立动态可控WSH群并计算其反向温度值,根据反向温度值排序结果将投入待机WSH与切除加热WSH两个过程统一,形成了基于需求侧预约WSH群响应的平滑微网等效负荷功率波动控制策略。最后,应用某微网实际案例数据验证了该控制策略的有效性。
柔性直流电网的快速电磁暂态仿真

柔性直流电网含多个模块化多电平换流器与直流断路器,需要快速准确的换流器与直流断路器仿真模型。为提高模块化多电平换流器的仿真速度,利用电容能量均分的思想简化子模块均压策略,并准确保留桥臂闭锁与不闭锁时的外特性,提出了一种能量均分模型。针对级联全桥型直流断路器,给出一种断路器支路子模块串等值电路简化方法,提出了一种快速仿真模型。在PSCAD/EMTDC中搭建模型并进行了电磁暂态仿真,验证了所提出模型的准确性与快速性。
风电爬坡事件对系统运行充裕性的影响评估

风电爬坡事件具有大波动性和强不确定性的特点,可造成系统中发用电的严重不平衡,从而导致负荷损失。在分析风电爬坡事件特征和爬坡预测研究现状的基础上,建立了风电爬坡事件模型,定量表示爬坡事件表征量与风电功率曲线之间的关系;同时考虑负荷预测的不确定性,采用场景削减方法生成风电爬坡过程对应的典型净负荷场景集。构建了评估系统运行充裕性的指标体系,推导了缓冲失负荷概率指标的计算公式;将系统状态分为充裕、失负荷和临界3种,分别计算各状态对应概率及失负荷严重程度。以甘肃电网为例,典型事件的评估结果验证了所述方法和指标体系的有效性和合理性,分析了常规机组爬坡速率及系统备用比例在防范风电爬坡事件不利影响方面的作用。
含直驱永磁风电场的配电网广义负荷建模

以可再生能源为主的分布式电源大量、分散接入配电网,传统的负荷模型已无法描述含分布式电源的广义负荷动态特性。针对这一现状,在现有直驱永磁风电机组通用模型的基础上忽略其机械环节,提出直驱永磁风电机组的简化模型。采用综合粒子群方法和Levenberg-Marquardt方法的优化算法,对直驱永磁风电机组简化模型的参数进行了辨识,并针对不同扰动进行了模型适应性分析。在此基础上,将所提风电机组简化模型与传统负荷并联作为广义负荷的模型结构。基于轨迹灵敏度方法,分析了参数的可辨识性及辨识难易度。通过算例,给出了广义负荷在不同电压跌落程度、不同风电接入比例下的参数辨识结果,讨论了配电网等值参数对辨识结果的影响,说明了采用所述建模方法的可行性。
基于能源路由器的用户侧能源互联网规划

针对能源系统规划中未充分考虑多个分布式能源系统互联及电/热/冷能流协调运行的现状,研究基于能源路由器的用户侧能源互联网规划方法。梳理了用户侧能源互联网的系统结构,建立各类能量单元的数学模型。以电/热/冷综合加权负荷矩最小为准则,采用Voronoi图、交替定位分配算法及"类内类间距离比最小"判据,提出了能源局域网划分和能源路由器选址方法。基于典型日各区域的时序负荷,以由投资、运行维护、燃料、买卖电和碳税5项成本构成的年费用最低为目标,考虑多能流协同互补和多路由器协调互济,建立0-1混合整数线性规划模型。采用商业软件Cplex求解,实现路由器配置和局域网间网络的同时规划;基于最小生成树实现局域网内供能路径优化,结合简易潮流计算结果和相关导则确定线路容量。算例仿真结果表明:所提出的分区、规划方法具备可行性和有效性;多能互补、多路由器互联能显著降低年费用并缓解多种负荷峰谷时段不匹配等问题;路由器与能源网络同时规划较分阶段规划更经济。
新型直流电网潮流控制器及其控制方法

直流潮流控制器能够有效提升环网式直流电网的潮流控制自由度,解决直流电网部分线路潮流不可控问题。针对现有直流潮流控制器应用场合的局限性,基于电容线间能量交换的思路,提出一种新型直流潮流控制器拓扑,并对其工作原理和运行特性进行了深入研究。基于新型潮流控制器的多种运行状态,设计了基于脉宽调制(PWM)的控制策略,并以其中一种运行状态为例,研究了各状态变量之间的关系。最后,在电磁暂态仿真软件中搭建等效三端直流环网模型,验证了所提出的直流电网潮流控制器拓扑方案与控制策略的可行性与有效性。
基于串行和并行ADMM算法的电-气能量流分布式协同优化

在综合能源网框架下电力系统与天然气系统的耦合和交互愈加频繁,有必要考虑两个系统的相互作用开展电-气能量流的协同优化。针对电力流与天然气流的多主体分布自治决策特点,在构建分解协同交互机制的基础上,提出利用交替方向乘子法(ADMM)实现电力流与天然气流的分布式协同优化。分别给出了基于Gauss-Seidel串行迭代和Proximal Jacobian并行迭代的两种ADMM计算模式,并从通信模式、求解效率和适用范围等角度探讨了两种模式的应用差异。在RTS79-GAS14及IEEE 118-GAS90两个电-气互联能源系统上开展的算例测试结果验证了所述算法的有效性。
链式静止同步补偿器预充电稳压方法

以直流侧取电的链式静止同步补偿器(STATCOM)为研究对象,研究链式STATCOM在预充电状态下的直流侧电压的稳定状况。分析了直流侧在不采取稳压方案时各个模块电压发散的原因,总结了三种并联阻抗的稳压方案,分别为直流侧并联电阻、交流侧并联电阻以及交流侧并联电容。从理论上详细分析了模块稳压的机理,经过公式推导,给出各种方案下确定参数的详尽计算过程,并且给出了多个模块下的简化计算公式。最后通过4个模块的低压实验对所述理论进行了实验验证。
适用于柔性直流互联交流系统的无电压方向元件判据

背靠背柔性环网控制装置的应用使配电网由单端电源供电的辐射状网络变为多端电源供电网络,三段式电流保护无法判断故障方向。为了既保证配电网保护动作可靠性又保留三段式电流保护,需要为保护安装方向元件。文中通过研究背靠背柔性环网控制装置接入的交流配电网发生不同位置相间故障时序电流间的相位规律,提出了基于流过保护的负序电流和同一母线上无源支路正序电流间相位关系的故障方向判别元件,并给出了正反方向故障时方向元件的动作区间。该方向元件适用于由传统电源、采用负序电流抑制的柔性环网控制装置或分布式电源构成的且母线含无源支路的多端供电网络。该元件受过渡电阻影响小,无需安装电压互感器,在三相对称故障时仍可保证保护的正确动作,不存在传统功率方向元件出口三相故障时的死区问题。经PSCAD仿真验证了该方向元件在系统不同位置发生各种相间故障时的正确性和有效性。
面向能源系统的数据科学:理论、技术与展望

以多能源互补协调、"信息-物理-社会"系统深度融合为特征的大能源系统正在出现。因此,急需对面向能源系统的数据科学及大数据挖掘理论与技术开展深入研究。在此背景下,初步探讨了数据科学及其在大能源系统中的应用。首先介绍了数据科学的基本理论,并着重讨论了统计学习理论及数据质量理论的重要性。接着,介绍了深度学习、转移学习和多源数据融合等大数据挖掘技术的新进展。最后,对数据挖掘技术在能源系统中的应用现状做了简单回顾,并展望了未来能源系统数据挖掘研究中值得关注的若干问题。
基于MMC的背靠背柔性直流输电系统控制策略

