mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
畦田节灌对冬小麦光合特性、产量和水分利用效率的影响
【目的】充分利用土壤贮水和自然降水,减少灌溉水投入,研究依据自然供水状况确定最佳畦灌时期和次数的畦田节灌技术。【方法】试验在播种期水分管理一致的基础上,设置4个水分处理,W0为不灌水处理,W1为灌3水处理(越冬水+拔节水+开花水),W2为灌2水处理(拔节水+开花水),W3为灌1水处理(开花水),研究了畦田节灌对冬小麦开花后旗叶SPAD值、光合特性、产量及水分利用效率的影响。【结果】与W2处理相比,W3处理开花后旗叶SPAD值、净光合速率、干物质同化量及其对籽粒的贡献率均降低,穗数、穗粒数和籽粒产量减少,但水分利用效率较高;W1处理籽粒产量及其构成因素没有明显变化,但水分利用效率显著降低。与W0处理相比,W3处理的籽粒产量增幅达16.2%~20.7%。结合关键生育时期土壤相对含水率分析,冬小麦越冬期0~20 cm和0~40 cm土层土壤相对含水率分别不低于65%θ_f(θ_f为田间持水率)和66.8%θ_f时,灌溉越冬水对籽粒产量无明显增益作用。拔节期0~20 cm土层土壤相对含水率降至50.6%θ_f及以下,即使0~200 cm土层土壤含水率接近80%θ_f,仍不能满足拔节后冬小麦对水分的需求,应及时灌溉拔节水。开花期0~20 cm和0~200 cm土层土壤相对含水率分别为24.8%θf~ 35.6%θ_f和57.9%θ_f~58.8%θf,及时灌水增产幅度较大。【结论】在冬小麦播种期供水适宜的条件下,于拔节期和开花期实施畦灌,生长季内灌2水,能获得较高的籽粒产量和水分利用效率,避免过量灌溉。
深圳简易垃圾填埋场水土环境污染指标识别
基于现场踏勘、人员访谈和资料收集,采用内梅罗指数法对深圳市现存24座简易垃圾填埋场土壤和地下水环境质量进行了评价,对其特征污染指标进行了识别,结果表明,土壤超标污染指标5种,包括镉和砷2种中度污染指标,污染指数分别为2.970和2.141,钒、镍和铅3种轻度污染指标,污染指数在1.348~1.777之间;地下水超标污染指标22种,包括总大肠菌群、氨氮、锰、铁、铅、铝、高锰酸盐指数、铊、总溶解性固体、碘化物、镍、硫酸盐和铍13种重度污染指标,污染指数在3.860~832.581之间,砷、总硬度、硝酸盐、氟化物、氯化物和硒6种中度污染指标,污染指数在2.039~2.993之间,锑、钠和汞3种轻度污染指标,污染指数在1.084~1.147之间.地下水污染程度远比土壤污染严重.深圳市简易垃圾填埋场土壤特征污染物为氟化物、砷、镍、铅、钒和镉,共6种;地下水特征污染指标为总硬度、溶解性总固体、硫酸盐、氯化物、氟化物、硝酸盐、氨氮、铁、锰、砷、铅、镍、铝、铊、高锰酸盐指数和总大肠菌群,共16种.氟化物、铅、镍、铊和铝5种污染物呈现了典型地区特征.本研究结果可为深圳市简易垃圾填埋场环境质量管理提供数据支撑.
甘肃插岗梁自然保护区不同海拔主要林分土壤与枯落物水文特性研究
以甘肃插岗梁自然保护区不同海拔区域主要林分为研究对象,探究林分土壤和枯落物的水文特性,为营造合理的水土保持林提供理论依据与科学参考。将1 800~2 300、2 300~2 800、 2 800~3 500 m划分为低、中、高海拔区域,通过实地调查与采样,运用环刀法和室内浸泡法,对比分析不同海拔区域林分枯落物层储量、持水过程、持水能力,以及土壤层持水能力和入渗过程。结果表明:1)土壤密度在0.61~0.93 g/cm~3,表层(0~10 cm)土壤密度在0.61~0.84 g/cm~3,次表层(10~20 cm)土壤密度在0.63~0.93 g/cm~3;中海拔表层土壤密度略大于低海拔表层土壤密度,低海拔和高海拔次表层土壤密度小于表层,中海拔表层土壤密度小于次表层。最大储水量在499.84~ 1 331.02 t/hm~2,土壤最大储水量都是高海拔区域最大,其次是低海拔区域,中海拔区域最小;土壤非毛管孔隙度在4.11%~9.53%,中海拔区域表层土壤非毛管孔隙度最小为4.11%,低海拔区域表层土壤非毛管孔隙度最大为6.17%;高海拔区域土壤最大储水量、毛管持水量、最小储水量和总孔隙度均最大;海拔与土壤密度呈极显著正相关(P <0.01),与土壤最大储水量和总孔隙度呈极显著负相关(P <0.05)。2)不同海拔区域枯落物累积量在27.58~102.32 t/hm~2,其中高海拔区域枯落物累积量最大,其次为低海拔区域,人工林中海拔区域最小,枯落物最大拦蓄量、有效拦蓄量都是高海拔区域最大,低海拔区域次之,中海拔区域最小,其相互之间及与累积量都呈极显著正相关(P <0.01)。3)将枯落物持水量和吸水速率分别与浸水时间进行拟合,其关系分别满足对数和指数函数关系,拟合效果较好。高海拔区域土壤和枯落物持水性能最强,低海拔区域次之,中海拔人工林最小。研究区在未来森林经营或水土保持林造林过程中,应适当提高混交林的种植比例,以增加枯落物水文效益,使土壤更加通气透水,从而最大限度发挥不同林分林下枯落物和土壤的持水能力。
基于多种Copula函数的平陆运河上游郁江段雨洪遭遇综合分析
为辨识平陆运河上游郁江段雨洪关系并揭示暴雨-洪水遭遇概率,采用多种Copula函数构建区域年最大1日降雨量和最大洪峰流量的联合分布模型,并引入图形评价法、欧式平方距离和OLS准则优选最佳模型,进而定量揭示典型情境下的区域雨洪遭遇概率和条件最可能组合。结果表明:Clayton型分布模型是雨洪联合分布拟合度最优的二维Copula函数,欧式平方距离和OLS准则分别达到0.120和0.044;暴雨-洪水联合风险高,联合风险概率是同期单暴雨发生或单洪水发生概率的1.5倍;0.5%、1%、 2%的典型暴雨情景下,对应最可能洪水概率分别为0.6%、1.3%、2.6%,平陆运河上游郁江段防洪任务艰巨。
乌尔逊油田反向正断层形成机理及对油田开发的影响
在油田动态开发过程中,反向正断层发育部位的油水分布、储层物性差异较大。研究乌尔逊油田反向正断层的形成机理及动态生产资料认为,反向正断层的上升盘有利于油气聚集。其中,晚期反向正断层控制南北向的油气分布,早期反向正断层影响东西向的油气聚集。研究反相正断层能够在指导乌尔逊油田南一段油层开发的同时寻找其他层系的勘探潜力。
考虑风电消纳与火-储深度调峰的系统优化调度及补偿费用分摊策略
制定合理的深度调峰补偿分配机制是能源转型过程中必须解决的问题。将价格型需求响应(PDR)考虑在内,建立计及风电消纳与火-储深度调峰的系统优化调度模型。在此基础上综合考虑多种分摊因素建立分摊策略,为市场提供一种火-储补偿费用分摊的新思路。实施PDR优化负荷曲线,同时为独立储能电站(IESPS)提供套利基础;利用火电、IESPS深度调峰以促进系统调峰能力的释放,为分摊策略的建立提供数据支撑;针对火电、IESPS深度调峰补偿涉及的分摊问题,在综合考虑多种分摊因素的基础上,提出一种基于层次分析法的新分摊策略,旨在挖掘火电参与分摊的积极性。基于改进的IEEE 39节点系统进行算例仿真,算例结果验证了调度模型的有效性和分摊策略的合理性。
