mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于集合经验模态分解和极限学习机的变压器油中溶解气体体积分数预测方法

为准确估计变压器油中溶解气体体积分数的发展趋势,提出一种基于集合经验模态分解和极限学习机的油中溶解气体体积分数预测模型。首先,对原始油中溶解气体体积分数序列进行集合经验模态分解获得若干个子序列;其次,采用极限学习机算法对各个子序列分别建立不同的预测模型,并利用改进的粒子群算法对极限学习机相关参数进行优化,以提高预测精度;最后,通过叠加各子序列的预测结果得到最终的气体体积分数预测结果。研究结果表明:基于集合经验模态分解的改进粒子群极限学习机算法模型均方根误差为0.13,平均相对误差为0.502%,最大相对误差为1.914%,对比其他模型的预测效果可知,改进后的粒子群算法能够获得更优的极限学习机网络输入权值和隐层阈值,从而提高预测精度。仿真结果证明所提方法能够更好地反映油中溶解气体体积分数的变化趋势。
–40 ℃条件下EPR电缆终端气隙放电发展特性

随着高速铁路快速发展,乙丙橡胶(ethylene propylene rubber,EPR)电缆终端在高铁列车中的应用越来越广泛,高寒环境下乙丙橡胶电缆终端因气隙缺陷导致的局部放电甚至击穿故障频发。为研究高寒地区电缆终端气隙缺陷的放电特征,以含气隙缺陷的EPR电缆终端为试验样品,搭建了模拟高寒地区环境条件的低温局部放电测试系统,对比研究了–40 ℃和20 ℃下电缆终端局部放电发展特性和绝缘击穿过程。研究结果表明:与20 ℃下相比,–40 ℃下的起始电压和熄灭电压分别降低31%和28%,正负半周均有明显放电脉冲出现;20 ℃条件下,放电则以气隙内部放电为主,而–40 ℃下除气隙内部放电外,绝缘表面有明显沿面放电痕迹;–40 ℃下局部放电的发展过程与放电相位分布、谱图不对称度等参量密切相关,对其进行研究可进一步揭示终端局部放电发展和演变规律,并为判断终端气隙缺陷严重程度提供依据。
GIS盆式绝缘子热分解动力学参数计算方法

盆式绝缘子的性能直接关系到气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,GIS)设备的整体绝缘水平,如何有效评估盆式绝缘子的老化情况与剩余寿命是当今的热点问题。通过实验求取材料动力学参数可为盆式绝缘子的寿命评估提供新的技术思路。为此在研究Agrawal等传统热动力学分析方法的基础上,提出一种更加有效的高精度计算方法,并具体应用于盆式绝缘子材料热动力学参数的求取中。研究结果表明,该方法可同时求得绝缘材料的热动力学三因子,且求取反应机理函数的可靠性更高。对盆式绝缘子材料热分解过程的微观机制给出了解释,其热解可分为3个温度阶段,3阶段的表观活化能E与表观指前因子A数值呈递增状态,且反应机理不同。上述研究结果使得热动力学参数的计算过程简便可靠,为评估固体绝缘老化状态与剩余寿命提供了技术方法。
基于FDS的换流变绝缘纸寿命评估方法研究

为实现换流变压器绝缘纸机械强度的无损检测及评估变压器的绝缘寿命,首先在100 ℃下对绝缘纸进行了频率为50 Hz、振幅为0.57 mm,老化时间为35 d的一系列加速机–热老化实验。其次,测量了不同老化时间的试品在10~(-3)~10~3 Hz范围的频域介电谱(FDS)特性及其抗拉强度(TS)。通过对试品tanδ–f曲线特性进行分析发现,低频段可作为表征试品老化程度的特征频段。同时发掘了特征频率下不同老化时间试品的介质损耗因数和对应的抗拉强度间存在的负指数关系,并利用实验数据佐证了此关系的正确性,据此可实现绝缘纸机械强度的无损检测以及老化状态的有效评估。最后,发展了基于FDS的绝缘纸剩余寿命预估判据,可有效评估绝缘纸的剩余寿命。该结论可为变压器绝缘纸机械特性的无损检测及寿命评估提供理论依据。
支柱绝缘子上下表面不均匀积污负极性直流闪络特性

支柱瓷绝缘子在直流换流站得到普遍使用,近年的研究表明支柱瓷绝缘子的积污特性为上表面积污较下表面严重。对ZSW56–126/8绝缘子采用人工涂污法进行该积污特性下的直流闪络特性进行研究,试验得到各不均匀度下的闪络电压,用最小二乘法拟合闪络电压与盐密的关系,得出上下表面不均匀积污的直流闪络特性。分析了不均匀积污对绝缘子表面电导率的影响,得到了等值电导率关于不均匀度的函数。基于等值电导率函数推导出不均匀污秽闪络电压修正系数理论表达式,通过比对试验结果进行了校验,为不均匀污秽闪络电压变化提供了理论依据。同时,对比分析了修正系数经验公式,拟合得到带修正系数闪络电压表达式,通过误差计算进行了校验。可得如下结论:支柱绝缘子上下表面不均匀积污情况下,直流闪络电压U_f和盐密ρ_(SDD)满足经验公式U_f= aρ_(SDD)~(-b),系数a与不均匀度正相关,且a随不均匀度的增加而变大,指数b值不受不均匀度的影响;支柱绝缘子上下表面不均匀积污将影响其表面污层电导率,进而影响其闪络电压。
具有强垂直电场分量结构的外绝缘污闪特性及机理研究

高压套管外绝缘特性较一般绝缘子更为复杂,为研究垂直电场分量对套管结构设备外绝缘污闪特性影响机制,搭建了模拟试验平台。由印度尼西亚电网发生的一起变电站变压器套管污闪事故起,首先详细分析了事故发生的过程和原因,总结了其特有的污闪规律;其次,基于事故中实际套管试制了简化模型,该模型具有强垂直电场分量特性,并验证了简化模型的关键参数;接着基于实验室试制的有无强垂直电场分量模型的污闪特性分别开展了人工污秽试验,研究了不同等值盐密和爬电距离条件下2种模型试品的闪络电压的特性差异;测量和分析了具有强垂直电场分量试品污闪过程中电压电流的变化规律及其差异,最后,提出了符合强垂直电场结构特性的污闪–滑闪转化模型,这一模型与实际工程中和实验室试品试验中获得的结果均较相符。
弱电网下电网电压前馈控制分布式逆变系统的谐振阻尼特性分析

弱电网下电网电压前馈控制的实际电压前馈量包含电容电压信息,会影响分布式逆变系统(distributed inverter based system,DIBS)的谐振阻尼特性。考虑数字控制延迟,建立电网电压前馈电容电流反馈控制DIBS的数学模型。根据Mason规则对数学模型框图进行等效变换,得到控制环形成的等效虚拟阻抗,并进行阻抗特性分析。基于系统开环增益的Bode图,分析不存在数字控制延时和存在数字控制延时两种情况下电网电压前馈对DIBS谐振阻尼特性的影响。理论分析和仿真结果表明,两种情况下电网电压前馈会偏移谐振频率,数字控制延时一定程度上会改善电容电流反馈控制的谐振阻尼效果,提高系统稳定对电网阻抗变化的鲁棒性。
交直流混联配电系统风险评估与多目标运行优化

含多端柔性直流的交直流混联配电系统在功率调节柔性、灵活性等方面具备众多优势,但柔性直流引入也导致系统中交流网及直流网之间风险相互耦合影响,加之考虑直流换流站电压源换流器的复杂多样控制模式后,交直流混联配电系统在风险评估与运行优化方面面临新的挑战。对此,首先充分考虑电压源换流器控制模式及交直流风险耦合影响,提出基于点估计的交直流系统快速风险评估方法,通过提取源荷输入随机变量的各阶矩信息构造估计点,对估计点进行少量确定性的交直流交替迭代潮流计算,快速估算出系统状态变量的概率分布,实现高效的系统风险评估。在此基础上,建立了以系统风险最低以及期望运行网损最小为目标的多目标风险平抑模型,并提出了一种改进的kriging元模型辅助的多目标灰狼算法对模型进行求解;针对多目标优化Pareto最优解集规模大、难以快速决策的问题,采用模糊聚类方法对多目标Pareto最优解集进行快速筛选。对含多端柔性直流互联的交直流混联配电系统进行算例分析,结果表明:所提出风险评估方法相比传统蒙特卡洛抽样方法,风险评估效率提升显著;同时通过交直流系统的协同优化,能有效降低系统运行风险,提高系统运行的可靠性和经济性。
多端柔性互联的交直流配电系统分层控制策略

