mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
森林健康评价及其多尺度转换方法
【目的】森林生态系统具有明显的层级结构,如何将样本点或样本区健康评价结果推广到区域尺度上是一个亟待解决的关键问题。为此,本研究尝试采用统计学方法实现森林健康评价结果在单木、林分和区域尺度间的转换,为森林健康经营提供理论依据和技术支撑。【方法】以大兴安岭地区盘古林场51块样地和森林资源二类调查数据为基础,采用熵值-AHP法构造单木尺度健康评价模型,并汇总得到林分尺度健康评价结果,即平均值(H_m) 、标准差(H_(sd)) 、变异系数(H_(cv)) 、偏度(H_(pd))和峰度(H_(fd)) ,进而采用度量误差模型建立林分尺度健康综合评价模型。最后,借助所建模型和森林资源二类调查数据以及DEM数据进行区域尺度森林健康得分空间分布制图,并分析其空间分布规律。【结果】所建林分尺度健康综合评价模型的预估精度相对较高,H_m、H_(sd)、H_(cv)、H_(pd)和H_(fd)预测模型的确定系数R~2分别达到0.464 3、0.305 6、0.909 6、0.298 1和0.448 5,能够基本满足森林健康评价的需求;单木、林分和区域尺度评价结果均表明该地区森林整体处于亚健康水平,其中林分因子(树高、优势高、树种数量、株树密度、断面积和单位蓄积)与地形因子(海拔、坡度、坡位)共同影响林分健康得分及其分布情况;盘古林场森林健康得分平均值(H_m)为0.623 4,整体处于亚健康水平;各评价指标均具有明显的空间分布趋势,其中H_m、H_(cv)、H_(pd)和H_(fd)较大的区域主要集中在林场北部且靠近居民点和交通便利的地区,而在南部偏远地区则普遍较低,但H_(sd)的空间分布格局则完全相反,表明适当的森林经营有助于提升森林的健康水平。【结论】统计学方法能够实现森林健康评价结果从单木、林分到区域尺度的有效转换。
张家口清水河上游流域植被指数时空变化特征
为研究清水河上游流域植被指数的时空变化特征及其驱动因子,基于1999—2015年张家口清水河上游流域的气象数据、SPOT Vegetation NDVI数据,结合NDVI与RUE研究该时段研究区植被指数的时空变化,并分析多年来气候和人类活动对植被覆盖度变化的影响。结果表明: 1)清水河上游流域植被指数从东向西逐渐减小; 2) 1999—2015年研究区植被指数不断波动,并呈现上升趋势, 85%的区域为植被改善区;其中, 8.5%为明显改善区, 71.6%为中度改善区; 3) 1999—2015年,研究区植被变化的主要驱动因子为人类活动,且该区人类活动主要表现为正向干扰; 4)年降水量影响年NDVI的波动,同时也是研究区植被空间分布的决定性因子。该研究为地区植被恢复、生态系统稳定和景观功能完善,提供科学依据和决策服务。
基于熵权法的富营养化二级模糊综合评价模型:以江苏九里湖国家湿地公园为例
针对江苏九里湖塌陷湿地公园水体富营养化评价问题,于2018年春、夏、秋、冬4个季节对江苏九里湖塌陷公园内10个水质监测点进行水质监测,并选取TP、TN、COD_(Mn)、Chl.a、SD 5项水质指标,采用基于“压力-响应”思想构建二级模糊综合评价模型,结合熵权法对九里湖水质富营养化程度进行评价。评价结果表明,该评价模型具有合理性和客观性,江苏九里湖国家湿地公园水体富营养状态与季节变化相关性较强,各监测点富营养化等级处于中富营养与富营养级别。
连梁可更换的Y型偏心支撑组合框架力学性能试验研究
为研究连梁可更换的Y型偏心支撑组合框架(简称"Y型V-EBCF")的力学性能,设计制作了一榀Y型V-EBCF试件,其中可更换式连梁由低屈服点钢加工并通过高强螺栓与周边构件相连。对Y型V-ECBF试件和拆卸了连梁后的试件分别进行了拟静力试验,分析了试件的失效模式、荷载-位移曲线和残余位移角,试验结果表明:在连梁失效前,结构具有稳定的滞回性能和良好的耗能能力;当拆卸失效连梁后,结构在组合框架的不平衡内力下恢复至原位,残余变形角为0.002 rad,小于规范限值(0.005 rad)及最大可更换残余位移角限值(0.0023 rad),且余下试件再加载时的滞回曲线依旧饱满稳定,表明Y型V-ECBF体系具有良好的震后恢复能力;采用现行AISC360-16规范相关公式可以准确计算低屈服点钢连梁的承载力,但超强系数建议取3.0以防止周边构件的破坏;Y型V-ECBF体系的刚度和承载力等于偏心支撑中连梁和组合框架的刚度与承载力之和。此外,Y型V-EBCF中的连梁会引起框架梁跨中承担额外的弯矩,导致跨中混凝土板的开裂,该文给出了计算跨中混凝土板裂缝宽度的公式。
运行方式及工程等效对PSS试验的影响
研究了运行方式变化和工程等效对测量励磁系统无补偿相频特性的影响。首先阐释了PSS增加阻尼的原理和无补偿相频特性的工程等效测量方法。其次基于对单机无穷大系统的理论分析,得出发电机有功功率和无功功率是影响无补偿特性测量的主要因素。然后进行了实际电网仿真,得到了无补偿特性主要受发电机有功功率、无功功率影响的结论。电网负荷、电气距离、并列机组数量、并列机组PSS投退对试验结果影响较小。最后通过仿真对比,发现采用机端电压等效发电机内电势会使后半频段滞后角度偏大,得到了采用单机无穷大系统代替实际电网将使全频段滞后角度偏小的结论。该成果对于PSS性能的改善具有积极意义。
无回流A_1/O/A_2/VFCW工艺处理农村生活污水的荧光光谱解析
利用三维荧光光谱结合荧光区域积分法(FRI),考察无回流厌氧/好氧/缺氧/垂直潜流人工湿地(NrA_1/O/A_2/VFCW)处理农村生活污水过程中DOM降解机制.结果表明,原水中DOM主要由酪胺酸类蛋白、色氨酸类蛋白、胡敏酸类物质,以及较低含量的富里酸类物质、溶解性微生物代谢产物构成;总荧光标准体积与TOC、UV_(254)呈正相关(R~2= 0.93、0.96);在生物-生态耦合法协同作用下,装置有效降解DOM,荧光区域Ⅰ— Ⅴ中的积分标准体积的降解率达到89.0%、77.1%、36.0%、77.5%、59.9%;好氧对生物处理单元DOM的去除贡献最高,荧光区域Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ中物质的相对去除率达到34.7%、23.2%、41.2%,对荧光区域Ⅲ和Ⅴ中的腐殖质类物质降解率为-6.5%、9.2%;生态处理单元由于填料络合作用与植物根系的吸收,有效降解可生化性较弱的富里酸、胡敏酸等腐殖质,相对去除率分别为39.9%、55.8%,弥补了生物单元对腐殖质类物质降解的不足.本研究对于生物-生态法处理农村生活污水机制及工艺设计有一定参考价值.