微网逆变器不平衡电压协调补偿边界分析与计算
孤岛微电网下,微网逆变器参与系统电压不平衡补偿是改善网内电压质量的重要方式之一。然而,在严重负载不平衡条件下,可能出现即使微网逆变器容量充足,也无法实现逆变器端口和公共连接点(PCC)不平衡电压同时补偿的情况。为此,文中从微网逆变器端口和PCC电压不平衡协调补偿机理入手,首先讨论了不平衡电压协调补偿影响因素,接着详细分析推导了协调补偿边界条件,并由此提出了一种不平衡电压补偿边界定量计算方法。该方法以微网逆变器端口电压不平衡度与PCC电压不平衡度为约束条件,求解出微网逆变器协调补偿临界电流值。最后,分别基于MATLAB/Simulink软件及Starsim半实物仿真平台搭建了仿真和实验平台,仿真及实验结果验证了协调补偿边界理论分析的正确性及所提方法的有效性。
风电运行风险与备用协调优化的调度方法
风电功率的预测误差体现了风电的随机性,风电的波动性描述了风电出力在指定时空尺度上的逐点变化特性。针对风电功率预测误差和风电功率波动所需的备用容量,通过对风电的随机性、波动性分析应对,建立风电备用需求新模型。根据风电备用需求与系统运行备用之间的关联关系,定义了风电运行风险,并在此基础上构建了风电运行风险与备用协调优化的调度模型,在模型中采用惩罚的方式对因系统为风电提供的运行备用不足所造成的失负荷成本和风能浪费成本加以考虑。通过修订后的IEEE 6节点和118节点系统算例的仿真计算,验证了模型的正确性和有效性,为更大限度、更经济、更安全的利用风电功率提供了一种决策支持。
计及控制切换的逆变电源并网系统故障计算方法
并网逆变电源的故障特征受控制策略影响极大,非线性特性显著,传统故障分析方法无法适用。为精确描述故障期间系统电压和电流的变化过程,该文考虑了电力电子换流器的通流能力、故障后的控制策略切换、控制系统的非线性、状态变量的耦合性等因素,提出了一种适用于描述系统时域响应的全状态变量接续求解法。通过控制系统和一次电路的数值积分和微分方程组解析的接续求解得到系统状态量的时域变化全过程。该文以构网型逆变电源并网系统为例,建立PSCAD仿真模型和数学模型,通过仿真结果与该文所提方法的计算结果进行分析和对比,验证了方法的有效性和正确性。
基于区域功能区的城镇空间发展重点时空分析
城镇发展是中国现代化发展的必由之路,研究区域功能区城镇空间发展重点,对掌握功能区的城镇发展水平、推动不同功能区间城镇协调发展具有重要意义。从时空分析的视角,以地理国情监测所获得的城镇建成区数据为基础,为研究区域城镇发展空间重点,设计了基于空间重心分析模型的城镇发展空间重点变化分析方法,并将方法应用于江苏省“1+3”功能区,从宏观区域层面分析各功能区间城镇发展空间重点变化,研究功能区间城镇发展的变化趋势和相互关系,为江苏省“1+3”功能区城镇发展战略实施提供决策依据,也为其他地区开展相关研究提供一定的科学借鉴。
大都市边缘区土地利用动态变化研究—以北京市平谷区为例
本文以北京市平谷区为例，利用1993年、2008年两期土地利用现状图，从数量结构、空间格局和类型转换三个角度对平谷区土地利用的动态变化情况进行了定量分析。结果表明：①15年来，平谷区耕地面积锐减，园地面积大幅增加，城乡建设用地逐年增加；②土地利用变化的强度和方向在不同地貌分区存在明显差异，山区、半山区受农业结构调整和生态退耕政策影响，耕地流失最严重，主要转为园地和林地，而在平原区，主要是建设占用导致耕地减少；从山区、半山区到平原区建设用地面积增加量依次增大；③在土地利用类型转换上，主要表现为耕地转为园地、林地和城镇村及工矿用地，林地转为园地，以及草地转为林地；园地的增加主要来自农业结构调整，新增建设用地主要分布在平原区，来源于耕地。因此，协调经济发展与农地保护间的矛盾，是平谷区社会经济发展中必须重视和解决的问题；继续加强生态保护，以保障平谷发展服务首都北京的功能，实现自身社会经济的可持续发展目标。
施用生物有机肥对枸杞产量、品质及土壤肥力的影响
针对枸杞产业中过量施用化肥及长期连作的栽培模式导致土壤持续生产能力下降,枸杞品质降低等问题,研究生物有机肥对土壤肥力及枸杞产量和品质的影响。以宁夏主栽的4年生‘宁杞7号'红枸杞为研究对象,进行了连续2年施用不同量[0 t·hm~(-2)(T1)、3 t·hm~(-2)(T2)、6 t·hm~(-2)(T3)、9 t·hm~(-2)(T4)、12 t·hm~(-2)(T5)]生物有机肥的田间试验,以不施生物有机肥(T1)为对照,分析生物有机肥施用量对土壤肥力、枸杞产量、品质以及经济效益的影响,探究产量与品质之间的相关性,用主成分分析法,确定合理的生物有机肥施用量。结果表明:(1)施用生物有机肥能够降低土壤pH值和全盐含量,显著提高土壤有机质和碱解氮、有效磷、速效钾养分含量。(2)生物有机肥在枸杞增产和改善品质方面有显著作用,与不施肥(T1)相比,施生物有机肥增产38.01% ~ 86.88%,枸杞浆果纵径增加7.16% ~ 15.76%,横径增加8.66% ~ 19.37%,百粒重增加6.47% ~ 18.65%,可溶性固形物含量提高3.96% ~ 10.37%,多糖含量提高8.57% ~ 19.05%,Vc含量提高5.69% ~ 17.08%。(3)年收益从44 282.20元·hm~(-2)增长至106 749.80元·hm~(-2),T2至T5处理较T1处理分别增加了59.95%、109.46%、139.27%和141.07%,产投比从2.08提高到了2.45。 (4)相关分析表明,产量与纵径、横径和Vc呈极显著相关,与百粒重和多糖呈显著相关。(5)综合产量和品质分析得出T4处理效果最好,增产80.32%,纵径增加14.49%,横径增加17.53%,百粒重增加18.65%,可溶性固形物含量提高10.37%,多糖含量提高19.05%,Vc含量提高16.58%,年收益提高139.27%,产投比高达2.45。在宁夏枸杞种植区施用生物有机肥促进枸杞提质增效,综合产量和品质分析,合理的生物有机肥施用量控制在9 t·hm~(-2)较为适宜。
绝缘子防覆冰用半导电涂层电阻率和热导率研究
近年来,冰冻灾害给电力系统的安全运行带来了严重的挑战。在室温硫化硅橡胶中添加导电填料,制备出具有一定导电能力的涂料并涂敷于绝缘子表面后,其热效应可以减缓乃至防止覆冰增长,但是关于该涂料防覆冰机理的研究太少,特别是其发热和导热的基础研究。为此制备了绝缘子防覆冰用半导电涂层,研究了其电阻率与填料质量分数之间的关系、不同温度下其热导率与填料质量分数之间的关系,并通过扫描电镜从微观的角度对其导电和导热机理进行了解释。研究结果表明随着填料质量分数的增加,涂层的导电性能和导热性能均得到了提升,从电阻率和热导率曲线中发现当混合填料的质量分数在10%~15%之间时,涂层中开始形成连续的通路。随着混合填料质量分数的继续增加,涂层中通过桥接和堆叠形成的连续通路越来越密集,对涂层的导电和导热性能产生了进一步的影响。该研究从微观和宏观的角度对防覆冰用半导电涂层的导电和导热机理进行了研究,为其进一步的发展和应用提供了理论基础。
直流微电网中能量协调控制策略的研究