首先研究了基于模块化多电平换流器的高压直流(MMC-HVDC)输电系统的基本控制策略。然后,分析了背靠背MMC-HVDC输电系统的特性,其整流侧换流器与逆变侧换流器的控制系统可共用机柜,因此能实现两侧换流器控制信号的无时延共享。在此基础上,针对背靠背柔性直流的应用需求,提出了一种适用于背靠背MMC-HVDC的控制策略。最后,基于PSCAD/EMTDC搭建了背靠背MMC-HVDC系统仿真模型,验证了所提控制策略的控制效果。
基于复数域偏最小二乘法与等值法的多谐波源责任划分

基于线性回归的谐波阻抗估算方法是常用的谐波阻抗估算方法之一。为确保谐波阻抗估算结果实部与虚部良好的相关性,基于混合建模思想,通过构建复数域偏最小二乘法的准则函数,给出了单因变量复数域偏最小二乘法的严格数学推导及简化求解过程。针对公共连接点处多谐波源情形,基于实测录波数据,通过分析各馈线电流波动量之间的关系,构建了用于筛选关注谐波源谐波电压和电流线性良好数据的指标因子;进而利用复数域偏最小二乘法估算相应的等值谐波阻抗;最终根据所提等值法实现各谐波源责任的定量划分。通过仿真及实测算例验证,体现了所提方法的可行性及有效性。
考虑分布式光伏电源与负荷相关性的接入容量分析

研究了配电网网架结构和运行工况已知的条件下,分布式光伏电源的可接入容量问题。通过分析配电网网架结构和各节点负荷的历史数据,设定分布式光伏电源接入位置和容量初始值,构建了初始相关性样本矩阵。通过分析分布式光伏电源出力与负荷的相关性,提出了光伏发电就地消纳能力指数的概念及计算方法,构建了改进型相关性样本矩阵。以系统向配电网传输功率最小为目标函数,建立了节点电压、配电网潮流为主要约束的规划模型,利用前推回代潮流算法和退火算法求解。以中山供电局马新站10 kV配电网为例,仿真及潮流验算结果表明:对于一个已知网架结构和运行工况的配电网,考虑分布式光伏电源与负荷的相关性可有效提高分布式光伏电源的接入容量。
考虑实时和潜在因素的城市配电网风险评估模型和方法

为了对城市配电网的风险水平进行准确评估,建立了配电网风险评估模型,并提出一种风险评估方法。从运行风险和网架风险两个方面建立配电网的风险评估模型,运行风险反映了配电网当前运行状态下的风险,网架风险反映了网架结构方面存在的潜在风险。通过建立相应的配电网风险指标体系,并结合风险量化值的计算及风险等级的划分确定配电网综合风险水平,在计算风险量化值的过程中采用变权重和对数合成相结合的方式。算例表明所提出的城市配电网风险评估模型和评估方法能够有效地评估配电网的风险。目前,该风险评估模型及方法已在某供电局得到了初步应用。
基于谐波线性化的模块化多电平换流器阻抗建模

模块化多电平换流器(MMC)的小信号阻抗建模是分析含MMC的电力系统谐振及稳定性的关键。MMC是一个多频率、非线性、周期性时变的系统,具有复杂的内部动态特性,传统的小信号建模方法无法直接用于MMC。采用谐波线性化法对MMC的交流侧小信号阻抗进行建模,计及谐波环流和电容电压稳态纹波的影响,并揭示了环流控制对MMC交流侧阻抗的作用机理。利用MATLAB/Simulink搭建三相MMC详细时域仿真模型,仿真测量结果验证了解析模型的正确性。
微型电动机人字沟轴承润滑特性优化研究

在高速运转工况下,针对某微型电动机人字沟轴承稳定工作中能承受重载荷及减少润滑液泄漏问题,基于流体力学润滑理论及遗传优化算法,采用HBOA软件结合FORTRAN高级编程语言对轴承润滑特性参数进行优化分析。在数值分析中采用半步差分法对量纲一Reynolds(含轴承润滑特性参数)方程进行离散化处理,并在此基础上,研究了轴承在固定载荷W或固定偏心率ε工况下求解最大静、动态承载载荷量及最小静、动态润滑液泄漏量,同时搜索沟槽角度α、沟脊比γ和沟槽深度C_g等参数最优化值,而且在相同工况条件下,用试验数值和仿真数据进行比较。研究结果表明:仿真优化值和四组试验数据平均值基本相符,误差在0.054%至4.1%之间;影响轴承承载能力及润滑液泄漏量的主要参数为α和γ,且随着α和γ的增大在一定范围内其呈现增长或递减趋势,最终收敛于恒定数值,使得轴承承载能力相对于初始值增大了0.59倍至1.15倍,轴承润滑液漏量相对于初始值减少了21.9%至41.6%。
具有多种失效模式机械零部件的寿命概率分布特征计算方法

针对具有多种失效模式机械零部件的寿命评估问题,分析零部件与其各种失效模式之间的失效逻辑关系,研究具有多种失效模式零部件的失效行为表达方法。在此基础上,分别以连续型变量和离散型变量为寿命度量指标,建立具有多种失效模式零部件的寿命概率分布模型,给出多种失效模式零部件的失效累积分布函数与失效概率密度函数以及可靠度、失效率与平均寿命计算模型,研究零部件的寿命概率分布特征以及可靠度与失效率的变化规律。研究表明,具有多种失效模式零部件的失效概率大于任一种失效模式所对应的失效累积概率,其寿命概率密度呈现出"早期较高、然后先减小后增大、最后又降低"的变化趋势,同时,零部件的平均失效寿命小于任一种失效模式所对应的平均寿命。
基于局部与全局结构保持算法的滚动轴承故障诊断

为了精准稳定地提取滚动轴承故障特征,提出一种基于局部与全局结构保持算法的低维敏感特征提取方法,采用K近邻(K-nearest neighbor algorithm, KNN)分类算法进行故障识别。对滚动轴承振动信号的时域和频域特征进行特征提取,组成初始特征集,采用该方法对初始特征集进行特征提取,提取过程中综合考虑初始特征集的局部结构特征和全局结构特征以避免其结构信息的丢失,同时引入正交约束减小主特征分量间的信息冗余,提取出最优表征初始特征集特征的敏感特征矢量,并通过K近邻分类算法对其进行分类。将该方法应用于滚动轴承故障诊断,通过与其他几种典型特征提取方法对比,该方法能更有效地提取滚动轴承四种状态的敏感特征矢量,在故障诊断中表现出更好的分类性能,整体故障识别率保持为100%。因此,该方法能有效提取敏感故障特征,为实际滚动轴承智能故障诊断提供参考。
Ezrin在浆液性卵巢癌中的表达及临床意义