基于碳捕集-电转气的矿区综合能源系统协同优化调度
“双碳”战略目标下,为促进风光消纳与能源电力低碳转型、提高矿区能源利用率,提出一种含伴生能源和碳捕集与电转气耦合的矿区综合能源系统低碳经济调度模型。首先,综合考虑瓦斯、乏风、涌水等矿区伴生能源利用,建立矿区综合能源系统基本模型,并以碳捕集和电转气设备为耦合单元,促进节能减排与可再生能源消纳。然后,引入奖惩阶梯式碳交易机制,以矿区综合能源系统运行成本最小为目标,建立矿区综合能源系统协同优化调度模型。最后,以中国云南某大型煤矿为例,通过设置不同场景进行仿真分析。结果表明,所提模型能够促进矿区综合能源系统低碳经济运行,提高风光消纳率。
基于发射光谱的绝缘油中放电参数时间演化特性
为了研究绝缘油中击穿放电通道参数演化过程,搭建了绝缘油中放电发射光谱诊断平台,通过实验得到绝缘油中微秒级击穿放电过程的典型发射光谱和时间演化发射光谱,分别使用Stark展宽法和Boltzmann点法对绝缘油中放电等离子体通道的电子数密度和电子温度时间演化特性进行诊断。从绝缘油中放电击穿的典型发射光谱中可观察到Hα谱线、C2斯旺带和电极金属原子发射谱线。对比放电电流波形与时间演化发射光谱可发现电流强度与光谱强度呈正相关。放电等离子体通道参数诊断结果表明:电子数密度在放电1~2 μs时达到峰值1.12×10~(18) cm~(-3),18 μs后稳定在1017 cm~(-3)量级;整个放电过程电子温度在7000~8200 K范围内波动,总体呈上升趋势;根据参数诊断结果可判断绝缘油中放电等离子体通道处于局部热力学平衡状态。
多孔介质中天然气水合物生成的主要影响因素
目前有关天然气水合物(以下简称水合物)的研究主要集中在物理化学性质考察和开采(分解)方法探索方面。在进行后者的研究过程中,地层渗流过程的物理模拟至关重要,但目前借助于石油开采研究中广泛应用的填砂管等多孔介质对水合物进行动态过程的研究却鲜有报道。为此,利用河砂填砂管在岩心驱替装置上进行了甲烷水合物生成过程的物理模拟,考察了地层温度、甲烷压力及地层模型性质参数等对水合物生成过程的影响。结果表明:①利用冰融水作为地层模型的束缚水可显著提升甲烷水合物的生成速率;②多孔介质条件下过程驱动力(即实验压力或温度偏离水合物相平衡对应值的程度)对甲烷水合物的生成起着决定性作用;③当甲烷压力高于水合物相平衡压力1.4倍以上,或者实验温度低于相平衡温度3 ℃以下时,甲烷水合物生成诱导期几乎不随温压条件的变化而变化;④渗透率、含水饱和度、润湿性等参数对实验中甲烷水合物的生成率不构成明显影响。
贵州南部山区一次大暴雨的数值模拟
利用WRF模式，对2008年5月27日夜间贵州南部山区大暴雨天气进行了数值模拟。复杂地形条件下，数值模拟有一定难度。本次数值模拟能够反映此次大暴雨的降水区域、降水特征和降水强度。在此基础上，利用高分辨率的数值结果，对该暴雨过程的中尺度气旋及地形对降水的作用进行了分析，结果表明:中β尺度气旋是造成此次局地暴雨的直接系统;气旋在结构上表现出中低层强烈的辐合和正涡度柱的耦合，出现了伸展到对流层顶的深厚强上升运动;造成大暴雨的辐合线生成在贵州西部地形梯度较大地方，辐合线上发展起来的中尺度气旋在850 hPa和地面上表现为生成在一个开口向南的喇叭口地形上，由于喇叭口地形对气流的辐合和抬升作用，水汽辐合和上升运动在该地达到最强，无疑对降水的落区和强度有重要影响。
考虑节能减排的多目标模糊机会约束动态经济调度
间歇性电源的并入给电网带来了显著的经济效益和减排效益,同时其出力的不确定性给电网动态经济调度带来新问题。针对上述问题,建立考虑节能减排的含有间歇性电源多目标模糊机会约束动态经济调度模型。首先,分析预测误差在不同功率预测值区间的模糊特性,并拟合出分布参数,进而获得间歇式电源出力和负荷的模糊隶属度函数。其次,基于模糊集理论对不同的系统约束形成不同测度的模糊机会约束,建立考虑运行费用、SO_2排放量和CO_2排放量的多目标模糊机会约束动态经济调度模型。在模型求解上,通过定义目标隶属度函数和凸模糊决策将多目标问题转换为单目标问题,采用清晰等价类将机会约束清晰化,并提出改进的萤火虫算法对模型进行求解。算例分析验证所提模型和算法的可行性和有效性。
面向精细化频率控制的配电网负荷量测软同步方法
在新型电力系统中,高比例新能源出力的不确定性对系统频率安全造成了严峻挑战,中低压配电网负荷参与频率控制成为趋势。然而,配电网负荷量测普遍存在时标异步的问题,给在线负荷准确估计带来了困难,对开展精细化频率控制造成影响。鉴于此,该文提出一种基于软同步的配电网负荷量测联合校正方法。首先,通过分析量测数据矩阵的秩增特性,采用低秩矩阵恢复的思路构建目标函数;在此基础上,采用数据驱动的思路,根据用户用电行为的周期平稳性提出相关约束;以上模型与传统的配电网物理约束和电量平衡约束共同构成了模型-数据联合驱动的凸优化问题。仿真结果验证了该文方法的独特优势,即无需各量测设备误差的概率分布等先验信息,且结果相比传统方法有更高的估计精度。
黄河流域城市生态韧性时空演变特征及影响因素分析
科学评估黄河流域城市生态韧性对于塑造流域高质量发展优势与营造韧性宜居环境至关重要。基于“压力-状态-响应-创新”四维框架构建城市生态韧性评价体系,运用核密度估计、Da- gum基尼系数等方法考察2011-2020年黄河流域城市生态韧性时序演进、空间分布及空间差异特征,并使用空间杜宾模型剖析其影响因素。结果表明:(1)黄河流域城市生态韧性有效提升,上中下游各地区演进过程、极化特征不尽相同。(2)城市生态韧性空间格局呈“下游-中游-上游”梯度递减,空间集聚与区域分异特征明显。(3)城市生态韧性总体及区域内差异波动式下降,区域间差异是空间差异主要来源,年均贡献率高达65.44%。(4)降水量、经济发展水平、公共安全建设对黄河流域城市生态韧性提升具有正向影响,对外开放水平存在正向溢出效应,基础设施建设、政府干预程度在提升当地城市生态韧性过程中也呈现出正向溢出效应,而土地开发强度、环境污染程度会抑制城市生态韧性提升,且环境污染程度还存在负向溢出效应。此外,黄河上中下游各地区影响因素效果差异显著。
设施农业土壤磷素累积迁移转化及影响因素
为了科学合理施用磷肥,减小对设施农业环境带来的污染风险,以北京市大兴区设施农业集中区为研究对象,通过对不同种植年限设施农业剖面土壤(0 ~100 cm)磷素含量的测定分析,探究磷素累积与迁移转化特征.结果表明,设施农业表层土壤全磷和有效磷含量变化范围大,显著高于周边粮田土壤,主要跟不同种植年限农户的施磷量相关,随着土层深度的增加,全磷和有效磷含量逐渐减小,呈现表聚特征,其中土壤ω(全磷)范围在0.38 ~ 2.58 g·kg~(-1),ω(有效磷)范围在1.60 ~ 256.00 mg·kg~(-1).随着种植年限的增加,土壤全磷和有效磷含量呈现先增加后减小的趋势,在15 a左右达到峰值,随后逐渐减少,趋于稳定,总体处于较高水平.无机磷主要集中在设施农业表层土壤,其中Ca-P占无机磷的比例最大,达到了98.38%,Ca_(10) -P是最主要的Ca-P形态,含量占Ca-P的78.70%,Ca_2 -P占比最小,仅占9.50%.不同形态无机磷含量呈现表层土壤富集,向下减少的垂直分布特征;不同土层深度,不同形态无机磷占全磷比例变化存在差异,其中Ca-P变化差异明显,而Fe-P和O-P变化不显著,表明设施农业土壤Fe-P和O-P迁移转化性差,无机磷迁移转化主要以Ca-P为主.由相关性和通径分析可知,Ca_2 -P对有效磷的直接通径系数最大(0.787),是土壤有效磷的主要来源,也是无机磷迁移转化的主要形态.设施栽培条件下,土壤磷素呈现大量累积的趋势,Ca_(10) -P有效性低且累积量大,如何提高这部分磷源的利用率,是设施土壤磷素管理的关键.
