mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
直流电网阻抗建模与振荡机理及稳定控制方法
维持直流母线电压稳定是直流电网高效、安全、稳定运行的前提。多个电压源变换器(Voltage Source Converter,VSC)经下垂控制接入直流电网,下垂控制等效于在VSC直流端口增加虚拟电阻,实现多VSC之间的功率分配的同时增加了系统阻尼。但研究发现,采用直流电压下垂控制的VSC,其输出阻抗会在电压控制带宽外呈现负阻性,该负阻抗会与线路阻抗、负载输入电容及恒功率负载(Constant Power Load,CPL)相互作用,引起直流系统振荡。针对此问题,建立了典型的单母线直流电网系统小信号模型,分析了直流系统的稳定性。提出一种虚拟阻容性阻抗的稳定控制方法,使得VSC输出阻抗在电压控制带宽外保持较大的正阻性,抑制直流系统的振荡。同时所提方法能够增大VSC直流端口的容性阻抗,增强直流系统的惯性,提升母线电压抗负载波动的能力。最后,仿真验证了所提控制方法的正确性和有效性。
利用前积角“玫瑰花”图判断前积体主物源方向
在根据前积反射结构进行物源方向判别时,更多的是依靠观察大量地震剖面进行的定性判别,没有一套直观、可操作的方法和流程。为此,借鉴构造解释中“玫瑰花”图的制作原理,提出了判别前积体主物源方向的前积角“玫瑰花”图,并归纳、总结了前积角“玫瑰花”图的作图思路和方法流程,包括前积体中心点的确定、正北基准剖面前积角测量、与基准剖面平行方位前积角测量、基准方位前积角计算、旋转基准剖面求取其他方位前积角、成图等6个步骤。利用前积角“玫瑰花”图对渤海湾盆地BZ12构造区前积体的主物源方向进行了分析,结果表明,前积体Ⅰ、Ⅱ的主物源方向分别为10°~20°、340°~350°,表明两者源自不同的物源体系。
区域储能站参与扰动平抑的配电网多时间尺度自律策略
为降低新能源发电随机不确定性导致配电网对主电网的强烈功率扰动,提高电力系统新能源多层次有序消纳能力,提出了新能源配电网利用储能站及可控资源实施区内自律管控的输配协调消纳策略。阐述了配电网自律运行实施策略,分别从短、中及长时间尺度建立描述配电网区域自律运行指标及相关计算方法。提出短时间尺度储能站功率扰动的平抑策略及基于储能、需求侧响应和网络重构手段的中、长时间尺度配电网自律运行策略。为合理调节储能站荷电状态,提出改善荷电状态的区域储能电站修正策略。以河北省某区域配电网为算例进行仿真分析,结果证明了所提方法的有效性及合理性。
利用扩增片断长度多态性技术分析长江刀鲚的遗传多样性
利用AFLP技术对我国长汀南京潜州江段捕获的野生刀鲚(Coilia nasus)资源的遗传多样性进行了分析.筛选出扩增片段多、条带清晰的3对EcoR I/Mse I引物组合,在34尾个体中共扩增出118条清晰的片段,分子量大小在200～1500bp之间,其中多态位点67个,多态性比例为56.78%.种群Nei基因多样性指数为0.2183,Shannon多样性指数为0.3204;种群内遗传距离在0.1263～0.4012之间,显示目前长江刀鲚野生群体的遗传多样性比较丰富.
区域电力系统复合储能发电系统容量优化
为提升区域发电系统风电、光伏等新能源占比,在阶梯碳价机制下,提出一种含复合储能的发电系统容量双层优化配置模型,利用电池储能配合抽水蓄能进行大规模充放电,实现系统效益最大化。上层以系统投资回收期最小为目标,下层以年运行效益最大为目标,并利用改进灰狼算法求解所构建的双层模型。结果表明,所提模型能在提升发电系统的售电收益和新能源的配置规模的同时,提升系统的环保性。
适用于多端柔性直流电网的潮流控制器
多端柔性直流电网以优良的性能在清洁能源消纳方面发挥了重要作用,但其潮流难以灵活控制,需引入潮流控制器来改善潮流分布。对此,提出了一种适用于多端柔性直流电网的新型直流潮流控制器,其具有配置成本低、调节范围广和运行损耗小的优势。潮流控制器利用全控型开关动态投切电容、电阻来改变线路等效电阻,实现了潮流控制功能。此外,设计了含电压限制环节和电流差增益环节的控制系统,降低了拓扑的配置成本和运行损耗。最后,通过电磁暂态仿真与低压物理试验验证了所提直流潮流控制器的有效性与可行性。
气体绝缘输电线路用C_3F_7CN/CO_2混合气体与环氧树脂相容性试验
气体绝缘输电线路(GIL)中气体与固体绝缘材料的相容性表现为:两种材料长期接触后导致的绝缘性能变化以及气体成分和固体材料的改变。作为目前有潜力替代SF_6的环保绝缘气体,C_3F_7CN/CO_2混合气体与GIL内使用的环氧树脂材料之间的相容性亟待研究,因相容性不良可能引发设备的绝缘故障。该文提出C_3F_7CN/CO_2气体与环氧树脂相容性的评价方法,搭建气固相容性试验平台,在不同温度下进行C_3F_7CN/CO_2与环氧树脂的热加速试验,并设置惰性气体He和SF_6作为对照试验组。比较试验前后环氧树脂的介质损耗、沿面闪络电压、表面形貌与气体成分,发现不同试验组中的环氧树脂沿面绝缘性能均未下降;仅当试验温度为160℃时,C_3F_7CN/CO_2中检测出少量的C_3F_6和C_3F_7CN三聚体,推测此条件下环氧树脂与C_3F_7CN发生了化学反应,但并未对环氧树脂的绝缘性能产生影响。试验结果表明,在GIL正常运行条件下,C_3F_7CN/CO_2与环氧树脂具有较好相容性,与SF_6与环氧树脂的相容性相当。
宝鸡市河流表层沉积物重金属空间分布、风险评价及源解析
为揭示宝鸡市区渭河干支流河流表层沉积物中重金属的分布特征及其对环境风险的影响,采集9条河流表层沉积物样本103个,测定Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb 8种重金属元素含量,分析重金属空间污染特征及来源,采用地累积指数法(Igeo)和潜在生态风险指数法(RI)进行风险评价。结果表明: Ni、Cu、Zn、As、 Cd含量的平均值分别超出陕西省土壤环境背景值的1.10、2.64、7.11、3.44和15.43倍;对比《土壤环境质量标准》(GB15618 - 2018),Cu、Zn、As、Cd、Pb均值超标率分别为10.67%、89.32%、100%、88.34%、0.97%。各重金属元素在空间上分布有明显的差异性,Pb、Ni、Cu的高值点均出现在渭河北岸,Cr、As、Mn、Zn、Cd在渭河以南含量偏高; Igeo评价表明Cd为偏重度污染,Zn为中度污染,As为偏中度污染,Cu为轻度污染; RI值为566.10,研究区整体为强生态风险程度。Ni、Cu、Zn和Cd来源于工业源,Cr、Mn来源于自然源,Pb来源于交通源,As来自农业源。
长江如皋段的浮游动物群落结构及其与水环境因素的关系
为了解长江如皋段水体中浮游动物群落的结构,在长江如皋段长青沙岛和民主沙岛附近水域中,共布设9个采样断面、22个采样点,分别于2021年5月、6月和7月中旬,开展了浮游动物野外调查,采集了浮游动物和江水样品,并进行了浮游动物物种鉴定和水样测试分析;利用Shannon-Wiener指数、Pielou均匀度指数、Simpson优势度指数和Margalef丰富度指数,研究长江如皋段中的浮游动物群落的多样性;采用单因素方差分析方法,分析各采样日水体理化指标值的差异性;采用相关分析方法,分析浮游动物密度值、生物量值与水体理化指标值的关系;采用典范对应分析方法,分析17种浮游动物生物量与水体理化指标值的关系。研究结果表明,调查期间,在长江如皋段,共记录浮游动物30属39种,其中,枝角类的物种数量最多,浮游动物群落有8种优势物种;长江如皋段的浮游动物群落的多样性水平总体较高,5月和7月采样日浮游动物群落的多样性水平高于6月采样日;浮游动物密度以原生动物密度和轮虫密度为主,6月采样日的浮游动物密度明显偏大;浮游动物生物量以轮虫生物量和枝角类生物量为主,6月采样日的浮游动物生物量明显大于5月和7月采样日;水体中的总磷含量、磷酸盐含量和氨氮含量是影响浮游动物密度和生物量的主要影响因素。
吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油录井响应及"甜点"快速评价技术
混积型页岩油岩性复杂、矿物类型多、"甜点"横向变化快,常规测井对岩性、物性及含油性响应不敏感,而核磁测井需要岩石物理实验标定,解释周期长,尚缺乏有效的现场"甜点"快速评价技术。针对上述问题,以准噶尔盆地吉木萨尔凹陷芦草沟组页岩油储层为例,以核磁测井解释为依据,研究气测、碳酸盐矿物、钻时等录井资料对混积型页岩油岩性、物性和含油性的响应特征,明确内在联系,优选敏感参数,实现页岩油储层参数和"甜点"的快速评价。研究表明:混积型页岩油岩性、物性及含油饱和度在录井资料上均有明显响应,其中,碳酸盐含量和白云石占比能有效反映粉砂岩、云质粉砂岩、砂屑白云岩、泥晶白云岩和云质灰岩等主要岩性,碳酸盐含量、全烃/钻时对孔隙度反映敏感,碳酸盐含量、湿度比和全烃对含油饱和度敏感。基于录井敏感参数的孔隙度和含油饱和度解释模型,精度可达71.0%,与核磁测井相比,Ⅰ类油层"甜点"识别率超90%,能够实现随钻过程中页岩油"甜点"的快速准确评价。研究成果对提高混积型页岩油水平井"甜点"钻遇率及降本增效有指导意义。
丹江口水库淅川库区大气氮湿沉降特征
大气氮沉降是除河流输入外水库水体重要的外源氮输入途径。以丹江口水库淅川库区为研究区,于2018年11月至2019年10月在库区周边设置了6个采样点,采集并分析了库区大气氮湿沉降样品,探讨氮湿沉降的时空分布特征以及对水库水体外源氮输入的贡献。研究结果表明,研究区大气氮湿沉降量为24.21 kg hm~(-2) a~(-1),其中氨氮占比(47.45%)为最大,有机氮占比(36.34%)次之,硝氮占比(16.21%)最小。硝氮湿沉降量在空间上表现出显著差异性。氨氮、有机氮湿沉降量的季节差异显著,氨氮是以夏季最高,秋季次之,冬季最低,而有机氮是以秋季最高,夏季次之,冬季最低。氨氮、硝氮、有机氮湿沉降量之间存在显著相关性,氨氮、有机氮湿沉降量与降水量之间存在显著相关性。总氮、氨氮湿沉降量分别为1321.98 t/ a和627.34 t/ a,分别占河流总氮、氨氮入库量的10.82%、34.85%。研究结果可为探索有针对性的库区水体氮污染控制途径提供重要理论基础。
1980-2020年永定河流域景观格局动态变化及驱动力分析
为研究高原-山区-平原-滨海生态要素梯级流动特性的流域景观格局动态变化规律,以永定河流域1980-2020年7期Landsat遥感影像为主要数据源,综合运用景观面积动态分析、景观格局指数和数理统计等方法分析了近40年来永定河流域景观格局演变特征,并揭示其驱动因子。结果表明:1)1980-2020年流域土地利用类型以耕地、林地、草地为主,面积占比约90%;近40年,耕地、草地面积分别减少1 376.38、463.42 m~2,建设用地、林地面积增加,综合土地利用动态度在2015-2020年变化最大。2)在类型水平上,建设用地斑块破碎程度明显降低,其余用地类型变化不明显;景观水平上,香农多样性指数(SHDI)由1.29增至1.35,香农均匀度指数(SHEI)由0.67增至0.75,景观整体结构趋向复杂,异质性增加,团聚程度下降,景观破碎化加剧。3)流域景观格局变化受社会经济因素、自然因素和政策因素共同影响,其中社会经济发展为主要驱动力,经济发展和城乡人口结构变化是景观格局变化的主要驱动因子。
不同土地利用方式下有机质含量的高光谱反演
【目的】在三峡库区王家沟小流域,研究不同土地利用方式对SOM含量反演精度的影响。【方法】利用来自园地、旱地、水田3种土地利用类型土壤样本的有机质含量及高光谱数据,构建了不同土地利用方式下的土壤有机质含量反演模型。【结果】不同土地利用方式下的土壤有机质反演模型精度并不相同:水田土壤有机质含量反演模型精度最高(总相关系数为0.838,标定集和验证集的相关系数分别为0.865和0.776);旱地有机质含量反演精度居中,总相关系数为0.781;园地土壤标定集和验证集中土壤有机质预测值和实测值之间也具有显著的相关性,但其精度最低(总相关系数为0.700) 。混合来自园地和旱地两种土地利用方式的土壤样本建立的紫色土土壤有机质含量反演模型精度(总相关系数为0.528)低于单一土地利用方式的土壤有机质含量反演精度。【结论】与土壤类型相比,有机质含量的反演精度对土地利用方式更为敏感。考虑土地利用方式的影响,有助于提高土壤有机质含量反演精度。
储能支撑光伏参与电网一次调频的优化控制策略研究
针对通过电力电子接口并网的光伏发电不具备调频能力的问题,提出了储能支撑光伏参与电网一次调频的优化控制策略,以提升高比例光伏接入电网时的频率稳定性。首先提出一种跟随系统出力及频率偏差变化的光伏可变减载调频策略,然后又提出了基于SOC和调节因子反馈的储能自适应控制策略。其中:下垂控制基于Logistic函数,利用SOC分区进行自适应调节,在充放电区间内各设置一个函数;正、负虚拟惯性控制利用频率偏差变化函数作为调节因子,结合频率变化率及SOC变化特点进行设置。在频率变化初期,由储能提供惯性响应,光伏利用可变减载运行和储能联合参与一次调频,从而实现储能支撑光伏并网的频率稳定性。利用在PSCAD中搭建的模型进行仿真验证表明,文章所提出的策略能够发挥储能和光伏综合调频潜力,提升系统频率稳定的支撑能力。
不同环境背景下的艾比湖区域土壤水盐差异性特征研究
由于不同的环境背景下环境机制不同,所以导致了水盐(主要指水分、盐分)空间变异存在很大差异,在此背景下分析艾比湖地区含水量与含盐量空间变异,有助于更加合理的了解土壤含水量与含盐量一体化规律。以艾比湖为中心把艾比湖区域分为三个靶区:绿洲、荒漠、湖区,运用统计学方法,分析三个区域的土壤水分、盐分差异性特征。结果表明:绿洲、荒漠、湖区这三个区域表层土壤盐分积聚严重,其含盐量大小依次为:荒漠→绿洲→湖区,而含水量却相反;绿洲、荒漠和湖区土壤含盐量的变异系数均在85% ~ 150%之间,属高强度变异,含水量变异系数均介于55% ~ 75%之间,属中强度变异。说明荒漠区域盐分含量的水平分布不均匀,空间异质性较强;而水分含量的水平相对较为均匀,空间异质性较弱。绿洲、荒漠、湖区土壤层10~20 cm与20~40 cm土壤层含盐量的存在显著性相关性(p<0.01),即绿洲的相关系数0.913,荒漠的相关系数0.966,湖区的相关系数0.941,绿洲与湖区土壤表层与亚层含水量存在显著性相关性(p<0.01)相关系数分别为0.851和0.908。说明绿洲与湖区土壤层0 ~ 10 cm与10 ~ 20 cm土壤含水量存在水分转移现象,荒漠区域这种现象不明显,可能与沙漠炎热地表环境和土壤性质等因素有关。研究结果揭示了艾比湖地区不同环境背景下秋季的土壤含水量与含盐量分布特征,为艾比湖地区农作物灌溉管理及土壤盐渍化治理提供了科学依据。
混合十三电平逆变器的倍频调制及功率均衡方法
