mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
玛曲草原植被NDVI与气候和载畜量变化的关系分析
利用玛曲草原1982-2005年的气候和载畜量及NASS/GIMMS半月合成归一化植被指数(NDVI)遥感数据,分析了NDVI与气候因素和载畜量的年际变化关系,以及植被NDVI对气温和降水的时滞响应。统计了4个时间尺度(1~4个月)×4个时滞期(前0~3个月)共16种组合下,植被NDVI与同期和前期(前1~6个月)气温和降水之间的相关系数。结果表明,春夏季NDVI的年际变化呈显著增加,增幅为0.019/10a和0.022/10a。季节和年均气温及≥0℃年积温的年际变化呈显著增加,增幅为0.5~0.7℃、0.6℃和121.5℃;季节和年降水量的年际变化不显著;夏季气温变化稳定,春、秋季气温和4季降水的年际变化不稳定。春季~秋季和全年各月的NDVI与同期气温呈极显著正相关,相关系数(R)为0.72~0.95和0.87;春季、秋季和冬季及全年各月的NDVI与降水呈极显著正或负相关,R为0.84,0.77,-0.52及0.80;每年NDVI的月均值与同期>0℃年积温和家畜数量呈显著正相关,R为0.66和0.45。植被NDVI对当月和前2月降水的累积量(时间尺度为3个月)及对当月和前1月气温(时间尺度为2个月)的响应最强,时间尺度为1~3或1~2个月,时滞期为0个月的同期气温或时滞期为1个月的降水对生长季间NDVI的促进效应大;早期(4月)气温升高促进植物生长,而早期和后期(8-9月)的降水累加及后期高温抑制植物生长。
基于形态滤波的接地网拓扑检测
探测变电站接地网网格结构一般采用向接地网注入电流,寻找地表磁感应强度峰值的方法。针对该方法难以识别弱峰值和易受异常数据干扰,提出了一种基于形态滤波的方法。通过构建复合滤波器对磁场数据进行边界提取,直接获得接地网拓扑结构。基于感应磁场的分布规律分析,建立了用于描述地表磁场的空间分析函数;进而使用形态学中腐蚀和膨胀方法对磁场数据滤波,以消除随机噪声和异常数据;最后依据网格连通性特征,基于形态学分水岭算法准确提取接地网拓扑。仿真和实验结果表明,形态滤波方法能有效识别磁场数据微弱处的接地网结构,而且能有效地应对工程现场的噪声和干扰,具有很好的鲁棒性。
基于单目红外的远距离多测点振动测量方法
为解决基于视觉方法测量柔性结构模态测量范围小、无法同时测量大型柔性结构纵深方向多个节点的振动情况的问题,提出基于单目红外的远距离多测点振动测量方法。在单红外相机的基础上,加装带通滤光片、红外LED等设备构成测量系统。利用离焦成像的原理对不同距离段内的LED灯组同时成像,对测量结果使用卡尔曼滤波平滑减小误差,滤波后定位精度为0.5 mm,重复性定位精度优于0.2 mm。通过在不同距离布设不锈钢尺模拟大型柔性结构,测量及实验计算结果与固有频率理论值进行比较相对误差最小为2.22%,计算过程中,滤波后数据有效地排除了干扰峰值。实验结果表明,所提测量方法简单有效,可应用于大型柔性结构模态检测等领域。
北京7·21暴雨暖区中尺度对流系统的数值模拟
许多业务模式对北京2012年7月21日特大暴雨的预报均是以锋面降水为主。在冷锋过境前,实际北京西南部强降水主要以暖区降水为主。本文利用30个成员的中尺度非静力数值模式(WRF),通过3次集合卡尔曼滤波(EnKF)同化地面和探空资料,对这次暴雨过程进行了集合数值模拟。通过对比分析模拟降水较好与较差成员发现,好的成员能够模拟出河北中西部及北京西南地区触发出的暖区中尺度对流系统(MCS)以及相对稳定的系统配置,使得MCS在北京上空充分发展,从而较好地模拟了这次特大暴雨过程中的暖区降水;而较差的成员则没能模拟出暖区降水过程,降水以锋面降水过程为主,并且雨带位置偏南、出现时间滞后。集合成员间模拟结果出现的较大差异,和初始场中低值系统位置的较大差异有直接关系,因此通过EnKF提高模式成员初始场的准确率,从而准确模拟后期主要影响系统的移动和发展,是成功模拟暖区对流系统触发和维持的关键所在。
全闭环伺服驱动系统位置控制通信延时补偿技术
现代数控系统通常采用数控装置负责计算、伺服驱动器负责执行的结构理念,二者间的总线数据交互不可避免地存在通信延时,尤其在高速进给的应用场合中,为了避免由通信延时引起的超调及控制精度降低的问题,该文对全闭环数控系统时延问题展开研究。首先,基于双位置反馈控制架构,建立含通信延时的全闭环伺服驱动系统模型,采用频率根轨迹分析方法,分析通信延时对系统稳定性的影响,指出延时补偿的必要性。为了更好地对通信延时进行补偿,研究并设计Smith预估补偿器,分析Smith预估补偿器在应用中存在的模型失配问题,在此基础上,总结模型误差来源。最后,结合扰动观测器理论,设计基于扰动观测器的通信扰动观测补偿策略,解决模型失配问题在通信延时补偿中的影响,提高延时补偿方法的适用性和简易性。通过仿真验证所提算法的有效性。
基于InVEST模型的钱江源国家公园生态系统碳储量研究
【目的】研究钱江源国家公园碳储量及其空间分布,分析国家公园建设过程中生态系统碳储量的变化特征及响应机制,探索国家公园建设中如何通过科学管理模式最大化其生态价值,为国家公园生态系统管理及减排增汇政策制定提供科学依据。【方法】基于InVEST碳储量模型,以遥感影像分类数据作为模型驱动数据,通过文献查阅确定钱江源国家公园各地类地上碳密度、地下根系碳密度、土壤碳密度和死亡有机物碳密度,并根据各地类年度累积碳储量作为修正因子,计算钱江源国家公园碳储量。【结果】森林是公园的主导地类,有林地在4个监测时间(2000、2010、2015和2018年)占公园面积的79.86% ~ 81.57%。近20年(2000- 2018年)公园各土地利用类型变化微弱。土壤碳储量和地上碳储量是公园总碳储量的主要构成,地下根系碳储量和死亡有机物碳储量占公园总碳储量比重较低。4个监测时间,经修正后的公园碳总量分别为4 290 511.08、 4 929 477.63、5 221 423.97和5 397 444.70 t,森林生态系统碳储量是公园碳储量的绝对贡献者,占公园总碳储量的93.81% ~ 95.56%。近20年公园生态系统碳储量持续增加。【结论】引入林木年度固碳增量对InVEST碳储量模型计算结果进行修正,可解决模型对碳循环过程进行简化,对土地利用变化微弱区域适用性低的问题。通过森林可持续经营优化林龄和树种结构,可增强森林生态系统的固碳能力。亦可通过农田退耕等方式调整土地利用结构,优化提升钱江源国家公园的生态系统服务功能。
基于重要度评价矩阵的电网关键节点辨识
电网中存在某些脆弱环节对系统连锁故障有重要影响,如何有效识别这些脆弱环节是目前的一个重要研究内容。以IEEE 39节点系统作为测试算例,在直流潮流优化模型下,研究了电网部分节点移除对电力系统连锁故障的影响,采用了最大供电区域指标校验节点损失代价。并基于复杂网络特征参数及电网物理特性,定义了电网节点重要度矩阵,构造了一种电网关键节点辨识模型。该模型综合考虑节点及其相邻节点度值、节点效能值和线路的电抗值来表征电网节点重要度。仿真结果表明,电网的高度数节点不一定是引起连锁故障的关键节点,节点在整个网络中的效能值及其相邻节点度数是决定其关键程度的共同影响因素,该算法可以有效识别电网中的关键节点。
2016年湖北梅汛期一次极端强降雨的气象因子异常特征分析
利用NCEP/NCAR再分析逐日资料和其他常规观测资料,对2016年湖北省梅雨期一次罕见极端强降水过程气象因子的异常特征进行分析.结果表明:异常的高低纬度环流形势配合,为此次极端降水过程的发生提供了有利的环流背景.500 hPa副热带高压较气候平均值显著偏强,有利于副热带高压西侧水汽输送加强,使得低层南风距平较气候平均值异常偏强;850 hPa低涡强烈发展配合200 hPa分流区的形成,导致垂直方向上动力抬升也表现出一定的异常性;此外对该过程中极端降水站点上空的气象因子分析发现,水汽因子(PW)、不稳定因子(K指数)和动力因子(850 hPa散度)绝对值均比气候平均值偏高了1.5个σ以上,并且超过历史相关统计值的上四分位值.最后给出了此次过极端强降水过程的天气概念模型及气象因子异常度的定量配置图.