基于内点策略优化的受约束电动汽车充放电策略
电动汽车(electric vehicle,EV)作为传统化石燃料动力汽车的环保替代品,其接入电网时可以作为柔性负载或分布式储能单元参与电网调控。当EV参与具有时变电价信号的需求响应时,可以通过优化其充放电时间来降低充电成本。考虑到EV的出行与充电模式存在随机性,亟待解决如何在满足充电需求的前提下确定最优充放电方案。为此,该文将EV充放电决策问题描述为一个约束马尔可夫决策过程,提出一种基于内点策略优化的无模型方法来确定EV充放电最优策略,无需随机性建模的先验知识,直接通过神经网络生成充放电状态时间表。神经网络结构包括一个提取时序电价特征的循环神经网络和一个生成受约束充放电行为的深度神经网络。最后通过算例分析验证了该方法的有效性。
台风“罗莎”影响东北冷涡强降水的机理研究
利用中尺度数值预报模式对2019年8月15日至17日东北地区一次强降水过程进行数值模拟,通过分析强降水系统的水汽、热力和动力特征,研究台风“罗莎”增强东北冷涡强降水的物理机制.结果表明,冷涡南侧西南气流对渤海、黄海水汽的输送作用,以及冷涡东南侧台风“罗莎”对西太平洋、日本海上水汽的携带作用,作为两支主要水汽输送通道向东北地区提供充足的水汽供应,暖湿空气与干冷空气相互作用形成不稳定层结大气,同时台风“罗莎”导致对流层低层风场辐合增强,激发出强的垂直上升运动作为动力触发机制将不稳定能量释放出来.以上分析表明,有利的水汽、热力及动力条件相互配合,造成本次强降水过程.
EnKF集合同化下黄海海雾数值确定性预报初始场构造方法的探究
在黄海海雾的数值模拟中, EnKF (ensemble Kalman filter)是一种优于3DVAR (threedimensional variational)的数据同化方法。研究发现,对EnKF初始场集合体采取常用的集合平均所产生的确定性预报初始场,会出现初始场中海雾在预报开始后就迅速消失以及接下来海雾难以生成的异常现象。通过详细的海雾个例研究,清晰地揭示并解释了此现象,指出这是集合平均造成初始场中云水与温度湿度之间存在不协调关系所导致的后果,并提出了一种择优加权平均方法来取代常用的集合平均。研究结果表明,海雾确定性预报采用择优加权平均所构建的初始场,可以消除上述异常现象,显著改进海雾模拟效果。
城市集中型充电站规划方法
为实现城市集中型充电站合理规划,在分析影响电动汽车充电站规划因素的基础上,根据电动汽车空间分布特点,提出基于图论的集中型充电站选址图模型。结合图中央点理论对K-means聚类算法进行改进,提出了集中型充电站服务范围最优划分和站点选址算法。采用某中央城区实际规划算例计算,并与K-means和Vor-onoi图计算几何法比较,计算结果表明,本文所提方法具有更好的规划效果,获得更均衡的服务区域划分和更短的充电路径距离。
东昆仑闹仓坚沟组流纹质凝灰岩锆石U-Pb年龄及其地质意义
应用激光烧蚀多接收器电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICP MS)方法对东昆仑秀沟盆地闹仓坚沟组火山岩样品进行了锆石U-Pb定年研究. 流纹质凝灰岩 (DG25-4)中锆石的阴极发光图像具有振荡环带结构, 属于典型的岩浆锆石. 15个岩浆锆石~(206)Pb/~(238)U表面年龄集中在239~249 Ma之间, ~(206)Pb/~(238)U加权平均值为 243.5±1.7 Ma, 它记录了火山岩的形成年龄, 说明该地区闹仓坚沟组形成于中三叠世早期. 这一研究还在闹仓坚沟组火山岩中发现了早古生代和元古宇继承锆石, 提供了昆南地体可能存在元古宇基底的信息
威远页岩气田单井产能主控因素与开发优化技术对策
针对威远页岩气田优质储集层厚度小、水平应力差大及井间产能变化大等特点,在20余口评价井页岩储集层地质和测井评价基础上,系统分析、总结了全区100余口水平井优质储集层钻遇率、优质储集层厚度和压裂参数特征与单井测试产量的关系,明确单井产能的主控因素,提出水平井开发优化技术对策。研究表明,优质储量动用程度是决定水平井单井产能的主控因素,即页岩气水平井产能受控于优质储集层发育厚度、优质储集层钻遇长度和储集层改造程度。基于上述认识,对威远页岩气田进行了开发优化:①水平井靶体位置定于龙一1 1小层中、下部(威202井区)和龙一1 1小层(威204井区);②开发井优先部署在优质储集层厚度较大的威远县城周边区域;③采用中高强度改造方式。优化方案实施后,单井测试产量和单井预测最终可采储量均大幅提高。
秸秆还田下耕作方式对黑土活性有机碳组分及碳库管理指数的影响
【目的】基于连续4年耕作定位试验,2020和2021年测定土壤相关指标,明确秸秆还田下不同耕作方式对大兴安岭南麓黑土农田土壤活性有机碳和碳库管理指数的影响。【方法】耕作定位试验设置7个处理,分别为深翻秸秆还田(DTS)、深松浅翻秸秆还田(DSS)、深松秸秆还田(STS)、重耙秸秆还田(SHS)、旋耕秸秆还田(RTS)、免耕秸秆还田(NTS)、浅翻秸秆不还田(CK)。玉米成熟期采集0-60 cm土层样品,用不同浓度(0.333、0.167和0.033 mol·L~(-1))的高锰酸钾溶液测定活性有机碳(R_(333))、中活性有机碳(R_(167))、高活性有机碳(R_(33))的含量,研究不同耕作方式对土壤活性有机碳组分含量及碳库管理指数的影响。【结果】(1)与CK相比,DSS、DTS、NTS、RTS、STS处理0-10 cm土层R_(333)含量显著提高9.0%-63.7%,DSS处理最高,DTS、NTS次之;10-60 cm土层,DTS、DSS、NTS处理R_(333)分别显著提高30.8%-134.5%、14.1%-97.8%、18.9%-63.0%(P<0.05)。(2)与CK相比,秸秆还田下各耕作方式0-10 cm土层R_(167)含量显著提高(P<0.05),DSS处理的R_(167)最高,提高了37.3%-101.0%;10-60 cm土层DTS处理的R_(167)含量最高,显著提高了44.8%-72.9%,整体呈现DTS>DSS>NTS处理。(3)与CK相比,0-10 cm土层,DSS处理R_(33)含量显著提高13.8%-55.6%(P<0.05);在10-20 cm土层,DTS、DSS、STS、RTS、NTS处理R_(33)显著提高3.6%-29.3%(P<0.05),DTS最高,DSS次之;在20-60 cm土层,DTS、DSS、STS处理R_(33)显著提高68.1% -20.0%(P<0.05)。