在逆变器输出电平数目相同的情况下,相比传统级联多电平逆变器,直流侧电压比为1:1:1:3的混合十三电平逆变器拓扑能够减少使用的直流电源和开关器件数量。为解决该拓扑级联单元间输出功率不均衡的问题,并实现倍频调制提高等效开关频率,提出一种在高压单元采用阶梯波调制、低压单元采用融合载波移相和载波移幅的混合倍频调制策略和该策略下的功率均衡控制方法,从而实现了全调制度范围内4个单元之间的输出功率均衡以及3个低压H桥单元之间开关损耗的平均分配,同时保证高压单元功率器件工作在基波频率状态,降低损耗,且逆变器输出电压波形具有3倍频特性。最后通过仿真和实验证明了理论分析的正确性及方案的可行性。
吐木休克构造带构造模型新解
吐木休克构造带位于塔里木盆地巴楚隆起北缘,为巴楚隆起和北部阿瓦提凹陷的分界,其形成与巴楚隆起的成因密切相关,作为克拉通内部发育的大型断裂,其构造活动一直持续至现今,探讨其形成过程及成因机制对于研究克拉通内部构造变形样式及成因具有重要意义。本文立足于前人研究成果和认识,以近垂直于吐木休克断裂带走向的二维地震资料为基础,运用断层相关褶皱理对相应剖面进行了轴面及等倾角域划分及断层识别,刻画了吐木休克构造带的二维几何学特征,并利用三维建模技术建立了其三维几何学形态;利用平衡剖面技术,分析了吐木休克构造带的构造演化,揭示了其运动学特征;结合其运动特征及前人研究成果,探讨了其成因机制。研究认为吐木休克构造带具有多层滑脱的特征,整体上具有西段构造活动强烈,向东逐渐减弱的特征;吐木休克断裂带在各段其构造样式较为一致,为由基底两套滑脱层及反冲断层组成的复合构造楔;构造带初始形成于中晚奥陶世并长期继承性活动,生长地层及地层的缺失情况指示构造带的形成过程可主要分为3个期次,其中以中晚二叠-白垩纪的构造活动最为强烈,为吐木休克构造带的主要形成期,新生代的构造活动具有走滑性质。
基于改进帝王蝶优化算法的特征选择方法
针对帝王蝶优化算法(MBO)全局搜索能力较弱、在迁移过程中容易出现种群多样性减少等问题,文中提出基于柯西变异的差分自适应MBO及其特征选择算法.首先,使用差分进化算法中的变异操作替换MBO的迁移算子,提升全局搜索能力.然后,将自适应调整策略融入MBO的调整算子,改变单一的调整方式.最后,对每次更新的种群进行柯西变异,增加种群多样性.为了验证改进帝王蝶优化算法及其特征选择方法的性能,通过基准函数和UCI数据集两部分实验对其进行测试,结果表明文中算法性能较优.
垄膜沟播与秸秆还田对内蒙古黄土高原玉米农田土壤水分、酶活性及产量的影响
为明确全覆膜垄膜沟播种植和秸秆还田措施下玉米农田土壤保水改土效果及增产效应,在内蒙古黄土高原旱作区对比分析了全覆膜垄膜沟播结合秸秆还田(S+M)、秸秆还田(S)、全覆膜垄膜沟播(M)、秸秆不还田不覆膜(CK) 4种不同耕作方式下土壤水分、酶活性变化规律及玉米产量形成特性。结果表明:全覆膜垄膜沟播种植和秸秆还田均能提高玉米各生育阶段0-100 cm土层土壤含水量,尤以0-20 cm土层土壤含水量差异最为显著,且全覆膜垄膜沟播种植提升效果优于秸秆还田,两者耦合后土壤含水量表现为最大;垄膜沟播和秸秆还田均可显著提高土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性,且随玉米生育期推移,土壤酶活性呈先增加后降低趋势,在大喇叭口期达到峰值;同时,垄膜沟播和秸秆还田均能提高玉米干物质量和产量,由高到低次序为S+M>M>S>CK,与CK相比,S、M、S+M处理玉米产量分别提高11.84%、37.83%、45.13%,全覆膜垄膜沟播结合秸秆还田明显优于其他处理,可作为内蒙古黄土高原旱作区玉米节水增效增产栽培模式。
氮肥对豆茬冬小麦氮素利用及产量的影响
为探明黄淮海地区大豆茬口(S)冬小麦的最佳施氮策略,以玉米茬口(M)为对照,研究了不同施氮水平(0、180、240、300kg·hm~(-2))下大豆茬口对冬小麦干物质积累动态、氮素吸收利用特征及产量的影响。结果表明,与玉米茬口相比,大豆茬口可显著提高不施氮处理下的小麦干物质积累速率及积累量,尤其在生育后期(开花至成熟期);可以提高0和180kg·hm~(-2)施氮水平下冬小麦植株氮素吸收量,成熟期小麦籽粒氮素积累量分别提高了32.1%和9.5%,但当施氮量达到300kg·hm~(-2)后,豆茬小麦的生长及氮素积累均受到显著抑制,总体呈现“低氮促进,高氮抑制”的氮肥效应。两种茬口冬小麦产量均在240kg·hm~(-2)施氮量达到最高;在0和180kg·hm~(-2)施氮量下,大豆茬口较玉米茬口均显著增产(P<0.05,25.8%和13.1%),在240和300kg·hm~(-2)施氮量下,减产幅度分别为5.13%和13.9%,后者差异显著。豆茬小麦的氮肥利用率、生理效率及产量效应均低于玉米茬口。综上,豆茬冬小麦的施氮量应适当低于玉米茬口,黄淮海地区推荐施氮量不宜超过240kg·hm~(-2),采用豆-麦部分替代玉-麦模式种植,可实现该地区减氮增效目标。
渗漏入口大小及形状对拟流场法渗漏探测的影响研究
为深入研究渗漏入口大小及形状对拟流场法渗漏探测的影响规律,通过构建堤坝渗漏数值模型,模拟了拟流场法在实际工程中的探测情况。研究了水库拟流场的基本分布特征,揭示了不同大小及形状的渗漏入口附近的电流密度分布规律,并提出了不同大小及形状的渗漏入口在平行于坝轴线和平行于坝面垂直于坝轴线两个方向上拟流场影响范围及电流密度峰值的经验公式。结果表明:线状渗漏入口的电流密度比相同面积圆形渗漏入口的电流密度小,且线状渗漏入口短边影响范围比相同长度的圆形渗漏入口大,长边影响范围比相同长度的圆形渗漏入口小。研究揭示了渗漏入口大小及形状对测线上电流密度分布的影响规律,可为实际工程探测中利用测线上的电流密度分布情况判断渗漏入口大小与形状提供依据。
四川不同植烟区耕层土壤养分特征及其相关分析
为探明四川不同植烟区土壤养分特征,以四川会理县、盐源县、盐边县等10个植烟区为研究对象,测定了不同植烟区耕层土壤容重、穿透阻力、pH、有机质、全氮、全磷、全钾等理化性质,对不同植烟区耕层土壤养分特征及相关性进行研究。结果表明:(1)四川植烟区耕层土壤容重均值1.10~1.38 g/cm~3,且各植烟区差异不显著;土壤0~20 cm平均穿透阻力均值223.82~1 235.13 kPa。(2)四川植烟耕层土壤全氮和碱解氮总体处于适宜水平,全钾处于缺乏水平,有效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁均处于适宜和丰富水平。其中盐边县、德昌县土壤pH呈中性偏酸,古蔺县、叙永县土壤全钾、全磷含量偏低,德昌县土壤交换性钙、交换性镁含量偏低,盐边县、盐源县、会东县土壤有机质、全氮、碱解氮含量偏低,德昌县土壤全钾含量过高,盐边县、会理县交换性镁含量过高,米易县、德昌县土壤有效磷、速效钾含量偏高。(3)相关分析表明,土壤pH与交换性钙、有效磷,土壤有机质与全氮、碱解氮呈极显著相关。
深层高含硫气井高强度低合金钢油井管技术现状及展望