黄土高原刺槐叶片-土壤生态化学计量参数对降雨量的响应特征
以黄土高原10个典型样点的20年刺槐人工林为研究对象,测定了样地中刺槐叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)含量,以及0— 10 cm和10—20 cm土层土壤的主要理化指标,探讨了黄土高原刺槐叶片—土壤生态化学计量特征参数随水分梯度的变化规律。研究结果发现:① 随着降水量增加,刺槐叶C、N含量呈增加趋势,叶片P含量无一致性规律。② 0—10 cm土层中土壤SOC、TN、TP、铵态氮含量以及C ∶P和N ∶P均随降雨量增加呈逐渐增加趋势,而C ∶N比变化不明显。③刺槐叶片C、N、P及其化学计量比与土壤化学计量比相关性较弱,但叶片N、P与土壤铵态氮、速效磷等速效养分含量呈显著正相关(P<0.05)。本研究叶片N ∶P>16,说明黄土高原刺槐生长主要受P元素限制,且随着降水的增加,土壤P养分的限制加强。
还田方式对绿肥油菜腐解特征与土壤养分含量的影响
为了明确果园绿肥在不同机械方式还田后腐解特征与土壤养分的变化规律,为南疆果园绿肥短期内高效还田、充分利用提供理论参考,在南疆香梨园行间种植油菜绿肥进行田间小区试验,设置4个处理(3种机械还田方式):旋耕机浅旋还田(T1-t1)、正常旋耕还田(T2-t2)、绿肥粉碎旋耕一体机还田(T3-t3)和1个对照(CK),探究不同还田方式下油菜的腐解、养分变化特征及土壤养分的变化规律。结果表明:3种还田处理下油菜的腐解特征和碳氮的释放规律相似,整体都表现为前期快、后期逐渐缓慢的趋势,其中t3处理相较其他处理更有利于油菜的腐解及养分的释放,且利用一级动力学方程能够很好地拟合相关规律;3种还田方式下土壤pH值呈现先降低后升高的趋势,其余指标均呈先升高再降低的趋势,各指标相较第0 d增降幅度大小依次为速效钾>碱解氮>有效磷>有机质>pH值,T1、T2、T3处理下土壤各指标均与CK存在显著性差异(P<0.05),其中T3处理下土壤各指标增降幅度较为明显,且整个试验期内3个处理下土壤各指标间均存在一定的相关性。综上说明,在短期内T3-t3的还田方式下油菜的腐解及其对土壤养分的影响较其他两个处理更为显著,研究结果可作为南疆果园绿肥高效还田的主要机械还田方式。
克拉苏构造带盐下深层断背斜储集层构造裂缝带分布规律
克拉苏构造带是塔里木盆地天然气重点勘探区域,主力含气层系为下白垩统巴什基奇克组,构造裂缝普遍发育,是低孔砂岩储集层高产稳产的关键因素。基于克拉苏构造带盐下深层断背斜储集层构造裂缝发育特征及裂缝带分布规律研究,探索了裂缝带组合与产能的关系,明确了储集层裂缝以未充填-半充填的高角度缝为主,多为张性或张剪性,具有规律性成带分布的特征,裂缝带宽度一般为10~40 m,裂缝带间距一般为10~50 m;根据储集层裂缝带成因及分布规律等差异特征,划分了储集层东西向裂缝带、南北向裂缝带和网状裂缝带3种成因裂缝带;根据储集层裂缝发育特征及裂缝带空间组合特征等差异性,储集层可划分为Ⅰ类高产区、Ⅱ类中高产区和Ⅲ类低产区。
常态下仙人掌科植物负离子释放量与其刺尖数量的相关性研究
通过对常态下仙人掌科(Cactaceae)植物释放负离子的研究,以期筛选出可产生较高浓度负离子的仙人掌科植物,为具生态效应的室内美化植物选择提供理论基础。常态下在密闭玻璃箱内(800 mm× 800 mm×800 mm)测定和比较了6种(含种下分类单位及品种)仙人掌科植物产生的负离子浓度并通过逐步去刺试验研究了艳珠球(Mammillaria spinosissima 'Pico')刺的数量与负离子产生浓度的关系。结果表明,所有供试植物在自然状态下都能产生负离子,但产生负离子浓度均较低,且不同植物间产生负离子浓度有极显著性差异。以配对t检验结果来看,供试植物负离子产生浓度受空气中负离子浓度值影响显著。在逐步去刺试验中,艳珠球负离子产生浓度与刺的数量呈显著正相关。
基于地统计模型的林分蓄积量空间异质性研究
基于云南省昭通市大关县天星镇林分二调数据,以林分蓄积量作为因变量,将郁闭度、平均胸径、平均海拔和坡度作为自变量,采用最小二乘法模型(OLS)和地理加权回归模型(GWR),对林分蓄积量的空间效应进行分析。结果表明:1)距离在6 075 m以内,林分蓄积量在总体上呈现出显著的空间自相关性,且随距离的增大自相关性逐渐减小最后趋于稳定;2)随着间隔距离的增加,基台值逐渐减小,块金值逐渐增加,在距离达到6 075 m时趋于稳定;3)平均胸径、郁闭度和平均海拔与林分蓄积量呈现出正相关性,而坡度与林分蓄积量具有负相关性;4)GWR模型的R~2(0.73)和预测精度P(0.60)均大于OLS模型R~2(0.34)和预测精度P(0.54)。林分蓄积量在空间尺度上具有异质性,且GWR模型能很好地描述林分蓄积量的空间异质性,采用合理的经营方式以促进林木胸径、郁闭度的生长,同时考虑海拔和坡度的影响,从而促进林分蓄积量的增长。
减氮条件下分期施钾对冬小麦籽粒产量和氮素利用效率的影响
为探究钾肥分期施用对冬小麦产量和氮素利用效率的影响,确定减氮条件下冬小麦高产高效的钾肥运筹方案,本试验选用高产强筋冬小麦品种藁优5766作为试验材料,于2018-2020年度冬小麦生长季,采用二因素随机区组设计,设置3个施氮水平:常规施氮水平(240kg hm~(-2),N1)、减氮20% (192kg hm~(-2),N_2)、减氮40% (144kg hm~(-2),N3),两种钾肥运筹方案:钾肥全部底施(K1)和分期施钾(底施50%、拔节期追施50%,K2)。结果表明,相同钾肥运筹方案下,N_2处理的籽粒产量与N1处理无显著差异,N3处理的籽粒产量比N1处理显著降低,降幅达9.0%~11.6%。在相同施氮水平下,分期施钾可显著提高冬小麦籽粒产量和氮素利用效率。与K1处理相比,K2处理显著抑制硝态氮向深层土壤的淋溶,增加冬小麦植株氮素积累量,提高旗叶光合速率和硝酸还原酶活性、籽粒灌浆速率、穗粒数和千粒重;籽粒产量和氮素利用效率在常规施氮水平下两年度分别提高21.7%和20.2%,在减氮20%水平下两年度分别提高26.9%和26.2%,在减氮40%水平下两年度分别提高25.2%和21.1%。N3K2处理的籽粒产量、氮素吸收效率、氮素利用效率和氮肥偏生产力均显著高于N1K1处理。以上结果说明分期施钾在不同施氮水平下均能大幅度提高冬小麦籽粒产量和氮素利用效率,即使减氮40%,其籽粒产量仍显著高于常规施氮且钾肥全部底施的处理;采用192kg hm~(-2)施氮量并配合分期施钾,冬小麦籽粒产量和氮素吸收效率最高,氮素利用效率和氮肥偏生产力亦到达较高水平,是高产高效的氮钾肥运筹方案。
谷子黄叶色突变体光合特性研究