(4)与CK相比,秸秆还田下各处理0-10 cm土层惰性有机碳(IOC)显著提高4.7%-21.8% (P<0.05),在0-20 cm土层DSS处理的IOC含量最高,相比CK显著提高了14.0%-29.0%;20-60 cm土层,DTS、 DSS处理的IOC含量相比其他处理显著提高了5.3%-156.6%、4.2%-138.8%(P<0.05)。(5)与CK相比,DTS处理0-20 cm土层碳库活度、碳库活度指数显著提高7.7%-44.8%和7.7%-45.0%(P<0.05);DTS、DSS、STS、RTS处理各土层碳库指数均显著提高(P<0.05),DTS、DSS、NTS处理0-60 cm土层碳库管理指数分别显著提高了21.9% -140.9%、4.9%-103.7%、13.3%-62.0%(P<0.05)。(6)在0-60 cm土层,R_(333)、R_(167)、R_(33)、IOC含量均与土壤有机碳含量、碳库活度指数、容重、团聚体几何平均直径呈极显著正相关,而与土壤总孔隙度呈极显著负相关(P<0.01),其含量提高可改善土壤物理结构,增强团聚体稳定性;IOC与作物产量、干物质量也呈极显著正相关(P<0.01)。 【结论】黑土区采用深翻秸秆还田(DTS)和深松浅翻秸秆还田(DDS)在一定程度上均可提升土壤活性有机碳和惰性有机碳含量,有效改善农田有机碳库。
渭河流域甘肃段生态安全评价
【目的】渭河流域甘肃段在黄河的整治开发中占有非常重要的战略地位,测算其生态安全指数和等级,可为该区域生态文明建设提供理论依据。【方法】基于PSR模型,从压力、状态和响应准则层中选取了20个评价指标,构建生态安全评价指标体系,运用熵权法计算各项指标权重,根据综合指数法计算渭河流域2005、2010、2015、2020年的生态安全指数,最后运用障碍度诊断模型计算障碍因子。【结果】渭河流域甘肃段平均生态安全指数由2005年的0.425 2上升到2020年的0.448 6,生态安全均处于临界安全级,生态安全总体状况有所提升,研究区域生态安全状况在空间分布上呈现出东北部高,西南部较低的特点,研究区域生态安全的主要障碍因子为经济密度、人均GDP、城市化率、有效灌溉面积、当年造林面积。【结论】 2005~2020年渭河流域甘肃段地区的生态安全整体呈现变好趋势,但存在空间差异,其中,东北部生态安全状况有明显提升,西部地区生态安全状况改善较小。
福建省安溪县土地利用时空演变规律及其关键驱动因素
以福建省安溪县为研究边界,选取了1999—2019年该县及所属乡镇的耕地、林地、草地、园地、水域、建设用地和未利用地等7个土地利用类型作为物种变量,与其相关性较大的社会经济指标为环境变量,采用典范对应分析和空间自相关等方法进行分析,以明确安溪县和所属乡镇的土地利用时空演变特征及其关键驱动因素。研究结果表明:安溪县1999—2019年间土地利用类型变化总体上呈“三减四增”态势,并在全局空间分布格局上呈明显的聚焦状态。全县耕地、草地和水域面积分别减少36.82%、22.91%和8.18%,而林地、园地(主要是茶园)、建设用地和未利用地面积则分别增加了10.37%、56.39%、206.08%和90.14%。就林地面积而言,近10年来安溪县24个乡镇中有1/3的乡镇林地呈下降趋势。其中,祥华、大坪、虎邱、参内、福田和城厢6个乡镇林地面积减少明显。研究表明:在县域水平上,主要土地利用类型变化,除了受地理因素的制约外,主要受社会经济指标和宏观政策的驱动因素调控。排位最大的前3个因素分别是社会消费品零售总额、地区生产总值和茶叶产量。在镇域水平上,不同乡镇由于地理条件,特别是城镇化水平和经济发展状况不同,其土地利用策略和发展驱动力也不同,但茶产业发展驱动仍是关键因素。根据土地利用现状与存在问题,提出应强化土地利用科学规划与有效整治,方可保证区域生态经济协调可持续发展。
不同种植年限压砂地土壤水分吸渗特征与水力学参数
【目的】探究不同种植年限压砂地土壤水分吸渗特征及其水力学参数的变化,为恢复压砂地产能、提升区域生态功能及制定合理灌溉制度提供理论支撑。【方法】以宁夏中卫市不同种植年限(2,5,10,20,30和40 a)压砂地为研究对象,利用一维水平土柱吸渗试验,分析不同种植年限压砂地土壤湿润锋深度运移过程和累积入渗量变化规律,采用Philip和Green-Ampt模型中吸渗率(S)、土壤水分扩散率(D)等参数分析土壤吸渗特征;采用Brooks-Corey模型计算土壤水分进气吸力(h_d)和水吸力(h)等水力学参数,进一步推求土壤水分特征曲线,并反演土壤饱和扩散率(D_s)和非饱和扩散率(D)。【结果】相同吸渗时间下,随着种植年限的增加,湿润锋深度、累积入渗量均呈减小趋势。随种植年限的增加,Philip模型中的S和Green-Ampt模型中的D均呈逐渐减小的趋势。Brooks-Corey模型中,与种植2 a压砂地相比,种植5,10,20,30和40 a压砂地土壤水分的h_d分别减小了1.22%,42.81%,46.37%,55.94%和64.97%,D_s分别减小了27.83%,68.54%,85.40%,90.57%和93.15%。在相同土壤含水率下,随着种植年限的增加,h和D均呈减小趋势。【结论】在水分吸渗过程中,随着种植年限的增加,压砂地土壤水分入渗能力及持水能力均明显减低。
配电物联网边缘计算场景下基于改进ANFIS的电缆通道综合评估及智能预警方法研究
针对配电网智能化运维需求和数智化坚强电网发展趋势,融合物联网和边缘计算技术,提出一种配电物联网边缘计算场景下基于改进自适应神经模糊推理系统(adaptive network-based fuzzy inference system, ANFIS)的电缆通道综合评估及智能预警方法。首先,借助边缘物联终端的数据采集和处理计算优势,基于设备感知层、物联网络层、数据平台层和应用展示层4层结构,对电缆通道综合监测系统进行设计。然后,为实现通信延时和计算延时最小,构造出分层边缘计算模型,并从实时价值密度、执行紧迫性、重要性量化分析三个方面,提出相应的任务卸载及调度方案,提升资源利用和任务执行效率。最后,利用相空间重构对ANFIS进行改进,迭代训练后用于电缆通道运行状态的综合评估。并通过层次聚类将电缆通道标记为不同的风险等级,为运维人员提供支持。算例部分结合工程实验,验证了该方法的可行性。
川东南綦江地区断裂体系特征及其控藏作用