中国深层高含硫油气资源丰富、潜力巨大,是未来重要的接替资源,但深部油气勘探开发及苛刻服役工况(超高温、超高压、高含酸性气体)对油井管柱强度和抗硫化物应力腐蚀开裂(SSC)性能提出了更高的挑战和要求。油井管柱轻量化和完整性是其安全高效开发的重要保障,这对油井管强度和SSC提出了更高的要求。由于强度升高会导致更高的SSC敏感性,因此强韧性与SSC抗性的匹配成为油井管安全服役的关键。为此,在系统分析钢质油井管的SSC机制及影响因素的基础上,分析了高强度低合金钢抗硫油井管产品体系、材料开发及SSC试验评价的技术现状,展望了未来发展方向。研究结果表明:①钢质油井管发生SSC的本质在于氢与钢中缺陷的相互作用,而冶金因素(如化学元素、显微组织等)决定着钢中缺陷种类、数量及分布;②通过化学成分优化、纳米级析出相调控、夹杂物优化、降低位错密度等方法获得均匀细小的马氏体组织及均匀弥散分布的纳米级碳化物是改善125 ksi (1 ksi=6.895 MPa)钢SSC抗性的有效途径;③传统SSC试验方法已不适用于高强度抗硫油井管的评价,应建立适合于超深井工况的SSC风险分级指标,形成适用于超深井用高强度抗硫油井管的全尺寸SSC评价方法。结论认为:①提出了利用材料基因工程技术加快具有理论意义和应用价值的抗硫油井管成分-组织设计及开发理念;②应持续加快125 ksi抗硫油井管的研发,明确其质量控制体系和应用边界,为深层高含硫气井用高强度抗硫油井管的安全服役提供支撑。
溢流相火山岩定量刻画新尝试—以渤海海域B构造为例
渤海海域B构造古近系广泛发育火山岩,分布广、厚度大的致密火山岩占据了有效的储集空间,降低了海上钻井效率,影响了井位方案的部署,有必要开展快速高效的火山岩定量刻画研究. 研究区主要发育溢流相火山岩,根据溢流相火山岩表现出的特殊的地震反射特征定量刻画. 溢流相火山岩地震相表现为强振幅、强连续,岩石物理特性表现为高速度、高密度,通过建立振幅类属性和已钻井信息之间的关系式定量刻画其展布特征,经验证该方法具有良好的应用效果. 基于溢流相火山岩的定量研究,取得认识: 研究区火山活动始于沙河街组中期,呈“点状”分布,东营组中后期活动性增强,多为连片分布特征.
基于BPNN全空间电阻率反演的覆岩采动裂隙监测研究
覆岩采动裂隙是良好的导水和瓦斯运移通道,为实现覆岩采动裂隙钻孔电阻率法监测数据的全空间电阻率反演,首先在采煤工作面钻孔电阻率法监测的不同阶段构建具有代表性的覆岩采动裂隙的“两带”地电模型,将不同模型下利用有限元方法计算得到的视电阻率数据作为BP神经网络(BPNN)全空间电阻率反演的训练集和测试集。其次,利用测试集对训练好的网络进行全空间电阻率反演测试。然后,构建检验模型对BPNN全空间电阻率反演结果分别与最小二乘法电阻率反演结果和检验模型电阻率数据拟合结果进行对比分析。最后,利用山西某矿9-204工作面覆岩采动裂隙发育最大高度现场实测结果检验BPNN全空间电阻率反演方法的效果。研究表明,在BPNN全空间电阻率反演结果中能够较精确地分辨覆岩采动裂隙发育位置和范围,区分钻孔上、下方覆岩采动裂隙。研究中实现了覆岩采动裂隙钻孔电阻率法监测数据的全空间电阻率反演,研究成果能够为覆岩采动裂隙钻孔电阻率法精确监测提供技术支撑。
频率安全分段控制下轮次切负荷协调优化策略
区外来电和大规模新能源发电比例的迅速提升使得电力系统频率安全问题日益严峻,精准负荷控制为源荷的瞬时平衡提供了新途径。提出了频率安全分段控制下,毫秒级负荷控制(FC-Ⅰ段)和秒级/分钟级负荷控制(FC-Ⅱ段)的用户侧轮次切负荷协调优化策略。根据FC-Ⅰ段控制策略确定的节点负荷控制量,以控制代价最小为目标,以负荷重要程度、负荷控制精确度为约束,基于McCormick松弛和内点法,快速求解该节点下底层用户的毫秒级负荷切除策略;对于FC-Ⅱ段的秒级/分钟级负荷控制,综合考虑FC-Ⅰ段控制后的剩余可控量与用户的参与意愿,建立多用户非合作博弈模型,并采用多目标粒子群优化算法求解秒级/分钟级负荷切除方案。通过实例分析,验证了所提策略的有效性。
考虑多重特征与不确定性度量的综合能源系统负荷预测研究
精准可靠的冷、热、电负荷预测对综合能源系统的优化运行具有重要意义,为有效提取负荷序列间存在的线性、非线性、耦合性以及不确定性等特征,该文提出一种由多元线性回归(MLR)、改进型自适应白噪声完备集成经验模态分解(ICEEMDAN)、长短时记忆(LSTM)神经网络、蒙特卡罗(MC)法相结合的多元负荷预测方法。首先,针对冷、热、电负荷分别构建MLR模型以挖掘线性特征。然后,将残差部分利用ICEEMDAN方法分解,再对重构后同一频段的各负荷残差分量建立LSTM模型,实现对非线性及耦合性的学习。最后,将MLR与LSTM结果叠加得到点预测值。与参照模型中的最优结果相比,该方法下冷、热、电负荷的R2分别提升了0.09%、0.21%、0.40%。此外,为实现对负荷不确定性的有效量化,进一步采用非参数核密度估计与MC抽样结合的方法得到预测区间结果。经算例分析,各负荷的预测区间覆盖率均大于相应的置信水平(95%、 90%、85%),所提方法具有较高的预测精度及可靠性。
裂隙中煤粉运移及解堵可视化物理模拟实验
煤粉在煤储层裂隙中沉积会降低裂隙导流能力,制约煤层气井高效稳产开发。设计了裂隙中煤粉运移及解堵可视化物理模拟实验方案,通过裂隙中煤粉运移可视化物理模拟实验,分析了裂隙不同位置煤粉颗粒沉积面积的变化和沉积形态特征,揭示了煤粉运移、沉积的动态规律;通过裂隙中煤粉解堵可视化物理模拟实验,分析了解堵时间和流速对裂隙中沉积煤粉解堵面积的影响,揭示了煤粉启动、解堵的动态规律。实验结果表明:煤粉颗粒在裂隙不同方向和位置聚集状态不同,裂隙喉道由入口向垂直主运移方向的两端及主运移方向煤粉颗粒沉积面积逐渐减少,支路通道沿主运移方向煤粉颗粒沉积面积逐渐增加。裂隙喉道、支路通道和主路通道处煤粉沉积的形态分别呈鹰嘴状、层状和流线型,其原因是裂隙不同位置对含煤粉流体的阻力不同,导致煤粉在不同位置的沉积形态不同。在相同流速下,随解堵时间增长,煤粉解堵效果越好,但前期解堵面积大,后期解堵面积小,裂隙喉道处煤粉解堵效果明显优于支路通道,其原因是松散、易于解堵的煤粉颗粒会被首先解堵,随时间进行,剩余未被解堵的煤粉颗粒需要更大的启动流速。流速越大,裂隙喉道处和支路通道处的煤粉解堵面积越大,其原因是提升流速能增强煤粉颗粒的流动性。
基于故障全电流多阶突变的换流器并网线路纵联保护
电力电子换流器的引入改变了传统电网的故障特性,当交流线路发生故障后传统差动保护难以满足保护需求,易出现灵敏度降低甚至拒动风险。针对此问题,提出基于故障全电流多阶突变的交流线路保护原理。该保护以故障发生后线路两侧电流波形形变特征、突变特征的规律变化为基础,通过矩阵梯度算法对两侧全电流信号进行突变特征值的提取,即对两侧全电流信号的突变程度进行描述,进而构造纵联保护。相比于传统暂态量的快速保护无须提取固定频段特征,所提方法克服了在短路电流受控情况下利用周期分量算法无法精准提取固定暂态量的问题,相比于直接采用常规暂态信号的保护,具备较好的耐受过渡电阻以及噪声的能力。最后在PSCAD/EMTDC中搭建了换流器并网系统的仿真模型并校验了保护的有效性,所提保护故障识别时间小于7.5 ms,即使在经100 Ω的过渡电阻故障情况下,仍然具有较高的灵敏度,能较好地满足换流器并网线路对保护速动性与选择性的需求。
基于能源路由器的智慧小镇能源互联网分区协同规划
针对常规能源互联网集中式规划难以兼顾多负荷节点导致资源浪费的问题,文章提出一种基于能源路由器的能源互联网分区协同规划方法。首先,提出能源互联网分区协同规划系统结构;其次,以综合负荷矩最小为准则,提出基于改进自组织特征映射神经网络聚类算法进行能源互联网分区及能源路由器选址。在此基础上,构建多能源局域网协同的能源路由器模型,针对各能源局域网的典型日负荷曲线,以投资、运维、碳税年费用最小为目标,以能源路由器配置、电/气/热供需平衡为约束,建立多能源局域网协同的规划模型,采用量子遗传算法求解所建立的规划模型。最后,通过算例分析验证了所提出的能源互联网分区协同规划方法的有效性及经济效益。