目的通过检测Ezrin在正常卵巢上皮和浆液性卵巢癌组织中的差异表达,探讨其对浆液性卵巢癌发生发展的影响。方法收取浆液性卵巢癌冷冻组织40例,正常卵巢上皮27例,提取总RNA,采用Real-time PCR技术检测Ezrin mRNA在两组样本中的表达差异;选取有完整临床病理资料的浆液性卵巢癌石蜡包埋组织134例,以及27例非卵巢癌病例的卵巢上皮组织,通过免疫组织化学染色检测两组样本中Ezrin蛋白质的表达差异,并应用SPSS 20.0软件分析其与临床病理的相关性。结果Ezrin mRNA在新鲜卵巢癌组织中的表达显著低于正常卵巢上皮组织(P < 0.05)。Ezrin蛋白在石蜡包埋卵巢癌组织中也相应降低(P < 0.05)。Ezrin蛋白质表达水平与年龄、手术满意程度及化疗敏感程度无相关性,与细胞分化、病理分期及大网膜转移显著相关,(P < 0.05)。Ezrin表达水平高的浆液性卵巢癌病例的无进展生存期(PFS)值和总生存期(OS)值都明显高于表达水平低的病例(P < 0.05)。但Ezrin并不能作为浆液性卵巢癌的独立预后因素。结论Ezrin的表达下调与浆液性卵巢癌的发生发展、转移等病理过程相关,其可以作为临床预后的潜在指标。
3-[2-取代芳基-1,5-苯并二氮杂-4-基]丙酸乙酯衍生物的高效合成

以取代的芳香醛和乙酰丙酸乙酯为原料,通过Knoevenagel缩合、亲核加成、环合、脱水等过程,快速高效地合成了8种未见文献报道的3-[2-取代芳基-1,5-苯并二氮杂齛-4-基]丙酸乙酯化合物。通过~1H NMR、~(13)C NMR、IR、MS和X射线单晶体衍射确定了目标产物的结构,对合成目标化合物的反应条件进行了较详细的研究,并提出了可能的反应机理。
高抗冲聚丙烯颗粒的流动性及其抗静电性

随着气相釜中乙烯含量的增加,高抗冲聚丙烯颗粒会出现发黏、聚并等现象,严重影响其流动性及连续化生产。添加极少量惰性无机超细粉体是减少高抗冲聚丙烯颗粒间粘连的有效措施。通过冷模研究,剖析超细粉体的加入对颗粒流动性的影响,同时探讨体系静电的产生因素及其对颗粒流动性的影响。选用的超细粉体包括球形二氧化硅和层状水滑石。研究发现,相对于直接加入未改性处理的超细粉体,加入经抗静电剂改性的超细粉体后,颗粒的带电量明显减少,落下时间缩短,流动性也得到了有效提高;而且选用水滑石的效果明显优于二氧化硅。
噻唑并[3,2-a]嘧啶衍生物的合成及其在水介质中识别Fe~(3 +)的性能

噻唑[3,2 -a]并嘧啶衍生物具有多种生物活性,但其较差的溶解性限制了其应用。本文在7-(3-氨基苯并呋喃-2-基)-噻唑并[3,2 -a]嘧啶-5-酮的芳香环上引入三乙二醇单甲醚,成功合成了化合物L,并利用核磁、质谱对其结构进行了表征。在pH 3.4 ~ 6.4范围内,化合物L可在HEPES水溶液中荧光"开-关"识别Fe~(3 +),其他金属离子对识别作用没有干扰,该荧光探针具有较高的选择性和较低的检测限。
聚多巴胺还原高锰酸钾制备二氧化锰阵列纳米管

以通过水热法在石英玻璃片表面合成的ZnO纳米棒为模板,在其表面生成聚多巴胺薄膜,然后与KMnO_4反应,制备了MnO_2阵列纳米管。经表征发现,制备的MnO_2纳米管形态良好,在基底表面的附着力强;所制备的MnO_2为非晶型。由于ZnO模板易合成、易去除、形态好,且聚多巴胺薄膜的生成方法也很简便易行,使得该制备MnO_2纳米管阵列的方法具有简便、快捷、适用性广等的特性,对MnO_2新形态纳米结构的构建具有一定的启示作用。
基于公路客流的中国城市网络结构与空间组织模式

多视角和多尺度城市网络逐渐成为认识空间关系的主要途径。公路流数据具有显著的空间依赖性和距离衰减特性,对于刻画区域尺度空间关系具有重要意义。基于全国地级行政单元间的公路客运流,论文尝试刻画中国城市网络功能结构和区域效应,并对其空间组织模式进行特征提取和规律挖掘,以期能够为城市网络研究提供新的方法支撑和认知视角。研究结果表明:①基于公路流的城市网络空间形态表现出强烈的空间依赖性和层级特征,与中国主要城市群分布存在较大程度的空间耦合,更多体现的是区域尺度的空间关系及核心一外围组合关系;②通过社区发现算法识别出19个城市经济区,其空间内涵主要包括行政区经济、巨型区域溢出效应和核心一边缘结构等;③不同地域系统内城市网络自成体系,表现出显著的空间依赖性和多元的空间组织模式'多层次、流动性和网络化的地域系统格局凸显;④从空间形态上看,区域城市网络空间结构大致可划分为单中心结构、双核心结构、多中心结构和低水平均势结构等区域关联形态,并以单中心发育模式为主。
长江经济带人口流动对区域经济差异的影响

依据中国第四次、第五次、第六次人口普査的户籍人口和常住人口数据,借助泰尔指数、空间分析、回归建模等方法,分析长江经济带经济差异和人口流动的时空格局,探究人口流动对区域经济差异的影响。结果表明:①基于户籍人口计算的经济总差异和分解差异均大于基于常住人口计算的差异,户籍口径差异随时间扩大,常住口径差异则随时间缩小;②长江经济带县域经济差异格局在东、中、西地带呈现不同的中心一外围结构,东部以空间聚合的长三角经济发达县为面状核心区,具有都市连绵带特征,中部和西部则形成多个以中心城市为点状核心区的中心一外围结构;③人口流动对流人地和流出地经济增长的影响不同,2000年和2010年流动人口比率的提髙均显著促进流人地的经济增长,但在2000年会相对减缓流出地的增长, 2010年则相对缓慢地促进流出地的增长,县域经济差异不断扩大;④省域和地带因素会干扰人口流动对县域经济差异的解释,在控制了二者的影响之后,人口流动对县域经济差异的扩大程度明显减弱;⑤人口流动对区域经济差异的影响最为突出,其次是以工业化水平所体现的经济结构,人力资本、财政分权和区域战略的影响较小;对流出地而言,重视劳动力回流、推进人口家庭化迁移、加快工业化进程,是防止乃至缩小区域经济差异的政策关键。
催化氧化合成δ-环戊内酯的工艺研究

以环戊酮为原料,质量分数为30%过氧化氢为氧化剂,Sn/W-2-600为催化剂,环己烷为带水剂,丙酸为溶剂,负压条件下合成了δ-环戊内酯。经减压蒸馏的方式对实验产物进行提纯,并经FT IR表征分析。通过单因素和正交试验对δ-环戊内酯的合成工艺进行优化。结果表明最优条件为:环戊酮0.025mol,Sn/W-2-600用量为环戊酮质量的40%,n(过氧化氢):n(环戊酮)=1.5, n(丙酸):n(环戊酮)=13.5,反应时间4.5h,真空度为0.07MPa,带水剂环己烷15mL。在此条件下,δ-环戊内酯的收率为72.26%。
杂原子掺杂碳基氧还原反应电催化剂研究进展