针对多端柔性互联的交直流配电系统中多功率变换单元协调控制及系统整体能量管理问题,提出了一种基于不同时间尺度的分层控制策略。第1层控制为各功率变换单元的调制方式与基本控制方式,保证各功率变换单元能正常实现其功能。第2层控制依据系统直流母线电压将系统划分为3个运行区间、5种工作模态,并依照不同工作模态生成第1层控制指令,切换系统中柔性互联装置、光伏发电单元、蓄电池储能单元的控制策略,实现系统在正常及故障工况下的稳定运行。第3层控制对新能源利用率最大、系统损耗最小、蓄电池荷电状态最佳、系统购电成本最少等多个目标进行综合优化,生成第2层调度指令,实现系统正常运行工况下的优化运行。最后通过系统仿真对所提控制方案进行验证,系统可以根据所述控制方案在各工作模态下切换,同时可以实现系统的最优能量调度。
500 kV混合式高压直流断路器控制保护及其动模试验

为了满足高压直流断路器的快速可靠控制和保护要求,针对架空线直流电网系统,提出了500 kV混合式高压直流断路器的控制保护系统架构、主要控制时序和保护逻辑。针对断路器暂态测试需求,提出了动态模拟试验方法,设计了动模试验系统架构,提出了直流系统和断路器设备的参数等效和暂态故障模拟方法。搭建了动模试验系统,通过动模试验验证了直流断路器控制保护系统的动作时序和暂态故障保护逻辑,直流断路器控制保护系统能够在3 ms内完成快速分闸,并能够快速响应直流系统和断路器内部故障。动模试验方法的应用有助于直流断路器控制保护可靠性的提高。
真空中光敏树脂的沿面闪络和放电老化特性

光敏树脂是3D打印技术中常用的材料,将这种技术应用于高压电力设备绝缘支撑材料的制作(如表面刻槽、不同绝缘体形状等),能够满足个性化的生产需求。为了分析光敏树脂的沿面闪络性能和连续放电对表面造成的损伤,首先对其与常规绝缘子的闪络性能进行对比;其次,对光敏树脂表面进行连续放电处理,对不同放电次数下的闪络电压、表面形貌、放电电弧、发射光谱进行观测,采用威布尔分布分析连续放电过程中的老练和老化效果。实验结果表明:光敏树脂的沿面闪络电压稍高于聚四氟乙烯和尼龙;连续放电过程中,老练和老化共存,但以老化为主;阴极三结合点附近的表面形貌和固定放电侵蚀通道的形成都是影响绝缘性能的重要因素;连续放电后,由于电弧灼烧,绝缘子发生分解和碳化,随着放电次数的增加,参与形成放电等离子体通道的C_2减少。研究结果可为高压真空固体绝缘部件制作提供选材和设计方面的参考。
MMC子模块关键器件长时间尺度运行工况老化分析与可靠性评估

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)可靠性研究,近年来在关键器件物理特性退化方面取得丰富成果。然而,相关研究成果没能在系统级可靠性评估中得到充分体现。为了将运行工况与器件老化以及可靠性相关联,提出了一种基于MMC任务剖面的器件老化可靠性评估方法。首先推导MMC关键器件功率损耗,结合任务剖面,在结温计算中采用雨流计数算法,根据线性疲劳累积损伤原理,得到在电热耦合工况下器件的损伤与寿命。针对器件老化问题,通过分析不同工况下的老化增量,得到相较于变应力工况,在恒高应力下更为明显的器件的老化现象。改进了基于指数分布的可靠性分析方法,为定期维护中模块器件更换方案提供了参考依据。
光照不均时独立输入串联输出型光伏直流汇集系统分层优化MPPT控制策略

为了解决独立输入串联输出型光伏直流汇集系统在光照不均时的过压问题和最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)控制失效问题,提出一种分层优化MPPT控制策略,该策略通过判断和切换DC-DC变流器的运行模式,协调交流网侧模块化多电平变流器(multiple modular converter,MMC)在一定运行范围内灵活地调节直流母线电压,实现光伏侧DC-DC变流器和网侧逆变器的分层控制。最后,在MATLAB/Simulink中通过3个模块级联的光伏直流汇集系统仿真验证了该策略的有效性。研究结果表明:所提控制策略在多种光照不均衡的工况下可实现模块间的功率优化配置,提升整个光伏系统的送出功率。研究结果可为光伏直流汇集系统的稳定运行和功率优化提供一定的理论依据。
适用于微电网的直流型大功率数模混合仿真接口方法

为满足微电网数模混合仿真大功率和双向功率流的需求,提出了一种直流型的大功率接口方法。首先研究并提出了一种适用于直流系统的稳定性改进接口算法,试验验证了其具有更大的稳定裕度;然后针对直流型数模混合仿真,提出了基于H桥的双向直流型大功率接口的模块化设计方法,可同时满足大容量和功率双向流动的要求。针对同一等值网络进行仿真,加入所提接口的混合仿真与数字仿真的结果一致,验证了该大功率接口方法的有效性;设计基于模糊控制的能量管理策略的应用场景并开展数模混合仿真试验,试验结果验证了直流型大功率接口及其构成的混合仿真系统的稳定性、动态性能和在微电网中的适用性。
MMC子模块母排直流故障失效机理分析

模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)发生直流故障后,子模块内会出现显著的故障过电流,将在子模块母排上产生极大的电磁力与温升,可能造成母排永久性失效。为探究MMC子模块母排在直流故障下的失效机理,采用MMC直流故障工况计算与母排多物理场仿真相结合的方法,对故障电流冲击下母排的电磁–温度–应力耦合场进行了分析。首先,基于桥臂等值模型,对换流器桥臂故障电流进行了精确计算,探究了故障时刻对桥臂故障电流的影响,对子模块母排上可能出现的最严重故障电流工况进行了求解。其次,建立了母排在故障电流冲击下的电磁–温度–应力耦合场模型,对MMC子模块各部分母排的电磁力与焦耳热进行了建模,求解了子模块各部分母排在直流故障下的温升与应力分布。计算结果显示,在直流故障下MMC子模块母排温升很小,但机械应力较大、变形较为严重,母排所连旁路晶闸管端面螺栓承受的轴向力最大,可能出现螺栓松动与脱离失效。该结论可为MMC子模块母排直流故障工况可靠性评估与优化设计提供一定的参考。
用于高频脉冲电压下变频电机绝缘放电检测的特高频天线设计

由于电力电子器件高频开断产生的强电磁干扰,正弦电压下测试技术已不适用于陡脉冲电压下变频电机绝缘局部放电检测。对此,通过在传统阿基米德平面螺旋天线上添加微带巴伦实现阻抗匹配,并在天线辐射面上覆盖高介电常数介质优化天线结构,提升了天线在0.5~1.5 GHz频带的增益性能,增加了重复脉冲下放电检测高频信噪比,从而解决了纳秒陡脉冲强电磁干扰下局部放电检测技术难题。然后,利用所设计的脉冲电压下特高频传感器,实验研究了重复脉冲参数和传感器布置对变频电机绝缘放电时频信号影响规律。研究表明,重复脉冲电压下放电信号能量在0.5~1.3 GHz范围内随天线放置距离增加非线性衰减;在高频区域重复脉冲频率对放电频谱影响显著,放电特高频信号随频率增加衰减严重。结合传感器建模仿真、实物制作和实验验证,得出高频脉冲下用于变频电机绝缘放电检测的最佳阿基米德平面螺旋天线参数和布置方式:当介质覆层厚度为1 mm,距天线辐射面的距离d=30 mm时,在500~900 MHz频带范围内增益均大于2.5 dB,在900 MHz~2.0 GHz频带范围内增益大于7.0 dB,且驻波比小于1.4。研究结论为高频脉冲电压下特高频放电检测提供实验基础和参考。
模块化多电平换流器的可靠性维修周期优化