基于混合特征选择和IOMA-CNN的变压器故障诊断
为解决变压器油中溶解气体故障特征种类不足和诊断模型准确率较低的问题,提出一种混合特征选择方法。并利用改进光学显微镜优化算法(improved optical microscope algorithm,IOMA)优化卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN),实现变压器故障诊断。首先,基于相关比值法构建30维变压器故障候选特征集,采用混合特征选择方法,通过两次特征选择确定输入集的特征维数。其次,引入Tent混沌映射、自适应t分布变异与动态选择策略改进光学显微镜优化算法(optical microscope algorithm,OMA),提升其寻优性能。然后,利用IOMA算法对CNN模型的学习率、卷积核大小和数量等超参数进行优化。最后,构建IOMA-CNN变压器故障诊断模型并通过算例分析对其性能进行评估。实验表明,所提方法故障诊断准确率达到98.5%。与常规特征选择方法相比,利用混合特征选择方法所选择的输入特征进行故障诊断能够有效提升诊断准确率。相较于其他优化诊断模型,IOMA-CNN具有更高的准确率和更好的稳定性。
长期不同施肥制度下植烟土壤氮组分变化及影响因素分析
探究不同施肥处理土壤氮组分变化及其与土壤化学性质、酶活性和基因丰度之间的关系。试验共设5个处理:不施肥(CK)、无机肥(NPK)、有机肥(OM)、无机肥与有机肥配施(NPKO)和无机肥与冬闲季种植绿肥(NPKG)。结果表明:(1)与CK和NPK相比,OM和NPKO处理显著增加土壤全氮、微生物量氮、可溶性有机氮和硝态氮含量。(2)与CK相比,OM和NPKO处理显著增加土壤中全碳、微生物量碳和有效磷含量;与NPK相比,OM处理对碳组分和有效磷含量提升效果显著。(3)与CK相比,OM、NPKO和NPKG处理显著提高土壤氨单加氧酶、硝酸还原酶及土壤脲酶活性和amoB、 nirK、nirS及nosZ功能基因丰度,增幅分别为9.47%~31.13%、46.46%~1613.48%、50.41%~323.72%、108.19%~611.02%、 64.19%~252.15%、153.20%~373.21%和56.90%~299.47%,而NPK处理显著降低土壤硝酸还原酶、土壤脲酶及土壤亮氨酸氨基肽酶活性和amoA及nirK功能基因丰度。(4)土壤硝酸还原酶、脲酶和氧化亚氮还原酶是土壤氮组分变化的主要影响因子且土壤硝酸还原酶与土壤氮组分之间具有极显著相关性(p<0.01)。在长期施肥条件下,土壤氮转化关键酶活性是影响植烟土壤氮素转化的关键因素。
基于经验小波变换的电力系统谐波检测方法
针对噪声干扰下的稳态以及暂态谐波检测问题,首次提出一种基于经验小波变换的电力系统谐波检测方法。首先利用经验小波变换从电力谐波信号中提取出一组具有紧支撑频谱的调幅-调频分量,实现各次谐波与基波信号的分离。接着对分离出的谐波分量进行Hilbert变换,从而获取各次谐波的幅值和频率检测参数以及暂态谐波的扰动起止时刻。对多类谐波信号的仿真结果表明,所提方法有效避免了传统Hilbert-Huang变换存在的模态混叠问题,即使在低信噪比下也能实现多频谐波信号的自适应分解,在确保各类参数检测结果精度的同时,兼具良好的噪声鲁棒性和检测实时性。
梵净山冷杉林凋落物动态及养分特征
【目的】探索梵净山冷杉(Abies fanjingshanensis)凋落物动态特征及其在森林生态系统养分循环中的作用. 【方法】以梵净山冷杉林为研究对象,研究了凋落物中N、P、K和Mg含量及其年归还量.【结果】冷杉林的年凋落量为5 625.8 kg/hm~2;冷杉林的凋落物主要以落叶、落果、落枝和其他碎屑为组成部分,其中以落叶含量最多,占总凋落量的48.37%,凋落量的月变化模式呈现出10—11月、4—5月达到两个峰值;凋落物养分含量的大小顺序为: N>K>P>Mg;N、 P、K、Mg的年归还量分别为:38.83、4.28、14.59和0.09 kg/hm~2;梵净山冷杉凋落物4种组分的养分年归还量中,落叶的养分归还量明显高于其他3种成分,占总归还量的52.65%.【结论】冷杉凋落量和养分归还量中,梵净山冷杉落叶都占绝对优势.
1970-2014年云南省气温日较差变化特征及影响因子
利用1970-2014年云南省30个气象站最高、最低气温、年平均气温、降雨量、平均风速、日照时数、相对湿度等逐日观测资料,通过M-K趋势法和小波分析法研究了云南省各区气温日较差的时空变化特征,并探讨了气温日较差(Diurnal temperature range,即DTR)的影响因子。结果表明:1970-2014年云南省年平均、春季、夏季和冬季DTR整体呈减少趋势,其中滇中减少幅度均是最大,分别减小了0.153 0,0.374 3,0.146 2,0.294 7℃/10a,秋季DTR整体呈上升趋势,滇西北上升幅度最大,为0.188 0℃/10a,同时云南各区DTR普遍存在28a左右的强震荡周期。DTR高值区主要集中在河谷地区,DTR低值区主要集中在东南部和西部;年平均、春季、秋季和冬季DTR减小幅度较大的地区主要集中在中南部和西部,上升幅度较大的地区主要集中在西北部和滇中北部,夏季DTR减少幅度较大的地区主要集中在西北部,上升幅度较大的地区主要集中在中部。云南省中东部DTR主要受平均气温和ET_0影响,西部DTR则主要受降雨量和ET_0影响。
植物-基质组合对农田退水的净化效果研究
【目的】分析植物-基质组合对农田退水的净化效果。【方法】以独流减河-八排干农田退水为研究对象,研究植物-基质组合系统中的植物种类和种植密度、基质材料和填充率、水力停留时间(HRT)等技术参数对农田退水净化效果的影响。【结果】植物-基质组合系统(水葱+鸢尾、沸石+火山岩)能够有效净化独流减河-八排干农田退水水质,形成相对丰度较高的脱氮除磷微生物菌群,在HRT=3 d的运行模式下,连续运行10个周期(累计30 d)对氨氮(NH_4~+ -N)、总磷(TP)和化学需氧量(COD)的平均去除率分别为95.74%、49.94%、89.03%。【结论】八排干人工湿地建成后,在植物-基质组合系统中植物、基质、微生物的共同作用下,出水水质稳定达到地表水Ⅴ类标准,为华北地区农田退水净化工程建设提供参考。
基于地基遥感资料的厦门市污染边界层特征分析
城市大气边界层是影响城市环境气象的重要研究对象,本研究利用新型地基遥感数据针对城市颗粒物污染过程开展边界层特征分析,旨在利用风廓线雷达和微波辐射计等高时空分辨率的遥感数据探讨边界层内大气运动、温湿条件的变化与近地面污染累积的关系.结果表明: 厦门地区颗粒物污染过程中,边界层内弱风层厚度较地面风速而言更能够代表边界层内扩散条件的变化,可以更好地表征和预测近地面污染的变化;在局地累积的污染过程中,边界层内存在较厚的弱风层,同时2 km以下的风场有明显的风向转变特征,导致边界层内不存在有效的传输和扩散,另外,污染时边界层垂直温差可以在一定程度上反映干季的垂直扩散条件,0~ 3 km温差与PM_(2.5)浓度有着密切的联系;冷空气过程有将上游污染物向本地区输送的可能,城市边界层在东北大风的条件下伴随着显著的垂直下沉运动,有利于上空污染向下扩散.多源地基遥感数据联合分析能够进一步解释城市边界层内气象条件对于城市大气污染变化的影响,集合各设备的探测优势开展城市宜居和污染气象条件研究具有较高的科学性和可行性.