四川盆地东南缘綦江地区发育侏罗纪以来的逆冲褶皱带,但缺少深部自古生代以来多类型断裂体系及其控油气作用的系统研究。基于最新钻井和高精度三维地震资料,结合高精度相干等地球物理属性开展綦江及邻区断裂识别,刻画断裂剖面形态和平面展布,探讨不同断裂的形成演化过程及对油气成藏保存的控制作用。结果表明:綦江地区主要发育逆冲和走滑2类断裂,剖面以多套滑脱层为界具分层特征,平面主要发育NNW-SSE向、NE-SW向和近W-E向3组断裂。其中NNW-SSE向断裂为加里东期下古生界走滑断裂和燕山期上古生界-中生界逆冲断裂的纵向叠置;NE-SW向断裂为海西期环带状正断层在燕山期的反转逆冲;近W-E向断裂为喜马拉雅期受盆地南缘大娄山方向造山挤压形成的逆断层。海西期拉张背景下NNW-SSE向走滑断裂和NE-SW向正断层控制了茅口组岩溶储层发育;燕山期挤压背景下断裂活化形成构造缝洞并沟通源储,通源断裂和规模储集体的叠置是綦江地区二叠系油气勘探的重点领域;而NNW-SSE向断裂在喜马拉雅期以来的走滑作用强度,则控制了志留系龙马溪组页岩气的后期稳定保存条件。
含DCPFC的交直流混合系统多目标最优潮流研究
为了实现电网内部潮流的有效控制,对含有直流潮流控制器(DCPFC)的交直流混合系统最优潮流进行研究。首先针对电压源型DCPFC提出了一种基于等效电阻的外特性等效模型,据此利用传统牛顿-拉夫逊法推导出含有DCPFC的直流潮流计算方法。然后以系统网损和性能指标最小化为目标构建交直流系统多目标最优潮流模型,运用基于精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-II)优化该模型,得到均匀分布的最优解集。最后利用MATLAB验证该潮流计算方法的正确性和遗传优化算法的有效性,为交直流电网的潮流分析和实现DCPFC的优化配置奠定了良好的基础。
基于IDW的铜陵地区土壤重金属空间分析及污染评价
为研究铜陵地区土壤重金属的空间分布特征和污染现状,通过电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)对土壤中的As、Hg、Pb、Cu、Zn 5种重金属元素进行了测定,应用反距离权重法(IDW)对重金属含量进行了空间分析,并采用内梅罗指数法对污染程度进行了评价。结果表明,除Hg外,土壤中As、Pb、Cu、Zn质量比均高于铜陵地区背景值,其中As、Cu和Zn质量比更高,超国家三级标准(GB 15618-1995)的百分比分别为48.11%、11.35%、11.08%。研究区内土壤As和Cu为重度污染,Zn为中度污染,Pb为轻度污染,Hg为无污染;土壤重金属含量高值区和污染严重区空间分布特征一致,主要集中分布在新桥硫铁矿、冬瓜山铜矿、铜官山铜矿等矿区;综合污染评价指数为8.621,为重污染状态,污染区几乎覆盖整个区域。通过重金属污染源解析,可初步判定矿产开发活动为最主要的人为污染源,因此,必须加强矿山地质环境生态保护与修复。
河西冷凉灌区膜下滴灌娃娃菜产量和品质对水肥耦合的响应
为探究不同水肥组合对河西冷凉灌区"一膜两管四行式"膜下滴灌娃娃菜产量和品质的影响,以"耐寒金皇后"为试验材料,研究了膜下滴灌条件下3个灌水水平:W1[60%田间持水量(θ_f),低水]、W2(70%θ_f,中水)、W3(80%θ_f,高水)和3个施肥水平:F1(N 281-P_2O_5 166-K_2O 383 kg/hm~2,低肥)、F2(N 330-P_2O_5195- K_2O 450 kg/hm~2,中肥)、F3(N 380-P_2O_5 224-K_2O 518 kg/hm~2,高肥)组合对娃娃菜产量、品质、水分利用效率及肥料偏生产力的影响。结果表明,适当水肥配比明显提高娃娃菜的产量和品质,W2F2处理产量最高,达163626 kg/hm~2,W2F3和W3F3处理与之无显著差异,而W1F3处理较其降低了29.07%;W3F2处理可溶性固形物、可溶性糖和可溶性蛋白质含量最高,W2F3处理维生素C含量最高;相同施肥条件下,中水处理水分利用效率最高;肥料偏生产力在相同的施肥水平下,随灌水量增加呈先上升后下降的变化趋势。相关性分析表明,娃娃菜产量和品质指标间均呈极显著性相关关系。经隶属函数和聚类分析法结合得出,9个水肥处理可分为3个等级。综合考虑娃娃菜品质、产量、灌溉水分利用效率等因素,适宜河西冷凉灌区"一膜两管四行式"膜下滴灌娃娃菜的最优水肥处理为W2F2(70%θ_f,N 330-P_2O_5195-K_2O 450 kg/hm~2)。
氯盐和冻融耦合下水泥土的强度和破坏特征
为了研究氯盐侵蚀和冻融循环耦合下水泥土无侧限抗压强度和破坏特征,进行了不同浓度氯化钠溶液下的水泥土冻融循环试验,得到了冻融前后的冻融腐蚀因子、体积变化率和变形模量,分析了微观结构特征。结果表明:在氯盐侵蚀和冻融循环耦合下,水泥土的无侧限抗压强度、冻融腐蚀因子均随着冻融循环次数的增加而呈现下降趋势;氯盐浓度越高,水泥土的无侧限抗压强度、冻融腐蚀因子下降的幅度越大。随着冻融循环次数的增加,在同种浓度溶液中,水泥土的体积变化率增大,变形模量减小;氯盐浓度增大,水泥土体积膨胀变大,内部结构松散,抵抗变形的能力减弱。相同冻融循环次数下,氯盐溶液产生的损伤要大于清水中的损伤,随着氯盐溶液浓度的增加,水泥土内部微观结构损伤越严重。
近48年河北平原夏玉米季花期高温时空分布特征
选择河北省86个县(市、区)1971年~2018年6~9月份气象数据,对生育期平均气温与32℃~40℃高温日数变化特征、花期(8月5~25日)≥32℃和≥34℃累计度日(EDD)及高温发生天数(EHD)时空变化特征进行分析,明确河北省夏玉米季气温变化和花期高温的时空分布特征。结果表明,1971~2018年夏玉米季,阶段平均气温上升趋势明显,倾向率0.29℃/10年;全区≥32℃、≥34℃、≥37℃和≥40℃共4个高温累计日数开始呈上升趋势,倾向率分别为4.04 d/10年、2.36 d/10年、0.6 d/10年和0.08 d/10年。夏玉米花期高温有加剧趋势,2011~2018年情况最为明显,花期≥32℃、≥34℃年均累计日数和有效积温从70年代至今有增多趋势,东部低平原区出现高温概率高于西部。
大豆玉米气吸式播种机补种系统的设计与试验