为解决直流微电网中母线电压稳定和能量流动平衡的问题,提出了基于直流微电网能量平衡关系的切换控制策略,将直流微电网的母线电压平衡转化为能量平衡,并将直流微电网建模为具有5种模式的线性切换系统,针对每种模式设计了稳定母线电压的控制器;为实现模式之间的无缝平滑切换,在任意切换稳定的基础上,针对微电网的能量流动特点,给出相应的模式切换规则。通过理论分析可知,该切换控制策略能够很好地实现母线电压稳定和能量平衡,对单一模式以及模式之间的切换进行了仿真研究,结果表明:该控制策略能在功率不平衡时,将母线电压波动控制在额定电压的±5%以内并能快速恢复到期望电压。
隔盐材料对盐渍土水盐分布及蒸发特性的影响
【目的】通过探究隔盐材料土壤水盐运移规律,为盐渍土壤治理措施的合理选择、土壤盐渍化及区域生态修复提供科学依据。【方法】以云南省楚雄州禄丰市黑井镇骄子山隧道弃渣场的土壤为研究对象,选取紫茎泽兰(F1)、剑麻(X1)、小麦(D1) 3种植物秸秆作为土壤隔盐材料,未设置隔层材料的红黏土为对照组(CK)开展室内土柱试验,测定土壤累积蒸发量、土壤剖面含水率、土壤盐分含量等。【结果】(1)土壤累积蒸发量表现为CK>D1>F1>X1,植物秸秆隔盐材料最大可降低22.69%的土壤水分蒸发率。(2) 18~30 cm土壤剖面层平均含水率在整个试验过程中均表现为F1>X1>D1>CK;0~18 cm土壤剖面层平均含水率在试验初期至27 d时表现为F1>X1>D1>CK,在试验28 d至试验结束时均表现为CK>D1>X1>F1。(3)土壤平均含盐量表现为CK>D1>X1>F1,隔盐材料积盐率降低12%~35%。【结论】在蒸发试验中,隔盐材料有良好的阻滞水分上行和减缓盐分向隔层上部土壤积聚的作用,并具有保水性和抑制盐分表聚的作用,其中紫茎泽兰的效果最好。
缓解网络阻塞的储能规划综合评价
负荷中心地区受制于土地资源、环境保护等因素,电力建设往往投资造价高、建设进度不受控,导致供电能力无法满足电力需求,产生网络阻塞。针对这一问题,研究了缓解网络阻塞的储能规划综合评价。首先从技术指标、经济指标、建设指标3方面建立了缓解网络阻塞的储能规划综合评价指标体系;然后采用粒子群算法优化储能充放电策略,根据储能容量以及充放电策略计算各指标;最后基于主客观相结合的方法求取各指标权重,实现储能规划方案的综合评价。在粤港澳大湾区某负荷中心地区实际系统进行了算例分析,验证了所提方法的有效性,可为储能系统规划提供参考,并作为电网规划的补充和完善。
塔里木盆地阿-满过渡带北部深循环岩溶作用的范围与机制
塔里木盆地阿-满过渡带是断控规模储集体发育的重要领域,断裂带内的流体事件是研究对象之一。通过对塔深6、跃进1-1x、顺北1-3x与顺北蓬1井地质与地球化学的综合分析,进一步阐述了深循环岩溶作用的范围与机制。塔深6井蓬莱坝组细晶白云岩经过去白云石化作用形成的"次生"灰岩、云质灰岩与巨晶方解石胶结物具有典型贫13C、贫18O特征,证实沙雅隆起岩溶流体作用在纵向上可达约1 200 m的深度(距T74不整合面)。跃进1-1x井发育4层洞穴并被泥质粉砂岩和粉砂质泥岩充填,具有褐铁矿等特征矿物,指示侧向岩溶流体的存在及较弱的水动力条件。顺北1-3x井3层洞穴内具有泥质充填物及火山岩岩屑,其方解石与褐铁矿的次生充填结构特征揭示地下暗河的搬运沉积作用。跃进1-1x井距桑塔木组剥蚀线附近塔深3井约76 km,顺北1-3x井与塔深3井的直线距离达90 km,表明岩溶流体在侧向上长距离迁移。顺北蓬1井鹰山组白云岩储层具有断裂-流体改造特征且自下而上储集性能连续性变差。白云岩中次生巨晶方解石胶结物呈明显的贫13C、贫18O与富~(87)Sr特征,与塔河地区岩溶成因方解石具有强烈的可对比性,揭示其可能来源于深循环岩溶流体自下而上的侵入。深循环流体作用地质模式及顺北鹰1井鹰山组中次火山岩的存在表明流体迁移的驱动力可能来源于地层增温和/或地质热事件。岩溶流体深循环过程中的水-岩相互作用在一定条件下有利于阿-满过渡带深层、超深层碳酸盐岩储层的发育。
2012-2014年广州能见度变化特征及与PM_(2.5)关系研究
根据广州市2012年1月-2014年4月的大气能见度,PM_(2.5)、O_3、SO_2、NO_2、NO_x、CO等大气污染物,以及气象要素的实时监测资料,分析了近年来广州市大气能见度变化特征,探究了能见度与大气污染物、气象要素之间的关系,并对PM_(2.5)、相对湿度等主要因素对能见度的综合影响进行定量分析,并基于以上综合分析建立了高精度的能见度统计模型。结果表明:2012年1月-2013年12月广州市大气能见度呈好转趋势,到2013年能见度年均值约为13.01 km,为1973-2007年平均水平的约1.2倍;广州市大气能见度及灰霾日频率季节特征明显,其中春、冬季节是低能见度时期,也是灰霾多发季节,灰霾日频率达到50%左右;PM_(2.5)、相对湿度为近年影响广州市能见度的主要因子,相关系数分别达-0.556、-0.335(p<0.01)。研究表明,最终所建立的多函数拟合统计模型对能见度模拟效果较好,相关系数达到0.90(p<0.01),平均绝对误差、平均相对误差、均方根误差分别为1.281 km、13.3%、1.767 km。
气电耦合综合能源系统供电可靠性评估解析算法
对气电耦合综合能源系统供电可靠性评估进行解析方法研究。首先,研究耦合系统的运行方式,建立气电耦合综合能源系统供电可靠性模型,对耦合系统影响供电可靠性的因素进行了全面的分析。其次,提出气电耦合综合能源系统供电可靠性评估的解析算法。最后,采用比利时20节点天然气系统和IEEE-RBTS Bus-6系统搭建算例进行分析,通过仿真对所提模型和算法进行了验证,并通过不同场景计算结果的对比,详细分析了耦合系统对供电可靠性的影响。
基于改进型恒压控制与直流电压控制的交流微网协调控制方法研究
PQ控制、下垂控制与交流微网中光伏发电、风力发电等微电源之间存在协调性差问题,该文通过采用交流微网的直流电压控制策略,可使直流电压控制与光伏发电、风力发电之间的配合与协调更好,但当采用直流电压控制时,光伏发电、风力发电微电源的恒压控制策略就无法实现,为此改进恒压控制策略,提出基于改进型恒压控制与直流电压控制的交流微网的协调控制策略。Matlab/Simulink仿真结果验证了该文所提控制策略的有效性和可行性。
新疆阜康地区多煤层组合条件下开发层段评价优选
多煤层地区优势开发层段评价以及优势组合层段选取是决定煤层气资源动用率、开发经济效益的重要工作。从煤储层可改造性和排采关键参数出发,优选煤岩力学性质、有效压裂厚度、煤体破碎程度、临储压力比和试井渗透率5个评价指标,利用模糊数学层次分析法优选甜点层段。考虑资源适配性、层间兼容性和排采稳定性,选取煤层相对埋深、含气量、临储比、储层压力梯度和渗透率5个关键参数,采用聚类分析对优势产层组合关系进行探讨。评价结果显示:以潜力值U> 0.75为节点可优选出A2,A5,39,41,42共5个甜点层段,资源配置优,渗透性好,可改造性强;优选出A3~A4,A7~A8和41~42共3套优势组合层段,组合层段间具有相似的渗透率、压力梯度以及临储比,排采过程中易达到生产“同步”,评价优选结果与气井产能特征基本一致。进一步结合排采特征分析认为,多因素的耦合作用是四工河矿区煤层气井的主要控产机理,生产部署应着重考虑构造部位、埋深特征,首当考虑优势单煤层开发(A2,A5煤),多煤层优势组合多为低潜力煤层(A3 ~A4,A7~A8煤),可于开发后期进行开发部署;白杨河矿区煤层气井产能整体受控于煤体结构、多煤层排采组合以及生产井型,应在充分考虑煤体结构的非均质性以及煤层发育的不连续性的基础上,规避碎粒、糜棱煤发育区,对优势单煤层开发(42煤等)的同时可兼顾优势煤层组(41 ~ 42,39 ~ 41~42煤)合层排采,提高煤层气资源动用率。