氧还原反应(ORR)是质子交换膜燃料电池和金属空气电池等清洁能源转化技术中的关键步骤,但其反应能垒高,动力学缓慢。目前,氧还原性能最佳的催化剂仍然是已经商业化的碳载铂(Pt/C)催化剂,但其价格高、资源储量低,难以大规模应用。因此,近年来许多研究者致力于探寻低成本高性能非铂ORR催化剂,以期降低催化剂成本,推进质子交换膜燃料电池和金属空气电池的商业化进程。杂原子掺杂碳材料属于一种新型的非贵金属ORR催化剂,具有优异的电化学性能且成本低廉,显示了广阔的应用前景。以杂原子的不同作用原理为线索综述最近几年杂原子掺杂碳基ORR催化剂的研究进展,着重论述杂原子对于碳材料电子结构的影响,并讨论了杂原子掺杂碳材料催化剂面临的问题以及发展趋势。
中国人文地理综合区划

中国人文地理综合区划是以中国自然地理要素的地域分异规律为基础,充分考虑全国人文要素的地域分异性和相似性,将全国划分为不同空间层级、相对独立完整、并具有有机联系的特色人文地理单元。是一项基础性、综合性、前沿性与实用性的重要工作。通过人文地理综合区划,将突出中国人文地理要素的地域分异性、地方特色性和复杂多样性,因地制宜地推动人文地理学科发展,为面向国家和地方发展战略需求推动"一带一路"建设、新型城镇化和生态文明建设、为营造重点地区良好的地缘政治环境提供基础性的科学支撑。本文在吸纳已有的各类自然和人文地理区划成果的基础上,按照综合性、主导性、自然环境相对一致性、经济社会发展相对一致性、地域文化景观一致性、空间分布连续性与县级行政区划完整性等原则'以自然、经济、人口、文化、民族、农业、交通、城镇化、聚落景观和行政区划10大要素为基础划分依据,构建中国人文地理综合区划指标体系,采用自上而下与自下而上相结合的区划思路和空间聚类分析方法,将中国人文地理划分为东北人文地理大区I、华北人文地理大区II、华东人文地理大区III、华中人文地理大区IV、华南人文地理大区V、西北人文地理大区VI、西南人文地理大区VII和青藏人文地理大区VIII共8个人文地理大区和66个人文地理区。该区划方案填补了中国人文地理没有综合区划的空白。各个人文地理大区和各个人文地理区之间呈现出不同的地形地貌属性、气候属性、生态属性、人口属性、城镇化属性、经济发展属性、聚落景观属性、地域文化属性和民族宗教属性。中国人文地理综合区划方案与已经划出的中国自然地理综合区划、中国经济区划、中国农业区划等有较大程度的吻合性,体现出在自然与人文要素双重作用下的中国人文地理综合区划的地域分异规律。
基于视通路多感受野朝向性关联的轮廓检测方法

基于视通路中各层次的感受野特性以及层次间感受野的关联特性,提出一种图像轮廓检测新方法。根据神经元的放射状树突接收特性,构建检测空间差异性信息的视网膜神经元网络,对轮廓信息进行前级编码;建立LGN细胞的非经典感受野调节机制,结合感受野的层次变换特性,对前级编码结果进行全局调节;提出简单细胞的多感受野朝向性关联模型,模拟初级视皮层简单细胞的方向选择特性;融合多个方向上的轮廓响应,经过非极大值抑制和阈值处理,得到轮廓检测结果。以RuG图库40幅图片为实验对象,检测结果与基准轮廓图的平均P指标为0.43,结果显示该方法能够有效凸显主体轮廓,强化轮廓与纹理边缘的区分度。利用多感受野的层次关联特性,实现图像轮廓信息的编码与检测应用,为研究高级视皮层的图像理解和视觉认知提供新的思路。
压水堆核电厂预防性维修策略模板开发与应用研究

在国外维修模板数据库及其应用技术的基础上,结合国内核电厂的实际开发情况,建立国内核电厂设备维修策略模板。开展典型设备类型模板的开发与应用验证,给出了国内压水堆核电厂维修模板开发流程。结合案例阐述了维修模板在维修大纲编制和优化中的应用。
飞秒激光制备微光学元件及其应用

近年来,微光学元件的制备与应用受到人们的广泛关注。微光学元件体积小、重量轻及制造成本低,并且易于与微机电系统相集成,能够实现普通光学元件难以实现的功能,在光纤通信、信息处理、航空航天、生物医学、激光技术、光计算等领域,突显出重要的应用价值。飞秒激光因其超短的脉冲宽度和超高的瞬时功率,能够实现超高精度的微纳加工,轻松突破衍射极限。飞秒激光加工技术对材料没有选择性,加工过程也非常灵活,可以进行任意复杂结构的加工,丰富了微光学元件的制备种类。飞秒激光还能在现有结构或系统上进行集成加工,极大扩展了微光学元件的应用。简要概述了微光学元件的优点及一些常用的制备方法,同时对飞秒激光加工技术进行了简单概括,对近年来飞秒激光制备各种微光学元件的实验和应用研究进行了综述,最后对微光学元件未来的研究方向进行了预测和展望。
非能动安全壳冷却系统瞬态特性试验研究

针对基于回路热管技术的非能动安全壳冷却系统开展瞬态特性试验,根据试验数据分析系统在液柱启动方式下自然循环流量、安全壳压力、流动不稳定性等过渡特性。结果表明:基于回路热管技术的非能动安全壳冷却系统具有良好的启动特性,可实现事故工况下安全壳内热量的顺利导出,且能够在启动阶段实现安全壳压力的快速下降。系统具有流动不稳定性工况区域,其影响因素与冷却水箱温度、安全壳压力及系统输入功率有关,流动不稳定性未对安全壳内压力趋势造成明显影响。
900MW压水堆一回路系统水锤特性研究

针对压水堆水力过渡过程,建立了三环路900MW压水堆一回路系统水锤完整的数理模型及边界条件。采用特征线法,开发了FORTRAN水锤仿真程序,并对三泵并联在启动和切换工况下的水锤特性进行了数值研究。研究发现启动和切换过程中,发生2次流量突变、流向逆转、压差突变和振荡;流量突变和逆转均发生在阀门关闭支路,呈振荡衰减的波动趋势,最大倒流流量达1 370 m~3/h;压差突变发生在后启动支路,压差振荡最大值达40 kPa;并联泵启动方式决定倒流流量和压差突变大小。
压水堆核电站安全注入试验期间执行机构拒动和误动的干预对策分析

安全注入试验是压水堆核电厂热试期间涉及范围最广、风险最高的试验。试验程序要求在热停平台通过快速开启蒸汽排放阀模拟二回路破口触发安注信号,验证反应堆跳闸,安全壳隔离,安注执行机构动作,并对开盖冷试期间调整的安注流量进行再次验证。安注信号一旦触发将导致22个系统共计234个设备真实动作,一回路被注入含硼水。任何在线错误、设备缺陷或操作失误都可能导致试验失败,甚至可能导致一回路设备损坏;同时因安全注入试验将导致核电站主回路产生一次瞬态,对一回路设备冲击极大,所以安全注入试验必须保证一次成功。为了保证试验的真实性及完整性,提高试验的一次成功率,控制试验的风险,本研究针对以往项目执行该试验时存在的一回路水位过高及设备误动或拒动的难题,对试验方案进行了优化创新。该方案成功运用于阳江3号机安全注入试验,一定程度上解决了稳压器水位过高及设备误动、拒动的难题,获得了机组安全可控且试验顺利高效的效果,达到了同行领先水平。
石河子市区土壤微量汞空间分布及风险评价