为解析谷子黄叶色突变体高光合特性机理,以野生型豫谷1号为对照,分析了谷子全生育期黄叶色突变体ylm-1和ylm-2的光合色素、光合速率、气孔特性、荧光参数、光合关键酶活性和产量性状。结果表明,突变体光合色素含量为野生型豫谷1号的50%~60%,强光下突变体光合速率(Pn)较野生型显著提高,且无明显的“午休睡眠现象”; ylm-1和ylm-2气孔导度(Gs)显著增加。荧光参数结果显示,与野生型相比,突变体的光能利用效率和转化效率明显增加,光合关键酶1,5二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)活性明显降低,而ylm-1和ylm-2磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)和苹果酸酶(NADPME)活性分别增加了23.3%、24.4%和12.9%、15.5%。产量相关性状分析表明,突变体单穗质量、穗粒质量及千粒质量较野生型显著增加。本研究结果为谷子高光效及分子标记辅助选择育种提供了重要的理论依据。
基于中药指纹图谱结合模式识别的清开灵硬胶囊批次间稳定性控制研究
目的:基于中药指纹图谱结合化学模式识别方法寻找影响清开灵硬胶囊批次间稳定性的重点化学成分。方法:采用聚类分析、主成分分析(PCA)对清开灵硬胶囊HPLC指纹图谱数据进行分析,对其批次间稳定性进行评价;采用偏最小二乘法(PLS)寻找影响硬胶囊批次间相似度的标志物。结果:系统聚类分析及PCA分析结果显示,不同批次的硬胶囊存在一定的差异性,与剔除黄芩苷后经指纹图谱相似度评价软件所得评价结果接近;PLS分析显示,该硬胶囊中存在2个化学成分对产品批次间的稳定性具有重要影响。结论:将指纹图谱-化学模式识别方法用于中成药生产中批次间稳定性控制研究是可行的。
地层水渗透作用和构造运动的时差:试论超压形成的两种机制
地层超压对于沉积、成岩以及油气成藏具有重要的影响,是地质学中牵涉面较广的一个重要现象,其形成机制、主控因素提法很多,争议较大。本文搜集了大量沉积盆地的地层压力数据以及新生代晚期的构造变动速率等资料,以水文地质学为基础,换一个视角探讨了地层水的渗透性与沉积沉降、抬升过程中地层压力的变化规律。研究发现,在新近纪-第四纪有较高的沉积速率或较高的构造抬升速率条件下,地层水的渗透过程会滞后于构造变动,从而引起超压;若构造相对稳定或构造变动速率低,地层水将会先于构造提前完成渗透过程,使地层压力达到平衡-静水压力状态。相对而言,欠压实超压、生烃增压、构造挤压等假说可能存在,但其影响数量级要小得多。得出结论是,异常地层压力主要取决于新近纪-第四纪构造运动的速率;提出了主动超压、被动超压、长期静置常压及大升小降异常低压4种地层压力模式。此研究将为地质学家提供认识超压现象及其对油气影响的新视角。
适用于配电物联网的低压智能终端自适应接入方法
配电物联网是泛在电力物联网的重要组成部分,打造配电物联网生态系统是提高配电网运行效率、优化企业经营绩效、实现发展成果共享的一项重要举措。针对未来配电物联网面临海量低压智能终端的接入导致安装调试运维工作量增加的问题,文中首先提出借鉴物联网模型、IEC 61850以及IEC 61968等标准,建立一套适用于配电物联网的模型体系,并应用以消息队列遥测传输(MQTT)协议和受限应用协议(CoAP)为代表的物联网通信协议,促使设备之间的通信标准化,实现终端数据模型高效传输。接着,从低压智能终端首次接入、功能升级以及因故退出等3个方面论述了自适应接入实现流程。最后,通过实验测试并结合工程应用,验证了文中所提方法的有效性。
基于SRP模型的柴达木盆地生态脆弱性评价
生态脆弱性评价是生态治理和修复的重要前提。柴达木盆地是对全球气候变化和人类活动干扰最为敏感的区域之一。通过SRP模型构建柴达木盆地生态脆弱性评价指标体系,基于地理信息技术和遥感技术,采用层次分析法,系统、定量地对柴达木盆地生态脆弱性进行评价。结果表明:1)柴达木盆地微度,轻度类型脆弱区面积为79 326 km~2,占区域总面积的29.28%;中度类型脆弱区面积为67 044 km~2,占区域总面积的24.74%;重度,极度类型脆弱区面积为124 613 km~2,占区域总面积的45.98%。2)柴达木盆地东中西部生态脆弱性表现为"低-中-高"的分布特征。 3)柴达木盆地生态脆弱性呈现出强烈的空间正相关特征。
新型电力系统下燃煤火电机组一次调频面临的挑战与展望
频率稳定是未来新型电力系统运行的最关键要求之一。中国的能源禀赋决定了燃煤火电机组是最核心、最可靠的一次调频资源。然而,燃煤火电已开始出现一次调频能力不足的趋势。为了满足当前和长远发展的需要,文中综述了燃煤火电在一次调频领域所面临的挑战、研究现状和关键科学问题。首先,总结了新型电力系统发展背景下火电一次调频的4个重要趋势,分析了下一步调频在电网和火电厂运行中的不足,提炼出提高一次调频能力和快速准确模拟调频的关键挑战。其次,从电网和火电厂运行的双向视角,综述了调频能力提升和调频动态仿真的研究现状和存在的问题。最后,结合上述挑战和瓶颈,展望了未来新型电力系统火电一次调频的关键技术问题。
我国南方人工林土壤有效磷匮乏原因及对策分析
土壤有效磷的匮乏是制约我国农林业发展的重要原因,但目前有关森林土壤磷素匮乏以及对策的综述性报道并不多见。有鉴于此,文中综述了我国南方人工林土壤磷素的特征,从多个方面论述了可能导致人工林土壤有效磷匮乏的原因,分析了磷素匮乏对林木产生的相关危害,总结了目前应对土壤有效磷匮乏的方法,以期为高效利用土壤潜在磷资源、促进林业可持续经营提供参考。
风电跟踪调度计划时降低寿命损耗的电池储能分组控制策略
为了解决风电跟踪调度计划过程中电池寿命损耗较高的问题,提出了降低寿命损耗的电池储能分组控制策略。利用设计的基于改进天牛须搜索算法的旋转门算法得到最优压缩偏移量,进而提取风电趋势;将风电场配备的电池储能分为电池组1和电池组2,并将电池组2进一步细分为3个电池簇,在避免充放电能量对冲的条件下根据风电趋势计算两电池组的功率调节指令,并基于此确定两电池组的容量,进而以电池单元的动作次数最少为目标获取3个电池簇的容量;在初始时刻及荷电状态越限时刻对电池单元进行动态分组,并根据电池单元的依次启动方法确定电池组1中电池单元的功率调节指令,基于设计的双层功率分配方法确定电池组2中电池单元的功率调节指令;电池单元在满足运行约束的条件下响应各自的功率调节指令。将所提控制策略与其他控制策略进行仿真对比,结果表明所提控制策略能以更大的程度降低寿命损耗、延长储能的使用寿命。
绿洲灌区地膜秸秆交替覆盖玉米农田土壤水分利用特征