节水灌溉方式与磷钾肥减施对小麦产量、品质及水肥利用效率的影响
为探明滴灌、微喷灌和磷钾肥减施对小麦产量、品质及水肥利用效率的影响,通过田间试验,以漫灌常量施肥为对照(CK),设滴灌(W_1)和微喷灌(W_2)2种节水灌溉方式,生育期均灌水4次,即越冬水+返青水+拔节水+灌浆水(越冬水、拔节水灌水量600m~3/hm~2、返青水和灌浆水灌水量300m~3/hm~2);W_1和W_2下设磷钾肥常量(R_(PK))和磷钾肥减施20%(R_(PK-20)),30%(R_(PK-30))和40%(R_(PK-40)),施用方式均底肥撒施50%,返青期和拔节期水肥一体化各施25%;以磷钾肥常量全部底施为相对对照(CK_相),11个处理,调查分析产量及其构成、品质特性和水肥利用效率等。结果表明,W_1和W_2减施处理的产量均随磷钾肥减施量增加而减少,其中滴灌在磷钾肥减施20%时显著增产,较CK增产15.49%,增产主要与成穗数和穗粒数增加有关;相同减施处理W_2产量低于W_1;W_1、W_2处理的蛋白质含量、沉降值及稳定时间均较CK显著提高,R_(PK)和减施处理的沉降值W_1>W_2。相同减施处理生育期耗水量W_1
压秆式棉田地膜回收机的设计与试验
针对棉秆回收需求和现有滚筒式地膜捡拾机构可靠性差、缠膜严重、回收地膜含膜率低等问题,该研究设计了一种压秆式棉田地膜回收机,可一次性完成拾膜、脱膜以及除杂作业。结合相关作业性能要求,通过运动学和动力学分析确定了束秆盒、拾膜滚筒和脱膜机构的结构参数,并完成了关键部件的工作参数分析。为验证机具捡拾除杂作业性能,以机具前进速度、钩齿入土深度、拾膜滚筒转速为试验因素,拾膜率、含膜率为试验指标,进行了三因素三水平响应面试验,得到各因素的响应面模型,分析了各因素对作业效果的影响,并对各因素进行优化。试验结果表明,当拾膜滚筒转速为65 r/min,机具前进速度为5 km/h,钩齿入土深度为50 mm时作业效果最佳,以优化后的结果进行验证试验,结果表明,平均拾膜率为86.8 %,平均含膜率为14.9 %,研究结果可为后续留秆收膜机具的设计提供参考。
页岩岩相划分及含气性评价———以滇黔北地区五峰组—龙马溪组为例
针对滇黔北地区页岩岩相划分及含气性评价的研究较少,文中基于岩心分析化验资料,开展该地区五峰组—龙马溪组海相页岩岩相研究。结果表明:滇黔北地区五峰组—龙马溪组岩相划分为富碳硅质页岩、贫碳硅质页岩、富碳钙质页岩、贫碳钙质页岩、贫碳黏土质页岩、富碳钙质硅质页岩、富碳黏土质硅质页岩、贫碳黏土质硅质页岩及富碳黏土质钙质页岩等9种岩相,其中富碳钙质硅质页岩、富碳硅质页岩、富碳钙质页岩岩相为研究区优质岩相;通过低温氮气吸附实验、页岩气现场解析试验和甲烷等温吸附实验,分析了9种页岩岩相的孔隙结构特征和含气性。研究结果可为页岩气富集区预测提供岩相学支撑,有利于滇黔北地区海相页岩气的下步勘探。
卸荷蠕变条件下软硬相接岩层非协调变形规律研究
软硬相接岩层在长时间跨度内的蠕变变形可能极为不协调,这对开挖工程安全稳定造成严重威胁。对某水电站引水隧洞同一开挖断面内砂质泥岩和泥质砂岩两种软硬相差较大的岩石进行卸荷条件下的蠕变试验和数值模拟,结果表明:在卸围压条件下,试样侧向蠕变变形较轴向发展更为迅速,呈现出显著的侧向扩容;初始围压水平较高时,试样卸荷蠕变破坏的侧向扩容效应更加显著;泥质砂岩在稳态蠕变阶段变形速率比砂质泥岩更慢,蠕变破坏时的应变值均比砂质泥岩蠕变破坏时的应变值要小,征兆性更弱。基于Burgers模型,引入损伤变量,建立带损伤的蠕变本构模型,模型曲线较好地描述了岩石破坏偏应力水平之前的线性蠕变特征和破坏偏应力水平下的非线性加速蠕变特征;软硬相接岩层蠕变数值模拟表明,蠕变变形初期,软硬相接点变形差别幅度不大,随着时间增长,在交接面处发生层间错动,对围岩整体稳定十分不利,工程实践中应予以足够关注。
海南清澜港海南海桑群落中物种生态位特征和种间联结性
对海南清澜港海南海桑(Sonneratia×hainanensis W.C.Ko,E.Y.Chen et W.Y.Chen)群落现状进行系统调查,采用Levins指数、Pianka指数、Schoener指数和方差比率(VR)等指标以及χ~2检验对海南海桑群落中物种生态位特征和种间联结性进行了研究。结果显示:海南海桑群落共有14种(变种,下同)植物,隶属于8科10属,其中海南海桑的重要值(33.48%)和生态位宽度(Levins指数为14.40)在群落中均排名第1,明显高于其他物种。14种植物共组成91个种对,其中Pianka指数和Schoener指数小于0.5的种对数分别占总种对数的86.8%和92.3%,说明群落中大部分物种间的生态位重叠程度和生态位相似性较低,种间竞争不激烈。海南海桑群落物种间总体表现为不显著负联结,并有84.6%的种对联结性不显著,说明群落物种间联结性不强,具有一定的独立性。海南海桑与其他植物组成的13个种对中,显著联结种对数仅占38.5%,说明海南海桑与群落中大部分物种联结性较弱。综合分析认为,生态位特征和种间联结不是海南海桑濒危的主要因子,可从开展人工辅助育种工作、加大就地保护力度和优化迁地保护策略方面考虑海南海桑种群的保护与恢复。
无机硅叶面肥及土壤调理剂对水稻铅、镉吸收的影响
喷施叶面阻控剂和施用土壤调理剂是目前污染稻田治理的主要措施,针对不同污染类型、污染程度稻田研发效果较好的叶面阻控剂及土壤调理剂是研究重点。文章通过2019年的田间试验研究无机硅叶面肥及土壤调理剂对中重度铅镉复合污染稻田水稻铅镉阻控效果。共设3个处理:常规施肥处理(CK)、常规施肥+喷施无机硅叶面肥处理(L-Si)、常规施肥+施用无机硅土壤调理剂处理(S-Si)。结果表明:L-Si处理土壤中铅质量分数较对照(116.00±4.35)mg·kg~(-1)高18.97%;S-Si处理较对照(5.51±0.06)能够显著提高稻田土壤pH值0.73,土壤中铅和镉分别较对照(116.00±4.35)、(1.89±0.03)mg·kg~(-1)高12.07%和14.81%。L-Si处理下铅在根、叶片、稻米中富集较对照分别减少11.69%、12.40%和38.46%;镉在叶片、稻壳、稻米中较对照显著减少了18.10%、5.84%和40.84%。而S-Si处理中铅在根、茎、叶、稻壳、稻米中富集量较对照显著减少11.69%、36.93%、15.16%、23.47%和51.28%;镉在根、茎、叶、稻壳、稻米中富集量显著降低12.93%、42.28%、61.75%、 59.85%和49.21%。L-Si及S-Si处理水稻产量较对照(7 052.27±95.07)kg·hm~(-2)分别提高3.24%和4.09%。综上所述,无机硅经叶面吸收后,在减少叶片中铅富集的同时减少了根系对土壤铅的吸收,将经根系吸收的铅富集于茎和稻壳中;而在减少叶片中镉富集的同时并未减少根系对镉吸收,将经根系吸收的镉富集于根和茎中。无机硅土壤调理剂在将土壤中铅和镉固定于土壤中的同时阻隔了水稻根系对铅和镉下吸收,因此水稻根、茎、叶、稻壳、稻米中铅和镉的含量均显著降低。