采集石河子市区土壤样品71个,测定其微量汞含量,系统分析了汞含量的空间分布,并对市区土壤汞污染水平和风险进行评价.结果表明,石河子市区微量汞含量变化范围为0.001-0.902 mg·kg~(-1),所采的土壤样汞含量均低于国家二级标准,但其平均值要比新疆土壤背景汞含量(0.017 mg·kg~(-1))高;土壤汞含量的总体特征分布以东北部的氯碱生产和燃煤电厂为中心呈现逐级递减趋势,市区东北方向汞含量最高,而以东南地区的汞含量最低.基于国家土壤二级标准的单因子污染指数法(平均值0.175)、地积累指数法(平均值1.539)和潜在风险指数法相结合能更直观地反映石河子市区的污染水平和潜在风险程度;土壤风险健康评价发现土壤汞经摄食途径进入人体的健康风险均低于正常水平.
淮北低硫燃煤电厂粉煤灰的理化特征

粉煤灰是我国堆放量最大的固体废弃物之一,本文采集淮北低硫燃煤电厂粉煤灰样品,测试分析了样品矿物组成和微量元素含量,探讨了低硫煤燃煤电厂粉煤灰理化特征.结果表明:(1)燃煤电厂粉煤灰中飞灰粒径主要集中在1-100 μm,底渣粒径主要集中在250 μm以上,除Mn元素之外,Co、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、V、 Zn易吸附于飞灰等细颗粒物中;(2)飞灰和底渣的矿物组成含量不同,风化过程中晶格能较低的矿物易分解;(3) Co、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、V、Zn含量高于中国土壤背景值,具有潜在污染能力;(4) Co、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、V、 Zn与S正相关,随着粉煤灰的自然风化,赋存在硫化物矿物中的这些微量元素将会分解进入环境,Hg由于其易挥发以及粉煤灰的吸附作用等会在粉煤灰中进一步累积.
重金属胁迫下不同区域土壤的生态功能稳定性与其微生物群落结构的相关性

本文选取了理化性质差异较大的3个区域的土壤作为研究对象,采用底物诱导呼吸实验进行土壤微生物活性测定,并通过磷脂脂肪酸(PLFA)方法进行微生物群落结构检测分析.结果表明,AM真菌可作为土壤微生物活性的指示性菌种;主成分分析表明,重金属对不同区域土壤的微生物群落结构、分布和疏密度的影响有一定差异性,即对于受污染胁迫后稳定性较好的土壤,其微生物群落结构基本会保持整体上的相似和不变性,而对稳定性较差的土壤,受重金属污染前后其微生物多样性、均匀度和丰度均会表现出明显的差异性;聚类分析则显示,土壤微生物群落的聚类会随时间增加趋于统一,但重金属胁迫会阻碍这一趋势.本研究探讨了重金属污染与土壤微生物的内在关系,有助于提早构建土壤重金属污染微生物预警体系.
杭埠-丰乐河表层沉积物中多环芳烃的污染特征、来源分析及生态风险评价

对杭埠-丰乐河12个采样点的表层沉积物中16种优控多环芳烃(PAHs)的含量进行了测定.结果表明:16种PAHs均被普遍检出,总含量(ΣPAHs)范围为71.3± 15-3372± 402 ng·g~(-1)干重(dw),平均值为938 ng·g~(-1)(dw),与国内主要河流相比其浓度处于中等水平.底泥中多环芳烃组成以4环和5环为主,共占 ΣPAHs的81%,其中,二苯并[a. h]蒽(DBA)浓度最高,平均浓度为254 ng·g~(-1).底泥总有机碳(TOC)与 ΣPAHs之间有良好线性关系.利用特征比值法和主成分分析探讨了PAHs的可能来源,结果显示,杭埠-丰乐河底泥中PAHs主要来自于流域周边居民生物质、煤燃烧及汽车燃油污染.利用沉积物质量基准法和苯并[a]芘毒性当量(TEQ_(BaP))法分别评价了杭埠-丰乐河沉积物PAHs的生态风险和致癌风险,发现部分采样点某些多环芳烃含量超过了效应区间低值(ERL),具有潜在的生态风险;沉积物中TEQ_(BaP)均值高达343 ng·g~(-1),具有相当高的致癌风险.
南京北郊冬季PM_(2.5)中水溶性离子以及碳质组分特征分析

2015年12月21日-2016年2月29日在南京北郊进行了大气细颗粒物PM_(2.5)的观测,并分析其中主要水溶性离子(Na~+、NH_4~+、K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)、Cl~-、NO_3~-、SO_4~(2-))浓度以及碳质组分(OC、EC)含量.结果表明,观测期间南京北郊冬季大气细颗粒物(PM_(2.5))污染较为严重,二次离子(NO_3~- +SO_4~(2-) +NH_4~+)为主要污染成分,占PM_(2.5)浓度的47%.对36个观测日进行SO_4~(2-) -NO_3~- -NH_4~+三相聚类,发现3种离子在整个体系中的配比存在差异.排放源类型所造成的前体物的不同以及NH_4~+与SO_4~(2-)、NO_3~-的结合方式是造成这种差异的主要原因. OC与EC的变化趋势相似,OC含量较高,而且浓度波动幅度较大. OC/EC的值为2.63±0.90,说明普遍存在二次反应产生的SOC. K~+/PM_(2.5)比值法表明,除燃煤与机动车尾气排放以外,生物质燃烧亦是PM_(2.5)污染的排放源.
新疆巴里坤-伊吾盆地地下水水化学特征及成因

为查明新疆巴里坤-伊吾盆地地下水水化学特征及其成因,采用数理统计、Piper三线图、Gibbs图、离子比例系数等方法对研究区2011年9月的75组地下水水样测试结果进行分析.研究结果表明,潜水以HCO_3和SO_4型水为主,承压水以SO_4型水为主,两者都是矿化度中等、硬度中等的弱碱性水; Gibbs图表明,研究区潜水水化学成分主要受蒸发浓缩和岩石风化双重作用的影响,承压水补给水源的水化学成分主要受蒸发浓缩作用影响;离子比例系数法及饱和指数表明潜水和承压水中离子主要来自岩盐、硫酸盐、硅酸盐的风化溶解.此外,(Na~+ -Cl~-)与(Ca~(2+) +Mg~(2+))-(SO_4~(2-) +HCO_3~-)之间的比值关系表明阳离子交换作用也是地下水中化学组分形成的重要作用之一.
蒙脱石及其制剂吸附力测定方法研究

目的:对现行蒙脱石及其制剂质量标准中吸附力检查的原理及方法进行深入研究,拟以非毒性试剂三氯六氨合钴(Ⅲ)替代目前所使用的价格昂贵且剧毒的硫酸士的宁测定蒙脱石吸附力。方法:经对蒙脱石吸附力测定原理的理论论证,优化了吸附力测定方法,利用正交设计软件确定反应条件为37 ℃水浴放置1 h,以紫外-可见分光光度法在474 nm测定,对方法的线性、精密度和溶液稳定性进行了方法学验证。结果:经对21家企业的39批原料与制剂样品测定,原料结果在1.024~1.174 mmol·g~(-1)之间,散剂结果在1.018~1.238 mmol·g~(-1)之间,分散片结果在0.894~1.130 mmol·g~(-1)之间,所有样品结果与采用硫酸士的宁测定吸附力的结果间换算平均系数为0.43,与理论推导一致,方法可行。结论:三氯六氨合钴(Ⅲ)可替代硫酸士的宁作为蒙脱石吸附力测定的标志物,试验安全,无污染,经济,简便。
巨厚砂砾岩含水层下特厚煤层保水开采分区及实践