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)是柔性直流输电工程中的关键设备,为了提高其输电的可靠性并降低长期运行成本,对MMC的可用度与维修策略展开了研究。首先基于马尔科夫模型,将MMC作为可修系统推导了MMC可用度评估参数;其次针对定期维修问题,建立了基于年龄更换和成批更换策略的最小费用模型与最小停机时间模型;最后通过算例,得出了不同维修策略下MMC的最优维修周期,及最优维修周期关于故障率等参数的灵敏度。结果表明:随着维修周期的增长,费用成本与停机时间皆先降后升,平衡预防性维修成本与故障停机损失可取得最优维修周期,选取合适的维修周期可显著降低运行成本与故障频率。该结果可为MMC的稳定运行与定期维修问题提供参考。
基于级联H桥变换器的电池储能系统容错控制

基于级联H桥变换器的电池储能系统广泛应用于中压电网,以解决可再生能源接入电网引起的电能质量问题,由于级联H桥变换器中使用了大量功率开关器件,其可靠性问题至关重要。针对常见的单管开路故障,提出一种容错控制方法,使故障H桥模块不退出运行,由全桥模式无缝切换至容错模式并输出额定交流电压的一半。此外,为实现故障后所有H桥模块中电池单元的荷电状态均衡,在提出容错控制方法的基础上,提出了由总功率控制、容错控制、相间功率平衡控制以及相内功率平衡控制组成的4层系统控制方法。在MATLAB/Simulink软件中搭建了仿真模型,验证了提出控制方法的可行性和有效性。
交直流混合供电系统直流侧阻抗建模及稳定性分析

作为交直流混合供电系统的互联接口,电压源型变流器(voltage source converter,VSC)的直流端口阻抗特性会受到交流网络影响而带来新的稳定性问题。为实现对弱交流电网背景下交直流混合供电系统直流侧稳定性的准确分析,建立了考虑电网阻抗和系统延时影响的直流侧小信号阻抗模型,分析了控制参数和系统参数的影响,指出交流电网阻抗和系统延时环节对VSC直流端口阻抗特性的影响会降低系统直流侧稳定性。基于系统控制回路和交直流耦合关系的分析,明确了直流侧阻抗特性的关键影响因素,进一步提出一种有源阻尼重塑方法提高了系统直流侧稳定性。最后构建交直流混合供电系统仿真模型,验证了所提稳定性分析和有源阻尼重塑方法的正确性。
高压大容量电力电子变压器中高频变压器研究现状和发展趋势

电力电子变压器是智能电网、电动汽车、军事航空等多个领域应用的关键设备。随着电力电子变压器不断向高压大功率发展,其相关理论和关键技术获得了不断关注。目前,针对电力电子变压器变换效率不够高、开关管电流应力较大、模块间电压功率不平衡等问题,已经有了一些研究和解决方案。然而,对电力电子变压器的DC-DC变换器中核心部件-高频变压器而言,尤其是高压、高频和高温下高频变压器仍然存在很多关键问题需要研究和解决。针对高压大容量电力电子变压器的研究背景,围绕其中高频变压器的关键问题展开论述。在总结大量文献的基础上,首先,论述了高频变压器应用于电力电子变压器中的复杂工况;然后,着重分析了高频变压器磁芯、绕组、绝缘和散热的研究现状;据此进行思考和总结,提炼了高频变压器存在的关键问题;最后,对高频变压器的研究现状进行了总结,针对存在的问题展望了其未来发展趋势。
遵循底线思维的重大公共卫生风险评估模型

为在防范和化解重大公共卫生风险的过程中守住底线,深入挖掘底线思维蕴含的决策思想,采用直觉模糊集理论,构建遵循底线思维的重大公共卫生风险评估模型。模型基于底线思维的内涵,根据专家权重提出基于直觉模糊数的风险评估方法;采用直觉模糊数的得分函数定义风险底线测度函数;利用直觉模糊有序加权平均算子(IFOWA)多水平集成风险,通过新冠肺炎(COVID-19)疫情重大公共卫生事件进行验证。结果表明:通过调节风险系数λ,该模型能够实现对重大公共卫生风险从最好结果到最坏结果的评估,还可以根据风险底线给出最佳决策。
黄铁矿对硝酸铵热稳定性影响研究

为预防黄铁矿诱发硝胺类炸药自爆问题,运用C80微量热仪分析黄铁矿与硝酸铵质量比分别为1∶99、3∶97、5∶95、10∶90的4种混合样品的热分解特性;揭示黄铁矿对硝胺类炸药热稳定性的影响;根据Arrhenius定律计算样品的热分解动力学参数。结果表明:黄铁矿与硝酸铵发生反应,在88.24~165.17 ℃之间生成新的放热峰;增加黄铁矿的含量,硝酸铵的起始分解温度从147.50 ℃降至88.24 ℃,活化能从206.47 kJ/mol降至110.85 kJ/mol;黄铁矿质量比超过10%后,活化能降低幅度变缓;黄铁矿能在较低温度下降低硝酸铵的热稳定性,加快硝酸铵的热分解,增大炸药自爆的危险性。
水利大数据研究现状与展望

水利管理对象数量大、类型多、空间分布广、运行环境复杂、交织作用因素众多,对其进行全生命周期的精细化管控极其困难。将以关联分析为特点的水利大数据技术和以因果关系为特点的水利专业机理模型相结合,对海量多源的水利数据加以集成融合、高效处理和智能分析,并将有价值的结果以高度可视化方式主动推送给管理决策者,是解决水利对象精细化管控难题的根本途径。本文主要对水利大数据的概念认知、技术体系及其应用于水利规律解析、水利态势研判、水利趋势预测和水利决策优化的研究现状进行了综合分析,提出了水利大数据发展趋势为需求场景化、管理集成化、分析智能化、服务平台化、保障体系化。在水利大数据应用中,数据是根本,分析是核心,利用大数据技术提高水治理效率是最终目的,应深度挖掘水利业务管理需求,整合水灾害、水资源、水环境、水生态、水工程等领域全息数据,全面布局水利大数据的基础理论和核心技术研究,加快推进大数据技术与水利的深度融合,支撑我国水治理彻底转型升级。
2018年澳门海域秋季水体温盐分布与层化特征

分析了2018年秋季澳门海域的温盐平面与垂向分布特征,并利用线性优化法确定上混合层深度。结果表明:澳门氹环岛近岸存在温度高于外海区域且梯度较大的暖水带,主干道内海水混合强烈,洪湾水道下泄径流量远大于上溯潮水,盐度整体偏低。温盐具有Ⅰ—Ⅳ4种典型的垂直分布类型:其中Ⅰ类具有明显的3层结构,即上混合层、跃层与下混合层,集中分布于紧邻开阔水域的东、南部海域;Ⅱ类结构的跃层梯度较小,无底部混合层,潮致混合效应较Ⅰ类强,主要存在于澳门南部海域,两者上混合层深度与水深比值约为0.6;Ⅲ类与Ⅳ类为强混合结构。澳门海域水体以混合作用为主,垂向交换条件良好,对海气热量与物质通量等的屏障作用微弱,利于大气复氧与水体自净。
一种基于时间序列分析的赤潮预测新方法研究——以浙江海域为例