秦岭-淮河地区降水空间聚类分析
秦岭-淮河地区受复杂地形与多变季风气候影响,降水在年际和年内波动较大,空间分布呈明显区域性。通过分析不同时间尺度降水量,年降水量丰平枯状态和相邻年份年降水量变化的增平减趋势,对秦岭-淮河地区进行降水空间聚类。结果表明:根据候降水量指标可将秦岭-淮河地区分为江淮、黄淮、秦岭以南、秦岭以北4个区,据年降水量丰平枯状态联系数指标可将该地区分为江淮、黄淮、秦岭-淮河交界附近、秦岭以北高原和秦岭以南西段4个区,据相邻年份年降水量变化增平减趋势联系数指标可将该地区分为江淮、黄淮、秦岭3个区;融合3个降水指标的区域划分结果,可将秦岭-淮河地区划分为6个区:江淮、黄淮、秦岭以南、秦岭以北西段和高原区、关中区、秦岭-淮河交界过渡区。基于线性矩法的分区一致性检验表明分区内无奇异站点。
高温高压氛围下煤体吸附瓦斯特性研究
深部开采面临着高温高压环境,为厘清深部煤体的吸附瓦斯特性,采用等温吸附试验、分子动力学等温吸附模型及理论分析相结合的方法,从宏观角度和微观角度,探究高温高压氛围下煤体吸附瓦斯特性。结果表明:瓦斯压力较低时,不同温度下,绝对吸附量与过剩吸附量的差值差别不大;瓦斯压力较高时,绝对吸附量与过剩吸附量的差值随着温度的升高而增大;瓦斯压力从0 MPa逐渐增加到20 MPa的过程中,煤体吸附瓦斯量分为前期快速增加、中期短暂稳定、后期逐渐减小3个阶段;煤的等量吸附热与吸附量满足指数函数关系;基于等量吸附热推演的温度-压力吸附模型可以预测任意温度和压力条件下的等温吸附瓦斯量,预测值与实测值相对误差小于12%。
基于生态风险评估的湄公河流域生态网络识别
识别生态网络能够提高区域景观连通性和生物多样性,是维持区域生态安全的重要手段。以湄公河流域为研究区,通过形态学空间格局分析(MSPA)、生态系统服务重要性评估与连通性评价综合识别生态源地。采用空间主成分分析(SPCA)构建湄公河流域生态风险评估指数,并借助其修正土地利用/覆被生态阻力系数得到生态阻力面。最后,利用最小累积阻力模型(MCR)和电流理论提取生态廊道、生态节点、生态障碍点等生态网络关键结构。结果表明:①湄公河流域整体生态风险偏低,生态风险等级为中等及以下的区域占76.93%。②由生态风险评估指数修正后的生态阻力充分挖掘出同一土地利用/覆被类型不同生态斑块之间的阻力差异,更符合实际情况。③湄公河流域生态源地以林地和水体为主,面积为63.8万km~2,占总面积的10.92%。④研究共提取生态廊道74条,生态节点86个,生态障碍点37个,为湄公河流域开展生态保护与修护、维护生物多样性、调整土地利用政策提供参考。
高原湿地沼泽化草甸土壤真菌与理化性质的关系
以高原湿地纳帕海沼泽化草甸为研究对象,采用稀释培养结合形态鉴定比较分析0—20 cm、20—40 cm土层的土壤真菌多样性及群落结构组成,以及土壤理化性质对土壤真菌多样性及群落结构组成的影响。结果表明: 0—20 cm和20—40 cm土层中的真菌数量、Shannon-Wiener多样性指数(H')、均匀度指数(JSW)和丰富度指数(DMA)均表现为0— 20 cm土层> 20—40 cm土层;分别分离得到土壤真菌12属和10属,其中木霉属、青霉属、腐霉属、曲霉属同为沼泽化草甸两个土层的优势类群,表现出较高的相似性,同时20—40 cm未发现枝孢菌属和壳囊孢属,又表现出一定的差异性。经RDA冗余分析,土壤有机质、全氮、速效钾、速效磷、pH、容重和自然含水率可能是影响沼泽化草甸土壤真菌群落结构组成的主要因子。
南京紫金山灵谷寺不同林地土壤抗蚀性研究
为研究南京紫金山灵谷寺不同林分林下土壤的抗蚀性,对该区域内的4种植被(麻栎、枫香、白栎、桂花)林下土壤抗蚀性特征及其影响因素进行了研究。结果表明:不同林分土壤抗蚀性能存在明显差异,土壤抗蚀指数表现为桂花>枫香>麻栎>白栎。土层土壤抗蚀指数随深度增加而减小,有一定的规律性。发现本地区土壤抗蚀指数随浸水时间而减小,呈二次多项式函数关系,其通式为S=at~2+bt+c。土壤中(>0.25 mm)水稳性团聚体与土壤抗蚀指数在0.01水平上呈极显著正相关。对16个指标的主成分分析结果表明,总孔隙度、水稳性指数、团聚度、(>0.25 mm)水稳性团聚体含量、有机质、全氮对土壤抗蚀性影响较强。计算各林地土壤的抗蚀性综合指数,得出各林地土壤抗蚀性由强到弱依次为:桂花(0.24),枫香(0.08),麻栎(-0.13),白栎(-0.18)。
马铃薯微型种薯种植机双侧位深施肥装置设计与试验
基于前期设计的马铃薯微型种薯(简称"微型薯")播种机,结合微型薯种植农艺特点,设计了一种单行薯双侧位深施肥装置,并对其关键部件排肥器和施肥开沟器进行分析。采用运动学理论分析了颗粒肥料在排肥器内的运动特性,并通过离散元仿真模拟研究了不同螺距下排肥器排肥情况,以确定较佳的螺距;采用力学理论对施肥开沟器进行分析,明确开沟圆盘等设计参数。机具静态试验表明,排肥器间的排肥均匀性变异系数为2.29%,排肥器排肥稳定性较好;田间试验结果表明,肥料与种薯间的平均横向间距为51.2 mm,平均纵向间距为63.5 mm,施肥装置的整体施肥作业性能满足农艺要求。
交直流混合微电网系统设计与控制架构分析
微电网是实现大规模分布式电源接入配电网的重要技术途径和手段,其中交直流混合微电网综合了交流微电网和直流微电网各自的优势,已经成为微电网技术发展的重要方向。以国家863项目示范工程"交直流混联微电网上虞示范站"为背景,从拓扑结构设计、关键研发设备和分层控制架构等方面介绍其主要技术特征。重点阐述了该交直流混合微电网的协调控制策略,包括四种运行模式和八种模式切换流程,并结合实际运行结果进行验证。运行实践表明,示范工程能够显著提高负荷的供电可靠性,促进高比例分布式电源就地消纳,对未来交直流混合微电网技术的发展具有一定指导意义。
施钾量对夏玉米氮、磷、钾吸收利用和籽粒产量的影响