以永陇矿区崔木煤矿为研究背景,分析矿区含(隔)水层与煤层的空间组合及覆岩特征,结合导水裂隙带发育高度探查结果,开展巨厚砂砾岩含水层下特厚煤层保水开采分区及实践研究。结果表明:该区导水裂隙带发育高度为煤层采厚的19.93 ~ 23.23倍,已波及上覆白垩系含水层。以所确定的保水开采保护层厚度30 m为阈值,将研究区划分为自然保水开采区、可控保水开采区和保水限采区,并提出各分区相应的保水开采途径。实践表明:巨厚砂砾岩含水层下保水开采的有效途径主要包括控制导水裂隙发育高度,选用适当的工作面布局及推进速度,以及隔水层采动破坏后的恢复与再造。
三软煤层综放工作面覆岩垮落及裂隙导水特征分析

通过大南湖一矿三软煤层工程地质条件及煤岩物理力学参数的综合分析与测定,开展了对应条件下的物理相似模拟,分析了综放工作面围岩运移及覆岩破坏高度,探索了现场支架实测阻力与覆岩裂隙导水位置、导水量间的关系。综合分析表明:1303综放工作面顶板垮落带高度为20 m,模型表面裂隙延伸高度观测结果与3D钻孔电视合成的钻孔内壁破裂剖面揭示出的裂隙延伸高度均为98 m,与经验公式计算基本一致。工作面超前影响范围随开采范围而增大,最终趋于稳定。 1303综放面工作面划分为两个较为明显的压力集中区,工作面裂隙导水量、导水位置与压力集中区中支架压力变化相关,覆岩裂隙导水显现的位置处在工作面中下部顶板压力集中显现区(2区)的位置几率较大。建议1303工作面提前疏放上覆含水层以及老窑积水的同时,加强对两个压力集中区(1区和2区)的监测,尤其是2区,密切关注架后顶板垮落情况与工作面淋水量变化,及时的给出来压预警与导水位置及导水量预测。
薄基岩厚松散层下充填保水开采安全性分析

为研究薄基岩厚松散层下充填开采安全性,选择五沟煤矿CT101充填工作面为研究对象,通过理论分析、数值模拟和钻孔探测,对CT101充填工作面隔水关键层稳定性进行了分析,揭示薄基岩厚松散层下充填开采覆岩裂隙高度(深度)及其变化规律,并对开采安全性进了分析。结果表明:采高3.5 m,矸石充填率为85%时,关键层未破断,隔水关键层保持完整;下行裂隙多分布在工作面两端,且具有弥合性,随工作面推进周期性增大、减小,实测下行裂隙深5.5 m,上行裂隙高6.41~11.85 m,剩余隔水层组厚度为17.38~23.97 m,工作面可实现安全回采,为类似采矿地质条件下开采安全性分析提供了借鉴。
哈密煤田生态脆弱区保水采煤的水文地质基础与实践

由于我国西部矿区降雨稀少、蒸发强烈,形成了该区干旱缺水、生态环境脆弱的基本特征。以位于吐哈盆地的哈密煤田大南湖矿区为研究区,开展该生态脆弱区水资源保护性采煤(即"保水采煤")的水文地质基础研究,以及顶板水害防治与保水采煤相结合的可行性探索。在系统评价研究区主要煤层顶板含隔水层结构、隔水保护层的稳定性以及受保含水层开发潜力的基础上,以大南湖五号井1801首采工作面为例,开展了研究区顶板水害防治与保水采煤相结合的实践,提出了矿区高矿化度受保含水层水开发利用的初步方案,通过该工作面的成功试采初步取得了吐哈盆地生态脆弱区水资源保护性采煤的实践经验。提出并实践了吐哈盆地典型生态脆弱区顶板水害防治与保水采煤相结合工程,为指导作为新疆四大煤炭基地之一的哈密煤炭基地煤炭资源的绿色开采具有一定的理论及实际参考。
水-岩化学作用下灰砂岩的力学特性与参数损伤效应

将灰砂岩作为试验和研究对象,基于不同pH值、不同浓度、不同成分的水化学溶液的侵蚀作用,进行一系列的浸泡试验和三轴压缩实验,对比分析了不同水化学环境下灰砂岩的微细观结构特征、变形特性、强度损伤及其力学参数劣化机制。结果表明:水化学溶液的酸碱性越强、浓度越大,其对灰砂岩试件的腐蚀作用越强;化学腐蚀作用使灰砂岩试件有从脆性向延性转化的趋势,同时导致其力学参数劣化,相同条件下,黏聚力c的劣化程度大于内摩擦角φ,且在酸性溶液中的劣化程度大于碱性溶液;溶液中Ca~(2+),Mg~(2+)浓度、试件的孔隙变化率η均与试件力学参数的劣化程度呈正相关关系,而试件相对质量差Δm与之相反,呈负相关关系;新定义的孔隙率损伤参量能够准确的表达试件力学参数随水岩化学作用的损伤演化过程。
西部生态脆弱区现代煤-水仿生共采理念与关键技术

针对西部生态脆弱矿区富煤贫水特征和原生态保护要求,建立集开采和生态保护为一体的 "现代开采生态系统";基于采前地下水及地表生态的稳定性关系或生态"原态"约束,提出煤水资源开发中的"煤-水仿生共采"理念、煤炭开采与水资源开发及地表生态保护同步的"煤-水仿生共采"模式;按照"隔离-导流-控制"的仿生共采新思路、提出"隔离层控制"原理和开采"地下水漏斗聚集"调控效应;构建了集分区设计、隔离重构、仿生控制为核心的煤-水仿生共采保护控制关键技术体系;开发了"压裂-开采-注浆"开采隔离保护工艺、地下水汇集调控关键技术。
植被对矿区地下水位变化响应研究

依据地下水浅埋区植被蒸腾对地下水位变化十分敏感的特征,构建沙柳根系吸水条件下的水流方程,分析生态脆弱矿区植生长对地下水位下降幅度的阈限。通过原位监测获取气象要素、土壤水、地下水与沙柳蒸腾量的动态变化规律,建立地下水变化与植被蒸散发关系数值仿真模型并对模型进行求解,模拟沙柳蒸腾对煤炭开采区地下水位变化的响应。研究发现:沙柳的日蒸腾量有受气象要素控制的特点,并在正午12时前后出现2次极值,水位越浅变化越显著。地下水对沙柳蒸腾的贡献值随着地下水位埋深的增加而减少,当地下水位埋深15 cm时,贡献率为100%;地下水埋深215 cm时,贡献率为0。在地下水浅埋区,地下水是沙柳蒸腾的主要水源,潜水埋深超过215 cm后地下水不再对沙柳生长提供水源,这也是沙柳对煤层开采地下水位下降的阈限。
隔水层再造-西北保水采煤关键隔水层N_2红土工程地质研究