在甘肃河西绿洲灌区,通过田间试验研究了不同耕作(免耕、传统耕作)与覆盖方式(全膜覆盖、70%地膜覆盖+30%捆状玉米秸秆覆盖、70%地膜覆盖+30%不覆盖、50%地膜覆盖+50%捆状玉米秸秆覆盖、50%地膜覆盖+ 50%不覆盖)对土壤耗水特性、玉米产量及水分利用效率的影响。结果表明:免耕地膜秸秆交替覆盖( NTP7S3、 NTP5S5)较传统耕作全膜覆盖( CTP)降低了玉米农田棵间蒸发量,降低比例分别为20.7%与19.1%,玉米秸秆捆状覆盖显著降低了棵间蒸发量,较不覆盖降低59.0%~ 60.8%,而相邻地膜覆盖较秸秆覆盖提高棵间蒸发量达到29.9% ~ 32.3%,说明NTP7S3与NTP5S5降低棵间蒸发量主要源于秸秆覆盖带较好地抑制土壤水分蒸发的作用。免耕地膜秸秆交替覆盖减小了玉米营养生长期(拔节~开花期)的耗水量,增大了生殖生长期(开花~完熟期)的耗水量,有效协调玉米各生育阶段耗水互补、竞争关系,NTP7S3与NTP5S5较对照CTP降低全生育期总耗水量3.6%与11.6%,棵间蒸发量占总耗水量之比( E/ET)降低17.7%与8.6%,以NTP7S3处理水分高效利用的调控效应较好; NTP7S3处理玉米获得较高的籽粒产量与水分利用效率,较CTP增产4.6%,水分利用效率提高8.4%。西北绿洲灌区地膜秸秆交替覆盖结合免耕替代传统耕作全膜覆盖并没有导致玉米产量和水分利用效率的降低,反而具有增产增效的作用,是玉米生产中地膜减投增效的可行措施。
变形机翼柔性蒙皮形状光纤传感及重构方法
为解决变形机翼柔性蒙皮形状实时监测问题,研究柔性蒙皮形状光纤传感及重构方法。理论分析了光纤光栅波长漂移与柔性蒙皮弯曲曲率的关系以及基于曲率信息的插值曲面重构算法;建立了柔性蒙皮曲率标定实验系统,制备了两层硅橡胶间加入有机硅胶并布设光纤光栅传感器的柔性蒙皮;实验测量了不同曲率下不同样本之间的波长漂移,分析了光纤光栅波长漂移量与柔性蒙皮曲率的关系,采用插值算法重构出柔性蒙皮变形曲面,验证了变形机翼柔性蒙皮形状光纤传感实时监测的技术可行性。研究结果表明:光纤传感方法可用于柔性蒙皮形状实时感知,柔性变形可测量曲率范围不小于为25 m ~(- 1) ,灵敏度可达28.07 pm/m ~(- 1)。光纤传感方法在变形机翼形状实时监测中具有应用前景。
基于改进小波阈值函数和变分模态分解的电能质量扰动检测
针对强噪声环境下扰动特征提取困难的问题,提出一种基于改进小波阈值函数和变分模态分解的电能质量扰动检测算法.采用改进小波阈值函数滤除电能质量扰动信号的噪声,通过傅里叶变换确定预设尺度,再基于变分模态分解准确地求出电能质量扰动信号的各个本征模态函数,结合Hilbert变换和奇异值分解分别求解每个本征模态函数的振幅、频率、起止时间等特征量,并据此搭建PXI和LabVIEW结合的电能质量扰动检测平台.分别采用单一扰动、复合扰动和电网实际扰动数据验证本文算法的准确性与有效性,相比现有经验模态分解和集合经验模态分解,本文提出算法不仅具有抗模态混叠和虚假分量的能力,且在强噪声环境下仍具有较高的准确性和鲁棒性.
基于主成分分析—支持向量机优化模型的断路器故障诊断方法研究
为了准确实现电磁斥力机构真空断路器的故障诊断,针对电磁斥力机构真空断路器分闸振动信号,在正常状态、单一故障状态、多个故障共存状态下,通过小波包分解、希尔伯特-黄变换(HHT)提取振动信号能量熵向量,结合特征提取方法原理分析了两种方法提取特征量的有效性,提出了主成分分析(PCA)—支持向量机(SVM)优化模型进行故障诊断,并验证了网格搜索算法(GSA)、粒子群算法(PSO)、遗传算法(GA)3种参数寻优算法的性能。经实验测试,PCA-SVM优化模型解决了因样本特征信息存在噪声和冗余而引起的SVM识别准确率下降的问题,有效提升了测试样本的识别准确率和模型效率,具有较好的诊断效果。
泸州区块龙一_1~4小层页岩气勘探开发潜力
为了明确泸州区块龙马溪组龙一_1~4小层页岩储层特征及勘探开发潜力,实现川南龙马溪组页岩纵向立体开发,将泸州区块龙一_1~4小层划分为a、b、c 3个单层,对各单层页岩厚度、有机质丰度、矿物组分、物性特征、储集空间类型及含气性特征进行分析。结果表明:泸州区块龙一_1~4小层I类储层平均厚度为35.6 m,分布面积约为1 900 km~2,地质资源量超过8 000× 10~8m~3,具有良好的勘探开发前景。其中,b单层页岩储层厚度大于20 m,TOC平均值大于2.5%,脆性矿物含量大于55%,孔隙度平均值为4.9%,含气量平均值为4.5 m~3/t,展示出优越的储层条件。龙一_1~4小层b单层页岩储层相较于现阶段主产层龙一_1~1小层,具有更高的黏土含量和无机孔占比,在开采过程中需采用科学的压裂工艺和闷排措施,以取得更好的开发效果。研究成果将为拓展页岩气勘探开发层位,提高泸州区块龙马溪组页岩气资源动用程度提供技术支撑。
高原鼠兔对西藏邦杰塘高寒草甸的影响
高原鼠兔是西藏高寒草甸的优势物种之一,其摄食和掘穴活动加快了邦杰塘高寒草甸退化速度,制约着当地草牧业的可持续发展。鉴于此,以林芝市工布江达县松多三村的冬季牧场作为试验地,以高原鼠兔活动为主要影响因素,初步探索高原鼠兔活动对不同退化程度的高寒草甸的影响。以期为邦杰塘天然草地的高原鼠兔防控和草地管理提供科学依据。研究表明,围栏外(A样地)的平均高原鼠兔鼠总洞数和有效鼠洞数均大于围栏内(B样地), A样地鼠兔掘穴土丘占地面积、洞口面积和草地占地面积也均大于B样地。高原鼠兔对植被有显著影响,表现为草地生物量减少,地上生物量干湿比增大,植物Gleason丰富度指数增加。在样地植物密度和种类基本一致的情况下,高原鼠兔的活动致使土壤种子库密度减少,尤以根茎型植物为最;地上地下植被Sorensen相似性指数减小,降低了草地根茎型植被更新潜力;其中A样地鼠区土壤种子密度仅为3 929.3粒·m~(-2),显著低于B样地鼠区;同时鼠区土壤种子库中的根茎型牧草物种数占保护区的40%。说明高原鼠兔对两种不同退化程度的高寒草甸的影响不同,对轻微退化高寒草甸地表特征、植被特征和土壤种子库的影响小于对重度退化高寒草甸的影响。
基于交流系统非特征谐波的HVDC换相失败风险评估及抑制策略
换相失败一直是高压直流输电技术研究中的热点问题。基于换相电压时间面积法,从解析上分析了交流系统故障谐波对换相失败风险的影响机理,并提出了换相失败风险评估指标-换相失败风险因子CFRI,该指标综合考虑了交流系统故障期间换流母线电压下降和谐波含量对换相失败风险的影响。研究结果表明,故障较强时,换流母线电压显著下降是导致换相失败的主要因素;故障较弱时,2、3次等低次非特征谐波引起的母线电压波形畸变是增加换相失败风险的主要因素。在此基础上,从谐波治理角度,提出了一种利用双调谐滤波器抑制换相失败风险的策略,通过PSCAD/EMTDC仿真分析可知,该方法能明显降低交流故障期间换流母线电压2、3次谐波含量,并有效抑制了系统发生换相失败的风险。
近18年来郑州市"三生空间"综合利用评价分析