于2019-2020年在山东省泰安市东平农科所以登海605(DH605)为试验材料进行大田试验,在统一氮、磷肥用量(N 225kg hm~(-2)、P_2O_5110kg hm~(-2))的条件下,设置5个K_2O施用量,分别为0kg hm~(-2)(K0)、150kg hm~(-2)(K1)、225kg hm~(-2)(K2)、300kg hm~(-2)(K3)和375kg hm~(-2)(K4),研究连续多年秸秆还田条件下施钾量对夏玉米籽粒产量、养分吸收转运及利用的影响。结果表明,施钾显著提高了夏玉米籽粒产量,2年均在225kg K_2O hm~(-2)时增幅最高,2019年和2020年籽粒产量分别增加13.64%和15.27%;施钾显著提高了叶面积指数、生物量及干物质向穗部转运的强度,促进植株对氮、磷、钾的吸收,提高玉米氮、磷、钾积累量及花后氮、磷积累比例,但当施钾量>225kg hm~(-2)时增效降低。玉米养分转运量随施钾量的增加也呈现出先升后降的趋势,在施钾300kg hm~(-2)时养分转运量及其对籽粒的贡献率最高。施钾也提高了夏玉米养分利用效率。225kg K_2O hm~(-2)时玉米养分收获指数,氮、磷、钾肥表观利用率和钾肥农学利用率都维持在较高水平,施钾量超过300kg hm~(-2)后肥料利用效率则明显下降。适量施钾可促进夏玉米地上部生长,显著提高植株生物量和夏玉米氮、磷、钾素吸收效率与积累量,并优化花后养分积累与分配,提高养分转运对籽粒产量形成的贡献率,进而提高了夏玉米产量与养分利用率。综合考虑玉米产量、养分积累与转运及肥料利用等因素,本试验条件下以施钾量为225kg hm~(-2)较为适宜。
准噶尔盆地东部沙帐地区中二叠统平地泉组一段致密油源储组合模式
综合利用录井、镜下薄片及压汞等资料,对准噶尔盆地东部沙帐地区中二叠统平地泉组一段致密油储集层岩性、储集空间和孔隙结构等特征进行了分析,在此基础上结合平一段致密油纵向岩性组合特征及源储关系,总结了平一段致密油源储组合模式。研究发现平一段致密油储集层岩性以碎屑岩为主,云质类岩石次之,储层孔隙结构具“粗态型”、“偏细态型”和“细态型”,储集空间表现为常规孔隙与纳米孔隙并存;平一段源储组合表现为“泥包砂”、“砂包泥”和“砂泥互层”。研究表明:平一段储集层表现为致密储层特征,纳米孔喉是致密油储层的主体孔喉,平一段致密油具有源储一体型、源储交接型和源储隔离型三类组合模式。
基于分时电价和激励补贴机制的家庭能量双层优化模型
为了降低居民日负荷曲线峰谷差,提高居民参与电网需求响应的积极性之前,文章基于分时电价和激励机制,提出双层模型实现家庭能量的优化调度。该模型以需求侧响应为手段,以家庭能量优化为策略,实现供电端与用电端的互动,刻画出电价、激励机制与用户用电行为之间的交互关系。外层模型在分时电价的环境下,采用模糊C-均值聚类算法(fuzzy C-means algorithm, FCM)对用户用电情况进行分析,以日负荷曲线削峰填谷为目标,设计包含激励补贴和峰谷系数的电力套餐。内层模型基于电力套餐实现家用电器的智能管理,模拟实施套餐前后的居民日负荷曲线,实时调整用电计划,使用户日负荷曲线满足电力套餐中的峰谷系数。通过仿真验证双层优化模型有效降低了用户日负荷曲线的峰谷差,且设计的电力套餐在用户侧有一定的实用性,有利于用户更加积极地参与电网的优化调度,满足电网削峰填谷的要求。
林芝机场地面强风的统计特征及其对飞行安全的影响
为了正确认识青藏高原山地地面风场对民航飞行安全的影响,采用林芝机场地面测风资料,结合中国民航相关飞行安全标准,分析研究了林芝机场跑道强风的统计学特征及其对飞行安全的影响。结果表明,林芝机场跑道上的强顺风与强侧风频繁出现是影响林芝机场航班安全起降的重要因素。在该机场跑道上,3 m·s~(-1)以上强顺风的全年出现频率为19.4%,5 m·s~(-1)以上超强顺风的全年出现频率为4.4%,最大顺风强度为19.7 m·s~(-1); 7 m·s~(-1)以上强侧风的全年出现频率为7.6%,15 m·s~(-1)以上超强侧风的全年出现频率为0.2%,最大侧风强度为22.2 m·s~(-1)。在林芝机场跑道强风日变化中,强顺风与强侧风在下午出现概率和强度最大,逐时出现频率均大于20.0%。在季节变化中,各个季节强顺风与强侧风对飞行均有较显著的影响,除个别月份外,强顺风每个月出现频率大于15.0%,强侧风大于5.0%。另外,林芝机场跑道两端强风危险差别较大,跑道23端的强顺风和强侧风危险远高于跑道05端。
基于自然伽马能谱测井资料的碳酸盐岩层序地层划分及其对古环境恢复的指示意义——以川东北LT1井下寒武统龙王庙组为例
自然伽马能谱测井资料在碳酸盐岩层序地层研究中具有较好的应用效果,Th/U和Th/K曲线的振荡趋势可为层序地层的旋回性识别提供依据。笔者等选取东北地区LT1典型井的自然伽马能谱测井资料为对象进行层序地层分析,结合岩芯碳氧同位素资料,探讨了沉积期古环境和相对海平面升降之间的耦合关系。结果表明,通过对自然伽马能谱测井资料进行INPEFA分析和Demy小波变换分析,可将LT1井下寒武统龙王庙组划分为1个三级层序和6个四级层序。INPEFA处理得到的Th/U_1曲线和Demy小波变换得到的Th/U_3_d8曲线可指示LT1井龙王庙组三级层序的相对海平面变化,Th/U_3_d6曲线与四级层序的相对海平面变化曲线相当。LT1井龙王庙组 δ~(13)C变化受三级层序相对海平面变化控制明显,最大海泛面位置对应ROECE碳同位素负漂移事件开始位置。结合龙王庙组δ~(13)C变化和基于自然伽马能谱测井的相对海平面变化分析,认为ROECE事件可能与深部缺氧海水上涌和河流的持续输入以及风暴沉积带入的陆源碎屑物质有关。整体而言,LT1井龙王庙组沉积期古海水温度和古盐度的振荡变化趋势与三级和四级层序的相对海平面变化曲线(Th/U_3_d8和Th/U_3_d6)形态具有一定相关性,说明基于自然伽马能谱测井资料开展碳酸盐岩层序地层划分具有可行性,对沉积古环境恢复具有一定的指导和借鉴意义。
基于超级站数据的南通区域大气PM_(2.5)化学组分来源解析
基于超级站高时间分辨率观测数据,多尺度对南通市2020年的PM_(2.5)进行来源解析,分析了PM_(2.5)化学组成特征、相关性、行业贡献和分季节PM_(2.5)内外源贡献,同时采用WRF-CMAQ模型构建气象场和污染物场,模拟研究了南通市2020年1、4、7、10月的环境空气质量状况。结果显示,二次无机盐(SNA)是南通市PM_(2.5)的最主要组成成分,且其浓度季节差异明显。硝酸盐浓度大幅升高是南通市PM_(2.5)污染加剧的重要原因。冬季PM_(2.5)污染水平加剧受机动车尾气排放的影响较大。从2020年整体来看,不同季节由于气象条件、污染发生类型的差异,各污染来源所占比例也不相同。南通市PM_(2.5)本地排放贡献约为61%,其次为北方长距离传输,约为17%,长三角及苏南地区输送比例为18%。空气质量模型校验结果表明,所有污染物的模拟均能较好地代表污染物的变化趋势,在量级上虽与观测值有一定差距,但处在合理接受范围内。总体而言,模拟结果可信且可在后续研究中使用。