根据1989—2018年《中国海洋灾害公报》及浙江省海洋监测预报中心提供的1981—2019年监测数据,统计分析了浙江海域赤潮的发生次数长期变化和季月波动特征。基于月发生次数的时间序列,建立了一种以数据驱动为核心、简易实用的赤潮预测模型,并对2019年进行后报检验。结果表明:(1)近40 a浙江海域赤潮发生次数呈“低频发生-爆发增长-缓降波动”3段式年际变化规律,同时97.5%集中爆发在春夏季,其中5月爆发次数最多;(2)通过数据差分处理和参数检验,最终确定的最优时间序列预测模型为ARIMA(1,1,1)(1,1,0)_(12),且残差通过白噪声检验,拟合优度系数为0.68,绝对误差控制在两次以内的样本占总数的84%,具有可预测性;(3)模型经浙江海域2019年逐月赤潮后报预测检验,其年相对误差为14%,月绝对误差在两次以内,预测结果理想。在目前赤潮发生机制尚不完全清楚的情况下,利用ARIMA模型进行赤潮发生次数的年际和季节特征预测是一种经济且有效的途径,也是赤潮灾害年度趋势预测方法和业务化预警技术的新尝试和有效补充。
龙眼核油脂成分及其抗氧化活性分析

研究龙眼核油脂理化性质、脂肪酸组成及其抗氧化活性。结果表明,龙眼核含油率为(7.33 ± 0.37)%,该油脂的碘价(165.77 ± 0.61)g/100 g、皂化值(259.19 ± 3.72)mg/g、过氧化值(0.023 ± 0.001)mmol/kg、酸值(38.74 ± 3.78)mg/g;从龙眼核油脂中鉴定出12种脂肪酸,不饱和脂肪酸的质量分数为42.77%,其中亚油酸和亚麻酸质量分数达到36%;龙眼核油脂对DPPH獉和ABTS~+獉的IC_(50)分别为11.00、 14.38 μg/mL,具有较好的抗氧化能力。龙眼核油脂可作为植物食用油脂进行开发利用。
月桂叶精油抗氧化活性及在食用调味油中的应用

以月桂叶为原料,从总抗氧化活性、过氧化值、清除DPPH自由基、清除羟基自由基4个指标对比了月桂叶精油和常用油脂抗氧化剂的抗氧化能力;并将月桂叶精油与基础油调配,采用电子鼻评价了油脂储藏的稳定性以及不同光照和油炸过程的品质变化。实验结果表明:当质量浓度为2.5 × 10~(-2)、3.0 × 10~(-2) mg/mL时,精油的总抗氧化性能要优于其他单体抗氧化剂;在55 ℃的加速氧化过程中,当精油质量分数达到0.3%时,调味油的抗氧化性能明显提升;以多力葵花籽油为基础油,0.8%的精油添加量进行调配,经过不同时间加速氧化的调味油表现出不同的气味信息,且不同储藏时间的油样可以很好区分。避光保存与自然光保存对油脂自身氧化速度影响不大,而全日光会加速氧化,在80 d全日光保存后,油脂的过氧化值接近15 mmol/kg。电子鼻SQC分析显示,前3次煎炸后油的品质变化不大,从第四次煎炸开始,调味油的质量变化显著,并有新的挥发性物质产生。
pH酸性偏移结合热处理对米糠蛋白结构的影响

研究pH酸性偏移(pH 1.5)结合热处理(50、60 ℃)对米糠蛋白结构的影响。结果表明,pH酸性偏移使得米糠蛋白部分无规卷曲和β-转角结构展开,形成氨基酸侧链;结合热处理时,随着处理时间的延长,米糠蛋白二级结构呈现去折叠-复折叠的复杂变化。pH酸性偏移使得米糠蛋白巯基氧化,热处理会加剧米糠蛋白巯基氧化程度。分子量分布、蛋白质电泳和内源荧光光谱结果表明,pH酸性偏移使得米糠蛋白聚集体解离;而结合热处理后,随着处理时间的延长,米糠蛋白又会通过疏水相互作用或氧化作用形成聚集体。表面疏水性和溶解性的变化进一步说明了米糠蛋白在pH酸性偏移结合热处理过程中的分子展开-聚集行为。
基于声振信号的香梨内部早期褐变判别

香梨内部发生的褐变病害对香梨品质有严重影响,迫切需要对香梨内部早期褐变实现快速准确判别以减少贮藏期损失并提高商品率。该研究基于压电梁式传感器搭建声振无损检测装置系统,从香梨声振响应信号中提取了11个时域特征参数和7个频域特征参数,分别组成时域特征向量、频域特征向量和组合域特征向量(时域和频域参数组合),然后利用补偿距离评估技术评估各特征参数对香梨内部褐变的敏感性,输入敏感性较大的特征参数训练香梨内部褐变K-近邻域(K-nearest neighbor, KNN)判别模型。通过对模型判别结果的混淆矩阵分析,采用3个时域参数(波形因子、峭度、方根幅值)和1个频域参数(频率方差)构建香梨内部早期褐变KNN模型(近邻数K=5)用于判别早期褐变香梨,准确率和F1值分别为91.84%和92.59%;对已识别的褐变香梨,采用2个时域参数(波形因子、裕度因子)和1个频域参数(均方频率)构建香梨内部轻度褐变KNN模型(K=7)进一步判别其中的轻度褐变香梨,准确率和F1值分别为81.82%和83.33%。研究结果可为今后声振法香梨内部褐变实时在线检测和自动化分级技术研发提供参考。
西北生态脆弱区省域国土空间生态修复分区

在生态文明建设背景下的国土空间治理时代,国土空间生态修复是优化国土空间结构、提升国土空间功能的重要举措。针对西北生态脆弱区省域国土空间生态修复分区的理论创新与实践需求,该研究以县(区)为基本研究单元,将生态系统服务供需分析与国土空间生态修复分区结合起来,探索基于生态系统服务供需匹配程度差异的西北生态脆弱区省域国土空间生态修复分区思路与方法。对甘肃省的案例研究结果表明:1)除食物供给服务外,全省县域水源涵养服务、固碳释氧服务和土壤保持服务的总供给均大于总需求,但供给与需求存在明显的空间不匹配问题。2)甘肃省存在"高供高需""高供低需""低供高需"和"低供低需"4种供需匹配类型,但各项生态服务的主导供需匹配类型主要以"高供低需"和"低供低需"为主。3)依据区域生态系统服务供需差异及供需匹配类型,将甘肃省划分为绿洲保育、固碳提升、水源涵养和土壤保持4个生态修复大区,并按照自然地理特征与区域生态环境问题将4个大区划分为10个亚区,同时提出不同区域相应的生态保护修复工程措施。
遥感订正作物种植结构数据对提高灌区SWAT模型精度的影响

为确保灌区水文过程与营养物流失过程模拟更接近于真实过程,进一步提高模拟精度,该研究综合考虑作物种植结构空间位置的准确性与作物种植结构数据的精度2个因素,利用GF-1 16 m遥感影像对耕地作物进行分类提取,并对土地利用类型图进行修正,从而分析比较作物种植结构空间位置的订正与作物种植结构数据精度的提高分别对SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型模拟精度的影响。结果表明:作物种植结构空间位置的订正或作物种植结构数据精度的提高均可提高径流和硝态氮模拟效率。经作物种植结构空间位置的订正和数据精度的提高可使得模型在径流模拟中,率定期和验证期决定系数R2分别达到了0.76和0.82,效率系数分别达到了0.69和0.79,相对误差分别降低至3.50%和-0.30%;在硝态氮模拟中,率定期和验证期决定系数R2分别达到了0.70和0.63,效率系数分别达到了0.55和0.53,相对误差分别降低至10.06%和6.42%。综合订正作物种植结构空间位置和提高作物种植结构数据精度可有效提高SWAT模型在灌区的模拟精度。
砂姜黑土有机质含量高光谱估测模型构建