国土空间是一个国家或者某个地区社会经济发展建设的基础资源,是人类社会与经济发展的载体、基础与依托。基于土地利用、社会经济、生态环境等数据,借助ArcGIS、SPSS等软件操作平台,运用土地利用信息图谱分析法、熵值法,对郑州市"三生空间"进行综合评价分析,为郑州市"三生空间"的合理利用与规划建设提供理论依据。结果表明:(1)郑州市生产空间面积占比最大,其次为生活空间、生态空间。2010-2017年间生产空间面积呈缩减趋势,面积占比减少8.13%,生活空间与生态空间面积呈扩张趋势,面积占比分别增加5.21%、2.92%。(2)研究时段内"三生空间"面积转移量较大,共达2391.06 km~2,占郑州市总面积的31.65%。从空间转移图谱上看,生产空间分别向生活空间、生态空间,生活空间、生态空间分别向生产空间图谱单元转移比率量较大,转移比率分别为11.88%、7.22%、6.70%、 4.26%。(3)2010-2017年间郑州市"三生空间"综合利用评价指数值由0.38上升至0.735,生产空间、生活空间、生态空间的指数分别由0.145、0.025、0.209上升至0.289、0.17、0.39。结果表明郑州市的三生空间综合利用得到优化与改善,三生空间综合利用集约化程度逐渐升高。研究为郑州市"三生空间"的合理布局与规划提供数据依据,进而提高郑州市"三生空间"用地质量。
特高压直流输电线路改进双端行波故障定位方法研究
实现特高压直流输电系统线路故障的准确定位对于提高故障处理效率、确保直流输电系统运行可靠性等均具有重要现实意义。设计了基于改进D型双端行波法的直流输电线路故障定位策略。首先采用导数法对故障发生的时刻范围进行准确判断,进而通过小波模极大值分析确定行波到达线路双端的准确时刻。利用故障行波波头到达测量端的第一次和第二次时刻,设计了改进D型双端行波测距方法,消除了行波波速对故障测距的影响。仿真算例结果表明故障测距结果误差较小,说明改进D型双端行波法具有较高的故障测距精度,同时对不同类型故障和不同过渡电阻具有良好的适应性,也能应用于近区故障定位。
考虑复杂级联断面的多能源协调优化技术及应用
高占比新能源电力系统中,电源和负荷的双重波动性给电网潮流精细化控制带来了挑战。为解决传统预留充足裕度的断面控制方法与新能源消纳需求之间的矛盾,首先基于新能源超短期预测结果,考虑一定的运行风险,提出了计及运行风险的新能源超短期预测修正方法;以新能源消纳最大化和断面利用最大化为目标,在常规系统、机组和网络约束的基础上,针对复杂级联断面的特点增加切机量约束和档位唯一性约束条件,建立了考虑复杂级联断面的多目标联合优化模型。西北某地区电网应用实例表明,采用该优化模型后新能源弃电时段相关级联断面的利用率增加了超过8个百分点,日均增发新能源电量80万kW·h,验证了模型在精确控制断面潮流、提高新能源和通道利用率方面的有效性。
卫星同步授时偏差对PMU量测的影响
同步相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)的本质特征是同步量测,因此卫星同步授时信息的准确程度将直接影响PMU量测的精度和可靠性,从而进一步影响电力系统动态过程监测等基于PMU量测的各类应用功能的发挥。文章针对我国安装于变电站和发电厂的2类PMU分别展开讨论,重点推导了电力系统动态情况下考虑授时偏差的变电站PMU量测相量计算公式,分析了授时偏差对相量幅值与相角量测的影响规律;此外,根据发电厂PMU量测发电机转子角原理,分析了电力系统稳态及动态情况下发电厂PMU实测发电机转子角与授时偏差的关系。最后,通过搭建的物理实验平台,进行了稳态和动态实验,验证了理论分析的正确性。
稻草高茬-紫云英联合还田改善土壤肥力提高作物产量
研究旨在探讨稻草留高茬套种绿肥、稻草-绿肥联合还田下的生产及土壤肥力特征,为南方稻区综合利用稻草和绿肥提供理论及技术支撑。2012—2016年设置定位试验,研究高茬稻草-绿肥联合还田下的绿肥和水稻产量、土壤碳氮库活性及其他养分特征。试验包括5个处理:冬闲+稻草不还田(CK),冬闲+稻草全量还田(RS),冬种紫云英+稻草不还田(MV),冬种紫云英+稻草低茬全量还田(MV+LRS),冬种紫云英+稻草高茬全量还田(MV+HRS),各处理施用等量化肥。结果表明:稻草-绿肥联合还田提高绿肥产草量及其含氮量,与MV相比,分别增加了13.1%和6.8%(MV+LRS)、 32.2%和5.2%(MV+HRS);增加水稻产量,以MV+HRS处理最高,4 a平均产量较RS、MV增加556.8和412.8 kg/hm~2。 2013和2015年,MV+HRS处理水稻产量高于MV+LRS。稻草-绿肥联合还田培肥地力效果明显,土壤有机质、全氮含量均比CK、RS和MV增加;且联合还田下有效养分提升更为全面。与稻草和绿肥单独应用相比,稻草-绿肥联合还田还能提升土壤微生物量氮及可溶性有机碳氮含量。可见,稻草-绿肥联合还田能够改善绿肥生长、提高水稻产量、提升土壤肥力;其中,高茬稻草与绿肥联合还田下的紫云英和水稻产量最高,土壤肥力也优于低茬处理,是综合利用稻草和绿肥资源的较好方式。
微电网加权熵变脆弱性评估及实时重构
结合复杂网络和熵变理论,考虑微电网的静态结构特性和动态运行特性,提出了加权熵变脆弱性评价指标,建立了基于微电网脆弱性评价的实时重构数学模型。通过元胞蝙蝠算法和改进下垂控制策略对重构模型和实时控制系统进行求解和控制。算例结果验证了模型及策略的有效性。
考虑电动汽车集群时空能量可调控特性的交直流混合配电网紧急优化调度
针对交直流混合配电网存在强随机性分布式电源接入、电力电子变流器的过载能力受限的特点,提出了考虑电动汽车(EV)集群时空能量可调控特性的交直流混合配电网紧急优化调度方法。基于负荷在紧急状态下的响应特性差异建立紧急响应负荷模型,基于紧急优化调度的实际需要和EV集群中各单元的荷电状态、并离网状态差异性特点建立EV聚合商紧急调控模型;综合考虑调度单元的经济性与系统可靠性,建立紧急优化调度模型;基于改进的IEEE 33节点交直流混合配电网构建2种故障场景,基于最差净负荷功率曲线进行优化求解,并将EV集群与容量相当的传统储能的紧急优化调度结果进行对比,结果验证了所提方法的灵活性、有效性及经济优越性。
一种适用于MMC的混合步长电磁暂态仿真方法
随着"双碳"目标的提出,大量新能源接入电网,以模块化多电平换流器(modular multilevel converters high voltage dc,MMC)为代表的柔性直流输电系统获得广泛的工程应用。而电磁暂态仿真在MMC系统规划与运行过程中均发挥重要作用,但是大步长机电暂态仿真精度不足,小步长电磁暂态仿真耗时过长,无法适应MMC的发展需求。因此基于混合仿真的基本思想,将MMC详细等效模型拆分为交流和直流两部分,建立了接口等值模型,提出数据交互算法,从而实现交流系统使用大步长仿真、直流系统采用小步长仿真。基于PSCAD/EMTDC的MMC系统仿真验证表明,混合仿真方法相较于大步长机电暂态仿真的仿真精度明显提高,相较于小步长电磁暂态仿真的仿真时间大幅缩短。