【目的】针对大豆玉米气吸式精量播种机在作业过程中出现的漏播现象,设计一种实时的自动补种系统,并通过台架试验验证系统工作性能、确定补种系统的最优参数组合,以减少播种作业中的漏播指数。【方法】利用对射式光电传感器对播种情况进行检测,当检测到漏播时由步进电机驱动补种装置进行补种。【结果】以玉米种子为研究对象,通过多因素试验和响应曲面法分析,补种装置在真空度为4.3 kPa,补种盘转速为27 r/min、吸种孔直径为5 mm时补种效果最优。台架试验表明,当补种系统的参数为最优时,播种合格指数为93.68%、漏播指数为2.38%,合格指数较原排种装置上升2.34%,漏播指数较原排种装置下降3.09%。【结论】研究设计的补种系统能实现实时补种、提高播种合格指数、降低漏播指数。
考虑碳-绿证耦合机制的电-气-热综合能源系统分布式鲁棒低碳经济调度
为了保护综合能源系统中不同运营主体的信息隐私,权衡系统运行低碳性和经济性,解决天然气网络鲁棒模型难以求解的问题,提出了考虑碳-绿证耦合机制的电-气-热综合能源系统分布式鲁棒低碳经济调度方法。考虑天然气网络和热力网络的动态特性、碳-绿证耦合机制,构建综合能源系统动态低碳经济调度模型;为了保护各网络运营商的数据隐私,根据能量耦合关系对综合能源系统解耦,建立电-气-热网络的分布式协同优化模型;在此基础上,考虑风电出力和多能负荷的不确定性,提出基于一致性交替方向乘子法的分布式鲁棒优化框架,并利用二阶锥对偶理论与交替优化方法实现含二阶锥约束和二元变量的鲁棒子问题求解。以修改的IEEE 39节点电力网络、比利时20节点天然气网络和15节点热力网络为算例进行仿真分析,验证所提方法能够在源荷不确定性条件下实现综合能源系统各网络分散自治运行,同时兼顾系统运行的低碳性和经济性。
基于节点分类与网络收缩的直流受端电网动态无功优化配置
受端电网扰动/故障后的暂态电压稳定问题已成为交直流馈入大中心负荷区电网安全稳定的主要威胁。无功电源和无功负荷的动态失衡是导致暂态电压稳定的根本原因。针对该问题,考虑对直流受端电网进行动态无功优化配置,以提升直流受端电网的动态支撑能力。本文对交直流混合系统的无功补偿布点和补偿容量优化方案做了详细研究,将交直流输电系统分为直流和交流两部分进行无功布点的筛选,此过程中主要考虑了交流系统的负载率、暂态电压恢复时间、直流换流站间的交互作用以及发电机作为无功电源的作用等因素,采用网络收缩模型和性能指标设计无功补偿布点;此外,本文采用遗传算法进行优化问题解算,得到全局优化解;最后,基于IEEE39节点系统改进的交直流系统中进行了上述方案的验证。
含嵌入式直流系统的柔性互联配电网小信号建模
当前分布式电源(distributed generation,DG)大量兴起,但其布局并不均匀,使得不同用电区域间源荷分配不均衡,无法对其进行高效消纳。提出一种含嵌入式直流系统的柔性互联配电系统拓扑来实现馈线末端互联,以达到不同区域间功率调配和高渗透率分布式电源消纳的目的。对所提系统建立了数学模型,包括交流系统、直流系统、模块化多电平换流器(modular multi-level converter,MMC)及控制环节的小信号全局模型;通过MATLAB对所构建模型进行根轨迹分析,给出了部分控制参数的选取范围。基于PSCAD搭建该系统并进行电磁暂态仿真,对比不同场景下MATLAB和PSCAD的运行图像来对所构建的数学模型进行验证,结果表明:所建小信号模型图像与电磁暂态仿真图像基本吻合,验证了模型的正确性。
西藏“一江两河”流域2000-2020年土地利用演变及多情景预测
针对大尺度偏远流域土地利用演变、变化驱动和土地利用预测研究较为欠缺的问题,本文利用GIS技术、地理探测器和PLUS模型等方法,基于2000-2020年5期西藏“一江两河”流域土地覆盖等数据,分析了流域土地利用的演变,探究了影响耕地变化的驱动机制,模拟了多情景下2025年流域土地利用状况。结果表明:①西藏“一江两河”流域2000-2020年土地利用空间格局发生明显变化,耕地、水域和未利用地面积呈减少趋势,建设用地和林草用地面积增加;②流域植被覆盖范围广,土地利用程度为中低等水平,综合土地利用动态度呈现先减少后增加趋势;③距水域距离、降水和高程是影响流域耕地变化的主要因素;④生态保护情景更符合“一江两河”流域未来土地利用绿色可持续发展,可为流域土地资源合理规划提供参考。
2005-2020年广西左右江革命老区耕地多功能耦合协调度时空分布及影响因素
[目的]分析广西壮族自治区左右江革命老区县级尺度耕地农业生产、社会保障与生态安全功能的空间分布特征,为优化耕地多功能配置,促进区域协调发展提供依据。[方法]通过构建耕地多功能评价体系,运用熵权法、耦合协调度方法测算广西左右江32个县域耕地多功能的协调关系,运用灰色关联度分析法揭露各指标对耕地多功能系统的影响。[结果]2005-2020年广西左右江耕地农业生产能力和生态安全维持能力持续提高,社会保障功能有所下降;2005-2020年广西左右江各县区耕地多功能综合指数平均值呈现差异,即"边缘高,中间低"的状态;在耦合协调度方面,广西左右江耕地的3个功能尚未达到良性共振阶段,但整体上朝着正向发展;从总体来看,各指标对广西左右江耕地整体功能影响是从2005年的人口数量、耕地资源禀赋和要素投入过渡到2020年的经济发展水平和城市化水平。[结论]未来各县区可根据耕地主导功能的不同因地制宜地利用耕地,以促进耕地多功能子系统间的协调发展。
穿越富水煤层段井巷防治水技术研究
为解决陕北侏罗纪煤田内个别矿井受到的严重煤层水害问题,以榆横北区巴拉素井田为例,对其井巷工程穿越富水煤层段防治水技术进行研究。巴拉素井田2号煤层裂隙发育、沟通联系密切,局部存在高压强富水地段,通过井上下联合的钻探、注浆工程对其巷道通过富水煤层段进行水害超前防治。具体主要采用钻孔探查、帷幕注浆、水化学测试、理论分析、孔中窥视、揭露验证等方法,探究了该类水害条件下的矿井防治水技术。结果表明:井下局部煤层水压可达3.81 MPa,单孔最大涌水量198 m~3/ h;通过钻孔高压注浆形成局部阻水帷幕,单孔起压至约10 MPa可完成煤层水封堵;治理后的钻孔出水pH值在12.20~12.58,平均约12.32,呈强碱性,水质类型大多为OH·SO_4 -Ca·Na型,证明其注浆材料已充分进入煤层裂隙中;各钻孔之间存在水力联系,结合一次注浆、二次扫孔后的地面注浆压力、钻孔水量水压等数据变化情况,分析判断其封堵效果良好,计算总水量衰减约97.5%以上;通过钻孔窥视进行直接观察,发现注浆治理后的煤岩层段裂隙基本不再出水;根据施工验证钻孔发现注浆改造区域钻孔涌水量不足1 m~3/ h,巷道实际揭露时的掘进涌水量为1.2 m~3/ h,最终实现了掘进巷道通过富水煤层段的煤层水害有效防治。本次研究针对陕北侏罗纪煤田榆横北区的煤层水害隐患,提出了"钻孔探查、地面制浆、井下注浆、测试分析、窥视验证"的综合防治水技术,确保了矿井巷道通过2号富水煤层段的安全掘进,为区内条件类似矿井的煤层水害防治工作提供了实际借鉴依据。