为快速估测砂姜黑土有机质含量,该研究以河南省商水县砂姜黑土为对象,采用光谱指数和遗传算法结合支持向量机构建砂姜黑土有机质估测模型。结果表明,以Savitzky-Golay(SG)平滑后的一阶导数光谱792和1 389 nm两波段组合构建的比值指数表现最好,建模集决定系数为0.81。利用独立的样本验证,预测决定系数和均方根误差分别为0.91和1.56 g/kg。而相同样本经遗传算法筛选敏感波段结合支持向量机回归构建的模型以SG平滑的一阶导数光谱表现最好,建模集和验证集决定系数分别为0.95和0.91,均方根误差分别为1.01和1.69 g/kg。基于遗传算法结合支持向量机回归和光谱指数2种方法构建的有机质含量估测模型均表现出较高的精度,前者稍优于后者,可用于对砂姜黑土有机质含量的有效估测。该研究成果可为砂姜黑土有机质含量的快速定量估算提供依据和参考。
锥盘式花生种子脱壳装置研制

针对现有花生脱壳机脱净率低、种仁损伤率高及其对花生品种适应性差等问题,该研究设计了一种锥盘式花生种子脱壳机构。以花育23花生为试验对象,利用EDEM软件对花生荚果进行脱壳模拟试验,通过仿真分析与脱壳装置样机试验获得了脱壳机构最优结构参数。为进一步提高脱壳质量,在上下锥盘表面粘贴橡胶刺皮,以锥盘式花生脱壳机构的下锥盘转速、橡胶凸起数目、最小脱壳间隙为试验因素,脱净率、损伤率为响应值,进行单因素试验和Box-Behnken试验。利用Design-Expert软件对试验结果进行方差分析,以建立脱净率、损伤率与下锥盘转速、橡胶凸起数目及最小脱壳间隙的回归模型。通过提高脱净率、降低损伤率的双目标优化得到关键参数的最优组合为:下锥盘转速270 r/min,橡胶凸起数目5 500个/m~2,最小脱壳间隙11 mm。样机试验表明,粘贴橡胶刺皮的锥盘式脱壳装置样机的脱净率和损伤率均值分别为97.84%和3.27%;与滚筒式花生种子专用剥壳机相比,有橡胶刺皮的锥盘式脱壳装置的脱净率提高了2.03个百分点,损伤率降低了0.67个百分点。橡胶刺皮疲劳损伤试验表明,累计脱壳作业90 h后橡胶刺皮严重磨损,脱壳质量降低,应及时更换。研究结果可为花生种子脱壳机的研发及改进提供参考。
利用多源光谱信息反演宁夏银北地区干湿季土壤含盐量

土壤盐渍化是导致全球荒漠化和土壤退化的主要诱因之一。为确定高光谱和多光谱遥感反演干湿季土壤含盐量的最优模型,该研究以宁夏银北平罗县为例,以干季(4月)和湿季(10月)实测高光谱和Landsat 8 OLI多光谱以及干湿两季实测土壤含盐量为基础数据源,利用相关系数法、灰度关联法和逐步回归法筛选敏感光谱数据,分别采用偏最小二乘、支持向量机、岭回归、BP神经网络和地理加权回归建立干湿两季土壤含盐量反演模型。结果表明:1)银北地区土壤盐渍化较为严重,干湿季含盐量均表现为强度变异,且干季变异程度大于湿季;2)在不同土壤含盐量条件下,重采样后的高光谱波段反射率和影像波段反射率具有显著相关性;3)对比相关性分析、灰度关联和逐步回归三组变量筛选方法下各模型R2和RMSE,逐步回归组模型整体效果较好;4)5种土壤含盐量反演模型中地理加权回归模型精度较高,支持向量机算法和BP神经网络算法在基于不同变量组的模型中表现较为接近,岭回归表现最差,偏最小二乘回归模型出现了较严重的"过拟合"现象。局部模型在土壤含盐量反演方面更具优越性。干季以实测灰度关联组-地理加权回归模型效果最佳,其验证决定系数Rp2和相对分析误差RPD分别为0.94和4.49;湿季以影像相关系数组-地理加权回归模型反演效果最好,其验证决定系数Rp2和相对分析误差RPD分别为0.96和4.83。研究结果可为当地及同类地区土壤盐渍化的识别、防治提供理论依据。
南水北调中线工程封冻期闸门群开度控制器改进设计

大型串联渠系封冻期容易产生较大的水力波动,增大了冰塞形成风险,如何通过闸门群联合调度减小水力波动,能够在一定程度上抑制封冻期冰塞发生。该研究通过设计PI(Proportional Integral)控制器和OF(Optimization Feedback)控制器2个控制环节,以最小水位偏差为目标函数,考虑渠池间流量约束、闸门开度约束和闸门调整速率约束,结合遗传算法,建立封冻期渠系闸门群优化调度模拟模型,并以南水北调中线古运河节制闸至北拒马河节制闸之间的渠系为背景,进行模型效果分析与参数敏感性分析。模拟结果表明,在模拟工况下,控制器中加入OF控制器较仅用PI控制器显著降低最大水位偏差,其中下游最大水位偏差减小约36%,且系统恢复稳定时刻提前近2.9 h,所建模型对抑制封冻期水力响应过大有一定的效果;减小了各闸门的最大开度,其中渠池11闸门最大开度减小近20%,但对于部分渠池增大了单次闸门开度调整幅度;遗传算法求解过程对扰动流量取值范围设定不宜过大。
立式管道泵进水弯管和叶轮的参数化分析与验证

管道泵的肘形弯曲进口结构影响了叶轮的入流,导致管道泵内部流动特性复杂,整体性能下降。为了探究管道泵不同设计参数对内部流动的影响,该研究基于三维非定常雷诺时均Navier-Stokes方程,结合剪切应力传输模型对管道泵入流畸变特性展开了数值模拟,并进行了试验验证。同时,选取了进水弯管和叶轮的40个设计参数,使用拉丁超立方设计方法创建了300组设计样本,通过Pearson相关性分析,数值研究了进水弯管和叶轮的设计参数对管道泵效率、扬程及入流不均匀度的影响。结果表明:数值计算结果与试验结果的吻合良好,模拟方法具有较好的预测精度;进口流道内发现了伴有二次流涡对的流动分离区,且其内部流动分布不对称,在设计流量和小流量工况下,进口流道内部流动分别以反向涡对和回流旋涡为主;管道泵的性能与叶片安放角及叶片数显著相关。研究表明具有40°~50°进口安放角、20°~40°出口安放角及较大进水弯管长度的管道泵具有更好的性能和稳定性,此区间内的样本相较于原始模型效率平均提高了5%。研究结果可为管道泵的设计优化提供参考。
中国规模化养鸡环境控制关键技术与设施设备研究进展

近40年来,养鸡业规模化程度越来越高,现代鸡种在遗传性能上大幅提升了高产指标,对养殖环境稳定性要求也愈来愈高,养殖设施环境条件成为影响鸡只遗传潜力和生产性能充分发挥的保证。该研究从规模养鸡环境调控理论、调控技术和设施设备3个方面对目前的研究进行总结,主要阐明鸡舍保温隔热、湿帘蒸发降温系统和气流组织理论体系;围绕不同气候区鸡舍夏季通风湿帘降温系统调控技术,如鸡舍温度的均匀性控制、温风耦合调控及防温度骤降技术等;连栋鸡舍建筑、高密度叠层笼养、鸡舍环境净化设备等设施设备的研发与应用研究进展;并展望了中国畜禽养殖发展的方向,从智能化养殖管理与监控平台、智能化笼内死鸡识别装置、福利化养殖模式及装备研发等角度展望了未来养鸡业的发展与研究内容,该研究为规模化养鸡环境调控研究提供了参考依据,促进现代养鸡产业的绿色高质量转型升级与健康可持续发展。
多尺度融合卷积神经网络的黄瓜病害叶片图像分割方法