郯庐断裂带肥东段第四纪活动特征及最新活动时代
郯庐断裂带作为中国东部一条巨型断裂带,同时也是一条重要的地震活动带,其第四纪活动特征及地震活动性仍然存在争议。郯庐断裂带肥东段详细的野外地质调查表明,该段存在大量活断层,主要发育在合肥盆地东缘与肥东杂岩接触带内,呈北东—北北东向展布,以逆右行平移活动为主,是早期盆缘正断层复活的产物。根据活断层和擦痕数据反演得到肥东段活断层形成时的主压应力方向为北东东—南西西向挤压,与该地区当今主压应力方向一致。对采集的3个断层泥样品进行ESR年代学测定,得到其年龄分别为510±72 ka,589±118 ka和940±94 ka,指示郯庐断裂带肥东段最新活动时代为早更新世晚期至中更新世,与该段近代无强震及北东向小震聚集现象相符。活断层动力学背景可能受控于太平洋板块向北西西向的俯冲及印度板块与欧亚板块碰撞造成的向东挤出的远程效应的共同作用。
考虑大气沉降的湖库分区动态水环境容量精细解析
针对面源污染为主的湖库型流域,为建立水质目标管理与污染总量控制之间更精准的响应关系,借鉴日最大负荷总量模式,基于物质量平衡原理提出考虑径流丰枯变化、不均匀混合、大气沉降等影响因素的湖库分区动态水环境容量精细解析方法,包括污染混合区设置、代表水文系列确定、逐日分区水量水质计算。以沙河水库为例,分别以全湖Ⅱ类、主湖Ⅱ类作为水质管理目标,采用2010-2015年代表水文系列对总氮动态水环境容量进行精细解析。结果表明:全湖Ⅱ类、主湖Ⅱ类水质管理目标下沙河水库总氮水环境容量的多年均值分别为36.7 t和99.43 t,若不考虑湖滨混合区,全湖Ⅱ类水质目标下总氮的年水环境容量计算值偏大66.43%;实施水质目标管理的水域面积越大,大气沉降对水环境容量的影响越大;径流年际及年内丰枯变化对水环境容量的影响显著;各分区总氮控制总量占全流域总量的比例与面积比基本一致。湖库分区动态水环境容量精细解析可量化不同因素对水环境容量计算结果的影响,科学解析面源输入型湖库水环境容量的时空结构特征,实现水质目标管理与污染总量分区管控的有机联动,更好地支撑流域水环境的精细化管理。
基于图卷积记忆网络对珠海臭氧时空预测
臭氧(O_3)已成为影响珠三角(乃至广东)空气质量达标的首要因素。数据驱动的统计模型(较数值模式)虽展现出改进的预报能力,但多数未能解析站点数据(非欧结构)之间的空间依赖性。本文基于珠海市6个环保国控站及其周边气象站监测数据,通过构建时空协同的图卷积记忆网络(GCN-LSTM)开展多站点未来3天逐小时O_3质量浓度预报。结果表明:GCN_LSTM在不同预报时效均准确还原了O_3的年、季节和昼夜变化特征,但对日变化的预报技巧随预报时效增加下降明显。通过与业务数值模式(GRACEs)和长短期记忆网络(LSTM)对比发现: GCN-LSTM表现最优,其72 h预报时效内RMSE和R均值分别为27.13 μg/m~3和0.64,LSTM表现次之(RMSE= 28.44 μg/m~3;R=0.61),而GRACEs与统计模型存在明显差距(RMSE=40.93 μg/m~3;R=0.33)。此外,相较于LSTM,GCN-LSTM全局考虑所有站点及其之间的相互联系,不仅将计算速度提高了71%,而且在不同站点的表现也更为优秀和稳定,同时捕捉秋季O_3污染事件的能力也有所提高。最后,敏感性实验揭示出考虑相关性较高的变量作为预报因子可以提高模型能力。
基于自适应二次分解与CNN-BiLSTM的超短期风电功率预测
为提高风电功率预测精度,提出基于自适应二次模态分解(QMD)、卷积神经网络(CNN)与双向长短期记忆网络(BiLSTM)的超短期风电功率预测模型。针对风电功率的波动性,利用改进的完全自适应噪声集成经验模态分解方法(ICEEMDAN)对风电功率数据进行分解。引入麻雀搜索算法(SSA)对变分模态分解(VMD)的分解数量与惩罚因子进行优化,使VMD具有自适应性。将ICEEMDAN分解得到的高频分量I1用SSA-VMD进行第二次分解,降低序列不平稳度。同时,构建包含2层池化层的CNN网络进行特征提取与BiLSTM网络的超短期预测模型,最终的风电功率即为各子序列预测结果之和。通过算例分析进行实验表明,所提风电功率预测方法的预测精度优于其他模型,验证了预测模型的优越性。
考虑惯性与阻尼特性的MMC-HVDC附加功率控制策略
为了解决模拟同步电机控制因电网频率静态波动导致的输出有功偏移问题,实现换流站输出有功的精准控制,提出了一种含阻尼控制的附加有功控制策略。通过对有功功率偏移量进行积分实时修正频率指令值,消除了因频率静态波动引起的功率偏移。通过在附加功率控制输入环节引入阻尼控制,提高系统的动态品质及稳定性。为了实现换流站对电网频率调节的选择性,设计了附加功率控制的投切策略。采用PSCAD/EMTDC平台,对提出的方案进行仿真验证。结果表明:附加功率控制策略不会影响本地换流站联网/孤岛运行模式的切换,保留了模拟同步电机控制的优点;电网稳态运行时,可消除直流电压和输出有功功率的偏移,提升换流站稳态运行特性;系统动态调节时,可抑制系统的功率振荡,对换流站输出功率实现快速准确控制。
二水合5,5'-联四唑-1,1'-二氧铅盐的热分解及燃烧催化作用研究
以四水合5,5'-联四唑-1,1'-二氧钠盐和硝酸铅为原料,通过复分解反应制备了二水合5,5'-联四唑-1,1'-二氧铅盐(Pb(BTO)(H_2O)2),对样品的晶体形貌及热分解性能进行了表征分析,并研究Pb(BTO)(H_2O)2对4种典型含能材料的燃烧催化效果。结果表明:Pb(BTO)(H_2O)2的晶体形貌为薄长片状;其修正后绝热分解过程的初始放热温度为251.40℃,绝热温升为269.58℃;初始放热温升速率为5.13℃/min,表观活化能Ea为521.30kJ·mol~(-1),指前因子A为8.89×10~59s~(-1),反应机理函数为f(α)=(1-α)2;Pb(BTO)(H_2O)2对RDX和TKX-50有明显的催化效果。
模拟降雨条件下典型草原坡面初始产流时间及产流产沙量