西北干旱-半干旱区浅表层水(河流湖泊水、沟谷径流水、第四系砂层潜水等),是维系区域生态地质环境(生态层)的珍贵水源,是煤层开采水资源保护的主体。根据区域浅表层水含隔水层地质结构,西北煤田煤层覆岩之上广泛分布新近系N_2红土,为浅表层水底部的直接隔水层或沟谷径流的下垫层,对区域保水采煤、生态环境保护,起到至关重要的作用,是关键隔水层。在分析N_2红土区域分布特征、基本物理-水理-力学性基础上,采用N_2红土采动破裂钻孔原位压水试验、蠕变渗透性测试、水-土相互作用试验等,对N_2红土不同程度采动破裂前后及其采后应力恢复蠕变的隔水性能变化特征进行了深入研究分析,发现N_2红土隔水性能受采动破坏后,具有很好的自我恢复功能,并从其地质结构组成、水-土相互作用及其流变特性方面,解释了隔水性自然恢复机理;由此提出隔水层再造及其应具备的主要工程地质属性。
浅埋煤层保水开采岩层控制研究

我国西部浅埋煤层保水开采的核心理念是保护生态水位,保水开采岩层控制的理论基础是隔水层的稳定性。基于陕北浅埋煤层煤水赋存条件,通过物理模拟和地裂缝实测分析,揭示了浅埋煤层隔水岩组的"上行裂隙"和"下行裂隙"发育规律,发现了"上行裂隙"和"下行裂隙"的导通性决定着隔水岩组的隔水性。通过理论分析,给出了"上行裂隙带"发育高度和"下行裂隙带"发育深度的计算公式,建立了以隔水岩组厚度与采高之比(隔采比)为指标的隔水岩组隔水性判据。据此,提出了保水开采分类方法,基于神府矿区条件给出了分类指标范围。
我国西北煤炭开采中的水资源保护基础理论研究进展

围绕西北煤炭开采中水资源保护基础理论研究中的关键科学问题,介绍了西北煤田地层结构特征、采动覆岩结构与隔水层稳定性时空演变规律和水资源保护性采煤机理与控制理论等方面的研究进展情况。构建了西北矿区不同生态地质环境类型生态-水-煤系地层空间赋存结构模型,分析了浅表层水分布特征与水循环运移规律;提出了覆岩裂隙表述和重构方法,构建了上位隔水层-中位阻隔层-下位基本顶结构协同变化模型和渐序变化模型;构建了该区初/复采煤层保水开采技术适用性分类方法体系,探索了新式短壁保水采煤方法,为构建基于水资源保护的西北煤炭科学开采方法体系奠定基础。
典型高强度开采矿区保水采煤关键技术与实践

神东矿区是我国重要的煤炭生产基地和典型的高强度开采矿区,同时也是我国典型的干旱半干旱生态环境脆弱区,矿区高强度煤炭生产与生态环境的协调发展是该区的重要研究课题。针对神东矿区干旱半干旱地区水资源贫乏、生态环境脆弱等特点,通过研究矿区水文地质结构特征、煤层覆岩结构类型等,提出了矿区的水文地质结构分区和保水采煤分区;以此为基础,针对不同的水文地质结构类型,提出了神东矿区的保水采煤的基本原则,以及矿区重要水源地、厚基岩含水层、烧变岩含水层、水资源转移存贮、矿井水资源化利用等保水采煤的关键技术;最后,结合典型矿井,开展了上述关键技术的现场工程实践,并取得了良好的应用效果。
"煤-水"双资源型矿井开采技术方法与工程应用

由于我国东、西部地区煤-水资源呈逆向分布,为解决煤炭资源安全绿色开发、水资源供给、生态环保之间的尖锐矛盾和冲突,实现煤矿区水害防治、水资源保护利用、生态环境改善的多赢目标,在阐述"煤-水"双资源型矿井开采概念与内涵的基础上,提出了根据矿井主采煤层的具体充水水文地质条件优化开采方法和参数工艺、多位一体优化结合、井下洁污水分流分排、水文地质条件人工干预、充填开采等"煤-水"双资源型矿井开采的技术和方法。以蔚县矿区兴源矿为工程背景,提出了松散含水层下薄基岩区房式保水开采方案,建立了煤房"固支梁"力学模型,提出了基于让压理论的煤柱设计方法,修正了屈服煤柱上覆载荷计算公式。结果表明:主关键层的存在和稳定扩大压力拱的形成是屈服煤柱设计的关键,且屈服煤柱具有足够的强度支撑扩大压力拱下方的覆岩重量;采5留4、采5留5、采6留5等方案具有可靠的安全系数。
神木北部采煤塌陷区土壤与植被损害过程及机理分析

通过对神木北部矿区塌陷1,2,5,10 a和未塌陷区植物群落调查和土壤因子的测试,采用因子分析法评价不同塌陷年限下土壤质量和植被群落结构优劣,同时利用冗余和聚类分析研究植物与土壤之间的相互关系及其演变过程,并基于植被-土壤耦合模型判定不同塌陷年限土壤因子与植物群落耦合协调性。结果表明:①采煤塌陷导致土壤质量与植被群落结构退化,随塌陷时间的推移呈自然恢复趋势,但10 a后植物群落结构和土壤因子仍不能恢复至塌陷前水平; ②塌陷区土壤有机质、水分和微生物是决定土壤质量和植物群落特征的关键因素,土壤硬度、速效养分和酶类是影响植物群落生产力和多样性的主要因子,而全效养分影响力相对较小; ③塌陷区植物群落和土壤质量大体经过退化、改善和初步恢复3个不同的演化阶段; ④植被与土壤的耦合协调性塌陷2 a后逐渐恢复,但至塌陷10 a仍未达到未塌陷地良好的耦合协调水平。神木北部矿区采煤对生态环境损害具有一定延续性,且生态系统自修复能力较弱,因此减少采动损害、实行自然与人工修复相结合应作为该区生态环境保护的指导原则。
PhreePlot绘制某些可变价核素Eh-pH图

U、Np、Pu、~(99)Tc、~(79)Se等放射性元素或核素对氧化还原条件敏感,存在多种价态,且锕系元素(U、Np、Pu)具有丰富的配位化学,其在生物圈和地质圈中的化学行为较为复杂。电势(Eh)-pH图对解决在水溶液中发生的一系列反应及平衡问题具有广泛的应用。本工作采用PhreePlot软件绘制了这些元素或核素在人体血清、唾液、胃液、DMEM培养基和北山地下水中的Eh-pH图以研究它们的主要氧化态和赋存形态。结果表明,U在生物圈中的主要氧化态是Ⅵ,Np是Ⅳ,Pu是Ⅳ和Ⅲ,~(99)Tc是Ⅶ和Ⅳ,~(79)Se是0和Ⅳ。相比其他元素或核素,pH对铀的赋存形态影响更大。在地质圈中,根据Eh-pH图来看,北山处置库有利于Np、Pu的长期储存而对于U、~(99)Tc、~(79)Se的储存不利。本工作的对比研究也表明,在热力学数据库一致的情况下,采用免费软件PhreePlot绘制的元素Eh-pH图与Geochemist's Workbench(GWB)程序绘制的Eh-pH图具有高度的一致性。
光化学分离水溶液中铂族金属元素的研究-Pd(Ⅱ)的光还原

采用光化学法将Na_2PdCl_4水溶液中的二价钯离子(Pd(Ⅱ))还原至钯单质,通过改变照射光波长、自由基清除剂种类、Cl~-浓度、pH值等参数以获得光还原Pd(Ⅱ)的最佳条件。采用紫外-可见吸收光谱(UV-vis)和X射线光电子能谱(XPS)等表征手段分别对上清液和生成的沉淀进行表征。结果表明:使用光化学法能成功地还原出水溶液中的钯离子,提取率可达98.4%;相比之下,采用异丙醇作为自由基清除剂时能更有效地提取溶液中的钯元素。高浓度的Cl~-抑制Pd(Ⅱ)的还原;适当提高pH值可以促进Pd(Ⅱ)的还原。此外,还验证了从Na_2PdCl_4和NdCl_3混合溶液中光还原并分离Pd(Ⅱ)的可行性。
煤炭精准开采科学构想