黄瓜病害叶片中的病斑区域分割是病害检测与类型识别的关键步骤,分割效果将直接影响病害检测和识别的精度。针对传统方法对于黄瓜病害叶片图像分割精度低和泛化能力弱等问题,提出一种基于多尺度融合卷积神经网络(Multi-Scale Fusion Convolutional Neural Networks,MSF-CNNs)的黄瓜病害叶片分割方法。MSF-CNNs由编码网络(Encoder Networks,ENs)和解码网络(Decoder Networks,DNs)两部分组成,其中ENs为一个多尺度卷积神经网络组成,用于提取病害叶片图像的多尺度信息;DNs基于九点双线性插值算法,用于恢复输入图像的尺寸和分辨率。在MSF-CNNs模型训练的过程中,使用一种渐进微调的迁移学习方法加速模型的训练,提高模型的分割精度。在复杂背景下的作物病害叶片图像数据库上进行病害叶片图像分割试验,并与现有的分割方法全卷积网络(Fully Convolutional Networks,FCNs)、SegNet、U-Net、DenseNet进行比较。结果表明,该MSF-CNNs能够满足复杂环境下的黄瓜病害叶片图像分割需求,像素分类精度为92.38%、平均分割准确率为93.12%、平均交并比为91.36%、频率加权交并比为89.76%。与FCNs、SegNet、U-Net、DenseNet相比较,MSF-CNNs的平均分割精度分别提高了13.00%、10.74%、10.40%、10.08%和6.40%。使用渐进学习训练方式后,训练时间缩短了0.9 h。该方法为进一步的黄瓜病害检测和识别方法研究提供了参考。
陕南茶园茶叶品质分析及重金属含量现状评估

为了解陕南茶园茶叶品质及茶园重金属含量现状,以茶叶主产区为研究对象,采集了8个县区330个茶园土壤样品,测定分析了pH值和铅(Pb)、锌(Zn)、铜(Cu)、铬(Cr)、汞(Hg)、砷(As)、镉(Cd)等7种重金属含量;同时测定分析了33个茶园茶叶品质及茶叶和浸出液中重金属含量。结果表明,茶叶中茶多酚平均含量为25.58%,儿茶素平均总量为20.74%,茶氨酸含量均值为2.45%,游离氨基酸总量均值为4.86%。茶叶中各重金属含量差异较大,Pb为0.04~2.65 mg/kg、Zn为34.82~55.38 mg/kg、Cu为3.18~20.16 mg/kg、Cr为0.09~4.89 mg/kg、Hg为0.02~0.30 mg/kg、 As为0.66~1.16 mg/kg和Cd为0.02~0.19 mg/kg;32茶园茶叶符合《无公害食品茶叶》(NY5244—2004)和NY659— 2003标准,33个茶园茶叶Cu含量符合有机茶标准。浸出液中仅检测出Zn、Cu和Cr,平均浸出率分别为:32.65%、24.96%和10.50%。土壤中重金属Pb、Zn、Cu、Cr、Hg、As和Cd的平均含量分别为10.03、87.61、16.42、12.38、0.20、6.89和0.11 mg/kg,综合潜在生态风险指数平均值为95.4,潜在生态风险较低。
基于无人机影像的SEGT棉花估产模型构建

及时、准确的产量估算对农业经营管理和宏观决策具有重要意义。该研究利用无人机高分辨率遥感影像,提出了一种基于苗铃生长趋势的SEGT(Seedling Emergence and Growth Trend)模型用于棉花产量估算。首先借助无人机可见光影像数据,通过植被指数与大津法、形态学滤波相结合的方法,获取研究区内棉花出苗信息;然后利用无人机多光谱时间序列影像数据,分析各时期归一化差异植被指数NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)与实际产量的相关特征,对棉花生长状态进行等级划分,反演每株棉花的预测成铃数;最后结合棉花单铃质量构建SEGT模型进行产量估算,并根据实测产量数据进行精度验证。试验结果表明:ExG-ExR(Excess Green-Excess Red)植被指数对棉花苗识别和提取效果较好,精确率、召回率、F1值分别达到93%、92.33%和92.66%,VDVI(Visible-band Difference Vegetation Index)植被指数精度次之;将预测产量与实测产量进行对比验证,估产模型的决定系数达到0.92,表明利用SEGT模型进行棉花产量估算是一种切实可行的方法。研究结果可为无人机遥感在作物估产中的应用提供参考。
割秧后花生收获机捡拾装置设计与试验

先将秧蔓切割再进行收获可较好地实现覆膜种植花生秧蔓饲料化利用。该研究针对割秧后花生植株变短、横向尺寸变小、荚果-秧蔓比增加,原有收获机捡拾装置适应性差的问题,在已有花生捡拾收获技术基础上,对捡拾弹齿间距、弹齿转速、折弯角度、弹齿排数等关键结构和运动参数进行改进,研制了一种适于割秧后收获的弹齿式花生捡拾装置。运用SPSS软件对割秧后花生植株横向尺寸进行统计分析,确定了弹齿间距为7 cm;通过对花生植株低损捡拾和顺畅抛送条件的理论分析,在回转半径为21 cm的条件下,确定捡拾弹齿转速为60 r/min;通过对花生植株被弹齿捡起时的受力情况分析,确定捡拾弹齿折弯角度为102°,并根据铺放厚度,确定捡拾弹齿折弯部分长度为4 cm;建立捡拾弹齿齿尖运动方程,运用Matlab软件对不同排数弹齿齿尖运动轨迹进行分析,确定捡拾弹齿排数为6排。田间试验结果表明,弹齿式花生捡拾装置的平均捡拾率为98.07%,捡拾装置造成的平均落果率为1.23%;满足割秧后花生捡拾收获作业需求。该研究可为割秧后花生以及其他作物捡拾收获机具研发和改进提供借鉴。
调制方法对吉林晒红烟品质的影响

为确定吉林晒红烟产区适宜的调制方法,进一步提高烟叶的品质和安全性,分析了塑料大棚晒制、塑料薄膜覆盖晒制、传统晒制等调制方法对调制后晒红烟烟叶经济性状、常规化学成分、香味物质、烟草特有亚硝胺(TSNAs)及感官品质的影响。结果表明,塑料大棚晒制能显著提高晒红烟单叶质量、产量及产值,高等级烟叶比例及均价指标以塑料大棚晒制优于塑料薄膜覆盖晒制和传统晒制;塑料大棚晒制能显著降低晒红烟淀粉含量(质量分数),提高糖含量和糖碱比;烟叶中性、碱性香味物质含量以及感官品质均以塑料大棚晒制最优,常规晒制最劣;利用塑料大棚晒制的烟叶TSNAs含量显著低于其他两种调制方法。因此,吉林晒红烟产区适宜的调制方法为塑料大棚晒制。
硫酸催化一步法合成磺酸功能化超高交联聚合物固体酸

采用浓硫酸一步法合成了磺酸功能化超高交联聚合物固体酸,成功解决了两步法中聚合反应速度过快的问题,并简化了合成步骤。改变硫酸用量合成了不同样品并通过FT-IR、XRD、XPS、N2吸脱附等对样品进行了结构表征。通过实验设计对反应过程进行了分析,结果表明,虽然是一步法直接合成,但存在两个反应,聚合与磺化,且二者为竞争性反应。将制备的样品用于纤维素水解,评估了其催化活性并对水解条件进行了优化。
细粉对气雾化铁硅铝软磁粉芯磁性能的影响

采用环氧树脂/氧化硅复合绝缘工艺制备了细粉含量不同的气雾化铁硅铝粉芯,研究了细粉对粉芯磁性能的影响规律。分析发现,磁粉表面生成了质量良好的绝缘层,有效限制了粉芯内部的涡流,使得粉芯的有效磁导率具有较好的频率稳定性。适量添加细粉有助于提升粉芯密度,降低有效退磁场,从而使粉芯的有效磁导率上升,损耗下降,但同时也造成直流偏置性能降低。而细粉的过量添加会造成粉芯密度下降,有效退磁场增大,从而导致有效磁导率与损耗的恶化,不利于粉芯磁性能的提高。通过基于Bertotti模型的损耗分离研究,发现:粉芯在120 kHz内的磁滞损耗远高于涡流损耗;随细粉含量的增多,磁滞损耗呈现与总损耗相同的先下降再升高的变化趋势,而涡流损耗则持续降低。这说明添加细粉有效抑制了粉芯的涡流损耗,在粉芯目前常用的百kHz频率范围内,其损耗主要由基于有效退磁场的磁滞机制所决定。
碱与Zn改性的HZSM-5催化剂上正丁烷芳构化研究