磁致伸缩位移传感器测量盲区失效机理与磁屏蔽优化
磁致伸缩位移传感器在检测线圈附近存在测量盲区,在受限安装空间内有效测量范围难以满足应用需求。针对这一问题,基于魏德曼效应、磁弹性耦合效应和维拉里效应,建立合成磁场作用下磁致伸缩位移传感器的测量盲区模型,分析测量盲区内传感器失效机理。搭建实验平台提供可调的脉冲电流和轴向磁场,选用直径为0.6 mm的(Fe_(83)Ga_(17))_(99.4)B_(0.6)、Fe_(46.5)Ni_(48.5)Cr_2Ti_(2.5)Al_(0.5)和Fe_(30)Co_(70)波导丝验证模型的准确性,测量盲区受永磁体产生的轴向磁场影响,并且随轴向磁场增大。增加静磁屏蔽装置并确定最佳参数,制作样机并测试表明:优化后的(Fe_(83)Ga_(17))_(99.4)B_(0.6)波导丝传感器测量盲区由30.05 μs缩短为18.45 μs,宽度缩短了38.6%;Fe_(46.5)Ni_(48.5)Cr_2Ti_(2.5)Al_(0.5)波导丝传感器测量盲区由31.15 μs缩短为19.15 μs,宽度缩短了38.5%;Fe_(30)Co_(70)波导丝传感器测量盲区由29.55 μs缩短为18.85 μs,宽度缩短了36.2%。
准噶尔盆地玛湖凹陷风城组泥页岩生物标志化合物特征与赋存状态研究
准噶尔盆地玛湖凹陷二叠系风城组泥页岩不同层段生物标志化合物特征与赋存状态特征认识较为薄弱,通过采用岩石热解、气相色谱-质谱、荧光薄片和氩离子抛光电镜等实验技术,厘清不同层段烃源岩物质基础、生物标志化合物分布特征及意义、不同赋存状态页岩油,对玛湖凹陷下一步勘探部署具有重要意义。玛湖凹陷风城组泥页岩主要为中等-好烃源岩,有机质类型为Ⅱ型,处于成熟演化阶段;生物标志化合物组成特征表明具有高丰度的Pr和Ph、β-胡萝卜烷及C_(29)重排甾烷,C_(27) -C_(28) -C_(29)规则甾烷呈反"L"型分布,指示有机质以藻类等低等水生生物贡献为主;较低的Pr/Ph比值以及较高的伽马蜡烷指数,反映出沉积环境主要为咸化的还原环境;C_(31)αβ22S/(22S+22R)、C_(29)M/C_(29)H和C_(29)ββ/(ββ+αα)等藿烷类和甾烷类成熟度参数表明烃源岩处于成熟阶段。另外,风城组二段泥页岩相对于风一段、风三段具有更大的生烃潜力,具备更好的烃源岩物质基础,同时C_(20)/C_(23) TT、C_(21)/C_(23)TT、Ga/C_(30)H等生物标志化合物相关参数指示风二段藻类等贡献较多,更偏还原和咸化的环境;结合风二段以游离赋存状态为主,认为烃类赋存于粒间孔和粒内孔中。风二段有利于页岩油富集与保存,展现出更好的页岩油勘探开发前景。
毛乌素沙地无定河上游河岸沙丘地貌格局及风水交互作用
风水交互作用是干旱半干旱地区常见的地貌现象和重要的地表过程。河岸沙丘是风水交互作用下形成的典型沙丘地貌景观。以毛乌素沙地的无定河流域为研究区,基于遥感影像解译等方法,探明河道与沙丘相互作用的地貌动态变化过程。结果表明:(1)1990-2020年,无定河上游的植被覆盖得到良好恢复,河道两侧流动沙丘逐渐固化,流动沙丘向半固定沙丘转化,半固定沙丘向固定沙丘转化。(2)河道影响了沙丘分布的连续性,使其破碎化,也阻挡了沙丘移动和部分粗粒径沙粒的传输,河流成为一道天然防沙屏障。(3)典型河段河岸沙丘地貌格局呈以河道为中心的带状分布,随着远离河道,依次分布着流动沙丘、半固定沙丘、固定沙丘。风向和河流流向的夹角通过影响风水交互作用的方式和强度,进而影响河岸沙丘的形成与分布。(4)半干旱区河岸沙丘地貌系统与河流水文系统通过水源补给关系保持动态平衡状态,但过度的人类活动可能会打破其阈值,引起沙化程度加大以及河流水文状况的恶化。
基于电压趋危系数的配电网多时间尺度自适应无功电压控制
高比例分布式光伏接入配电网后,源荷不匹配可能会导致电压越限。在电压偏差量和电压波动量基础上,定义了评估配电网不同运行场景的电压趋危系数(voltage tendency coefficient,VTC),提出了基于电压趋危系数的多时间尺度自适应无功电压控制方法。在长时间尺度下,构建了以经济性和安全性满意度最优为目标的日前优化调度策略;在短时间尺度下,通过电压趋危系数动态修正传统下垂控制的固定斜率,以释放光伏逆变器无功裕度。同时,在短时间尺度优化控制中加入对长时间尺度的反馈校正环节。通过算例系统进行仿真,验证了提出的无功电压控制方法的有效性。
柴达木盆地西部英雄岭页岩油地质工程一体化压裂技术创新与实践
柴达木盆地英雄岭下干柴沟组页岩层系灰云岩、泥页岩发育良好,灰云坪有利储层与优质烃源岩叠置互层分布,页岩油资源勘探开发潜力巨大,但具有高应力、高应力差、高频沉积旋回、纵向层理发育、强非均质性等储层改造难点,亟须建立适用性强的高效压裂技术体系,支撑效益勘探与高效开发。通过开展地质力学实验,明确了页岩破裂与裂缝延伸规律,制定了"控近扩远"的改造思路;发展了一维地质力学与可压裂性新算法,建立三维精细地质力学模型;采用模型模拟优化与数据驱动优化相结合的方式,形成了直井缝网压裂参数模板;对标国内陆相页岩油体积压裂主流做法与关键参数,在段簇设置、压裂参数优化等方面践行地质工程一体化理念,实现了以"加密切割、极限限流射孔、大排量、大规模、滑溜水高强度连续加砂、逆复合控近扩远、高石英砂占比"为核心的体积压裂技术的升级换代。实施直井压裂37井次,日产油2.1~44.9m~3,获工业油流占比达97.2%;水平井压裂6井次,最高日产油113.5m~3,在下干柴沟组上段落实页岩油地质储量5×10~8t。
稻壳生物炭对污染土壤中稀土元素生物有效性的影响
利用农业秸秆制备了污染土壤修复材料稻壳生物炭和稻壳灰,在模拟稀土(REE)污染的酸性土壤中,添加0、5%和10%的稻壳灰(RHA)稻壳生物炭(RHB),通过栽培实验考察RHA和RHB对REEs的形态和生物有效性的影响.春秋两季的盆栽实验结果表明,RHA和RHB的添加有效的降低了稀土的弱酸可提取态,随着添加量的增加效果越明显,10%RHA和10%RHB土壤中REEs的弱酸(乙酸)提取态较对照组分别降低了31.65%、19.915%,弱酸可提取态转化为了可还原态,与对照组相比,RHA和RHB的土壤中稀土元素的可还原态分别增加了26.367%、10.321%.两种修复材料显著降低了胡萝卜和茼蒿对稀土元素的富集,10%RHA处理组胡萝卜和茼蒿REEs含量分别较对照组降低了98.08%、93.41%, 10%RHB胡萝卜和茼蒿REEs含量分别较对照组降低了68.61%、66.75%.研究结果表明,稻壳生物炭和稻壳灰的施用,能够有效的改善污染土壤的理化性质,降低稀土元素生物可利用态的含量,从而遏制植物对稀土元素的富集.