典型草原坡面产流产沙方式独特,侵蚀过程复杂,量化影响该类坡面产流产沙变化因素的贡献,对揭示草原土壤侵蚀机理具有重要意义。本文设计3个降雨强度(30、60、90 mm·h~(-1))、3个坡度(4°、9°、14°)以及3种植被盖度(0、35%和66%)的27种组合,开展野外人工模拟降雨条件下典型草原坡面产流产沙试验,定量分析在不同降雨强度下,植被盖度和坡度对坡面初始产流时间及产流产沙总量的影响。结果表明:草地坡面产流、产沙总量与降雨强度和坡度均呈正相关,与植被盖度呈负相关,初始产流时间则与之相反。降雨强度、植被盖度、坡度对初始产流时间、产流总量和产沙总量影响显著(P<0.05),其中,降雨强度主要控制初始产流时间,贡献率在60%左右,植被盖度为影响产流总量的主要因素,贡献率在75%以上,产沙总量则与坡面坡度关系密切,贡献率值55%以上,基于雨强、坡度及植被盖度对典型草原坡面径流过程的影响,建立径流含沙量模型,径流含沙量模型可用三元指数函数方程来描述,决定系数为0.824,显著性水平<0.001,模拟精度较好。本研究可为典型草原坡面产流产沙总量的模拟和预测提供参考。
缝洞型油藏原始油水界面刻画新方法-以哈拉哈塘油田为例
哈拉哈塘油田奥陶系发育孔、洞、缝储集体,该储集体是由不同压力系统和不同油水关系的缝洞单元在空间上相互叠加形成的复杂油气藏,具有多压力系统、多油水关系、多开发动态特征并存的特点。错综复杂的油水关系加大了开发难度,导致钻井成功率较低。同时,由于该类油藏的特殊性,储层存在大量放空漏失段,传统的直接预测法或监测手段识别油水界面分布及变化规律难度较大、可靠性低。为此,笔者创新性地采用缝洞型碳酸盐岩油藏不确定性地质建模技术和油藏产量不稳定分析法分别计算缝洞体静态体积、动态油体积和水体积,在动、静态储集体体积一致的基础上,逐渐调整模型油水界面,实现静态模型法刻画油、水体积与动态评价结果一致,从而确定该井原始油水界面,由井点及面推至全区,利用地质规律及生产、钻井测试等分析结果综合修正原始油水界面位置。新方法为缝洞型油藏预测原始油水界面、预留避水高度提供了新思路,也为油田进一步调整开发措施奠定基础,后期可通过加密井网、侧钻注气等措施挖潜。
冀北山地土壤养分和肥力对海拔梯度的响应
【目的】为研究冀北山地土壤养分和肥力对海拔梯度的响应,揭示土壤养分含量、化学计量特征和肥力的海拔梯度差异,为区域生态公益林可持续经营提供理论依据。【方法】以河北小五台山不同海拔梯度典型植被类型0 ~ 60 cm土壤为研究对象,分析了土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、碱解氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)及C、N、P、K化学计量特征的海拔梯度差异,通过主成分分析和相关分析方法选取土壤肥力评价指标,对不同海拔梯度土壤肥力进行了综合评价。【结果】1)随海拔梯度升高,土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷、全钾和C/N、C/P、C/K、N/K升高,而速效磷、速效钾和N/P、P/K无明显变化规律。2)小五台山不同海拔梯度0 ~ 60 cm土层土壤有机质含量变化范围为19.77 ~ 70.69 g·kg~(-1);全氮、全磷、全钾含量分别为0.85 ~ 2.34、0.26 ~ 0.86、7.60 ~ 10.31 g·kg~(-1);碱解氮、速效磷、速效钾含量分别为72.26 ~ 206.61、0.30 ~ 0.50、64.03 ~ 130.90 mg·kg~(-1)。3)土壤C/N、C/P、C/K随海拔升高的变化范围分别为12.79 ~ 18.72、22.51 ~ 75.75、1.50 ~ 4.31;N/K、N/P、P/K变化范围分别为0.11 ~ 0.27、1.76 ~ 4.67、 0.03 ~ 0.10;土壤C/N变异系数最小,C/K变异系数最大。4)经土壤肥力指数(SFI)综合评价,小五台山SFI与海拔高度显著正相关(R~2=0.68, P < 0.01)。【结论】参照全国第二次土壤普查标准,小五台山土壤有机质、全氮、碱解氮含量较高,全磷和速效钾含量处于中间水平,而全钾和速效磷含量比较低,在森林经营中应注意补充。SFI指数显示小五台山海拔越高土壤肥力越好。
中国分地区农业农村现代化发展水平评价
[目的]评价农业农村现代化发展水平对实现农业农村现代化至关重要。[方法]文章根据农业农村现代化内涵,构建一个包含28个具体指标的农业农村现代化评价体系,参考发达国家经验和我国实际,确定各指标实现农业农村现代化的目标值,对2015-2019年全国及各地区农业农村现代化发展进行分析。 [结果](1) 2015-2019年全国层面农业农村现代化由发展阶段提高到了提升阶段,但目前存在农业现代化发展增速较慢和农村现代化发展水平较低的问题。(2)从地区差异来看,2015-2019年各地区农业农村现代化水平都有了显著提升,华东沿海地区、中部地区与长江流域、西部地区与东北地区农业农村现代化水平依次降低。(3)按近几年增速预测,2035年全国层面基本实现农业农村现代化问题不大,但是部分地区会有一定困难。[结论]最后提出推进农村产业高质量融合发展,完善金融机构对农业农村支持,构建多元主体参与的乡村建设机制,重点加强西部、东北地区农业农村现代化建设的政策建议。
长周期母竹留养模式的毛竹林土壤养分状况评价
2017年,在福建省漳平市新桥镇高美村选择试验地,以毛竹(Phyllostachys edulis)林为研究对象(竹林密度1 600~1 800株·hm~(-2)),以空间替代时间,选取长周期母竹留养模式(留养母竹的竹龄为1~3年生,每种竹龄母竹数量各占33%)连续经营的毛竹笋用林——5种连续经营(经营时长)4、5、6、7、8 a的毛竹林,以传统经营模式为对照,设置样地10 m×10 m,每个类型样地3个重复,共18块样地;在标准地内按照S形5点采样法,按照土层深度(h)0
鄂尔多斯盆地中东部奥陶系盐下烃源岩有机质富集机制
鄂尔多斯盆地中东部奥陶系盐下工业性气藏的突破再次引起了学者对盐下烃源岩的关注,但目前盐下源岩有机质富集机制研究相对薄弱,无法充分认识其发育规模和成藏意义.本文通过实验与数值分析相结合的方法对鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组盐下烃源岩发育环境以及其对有机质富集的影响进行了研究,并对其发育规模进行了评价,认为古气候、陆源输入、海平面变化共同影响了有机质富集,烃源岩主要发育在接近物源区域.研究结果表明:马家沟组盐下烃源岩古气候指标C值为0.17~0.63,Sr/Cu比值总体大于10,Sr/Ba比值介于1.02~92.77,V/(V+Ni)比值介于0.23~0.79,V/Cr比值介于0.11~2.31,P/Ti比值介于0.03~0.43,Ba_(bio)质量分数为4.39×10~(-6)~311.42×10~(-6),主要形成于干旱炎热的气候环境下的富氧-贫氧环境,水体盐度较高,初级生产力总体偏低.有机质富集差异是多种因素共同作用的结果,其中古气候、古盐度同时影响着研究区氧化还原环境与生产力,对有机质富集的影响较大.马家沟组盐下烃源岩发育较好层段为马五段、马三段及马一段,平面上主要围绕膏盐岩发育区呈"C"型分布,具有一定的生烃能力.低海平面时期,研究区与广海隔离,水体处于半封闭环境,且物理风化作用强,接近物源区,陆源输入较多,在干旱程度较低的情况下,可形成有机质富集.