间伐和林分类型对森林凋落物储量和土壤持水性能的影响
【目的】探讨间伐和林分类型对森林凋落物储量及土壤持水效能的影响,为提高不同林分类型水源涵养功能提供科学依据。【方法】以浙江省建德市3个小流域的间伐与未间伐杉木Cunninghamia lanceolata林和阔叶林为对象,野外采集凋落物与土壤(0~10、10~30、30~60 cm)样品,测定凋落物的储量、持水率和持水量以及土壤的容重、孔隙度和持水量。【结果】杉木林间伐较未间伐的凋落物储量降低了25.2%(P<0.05),而凋落物最大持水率和有效拦蓄率分别增加了24.4%和47.1%(P<0.05);间伐对阔叶林凋落物储量无显著影响,但凋落物最大持水量和有效拦蓄量分别比未间伐的增加了42.5%和42.2%(P<0.05);凋落物持水性能总体表现为间伐林分高于未间伐林分。间伐显著提高了杉木林10~60 cm土壤非毛管孔隙度和非毛管持水量(P<0.05);间伐显著增加了阔叶林30~60 cm土层土壤非毛管孔隙度(P<0.05)及0~10、30~60 cm土层土壤非毛管持水量(P<0.05);间伐杉木林各土层土壤最大持水量均显著高于间伐阔叶林(P<0.05),并且间伐杉木林0~60 cm土层土壤最大持水量(3 775.19 t·hm~(-2))高于其他林分。【结论】间伐显著提高了森林凋落物的持水能力和土壤的持水性能,其中间伐杉木林凋落物及土壤整体的水源涵养功能最强。
基于一种新型鲁棒损失的神经网络短期负荷预测方法
首先提出了一种由熵诱导出的度量(称为CIM),这种度量具有非凸性,鲁棒性,平滑性,有界性,逼近行为等。将该度量用作人工神经网络(称为ANN)的损失函数,以提高其鲁棒性,然后建立新的鲁棒人工神经网络框架(称为指数损失人工神经网络,即ELANN)以减少噪声和异常值的影响。 ELANN继承了ANN的优势,并提高了ANN在解决回归问题中的预测性能。利用广东电网2016—2018年的实际负荷数据进行仿真分析,结果表明该方法可以有效提高负荷预测的准确性和可靠性,为电力调度部门提供可靠的决策依据。
光伏发电参与电网供电功率稳定性调节技术研究
当光伏电站有出力时,电网中其他电源需要调整出力以使负荷由光伏发电供电。在该调整过程中,由于光伏发电具有随机性、间歇性等特点,导致其供电功率的稳定性难以控制。提出光伏发电参与电网供电功率稳定性的调节方法。构建光伏并网发电系统模型,得出太阳能转化成电能的方式及其波动影响因素;利用双环控制来协助调节供电功率,得出各端变流器工作模式的变化形式,通过控制各端口的下垂特性,完成光伏发电参与电网供电功率稳定性的调节。实验结果表明,所提方法在调节供电功率稳定性时,电网功率振荡幅度小;在直流电流分别为0.25 kA、0.3 kA、0.35 kA时,所提方法的功率调节效果均较为理想,且耗时更短。
上海地区移动型雷暴阵风锋特征统计分析
文章利用常规天气资料、双多普勒雷达资料、GFS3 km分辨率分析场资料以及地面自动站资料等,统计分析了上海地区2009—2014年共18次移动型雷暴产生的阵风锋的个例,包括天气背景、温湿环境特征以及阵风锋在雷达图上的特征等。根据阵风锋生成的时段以及与其母体雷暴的相互作用和影响,将移动型雷暴产生的阵风锋分为两类:(1)一类出现在雷暴发展、成熟阶段,阵风锋通常与雷暴保持一定的距离同向运动,出现阵风锋的雷暴主体通常伴有高悬的后侧人流急流,生命史长达2 h以上;(2)另一类出现在雷暴的减弱消亡阶段,出现后即逐渐远离雷暴,出现阵风锋的雷暴主体通常伴有从雷暴系统后侧倾斜向下正好到达雷暴前侧阵风锋处的后侧人流急流。阵风锋出现后,逐渐远离雷暴运动,大部分阵风锋(12个个例)出现在雷暴移动方向的前侧,与雷暴移动同向,少数阵风锋(4个个例)出现在雷暴移动方向的异侧,与雷暴移动不同向。统计分析结果表明:第一类阵风锋一方面与雷暴同向移动,不断将其前侧低层的暖湿空气抬升,并沿着阵风锋输送到雷暴中去;另一方面,由于较强的垂直风切变和较强的对流有效位能对后侧人流急流高度的维持起到了关键作用,高悬的后侧人流急流和垂直风切变共同产生的正涡度和冷池产生的负涡度平衡,有利于维持雷暴的发展传播。因此,阵风锋后侧的雷暴持续稳定的发展,并在其后侧可观测到雷暴的新生。第二类阵风锋生成后即逐渐远离雷暴主体,仅以孤立波的形式传播,受经过的环境的影响,其后侧的干冷气流的性质逐渐减弱。与雷暴同向运动的阵风锋切断了暖湿气流向雷暴的输送,不利于雷暴的发展;同时在弱-中等切变和弱-中等对流有效位能的环境中,从雷暴后侧向前侧倾斜向下的后侧人流急流和冷池共同产生的负涡度强于垂直风切变产生的正涡度,强冷池前沿的上升气流向后倾斜,不利于新对流单体的发展,雷暴大都在阵风锋出现2 h内消亡。
秸秆制粒过程仿真及环模结构参数优化
为提高制粒效率,对秸秆的本征参数进行测定,利用离散元软件EDEM和有限元软件ANSYS对制粒过程进行仿真,研究颗粒的速度和所受外力随时间的变化规律,以及颗粒接触数量随时间的变化情况;分析模孔孔径、模孔锥角和颗粒粒径对制粒效果的影响,优化环模结构参数。结果表明:模拟仿真的制粒过程与实际制粒机的颗粒成型过程基本一致,颗粒的速度和所受外力呈现出周期性的波动状态,颗粒的接触数量呈现周期性的、逐渐减小的趋势,秸秆制粒过程表现为周期性的循环挤压过程;当环模孔径为5 mm、模孔锥角为75°、粉料粒径为0.6 mm时,环模表面的磨损变形较轻微,制粒质量和制粒效率最佳。
基于MOPSO的含分布式光伏配电网故障区段定位
光伏等分布式电源接入配电网,影响故障电流的分布,导致传统配网故障区段定位方法不再适用,对此提出基于MOPSO的含分布式光伏电源配网故障区段定位方法.针对配网发生单相接地故障情形,基于故障暂态分量确定终端状态的编码.考虑在不同光照强度下光伏电源提供的故障电流特性,构建满足光伏电源动态投切的开关函数.针对使用单目标优化智能算法易造成不收敛,以及NSGA-II计算复杂度较高的问题,提出采用多目标粒子群算法(MOPSO)定位故障区段.该算法避免了对权值的选取,且计算复杂度低.算例分析表明所提方法能实现含光伏配电网发生单一和多重故障的区段定位,且对畸变信息具有一定的容错性.