长期施肥下褐土生产力的演变及其影响因素
【目的】土壤生产力提升和稳定是农业可持续发展的基础。研究过去30年间常规施肥条件下,褐土生产力的变化,厘清影响褐土生产力水平的主要因素,为褐土的培肥改良和生产力提升提供理论依据。 【方法】基于全国28个长期定位试验点的褐土定位试验,分析了29年(1988—2016)不施肥和常规施肥两个处理的土壤肥力指标,并运用主成分分析方法分析了地力和施肥因素对产量的影响。【结果】1)不施肥处理小麦和玉米产量均为先降低后缓慢升高,均值分别为3175和4056 kg/hm~2;常规施肥处理小麦产量逐渐升高,玉米产量趋于平稳,均值分别为6124和7432 kg/hm~2;小麦和玉米的增产量先升高后降低,均值分别为2901和3429 kg/hm~2。施肥提高了作物产量的可持续性指数(SYI),小麦和玉米SYI值分别为0.57和0.54,分别提高了54.82 %和52.49%;降低了变异系数(CV),小麦和玉米分别降低了44.70 %和40.77%。2)褐土区小麦季和玉米季地力贡献率分别为53.0 %和54.2%,变异系数分别为41.2 %和37.6%。肥料总量的农学效率,小麦先升高后降低,均值为6.36 kg/kg,玉米先降低后趋于平稳,均值为13.89 kg/kg。氮肥农学效率随施肥年数增加而降低。 3)主成分分析结果表明,影响小麦产量的5个主成分的累积贡献率为71.729%,影响玉米产量的4个主成分的累积贡献率为67.948%,对于两种作物,有机肥用量的影响最大,其次是土壤全氮和有机质含量。【结论】褐土区土壤生产力受有机肥用量和土壤全氮、有机质含量的影响最大,因此褐土区生产力的提高与地力的提升和肥料的科学施用密切相关。地力提升可以采取秸秆还田、施用有机肥等措施;肥料施用需要适当提高磷肥的比例,降低氮肥的比例,同时适当提高有机肥的比例。
孔洞-多裂隙组合型缺陷岩体破裂及分形演化
为研究洞室裂隙围岩破坏机制,构建含孔洞-多裂隙组合型缺陷岩体模型,在单轴压缩试验的基础上,结合RFPA软件对岩体模型的裂纹扩展进行数值模拟;采用盒维数法计算裂纹扩展数字图像的分形维数,研究加载过程中岩体模型的分形演化特征。结果表明:组合型缺陷加重了岩体模型的应力集中现象,劣化了力学参数,表现为最大压应力和最大拉应力的增幅分别达到20.57% ~ 58.19%、14.29% ~ 136.19%;单轴抗压强度和弹性模量的降幅分别达到55.76% ~ 66.09%、42.57% ~ 59.29%。含孔洞-多裂隙组合型缺陷岩体物理模型和数值模型的裂纹扩展模式大致相同,可划分为弹性阶段(S-Ⅰ) 、裂纹萌生、扩展阶段(S-Ⅱ)以及残余强度阶段(S-Ⅲ) 3个阶段。分形维数的演化特征与裂纹扩展密切相关,并提出了基于分形维数的裂纹起裂以及整体失稳的判据。
江苏不同等级雾的宏观和微观特征
利用2013年1月1日至2018年12月31日的江苏70个自动气象站观测的分钟级气象要素资料、 3个探空站秒级探空资料和3个浓雾野外观测试验站共21个浓雾过程的秒级雾滴谱资料,分析江苏不同等级雾的分钟级时空分布、边界层结构及微物理结构特征。结果表明:近6年雾时数的空间分布与1961-2010年江苏省年平均雾日数分布明显不同,近6年江苏雾时数的大值分布在长江沿线和淮河沿线及其以北两个地区,强浓雾和特强浓雾集中在淮河沿线及其以北地区。在05:50(北京时,下同)江苏发生各等级雾的概率最高,四个季节分别在07:10(冬季)、05:50(春季)、05:20(夏季)和05:50(秋季)存在雾的概率最高;各站点发生雾的年均时数为318.5 h,强浓雾和特强浓雾两级总时数占雾发生总时数的16.4%;持续时间越长的雾发生频次越小,冬季雾的持续时间明显大于其他季节。0~1500 m高度不同等级的雾的温度结构均有逆温层存在,且随着雾强度的增加,逆温强度增加;有雾时相对湿度在下层饱和,但随着雾强度的增加,上层相对湿度更小。随着雾强度的增加,不同大小的雾滴数浓雾均增大,强浓雾或特强浓雾发生时,雾滴谱明显拓宽。
基于红外图像的变电设备热缺陷自调整残差网络诊断模型
针对部分设备外形相似、热缺陷状态区分度不高、模型参数过多等导致基于红外图像的变电设备缺陷状态诊断模型复杂、准确度不高等问题,构建了变电设备红外图像缺陷状态多分类数据集,提出了一种基于红外图像的热缺陷自调整残差网络诊断方法。首先,通过卷积核分解技术优化残差网络基础结构,减少模型参数数量;然后采用多尺度卷积特征融合方法,对网络浅层和深层产生的判定特征进行融合,提高对缺陷状态的识别准确率;最后,提出基于约束改进的贝叶斯优化算法,在准确率和网络体积两约束条件下,实现卷积核个数、网络深度等超参数的自调整,获取性能最优的轻量化诊断模型。研究结果表明:所提改进模型的状态识别准确率达到94.53%,比Alexnet、残差网络(residual network, Resnet)等经典网络高出约3%,可为电力设备的故障诊断提供参考。
绿肥还土对黄壤和石灰土温室气体排放的影响
以贵州典型黄壤和石灰土进行盆栽试验,设置对照(不种绿肥)、光叶紫花苕、紫花苜蓿、黑麦草和油菜5个处理,探究种植不同绿肥还土后贵州典型土壤CO_2、CH_4排放通量特征及其与环境影响因子(温度、水分)的关系。结果表明:与对照相比,绿肥处理增加了土壤CO_2排放,黄壤的CO_2平均排放通量和累积排放总量大于石灰土的,而石灰土的CH_4平均排放通量和总累积排放量大于黄壤的;绿肥处理提高了全球增温潜势(GWP),黄壤和石灰土均以黑麦草处理的GWP最高,其次为油菜绿肥的,表明非豆科绿肥对土壤GWP的贡献大于豆科绿肥的;土壤类型、绿肥及其交互作用均对CO_2排放通量具有显著影响,且土壤水分为土壤CO_2排放的主要驱动因子, CH_4排放通量仅受土壤类型影响。可见,在黄壤和石灰土中种植绿肥还土能增加CO_2排放,对提升土壤肥力和生产力具有积极作用。
基于微观剩余油启动条件变化规律的合理注采调控界限研究
明确微观剩余油动用机理及其启动条件的变化规律,对于指导油田开发过程中的注采调控有着重要意义。基于流体在孔喉中的物理特性和微观渗流机理,建立了非等径并联双孔渗流模型,得到了微观剩余油启动界限及变化规律;提出岩心中"孔喉动用率"这一评价指标,利用该指标建立了宏观注采井网尺度的储量动用评价方法,明确不同开发制度下剩余油重启界限及水驱动用规律,得到了油田分区块合理注采调控界限。研究表明,在并联双管模型中,驱动压力梯度0.03 MPa/m时,当两孔道半径比小于4.8,小孔道的剩余油能够动用;提高驱动压力梯度至0.09 MPa/m,临界启动时大、小孔道组合孔径比增大至6.1,孔喉动用率提高约25%。随注采压力梯度增加,井网孔喉动用率增加,动用率增压效益呈"先缓-再快-后缓"的降低规律;原油黏度从50mPa·s增加至100mPa·s,注采压力梯度提高的合理界限由0.025 MPa/m增加至0.06 MPa/m。
疏伐对不同林龄云杉人工林地被层水源涵养能力的影响
以川西亚高山暗针叶林区主要的人工林——云杉人工林为研究对象,通过在四川省理县米亚罗镇设置固定样地,进行群落调查、地被层(枯落物和苔藓)取样测定,探讨不同疏伐处理(S0:对照;S1:疏伐10%;S2:疏伐20%)对不同林龄云杉人工林(幼龄林:25年;中龄林:35年;近熟林:50年)地被层水源涵养能力的影响.结果表明:林分成熟前,云杉人工林地被层持水能力随林龄增加而显著提高;从4年短期效应看,疏伐对云杉人工林地被层持水能力无显著影响.地被层蓄积量组成中,枯落物大于苔藓,占比达55.64%-67.21%,且随着林龄的增加先升高后降低;地被层最大持水量组成中,枯落物占比为45.56%-52.26%,且随着林龄的增加逐渐升高.枯落物蓄积量及最大持水量占比均随疏伐强度的增加先升高后降低,苔藓的贡献逐渐增加;枯落物蓄积量、最大持水率及最大持水量组成均表现为叶片大于枝干.叶片蓄积量占比为53.02%-60.89%,最大持水量占比为64.27%-71.25%,且占比均随林龄增加逐渐升高,随疏伐强度增加先升高后降低.因此,枯落物为地被层水源涵养功能的主要承担者,叶片则是枯落物水源涵养功能的承担主体,且两者的持水能力随着林龄的增加而升高,随着疏伐强度的增加先升高再降低;同时,林龄和疏伐强度的增加还逐步提高了苔藓的持水能力.如何通过提高地被层中枯落物叶片及苔藓的蓄积量来提高地被层水源涵养能力,进而提高云杉人工林水源涵养能力将是今后其结构功能调整和可持续经营研究的重点.