基于GIS和LSA的林地质量评价与保护分区
合理划定林地利用保护分区,对于稳定森林资源、维持生态平衡、协调经济建设与生态文明建设起到积极指导和规范作用。论文以海南省屯昌县为例,在科学评价林地质量的基础上,采用局部空间自相关分析法(LSA),探索林地质量在空间上的分布特性,耦合林地自然条件、社会经济及其空间属性,以作为林地保护分区的依据。结果显示:屯昌县林地质量分值在[5.40, 8.56]之间,整体水平中等偏上,内部差异性较小,其中,高等别林地主要分布在南坤镇与枫木镇交界处以及西昌镇西南部,低等别林地主要分布在坡心镇及南吕镇;全县林地质量在空间分布上表现出较强的正相关性,存在一定的空间聚集性特征;基于林地质量局部空间自相关分析的林地保护分区方案与林地质量评价结果基本吻合,可将全县分为重点保护区、积极保护区和一般保护区,不同保护区根据自相关类型的差异可采取不同的管护措施。该研究将空间属性纳入到林地保护分区方案的制定中,拓展了林地保护分区的手段,可为合理制定林地利用规划提供科学依据和思路借鉴。
保水增肥措施对黄土丘陵区草地植物群落特征及物种多样性的影响
黄土丘陵区年均降水少,蒸发量大,季节性集中降水易造成水土流失,水分和养分亏缺成为限制该区域草地健康持续发展的重要因素。保水剂(super absorbent polymer,SAP)是一类具有快速吸水,缓慢释水特性的高分子聚合物,起到保水保肥改善土壤理化性质的重要作用。施肥是改良退化草地、提高牧草生产力的重要技术措施之一。为研究保水增肥措施对黄土丘陵区草地植物群落特征及多样性的影响,在甘肃省定西市安定区丘陵草地设置不同保水剂(SAP)和氮磷肥(N:尿素,P:过磷酸钙)添加水平(SAP:45、60 kg / hm 2和NP:150 kg / hm 2 N+300 kg / hm 2 P、250 kg / hm 2 N+400 kg / hm 2 P),揭示不同施量保水剂和氮磷肥单施及交互配施对黄土丘陵区草地土壤含水量、群落特征、物种多样性的影响。研究结果表明:(1)单施45 kg / hm 2 SAP(T1)显著提高土壤含水量、豆科植物的重要值和地上生物量,有助于提高草地生物量和植物多样性;(2) SAP与NP配施(T7:45 kg / hm 2 SAP+250 kg / hm 2 N+400kg / hm 2 P)或单施NP肥(T3:150 kg / hm 2 N+300 kg / hm 2 P)能显著提高植物冠层高度、植被盖度、菊科植物重要值和生物量、群落地上和地下生物量;(3)施用氮磷肥或氮磷肥与保水剂的配施处理除T8(250 kg / hm 2 N+400kg / hm 2 P+ 45 kg / hm 2 SAP)外其余处理Simpson指数、Shannon-wiener指数及Pielou指数有所降低。综上所述,单施适量保水剂在维持草地多样性的同时有利于生产力缓慢增长,保水剂与氮磷肥配施大幅度提高菊科和禾本科植物生物量,进而提高群落生物量,但会导致植物多样性降低。
免耕措施下黑土区坡耕地土壤肥力质量评价
以东北黑土区坡耕地为研究对象,采集不同坡位(坡上位、坡中位、坡下位)深度(0~10、10~20 cm)土壤,研究免耕措施下土壤理化性状及土壤酶活性不同坡位变化情况,并用因子分析和土壤质量指数法综合评价土壤肥力质量.结果表明,免耕后各坡位土壤容重减小,土壤孔隙度扩大,全氮、有机质和速效钾含量增加,土壤脲酶、过氧化氢酶和蔗糖酶活性呈升高趋势.随坡面向下,土壤容重呈减小趋势,土壤孔隙度、田间持水量和土壤含水量呈增大趋势.土壤全氮和有机质含量在不同坡位差异显著(P<0.05),主要集中在坡中位和坡下位较高;土壤铵态氮、土壤硝态氮、土壤有效磷、土壤速效钾含量主要集中在坡上位和坡下位较高,而pH主要集中在坡中位较高.土壤脲酶和过氧化氢酶活性表现为坡上位和坡下位较高,蔗糖酶活性坡中位和坡下位较高.通过因子分析将14项土壤指标分为5个公因子,即土壤肥力、水分、结构、养分和生物学因子.利用土壤质量指数分析坡耕地耕层特征发现,免耕一年后各土层坡下位土壤质量指数高于坡上位和坡中位,免耕两年后各土层为坡中位和坡下位土壤质量指数高于坡上位,说明坡下位形成相对平衡和较高肥力质量的土壤.与免耕前相比,经两年免耕后坡中位土壤质量得到改善.
重庆江津区土壤- 稻米中硒和重金属的积累及迁移特征
【目的】为了解重庆江津区土壤-稻米系统中硒和重金属的含量及迁移特征,明确土壤硒与重金属元素的相互关系.【方法】选择江津区水稻生产规模较大4个镇,于水稻收获季节布点采集水稻及根系表层土壤,测定土壤-稻米中硒和重金属的含量. 【结果】江津区受试区域88.9 %土壤硒含量达足硒和富硒水平,59.3 %稻米达到富硒大米的标准.土壤与稻米中的Se和重金属Cd、Pb、Cr、As、Hg的相关系数分别为0.045、- 0.118、0.132、0.102、0.371**( P < 0.01) 、0.102,土壤中As与稻米中As含量成极显著正相关关系.稻米对硒和重金属富集能力为: Cd > Se > Hg > As > Cr > Pb.【结论】江津区具有开发富硒稻米的潜力,但研究区内水稻对Cd和Se的富集能力较强,存在潜在重金属污染,要充分利用研究区土壤硒资源,生产安全且富硒的稻米,需要解决Cd超标的问题,同时要密切关注土壤As的污染情况.
生态脆弱区生态安全格局构建研究
构建生态脆弱区生态安全格局对维护区域生态安全至关重要。传统的生态安全格局构建多以静态生态指示因子为基础指标,对重要物种的迁徙过程考虑较少,容易忽略生态服务和物种丰富度较低、但对物种迁徙具有重要意义的区域,造成栖息地功能性丧失。因此,以日喀则市为例,基于生境适宜性评价进行生态源地识别,从地形、土地利用等方面构建生态阻力评价指标体系,应用最小累积阻力模型(MCR)识别生态廊道,并将生态廊道与阻力脊线的交点作为生态节点,进而结合生态服务空间特征构建生态安全格局。结果表明:(1)生态源地以草地、未利用地、水域和林地为主,面积8.3万km~2,主要集中在日喀则南部沟谷地区、中部雅江河谷地区和北部高山地区;(2)生态廊道累积长达5135 km,主要沿河流或者山体呈网状分布;(3)生态节点主要分布在南部边境地区,用地类型以未利用地为主,是未来需要加强保护的关键区域;(4)建议构建"两屏-一流域"的生态安全格局,保障全市生态安全。该区域总面积5.17万km~2,约占市域总面积的29%,能够支持12种物种栖息及迁徙,并分别保护了全域72.0%的水源涵养极重要区、69.9%的土壤保持极重要区、57.5%的防风固沙极重要区和99.6%的碳固定极重要区。生态廊道和生态系统服务相结合构建区域生态安全格局可为脆弱区生态系统和物种保护提供决策工具。
电力市场环境下工业需求响应技术的应用与研究综述
工业需求响应(industrial demand response,IDR)的巨大潜力将更有助于可再生能源在新型电力系统建设中发挥关键作用。因此,将从资源、市场和策略三方面系统回顾电力市场环境下IDR的应用与研究。首先,对工业需求响应的贡献与基本概念进行了介绍,阐述了电力市场环境下工业需求响应的总体框架;并在此基础上建立IDR资源库,考虑生产流程与需求响应方式,总结了具有需求响应潜力的主要工业类型。然后,理清了IDR的可用范围,包括电能量、调频、备用及调峰市场,并整理了IDR领域的运行优化策略与风险管理手段,以管理工业用户的潜在风险。最后,选取美国PJM和澳大利亚地区的电力市场,总结其需求响应发展现状及最新政策,并结合我国各省市的工业需求响应特点及差异,分析了IDR发展的挑战。