采用NaOH和Zn(NO_3)_2溶液对HZSM-5分子筛改性得到不同HZSM-5催化剂,结合XRD、NH_3-TPD、SEM和TG等表征手段,探讨单一改性和复合改性后HZSM-5催化剂对正丁烷芳构化活性的影响。结果表明,采用碱改性,随着NaOH溶液浓度的增加,催化剂的稳定性得到提高,当NaOH溶液浓度为0.2 mol/L时,改性后的催化剂对BTX(苯,甲苯和二甲苯混合物)选择性最高为35.7%;采用Zn改性,处理后催化剂中Zn质量分数为2%,催化产物中BTX选择性明显提高,最高达到48.5%,但催化剂失活较快。采用碱与Zn复合改性,催化剂对BTX选择性进一步提高,并稳定在50.4%;同时,该催化剂在反应中会更加倾向于形成低温积炭,从而有利于其再生处理。
人工如何支持引导生态系统自然修复

研究目的:基于《全国重要生态系统保护和修复重大工程总体规划(2021- 2035年)》,研究人工如何支持引导生态系统自然修复,为美丽国土建设提供理论依据和指导。研究方法:文献资料综合分析法、系统回顾法、实证分析法、类比分析法和趋势外推法等。研究结果:(1)以基于自然的解决方案的国际语境分析为基础,科学诠释中国新时期人工支持引导生态系统自然修复的内涵与外延;(2)以生态系统生物多样性与稳定性关系分析与科学论证为基础,在地貌重塑、土壤重构、植被重建、景观重现等各阶段均植入生物多样性的理念,能有效提升人工支持引导自然修复的生态系统的可持续性;(3)从生态系统保护修复的角度,提出了根据现状调查、生态问题识别与诊断结果、生态保护修复目标及标准等,确定“保护保育、自然恢复、辅助再生、生态重建”等为主的生态保护修复单元类型,以及可选取的生态保护修复技术模式;(4)从国情与国土空间地理格局、生活与土地利用方式、生物多样性与稳定性角度,提出了通过土地整治和生物措施提高自然修复速率与效果的人工支持引导路径和关键方法。研究结论:人工支持引导可以提高生态系统自然修复的速率和效果,增加生态系统稳定性和生物多样性水平。因此,在全国重要生态系统保护和修复重大工程中应考虑人工支持引导措施并验证其作用。
中国耕地保护制度执行力现状及其提升路径

研究目的:分析中国耕地保护制度执行力现状,并提出相应的提升路径,为耕地保护制度落地提供积极参考。研究方法:系统推论。研究结果:基于耕地保护制度是一项关乎整个国计民生的战略全局性公共制度,以及耕地具有位置固定、可永续利用、资源稀缺的明显特征,其制度执行力有独特的形成机理,目前无论是制度的明晰力、制度的知行力,还是制度的行动力、制度的督导力都存在一定的不足之处。研究结论:要提升中国耕地保护制度执行力,应完善耕地保护制度内容体系,提高制度质量;提高耕地保护制度的社会认同度,营造执行氛围;健全耕地保护制度执行保障机制,激发执行动力;运用耕地保护现代科技手段,监督制度运行。
赤松纯林不同松枯梢病病级针叶的内生真菌多样性及群落结构

【目的】研究赤松纯林中不同枯梢病病级的赤松针叶内生真菌多样性及群落结构,分析病—非病针叶内生真菌的多样性以及群落结构差异,为赤松纯林经营提供依据。【方法】采用高通量测序技术对真菌ITS1区进行测序,利用生物信息学方法分析赤松纯林中赤松无病斑和不同染病程度的针叶内生真菌的多样性和群落结构。【结果】在赤松纯林中,赤松无病斑针叶内生真菌的多样性高于染病针叶的内部真菌多样性;无病斑针叶中内生真菌的优势菌为多臂菌属和暗色球菌属,在枯梢病菌的侵染后群落结构发生改变;主坐标分析结果显示,无病斑针叶内生真菌与受侵染的针叶内真菌的群落构成差异显著;染病较轻的针叶与无病斑针叶相比,共生营养型真菌占比下降,病理营养型真菌占比增高,而腐生营养型真菌在全部针叶样本均占有较高的比例( 37.15% ~ 65.87%) 。【结论】在赤松纯林中,赤松针叶内生真菌的多样性及群落结构受到枯梢病侵染的影响,无病斑针叶与染病针叶内生真菌群落结构差异显著。真菌营养型分类证实腐生营养型真菌和共生营养型真菌在无病斑针叶中为主要真菌,而在染病较轻针叶中以病理营养型真菌为主。
不同颗粒级配柱体堆积范围研究

碎屑流具有冲程远、危害范围大等特性,难以进行有效预测防范。颗粒级配被认为是影响碎屑流运动距离的重要因素之一。开展了一系列基于单面临空不同颗粒级配颗粒柱体崩塌运动的物理模型试验研究。结果表明:颗粒柱体崩塌后,颗粒运动斜向箱体外,水平板上的颗粒运动呈放射状,堆积平面形式为圆形态,颗粒静止轮廓可分别用抛物线、圆的方程拟合,效果较好;颗粒类型相同时,随着颗粒柱体高度的增加,崩塌后颗粒堆积成圆形态的圆心位置有沿着y轴向前移动趋势;颗粒柱体高度相同时,小颗粒的运动距离比大颗粒的运动距离远;颗粒粒径小时,松散堆积区范围小,颗粒的影响区域为密集堆积区范围;反之,颗粒的影响区域为密集堆积区范围+松散堆积区范围。试验研究成果对预测碎屑流堆积区范围具有一定的参考价值。
丙三醇水溶液对粉质黏土渗透性的影响

黏性土的低渗透性使其在工程中常用来阻滞污染物的迁移,但有机溶剂会显著增加黏性土的渗透性,从而使屏障作用失效。为了研究有机溶液的介电常数和黏度对渗透性的影响,以粉质黏土为对象,开展不同质量分数丙三醇水溶液的界限含水率和渗透试验。试验结果表明,随着丙三醇水溶液质量分数增加,液限和塑限增大,而渗透系数先增加后减小;土体的渗透性与微观孔隙结构分布和流体特性有关,当丙三醇水溶液质量分数<40%时渗透性受土体组构控制,质量分数超过40%后渗透性受黏度控制;此外,土体的固有渗透率随着质量分数的增加先升高后降低,黏度增加导致了固有渗透率的降低。研究成果表明对于水溶性有机溶剂,需要考虑黏度变化对渗透性的影响。
基于LSTM-Arima的大坝变形组合预测模型及其应用

大坝变形是水压、温度等多种因素综合作用的结果,变形监测数据是非平稳非线性的时间序列,并且在时间维度上具有关联性。为充分挖掘变形监测数据在长短时间跨度上的关联性,提出了应用长短期记忆网络(LSTM)预测大坝变形的方法。为进一步提升预测精度,利用自回归差分移动平均模型(Arima)对预测残差进行误差修正,从而建立基于LSTM-Arima的大坝变形组合预测模型。以某混凝土重力坝为例,将组合模型的预测结果与Arima模型、支持向量机(SVM)的预测结果进行对比分析。结果表明LSTM-Arima的预测结果优于Arima模型和SVM的预测结果,LSTM-Arima的均方根误差(RMSE)比Arima模型和SVM分别降低了40.65%和59.00%,平均绝对误差(MAE)分别降低了35.49%和55.60%,表明LSTM-Arima模型具有较高的预测精度。研究成果对于更精确地开展大坝变形预测有一定参考价值。
考虑随机来水的水电站中长期发电调度多重风险分析