巢湖沿岸带底栖动物群落结构及其环境质量评价
2013年3月、6月、9月和11月四个季度对巢湖沿岸带24个站点(12个区域)底栖动物进行调查,分析了群落结构特征并进行环境质量评价。本次调查共采集到底栖动物64属种,以寡毛类和水生昆虫为主,合计占总种类数的68.7%。底栖动物的平均密度和平均生物量(无灰干重)分别是(1005±233)ind./m~2和(2.24±1.29)g/m~2。巢湖沿岸带底栖动物优势类群为颤蚓类和摇蚊幼虫。利用底栖动物种类数、寡毛类密度占比、摇蚊幼虫密度占比和软体动物密度占比四个指标,对巢湖沿岸带环境质量进行综合评价,结果显示巢湖东岸环境质量优于西岸,靠近合肥市的万年埠处于严重污染状态。典型对应分析结果表明,影响底栖动物群落结构的主要环境因子有底质、电导率和总氮。建议通过改善底质环境,恢复水生植被,削减总氮等措施来恢复巢湖沿岸带底栖动物群落多样性,提高巢湖生态环境质量。
准北春晖油田勘探成效分析
针对春晖油田山地山前带地表地质条件复杂的难题,以构造地质模型指导三维观测系统设计,攻克了山前高陡构造带三维地震技术难关。通过实施三维地震、系统研究油气运聚、精细描述地层超剥,部署19口探井,18口井见良好油气显示,7口井获工业油流,证实春晖油田浅、中、深层多层系含油。研究表明,侏罗系油藏为浅层古生新储断裂控制的超稠油构造油气藏,多期升降和剥超作用控制了残余地层展布,正序沉积叠加过程控制了储盖组合样式,构造演化与沉积作用耦合控制了圈闭的发育及展布,已落实石油地质储量5 332×10~4t。
塔里木盆地顺南地区深层碳酸盐岩断裂和裂缝地震识别与评价
近年,在塔里木盆地顺南地区多条北东向走滑断裂钻遇好的油气成果,证实了走滑断裂具有控储、控藏的作用。受埋深大、信噪比低、断裂纵向断距小等因素影响,小断裂及裂缝发育区地震响应不清、描述困难。在顺南三维实际资料的基础上,分灰岩顶面及内幕两类模型开展数值正演模拟,明确不同尺度断裂地震响应特征并建立地震识别模式;依据走滑断裂地质特征及地震识别模式,分级优选了趋势面、精细相干、蚂蚁体和最大似然体等敏感技术;依据断裂预测成果从断裂性质、断裂级别、断裂分段性和缝洞发育特征等方面开展走滑断裂带描述与评价,总结认识指导区带及目标优选。
基于阻抗复数平面的自适应距离保护方案
针对传统距离保护方案抗过渡电阻能力差的问题,提出了一种基于阻抗复数平面的自适应距离保护方案。首先,利用保护安装处负序电流与故障点电流间的相位关系,计算过渡电阻引起的故障附加阻抗角;再根据测量阻抗、故障附加阻抗和有效故障阻抗在阻抗复数平面上的几何分布关系,求解故障点到保护安装处的有效故障阻抗;在此基础上,构造了自适应四边形阻抗继电器动作方程。基于实时数字仿真(real time digital simulator,RTDS)平台的仿真结果表明,所提方案适用于阶段式距离保护,且不受故障类型的影响;与传统距离保护方案相比,具备更强的抗过渡电阻能力,可有效解决过渡电阻引起的距离保护超越或拒动问题。
面向虚拟运营商的云储能调度与结算方法
在新能源强制配储背景下, 为更好发挥储能作用并尽可能实现新能源就地消纳和减少大工业用户电费支出, 提出一种面向虚拟运营商的云储能构建过程。虚拟运营商是由算法实现的提供能源聚合调度和利益分配服务。根据有能源聚合需求的大工业用户的负荷、新能源和储能信息, 建立削峰填谷整体收益最优的云储能调度模型, 制定储能调度与结算相分离、保障储能与新能源用户基本利益、各用户收益均衡且新能源内部售价有约束的结算方法。算例分析结果表明, 参与云储能的各类型用户都有可能较大幅度地降低费用总支出, 但也有构建不成功的可能。
玉米-水稻轮作和水稻连作土壤根际和非根际氮含量及酶活性
【目的】以水稻连作为对照,研究玉米-水稻水旱轮作模式对稻田作物根际和非根际土壤氮素含量及酶活性的影响,为稻田系统玉米-水稻轮作对土壤氮素转化与稻田土壤质量的影响提供科学依据。【方法】利用根际袋盆栽试验进行水稻连作与玉米-水稻轮作,在玉米喇叭口期、抽穗期及成熟期,水稻分蘖期、孕穗期及成熟期分别采取根际与非根际土样,测定土壤铵态氮、硝态氮、全氮含量与脲酶、硝酸还原酶活性变化。 【结果】两种种植模式及作物生育期对土壤氮素含量和酶活性均有显著影响。不同种植模式下土壤酶活性变化趋势基本相同。与水稻连作相比,玉米-水稻轮作土壤铵态氮减少了24.7%;土壤硝态氮含量增加了153.4%,主要表现在第一季。与水稻连作相比,玉米-水稻轮作条件下两季作物成熟期土壤全氮含量降低,土壤脲酶活性整体提高24.3%,土壤硝酸还原酶活性整体降低34.6%。水旱轮作对各个指标的影响可持续到第二季。根际土壤铵态氮含量及脲酶活性整体低于非根际土壤,玉米根际土壤硝态氮含量低于非根际,水稻根际土壤硝态氮含量高于非根际土壤,根际土壤硝酸还原酶活性高于非根际土壤。【结论】在本试验中,轮作在第一季对土壤氮素及酶活性的影响可持续至第二季。与水稻连作相比,玉米-水稻轮作可以提高作物根际与非根际土壤的脲酶活性及硝态氮含量,有利于氮素有效性的提高。
新疆典型绿洲棉秆还田对覆膜滴灌棉田残膜分布的影响
为探寻长期膜下滴灌棉田在采取棉秆还田后残膜的分布状况,于2016年棉花采摘后在应用膜下滴灌开始年份分别为2006年、2002年和1998年的3块棉田中采集土壤样品,然后进行棉秆粉碎还田,2017年对3块试验棉田再次进行取样,分析秸秆还田前后0~40 cm土层中残膜面积、质量及棉杆残留量。结果表明:1)秸秆还田前,3块试验田的地膜残留密度随覆膜年限增加逐年增加,棉田土壤处于严重污染状态;2)采取棉秆粉碎还田后,3个取样地块0~40 cm土壤中棉秆分布总体上呈现由上至下先增加后减少并在15~25 cm深度土壤中聚集分布的特点;3)秸秆还田后,3块取样棉田0~15 cm耕作层土壤中残膜面积占比58%以上、残膜质量占比60%以上,该层中面积>5~30 cm~2和质量>50~100 mg残膜均增加显著,相对秸秆还田前的土壤残膜分别平均增加20%和10%左右。
基于区块链技术的可控负荷入网优化调度策略
为了解决分布式电力交易机制发展背景下可控负荷入网调度的诸多问题,提出了一种基于区块链技术的可控负荷用户和负荷代理商2类电力主体间的去中心化交易模式。通过整合可控负荷用户的运行特性,充分考虑不同子类用户与负荷代理商之间的购售电需求信息,设计了可控负荷用户和负荷代理商2类决策模型函数,以收益最优为基本原则建立考虑运维成本和运营效能的区块链节点模型。基于可控负荷用户-负荷代理商区块链交易模式,设计了负荷代理商的利润分红激励机制以及智能合约求解算法,同时提出了以负荷代理商效能函数变化率作为共识算法,并说明了区块链数据的结构以及运营流程。算例分析结果表明,所提优化调度策略充分挖掘了可控负荷用户和负荷代理商对电网负荷削峰填谷的潜力,实现双方经济最优的同时保障了区块链网络长期有效运行,可为区块链技术在电力需求响应中的应用提供参考价值。