多端口混合直流断路器特性分析及其仿真研究
多端口混合直流断路器是一种可同时保护多条线路,且投资成本相对较低的新型断路器拓扑,在多端直流配电系统中具有广阔应用前景。文中针对晶闸管换流式多端口混合直流断路器进行研究,介绍了其用于N条线路保护的拓扑图,详细分析在正常运行、故障运行以及重合闸运行时断路器的保护动作过程及电路换流状态。最后,在PSCAD/EMTDC软件内搭建了三端MMC直流输电系统仿真模型,通过分析断路器在故障点的故障切除特性,验证了多端口混合直流断路器拓扑结构的可行性和有效性。
基于鲁棒能量模型LS-TSVM和DGA的变压器故障诊断
鲁棒能量模型最小二乘双支持向量机作为最小二乘双支持向量机(LS-TSVM)的改进算法,训练速度快、鲁棒性好且泛化能力强。将其引入到变压器故障诊断中,并提出一种鸡群算法优化鲁棒能量模型LS-TSVM的变压器故障诊断模型。在该模型中,结合二叉树和鲁棒能量模型LS-TSVM构造多类分类器用于变压器故障类型识别,并采用搜索性能较强的鸡群算法对鲁棒能量模型LS-TSVM的参数进行优化,以使模型的诊断性能达到最佳。基于DGA的变压器故障诊断实例表明,该方法故障诊断模型精度高,诊断效果优于PSO-SVM模型。
山区县域洪水预测研究——以阳朔县为例
山区县域的洪水灾害是我国防洪减灾体系中的薄弱环节。为提升洪水预测的准确性,以桂林阳朔县为例,基于HEC-HMS和InfoWorks ICM模拟平台,构建田家河流域的水文水动力模型。利用2017- 2022年间多场洪水数据对模型进行率定和验证。在此基础上,根据田家河与漓江的洪峰遭遇,预测12种不同洪水重现期组合的情景工况,并对每种情景下的淹没耕地面积、村庄数量、旧城区淹没面积以及新城区淹没面积进行统计和分析。研究结果表明:(1)遇龙河沿岸受灾情况受其上游暴雨洪水的影响,田家河流域洪水重现期T_(TJH)=50 a时,淹没耕地面积将超过8.15 km~2,沿途受影响村庄超过27个;(2)旧城区主要受漓江过境洪水的影响,漓江洪水重现期T_(LJ)=20 a时,漓江水位漫堤行洪,西街将处于1~2 m的水深之中;(3)新城区对田家河流域及漓江洪水都表现出较高的敏感性,当洪水等级超过T_(TJH)=10 a且T_(LJ)=20 a或者T_(TJH)=20 a且T_(LJ)=10 a时,新城区将会遭遇较严重的洪灾。研究结果可为山区县域洪水预测提供参考。
电力系统运行可靠性最优控制
电力系统的运行面临着许多不确定性. 如何保证电力系统高可靠运行的同时最大程度地节省运行成本, 始终是调度运行人员关心的问题. 为此提出运行可靠性最优控制的概念、模型和算法. 目的是寻找系统最优运行点以协调运行可靠性成本和效益, 为调度员提供在线的辅助控制策略. 模型以最小化期望社会成本作为优化目标, 以发电机有功出力、发电母线电压幅值和无功源的无功出力作为控制变量, 以初始点的潮流约束作为约束条件, 采用改进的粒子群智能优化算法进行求解. 算例采用IEEE RTS-79测试系统和中国西南某省实际系统比较运行可靠性最优控制、最优潮流和安全约束最优潮流的控制效果, 表明该文所提模型和算法的有效性
基于已知信息约束的重磁三维反演在深部磁铁矿勘查中的应用———以安徽泥河铁矿为例
安徽泥河铁矿是一个典型的玢岩型铁矿,矿体埋深大,在地表产生的重磁异常幅值较小。为评估重磁资料精细处理与三维反演在磁铁矿深部勘查中的应用效果,选择泥河铁矿开展基于已知信息约束的重磁反演试验:首先通过模型试验对比了不同已知信息约束条件下的三维反演效果,然后通过针对性的位场分离方法提取了泥河铁矿的剩余重磁异常,将已知的地表地质信息转化为物性信息,构建了剩余密度和磁化率参考模型,用以约束重磁三维反演。根据反演所得密度体及磁化率体的三维分布模型,结合物性与岩性之间的关系,确定了泥河铁矿体的三维空间形态,该结果与地质勘探结果基本吻合。研究结果表明,基于已知信息约束的重磁三维反演,可以大幅提高反演结果的可靠性,对于高磁高密度的磁铁矿而言,是寻找和刻画深部磁铁矿体的有效方法。
贺兰山不同海拔土壤团聚体碳氮磷含量及其化学计量特征变化
探究干旱半干旱区山地森林生态系统不同海拔土壤养分在团聚体中的分布规律,可为理解脆弱山地生态系统养分循环提供理论依据。本研究以贺兰山不同海拔(1380 ~ 2438 m)土壤为对象,分析0~20 cm土层团聚体分布及其稳定性、不同粒级团聚体有机碳、全氮、全磷储量及其化学计量特征。结果表明:随海拔升高贺兰山主要土壤团聚体由微团聚体(0.25~0.053 mm)转变为大团聚体(> 0.25 mm),平均重量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)在高海拔样地(2139~2248 m)显著高于低海拔样地(1380 ~ 1650 m) 。各粒级团聚体有机碳、全氮含量和储量随海拔升高呈增大趋势;全磷含量随海拔升高呈波动趋势,且在各粒级团聚体分布均匀。大团聚体和微团聚体对土壤养分具有更高的贡献率,各粒级团聚体比例是影响土壤养分的关键因素,大团聚体和微团聚体是土壤养分的主要载体。各粒级团聚体C ∶ N在不同海拔变化不显著,C ∶ P和N ∶ P在中高海拔显著高于低海拔。贺兰山中高海拔的表层土壤具有更高的养分储量,较高含量的大团聚体和微团聚体有助于有机碳和养分的固持,低海拔土壤氮素限制高,在森林培育过程中可通过适当添加氮肥以改善低海拔土壤全氮状况。
南疆西部干旱区两次极端暴雨过程对比分析
利用常规气象观测资料、NCEP再分析资料、ERA5分析场数据等资料,对南疆西部两次极端暴雨过程的环境条件和形成机理进行对比分析,以更深入理解南疆极端降水特征和产生机制。两次过程分别发生在春季和夏季,高层环流存在显著差异,南亚高压分别呈东部型和双体型,但配合中层的“阶梯槽”形势,均为极端降水提供了特殊有利的环流背景。低空700~850 hPa偏东急流是南疆西部极端降水发生的重要天气系统,其不但是暴雨发生地主要水汽通道,还与地形形成强烈辐合,是极端降水重要的触发和水汽集中机制。引入二阶湿位涡对两次暴雨过程的非均匀特征及可能产生机制进行了对比分析。结果表明,二阶湿位涡高值区与降水的发展演变呈现较高一致性,二阶湿位涡主分量包含对流稳定度与绝对涡度垂直梯度的耦合,体现极端降水大气的主要动热力结构特点:发生在2021年6月15~16日的夏季过程,极端降水区主要位于昆仑山沿线,与塔里木盆地南侧强烈的低层气旋性旋转有关,旋转促进水汽快速集中,垂直方向表现为中层负涡度叠加于正涡度之上,垂直涡度梯度显著,同时水汽抬升凝结,中层大气加湿加热,对流稳定度在垂直方向非均匀性增强,两种垂直梯度结构均有助于垂直运动增强,促进极端降水形成;发生在2020年4月17~24日的春季过程,降水主要位于南疆西部喇叭口地形区,“阶梯槽”形势造成的越山干冷气流和塔里木盆地的偏东暖湿气流辐合,形成中层正涡度带,激发上升运动,是极端降水的主要成因。
可消除无功振荡的分布式电源本地电压控制策略
为了消除分布式电源本地电压控制中潜在的无功振荡,提出了一种新的本地电压控制策略,并给出了相关控制参数的整定方法。首先,分析了分布式电源本地电压控制中无功振荡的特点,在此基础上引入阻尼系数和缓冲系数,提出了一种新型分布式电源的本地电压控制策略。然后,给出了阻尼系数和缓冲系数整定方法,分析了阻尼系数与控制系统稳定性的关系,并且基于蒙特卡罗模拟法提出了阻尼系数的选取方法。以IEEE 33测试系统为算例,验证了所提出方法的有效性。算例结果显示,阻尼系数和缓冲系数的选取可以显著影响控制系统的稳定特性,合理选取控制系统参数有利于提高本地电压控制系统的控制性能,不合理的参数有可能使系统一直处于振荡状态。