新世纪互联网+及智能化发展势头强劲,在总结煤炭开采历史及科技发展趋势的基础上,思考了煤炭开采如何应对新一轮科技创新的到来,针对我国煤炭开采面临的挑战和机遇,提出了煤炭精准开采的科学构想。煤炭精准开采是基于透明空间地球物理和多物理场耦合,以智能感知、智能控制、物联网、大数据云计算等作支撑,将不同地质条件的煤炭开采扰动影响、致灾因素、开采引发生态环境破坏等统筹考虑,时空上准确高效的煤炭少人(无人)智能开采与灾害防控一体化的未来采矿新模式。煤炭精准开采可显著提高煤炭安全开采自动化、智能化、信息化水平,实现煤炭工业由劳动密集型向具有高科技特点的技术密集型转变。本文凝练了煤炭精准开采的7个关键科学问题和八个主要研究方向,为实现互联网+科学开采的未来少人(无人)采矿提出了技术路径。
化学计量基因组学研究进展

化学计量基因组学是一个新兴的研究领域,研究基因组、转录组、蛋白质组及代谢组等组学数据中生物大分子的元素使用偏好。不同生物大分子的元素组成与数量不同,当元素供应受到限制,自然选择偏好性利用某些单体(氨基酸或核苷酸)来合成生物大分子(DNA、RNA和蛋白质等),从而减少元素成本。随着高通量测序技术和组装技术的大量应用,越来越多的宏基因组、宏转录组数据被公开报道,以及新的分析手段的应用,使得该领域蓬勃发展。作为一门新兴的交叉学科,化学计量基因组学整合了化学计量学、生态学、进化生物学、基因组学和生物信息学,为研究分子进化和生态系统的互作以及后基因组时代数据的挖掘提供了一个全新的视角。本文从蛋白质和核酸的元素使用偏好性方面综述了化学计量基因组学的最新研究成果,并探讨了新的研究方向,以期为该领域的研究和应用提供有益参考。
汉族传统服饰中同形异义图案的辨析

为探讨汉族服饰图案中的同形异义图案,完善汉族服饰的民俗内涵,从汉族服饰图案的产生根源、取材特点、审美标准等方面入手,先概述普遍存在的异形同义图案,进而以"一路连科"图案和"鹭鸶戏莲"图案作为实证案例,从构成元素、艺术表征、文化内涵3个方面对同形异义图案进行由表及里的分析阐述。研究表明汉族服饰图案中同形异义图案的存在有其主客观原因:客观原因是穿着者基于民俗性及个体内心情感表达的需要,借助植物动物等形象传达内心诉求,工艺局限使图案形象特征不尽精准;主观原因是基于不同的研究目的对图案原本并不精准的形进行分辨,再结合意义的表达进行思辨与划分的结果。
传统荷包南北地域色彩差异化比较

为研究不同地域荷包色彩差异的成因,借助孟塞尔色彩分析系统对江南大学民间服饰传习馆馆藏南北方荷包实物色彩采样进行解构,运用色彩分析软件对荷包色彩提取分析。研究发现:南方荷包的色彩以冷色调为主,丝线色彩在3 ~ 5种之间,色彩以高明度为主,运用同类色组合,整体设色清雅,追求"端庄淑静"之美;而北方荷包的色彩则浓烈艳丽,以暖色调为主,丝线色彩多为5种以上,且彩度极高,用色多为补色对比,呈现出"惊采绝艳"的特点;南北方荷包呈现出迥异的艺术特征差异形成的原因在于南北地域这一物理空间的差异导致群体对色彩有着不同的审美偏好,并且最终形成地域性的色彩审美倾向,这也是中国南北方装饰色彩差异化形成的根源。
Fabrication and catalytic behavior of hierarchically-structured nylon 6 nanofiber membrane decorated with silver nanoparticles

A hierarchically-structured nylon 6 (PA6) nanofiber membrane decorated with silver nanoparticles(Ag NPs) was fabricated by electrospinning and impregnation methods. The as-fabricated hierarchically- structured Ag/PA6 nanofiber membrane (HS-Ag/PA6 NM) exhibits a morphology in which Ag NPs are deposited on the surfaces of both thick fibers and thin fibers. The content and size of the Ag NPs can be controlled by varying the concentration of the silver colloid solution. Compared with the non-hierarchically-structured Ag/PA6 nanofiber membrane, HS-Ag/PA6 NM has a higher specific surface area and exhibits a higher degradation rate for methylene blue of 81.8%-98.1% within 2 h. HS-Ag/PA6 NM can be easily recycled and exhibits good reusability. It retains a degradation rate for methylene blue of 83.5% after five consecutive cycles. The hierarchically-structured nanofiber membrane is therefore a potential nanocatalyst.
27-plex SNP种族推断方法的优化及验证

人类学中常将人群分为东亚黄种人、欧洲白种人和非洲黑种人。27-plex SNP种族推断体系可针对来自东亚、欧洲、非洲及欧亚混合人群的样本进行分型检测进而推断其祖先来源。本研究对该体系获取样本分型后的种族推断分析方法进行了进一步优化,建立了一种基于似然比、祖先成分和种族归类的推断分析方法,并对4个来自东亚、欧洲、非洲及其混合人群的测试样本进行种族来源推断。使用基础参考数据库交叉验证和1010份测试样本验证两种方式进行了种族推断方法流程的评估研究。验证结果表明该方法体系在东亚、欧洲、非洲及欧亚混合人群中的推断准确性均高于99%。本种族推断方法可对DNA来源人的种族信息进行刻画,在人类分子遗传学、法医遗传学等领域有重要的应用价值。
竹原纤维/聚氨酯复合材料的隔音性能

为充分发挥天然竹原纤维的可再生性和生物分解性,减少隔音复合材料对环境的负荷,并进一步改善竹原纤维/聚氨酯复合材料的隔音性能,以天然环保和可再生的竹原纤维为增强材料,以聚氨酯为基体,制备了一系列不同方式复合的隔音复合材料。研究了竹原纤维的排列方式与质量分数、及氢氧化钠溶液表面处理对复合材料隔音性能的影响。结果表明:竹原纤维采用直铺法制成的复合材料隔音性能最好;竹原纤维经氢氧化钠溶液处理后制成的复合材料其隔音性能显著提高;随着竹原纤维质量分数增加,复合材料的隔音性能增大。
浅议津华线原油管道工程焊接工艺规程

简要介绍了津华线原油管道工程的焊接工艺规程,通过比对管道工程中常用焊接工艺的特点,分析了根据不同焊接条件选取焊接工艺组合的方法具有合理性,并阐明了焊接工艺参数、施工措施及环境对施工焊接的重要性。
制氢转化炉炉管红管原因分析及改进措施

制氢装置在开工产氢后不久出现14根炉管红管,对此事件进行了分析。根据炉管红管现象、卸出催化剂形态、转化炉出口甲烷含量及其转化率、炉管壁温、炉管压差、催化剂性能测试、炉管检测等内容,结合催化剂影响因素,综合分析了导致此次转化炉炉管红管原因。从生产经验出发,提出了制氢装置运行过程中改进措施和相应对策,从而保证制氢装置平稳安全运行。