为了分析来水不确定性导致的水电站发电风险,构建了日径流随机模拟模型,模拟生成了长系列径流序列,建立常规调度和优化调度模型,并将模拟径流序列作为输入驱动调度模型。以年均发电量、发电稳定性、弃水量、发电保证率、蓄满率为主要风险指标,建立了发电风险分析的指标体系。在此基础上,以三峡水库作为调度模型的研究实例,比较了常规调度和优化调度的风险水平。结果表明:优化调度较常规调度年发电量增加约5%;信息熵结果显示优化调度模型不确定性较小,更加稳定;优化调度弃水量约为常规调度的50%,且优化调度降低了出力破坏风险。文中给出的优化调度模型所得调度过程在经济效益及风险控制方面都有较优的表现。
激光熔覆制备Stellite6涂层的组织与性能

基于激光熔覆同轴送粉技术,在2Cr13不锈钢表面制备了Stellite6合金涂层,研究了工艺参数对涂层宏观形貌的影响,分析了涂层的显微组织和显微硬度。研究结果表明:在激光功率为2.5 kW,扫描速度为5 mm/s,送粉速率为13.2 g /min,搭接率为38 %时,可获得平整无缺陷的Stellite6涂层。熔覆层可分为一次熔化区、道间重熔区和层间重熔区。熔覆层的组织主要由胞状晶和树枝晶构成;相比于一次熔化区,道间重熔区和层间重熔区的组织较为粗大。通过合理调整道间停留时间和层间停留时间,可使熔覆层周期性循环组织中的一次熔化区的组织占比从54.9 %提升至73.1 %,从而提升熔覆层的整体硬度。
ARIMA-SVR组合方法在水质预测中的应用

针对复杂水域水质变化机理难以掌握、水质预测建模困难且预测精度低的问题,将时间序列分析方法与机器学习方法引入水质预测领域,提出了基于差分自回归移动平均(ARIMA)与支持向量回归(SVR)组合模型的水质预测方法。数据经过预处理后先由ARIMA模型对其进行线性拟合,然后通过SVR模型预测残差以补偿其中的非线性变化。选择巢湖水域2004—2015年间的pH和溶解氧监测数据作为试验样本,通过Hodrick-Prescott(HP)滤波方法分析,结果表明2组数据具有不同的趋势特性和波动特性。根据精度评价指标对比分析模型的预测效果,结果表明组合模型预测精度显著提高,pH和溶解氧预测值与观测值间的相关系数均达到了0.99,均方根误差分别为0.20和0.61,平均绝对百分比误差分别为2.2%和6.6%。本研究所建立的组合预测方法具有较高的预测精度和较强的泛化能力,适用于复杂水域的水质预测。
哈密市生态环境效益时空分析

本文通过2000、2008年及2018年3期Landsat系列数据,利用主成分分析绿度、湿度、干度、热度构建遥感生态指数(RSEI),同时采用标准差椭圆及不同生态等级的重心,对干旱区城镇哈密市伊州区的生态质量进行遥感动态监测,并分析生态质量的空间扩展。结果表明:哈密市伊州区遥感生态指数均值从0.22、0.31上升到0.40,呈现出上升趋势,生态质量总体转好,但生态质量水平较低;生态环境变好的区域集中在伊州区城区的周围,呈环形分布,生态变差的区域主要在北部的东天山南坡地带以及城区的西南部未开发的戈壁;根据标准差椭圆及不同生态等级重心的变化得到,伊州区生态质量较好的区域在空间上呈现出由北向南扩展,总体生态较好区域从2000— 2018年均呈东南―西北走向。
乌兰布和沙漠典型灌木群落多样性及其生态位

通过了解乌兰布和沙漠典型灌木群落多样性及主要优势种的生态位特征,对完善和科学保育植物群落的多样性具有重要意义。分析表明:① 研究区8个典型灌木群落多样性Shannon-Wiener指数和丰富度Margalef指数依次均为:沙冬青群落>白刺群落>红砂群落>油蒿群落>
黑果枸杞开花物候对增温和补灌的响应

为揭示气候变化对荒漠生态系统植物开花物候的影响,以黑果枸杞(Lycium ruthenicum Murr.)为对象,研究模拟增温(W)、补灌(P)、增温+补灌(WP)对开花物候的影响。结果表明:W处理黑果枸杞个体和种群尺度始花期(IFP)、开花高峰期(PFP)和终花期(FFP)分别比自然生长的黑果枸杞(CK)提前7.16 d和8.33 d、24.83 d和24.33 d、23.41 d和20.67 d,开花持续时间(FD)缩短16.25 d和12.33 d;WP处理个体和种群尺度IFP、PFP和FFP分别比CK提前4.83 d和7.66 d、25.83 d和25.67 d、25 d和23 d,FD缩短20.17 d和15.33 d;P处理个体和种群尺度IFP、PFP和FFP分别比CK提前3.08 d和4.33 d、18.23 d和18.33 d、3.73 d和2.67 d,FD缩短0.65 d和-1.67 d。W和WP处理黑果枸杞开花振幅曲线均呈双峰曲线,开花模式为“集中开花”模式,开花同步性指数均为0.83,平均开花振幅分别为75.5和83.64;相对开花强度低,分布频度主要集中在20%~40%和30%~50%。P和CK黑果枸杞开花振幅曲线均为多峰曲线,开花模式为“多重高峰”模式;开花同步性指数和平均开花振幅分别为0.88、0.90和43.25、41.63;相对开花强度高,分布频度主要集中在40%~60%和50%~70%。黑果枸杞单花开放过程可划分为花瓣松动到花瓣打开、花瓣打开至花瓣展平、花瓣展平至花冠褪色、花冠褪色至花冠变白、花冠变白至花瓣枯萎5个阶段,单花开放的持续时间各处理间差异显著(P<0.05),W处理(23.72 h)显著短于WP(32.96 h)、P(46.62 h)和CK(54.08 h)。各处理黑果枸杞IFP、PFP、FFP和FD与座果数之间均无显著相关性,而开花数与座果数极显著正相关。以上结果显示,气候暖湿化条件下黑果枸杞开花物候具有很强的可塑性,提前IFP,缩短FD,增加开花数量、改变开花模式及缩短花色转变时间,提高对传粉者的访花吸引力和访花频率,以此提高生殖成功率和适合度。
西北干旱区降水中氢氧同位素研究进展

借助近年来的相关研究文献对中国西北干旱区降水中氢氧同位素特征和相关科学问题进行了梳理和总结,主要结果:① 西北干旱区降水稳定同位素呈现出显著的季节性变化,夏半年高,冬半年低,充分体现了同位素分布的温度效应;从空间上看,同位素低值区分布在天山等山地,盆地为高值区。② 温度是西北干旱区大气降水同位素组成的主要控制因素;事件降水尺度上部分区域夏季存在降水量效应;地理因素及水汽来源等对大气降水同位素的分布有区域性差异。③ 西北干旱区区域大气降水线斜率和截距均较低,整体显示出干旱的气候特点,但内部地域差异性显著。④ 降水中过量氘值变化幅度大,体现了西北干旱区水汽来源复杂、降水形成时环境要素差异性大的特点;过量氘具有冬高夏低的特点,但由于夏季存在强烈蒸发,部分站点也呈现出冬低夏高的特点。⑤ 西北干旱区降水主要水汽来源为西风带,也会受到季风和极地气团的影响。
关于吉木萨尔凹陷页岩油的思考

关于准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组原油类型,历来有2种观点,一种观点认为属于致密油,另一种观点认为属于页岩油。参照《致密油地质评价方法》和《页岩油地质评价方法》这2个国家标准,厘定了吉木萨尔凹陷芦草沟组原油的归属。研究表明,依据源储关系和单层厚度统计数据,认为吉木萨尔凹陷芦草沟组原油为页岩油。依据页岩油的赋存条件、源储关系和富集模式,将吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油划分为夹层富集型页岩油。从烃源岩地球化学参数、储集层岩性和物性、油藏参数、裂缝发育情况和脆性特征几个方面,对比了国内外典型页岩油特征。结果表明,吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油为低—中成熟度页岩油,烃源岩在早期就开始大量生排烃;储集层孔隙度相对较高,但渗透率明显偏低;油藏含油饱和度较高,但原油密度大,黏度高,气油比低,流动性差;储集层天然裂缝不发育,岩石力学脆性较差。