气候变化和人类活动对西南喀斯特地貌区植被NDVI变化相对作用
定量厘定气候变化和人类活动对西南喀斯特地貌区植被NDVI变化的相对作用,可为揭示喀斯特地貌区植被NDVI时空演变特征及其驱动机制提供依据。以MODIS NDVI、SRTM DEM、基于站点的气象数据为数据源,建立Theil-Sen Median斜率估计、残差分析、相对作用分析等多数学模型,分析了2001-2019年西南喀斯特地貌区气候变化和人类活动对植被NDVI变化的相对作用,揭示植被NDVI与降水、气温、相对湿度和日照时数的相关性。结果表明:研究时段内西南喀斯特地貌区植被NDVI总体上呈上升态势,植被NDVI变化趋势呈现明显的空间异质性,植被NDVI增加的区域面积远大于减少的区域面积;研究区植被改善和植被退化均受人类活动的主导。研究时段内西南喀斯特地貌区植被NDVI与降水、气温以及相对湿度整体呈正相关,相关程度依次递减,与日照时数呈负相关。综上可知,研究时段内西南喀斯特地貌区植被覆盖呈改善态势,人类活动可被认为是影响西南喀斯特地貌区植被NDVI变化的主要驱动力,植被NDVI与降水、气温、相对湿度和日照时数的相关系数在空间上呈现明显的异质性。
太行山不同林型枯落物持水性及生态水文效应研究
研究了太行山不同林型枯落物物持水性及生态水文效应,结果表明:(1)灌丛和混交林未分解层占总厚度的一半以上,阔叶林和针叶林半分解层占总厚度的一半以上;枯落物总蓄积量大小排序为针叶林>混交林>阔叶林>灌丛,不同林型半分解层蓄积量均占总蓄积量一半以上,表明了高海拔枯落物分解速度比低海拔枯落物分解速度快。 (2)不同林型枯落物半分解层和未分解层最大持水量、最大持水率、有效拦蓄率、有效拦蓄量和自然含水率随海拔的增加而增加,基本表现为针叶林>阔叶林>混交林>灌丛,并且未分解层高于半分解层;针叶林枯落物有效拦蓄能力最强,灌丛最弱,即高海拔拦蓄能力较强,低海拔较弱。(3)土壤容重随着海拔的增加而降低,依次表现为灌丛>混交林>阔叶林>针叶林;土壤总孔隙度、非毛管孔隙度和毛管孔隙度随海拔的增加而降低,其中毛管孔隙度在不同林型差异均不显著(p>0.05);土壤饱和含水量、有效调蓄空间、最大持水率、最大持水量和有效持水量随海拔的增加而增加,依次表现为针叶林>阔叶林>混交林>灌丛。(4)不同林型初渗速率与稳渗速率存在较好的幂函数关系,相关性分析结果显示土壤渗透性能与总孔隙度和非毛管孔隙度均为极显著正相关关系(p<0.01),其中,非毛管孔隙状况对土壤渗透性的影响更为显著。综合分析表明:太行山森林水源涵养能力随海拔的增加而增加。
不同退耕年限干旱绿洲植被群落及灰棕漠土特性变化
为了探讨不同退耕年限对植被恢复及土壤特性的影响,选择民勤绿洲不同年代退耕地(1,2,4,8,13,20,30,40年)和耕地(对照CK)为研究对象,运用时空替代法,测定并系统分析其植被组成、土壤理化特性、土壤微生物特性和土壤酶活性。结果表明:在40年退耕地植被自然演替过程中,9个样地(包括一个CK)的所有样方中共出现43种植物,植被群落由一年生草本植物逐渐演替为单一的灌木,表现出较强的连续性与递进性。随着退耕年限的增加土壤含水率呈先降再升后降的趋势,总体呈倒"N"字型变化。土壤容重总体表现为逐渐减小;土壤粒径变化规律不明显,各样地细砂粒占比最大,黏粒最少;土壤全氮、速效钾、土壤有机质含量及土壤微生物量碳呈先上升后下降趋势,速效磷含量变化不明显,但是变化幅度较大;细菌与放线菌数量不同程度的减少,细菌是土壤中主要的微生物类群,最大数量达到611.46×10~5 cfu·g~(-1);土壤酶活性随退耕年限延长呈波动式下降。随着土层深度增加,土壤容重、土壤养分及土壤微生物总体表现为逐渐减小,表聚现象明显;通过退耕地聚类谱系图可以推断出退耕第4年是民勤绿洲退耕地恢复治理的关键时期。
距离Ⅱ段保护简化整定方法及区域式后备保护方案
分析了传统距离Ⅱ段保护的整定难点,提出了仅按照灵敏性要求计算定值的简化整定方法。该方法不要求与相邻设备配合整定,因此降低了整定计算的复杂性,并保证了距离Ⅱ段的速动性。针对上述整定方法可能存在的失去选择性问题,提出了区域式后备保护方案,利用本站及相邻变电站传统距离保护的启动信息,构成逻辑判据,保证简化整定下的距离Ⅱ段保护的选择性。该方案不仅能正确识别故障位置,加速后备保护动作,并且具有一定的容错能力,能够应对通信故障、元件信息失效等继电保护系统的N-1问题,并由于判据仅利用有限广域的开关量信息,因此没有数据同步的问题。算例分析表明,传统距离Ⅱ段保护的简化整定方法结合区域式后备保护方案,能使原本具有矛盾、制约关系的选择性、灵敏性和速动性实现和谐统一。
围封对内蒙古典型草原与荒漠草原植被-土壤系统碳密度的影响
草地生态系统是巨大的碳库,在全球碳循环中起着重要的作用。该研究以内蒙古中温带草地区典型草原和荒漠草原为研究对象,测定了两种草原类型围封与放牧后地上生物量碳密度、地下生物量碳密度和土壤碳密度,探讨围封对两种草原类型植被-土壤系统碳密度的影响。结果表明:(1)围封显著地增加了典型草原地上和地下生物量的碳密度,对荒漠草原地上生物量碳密度增加影响显著,对地下生物量碳密度增加影响不显著;(2)围封显著地增加了典型草原土壤碳密度,使荒漠草原土壤碳密度有增加的趋势,但影响不显著;(3)典型草原围封样地地下生物量和土壤碳密度的垂直分布显著高于放牧样地,而荒漠草原围封样地地下生物量和土壤碳密度的垂直分布与放牧样地的差异不显著;(4)围封分别提高了典型草原和荒漠草原植被-土壤系统碳密度的2.2倍和1.6倍,典型草原和荒漠草原分别有超过65%和89%的碳储存在土壤中,两种草原类型的地下生物量碳库均占总生物量碳库的90%以上。研究结果表明围封能够有效地增加草原生态系统的碳储量。
真三轴压缩下砂岩的能量和损伤分析
为了探究真三轴压缩下砂岩的能量和损伤演化规律,利用自主研发的真三轴扰动卸荷岩石测试系统进行真三轴一次加卸载试验和真三轴压缩试验,对真三轴压缩应力-应变演化规律进行研究,探讨三向主应力加、卸载的对岩体的影响,利用图形面积积分法分别计算了真三轴压缩的弹性能密度、耗散能密度与输入能密度,分析三者随最大主应力卸载水平增加的规律及其相互之间的关系,进一步研究真三轴压缩过程中损伤演化规律,并对冲击地压倾向性判定条件弹性能量指数进行讨论。研究结果表明:真三轴压缩下最大主应力增大,使砂岩内部应力调整,从而引起中、小主应力方向应变变化,从能量角度定义该现象为能量"诱增";划分了三个方向主应力加、卸载的种类,将加载分为损伤加载(最大主应力加载)与保护加载(中、小主应力加载);将卸载分为常规卸载(最大主应力卸载)与损伤卸载(中、小主应力卸载);真三轴压缩下中间主应力方向约束应力较大,使得该方向"诱增"弹性能密度比例高于最小主应力方向"诱增"弹性能比例;真三轴压缩下最大主应力方向应力提升,砂岩的弹性能密度、耗散能密度均与输入能密度之间存在线性函数关系,提出了真三轴压缩的能量分析方法,进一步得到了砂岩的储能极限,与单轴压缩相比,其储能性有较大提升;真三轴压缩下砂岩损伤变量在塑性阶段之前岩石损伤呈近似线性变化,随着最大主应力增加,损伤变量呈非线性演化趋势。