2007-2017年洞庭湖平原耕地生态安全评价及障碍因子诊断
[目的]研究洞庭湖平原耕地生态安全状况,并诊断其障碍因子,为区域耕地合理利用和耕地污染治理提供参考依据。[方法]基于DPSIR模型构建洞庭湖平原耕地生态安全评价指标体系,从县域尺度,采用基于熵权的改进TOPSIS模型测度洞庭湖平原2007-2017年耕地生态安全指数,并采用障碍度模型诊断耕地生态安全状态的主要障碍因子。[结果]2007-2017年洞庭湖平原整体耕地生态安全程度处于临界状态,整体安全指数在研究期内波动上升但增速缓慢;不同县(区、市)耕地生态系统安全变化特征不一;中低产田改良比例、秸秆还田比例、测土配方施肥比例、农药使用强度、地膜使用强度、化肥施用强度、农业自然灾害成灾比例等是制约耕地生态安全的主要障碍因子。[结论]为改善洞庭湖平原耕地生态安全状况,应大力实施全域土地综合整治,加强农业面源污染治理。
针孔管式小麦精准点播装置设计与吸种性能研究
精准点播可保证播种作业的播量、播深及株距的均匀度,增强个体发育,但因小麦种子具有籽粒小、种植密度大等特点,目前尚缺少小麦精准点播装备。针对这一问题,该文设计了一种基于气力吸附、定点打穴、精准投种的针孔管式小麦精准点播装置,并对其吸种性能进行研究。确定了该播种机构的工作原理及主要结构,通过理论计算,确定适宜株距为2.73 cm,针孔吸种管扰动距离为7.86 cm,应分3行排布。以吸种孔位置、吸种孔直径和吸种面形状为因素,以漏种指数、重种指数和单粒指数为指标进行正交试验,得出最优参数组合为:吸种孔位置为顶面,吸种孔直径为2 mm,吸种面形状为凸面;在此条件下,试验结果为漏种指数为4.1%,重种指数为7.3%,单粒指数为88.6%,满足设计要求。
我国克山病病情数据汇总及趋势分析
目的分析我国克山病病情,为调整克山病防治策略提供科学依据。方法依托2014年克山病监测和2015、2016年“十二五”终期评估项目,在河北、山西、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、山东、重庆、四川、云南、陕西、甘肃12个省份的病区县,对居民进行问卷调查、临床查体、心电图描记;对可疑克山病患者进行心脏超声检查及后前位2 m胸部正位X光片检查。结果2014年共检诊171 838人,检出克山病患者749例,检出率为43.6/万;其中慢型160例,检出率为9.3/万;潜在型589例,检出率为34.3/万。2015、2016年共检诊396 977人,检出克山病患者2 127例,检出率为53.6/万;其中慢型377例,检出率为9.5/万;潜在型1 750例,检出率为44.1/万。结论病区内仍然有自然慢型克山病病例发生,防治任务不容忽视。
一种多能互补系统优化调度通用化建模方法
在国家加强能源互联和多种能源优化互补背景下,针对多能互补系统优化调度建模问题,基于分层设计和面向对象的建模思路,提出了一种通用化混合整数线性建模方法。首先,按照所提分类方法,建立单装置模型;接着,利用管网模型连接处于相同能源类型下的单装置,构成多个能源子系统模型;然后,将不同能源类型间的耦合装置拆分成相应能源子系统下的供、耗能装置和不同能源端口间的耦合关系模型,利用耦合装置连接不同能源子系统,构成综合能源系统模型;在线配置系统参数和拓扑后,利用混合整数线性规划求解器进行求解,即可获得对象的优化调度计划。最后,以微网、园区多能互补这2个应用情景,通过仿真实验,验证所提建模方法的有效性及通用性。
页岩气藏压裂水平井Blasingame产量递减分析方法建立与应用
根据常规油气藏压裂直井Blasingame产量递减样板曲线建立方法,使用渐近法建立了拟稳态流动阶段无因次压力与无因次时间的线性关系获取方法,重新定义无因次参数,形成了考虑气体吸附和溶解的页岩气藏压裂水平井Blasingame典型样板曲线。结合页岩气藏物质平衡理论,将实例数据与样板曲线进行拟合,验证了Blasingame产量递减分析方法在页岩气藏压裂水平井生产数据解释中的有效性。研究结果表明:①基于新无因次变量,吸附、溶解影响下页岩气藏压裂水平井Blasingame样板曲线边界控制流阶段再次归结为一条斜率为-1的直线,结合吸附等实验数据,可有效降低拟稳态阶段的多解性;②页岩气藏压裂水平井Blasingame样板曲线受储量相关参数和裂缝参数的双重影响,储量相关参数越大,样板曲线位置越低,裂缝参数越大,样板曲线位置越高。③长期动态资料分析可有效获取储层物性参数、改造情况以及单井控制动态储量参数,基于拟合结果,为未来生产动态预测奠定了基础。
准噶尔盆地吉木萨尔凹陷二叠系全油气系统地质特征与勘探开发实践
为了深入剖析吉木萨尔凹陷二叠系含油气系统,对烃源岩、沉积物源体系、构造演化和源储时空匹配关系进行研究,认为吉木萨尔凹陷二叠系具备形成全油气系统的地质条件。平面上由凹陷中部向边缘依次发育页岩油、致密油、常规砂砾岩油藏3个带,纵向上围绕二叠系芦草沟组优质烃源岩自下而上发育致密油、页岩油、常规砂砾岩油藏,油气整体呈现"全油气系统"成藏特点。以该认识为指导,3种类型油藏勘探均取得突破,基本形成满凹含油、多层多类型油藏叠合有序共生态势。立足大平台、多套层系立体开发模式,最大限度实现效益动用的思路和技术在实践中逐渐成熟。解剖吉木萨尔凹陷二叠系全油气系统地质特征、成藏模式和勘探开发实践,对丰富全油气系统勘探理论,指导相似富油凹陷的勘探开发具有重大意义。
输变电设备状态评估方法的研究现状
准确评估关键输变电设备的运行状态,及时制定针对性的运维检修策略,对保证电力系统安全、可靠和经济运行具有重要意义。随着智能电网技术、信息技术和智能运维技术的快速发展,输变电设备的状态数据逐渐呈现出体量大、类型多和增长快等大数据特征。如何实现多源异构数据的高效综合利用、各类数据与设备状态间关联关系的深入挖掘、设备在不同运行工况下的差异化和精细化状态评估等已经成为亟待解决的问题。因此介绍了设备状态数据的来源与特点、数据质量提升以及状态参量的提取方法;分析了输变电设备状态评估和故障诊断领域的研究现状;通过实例展示了大数据分析方法在设备状态评估方面的优势并总结了大数据分析方法的特点;最后简要分析了输变电设备状态评估领域面临的难题。
TCT式可控并联电抗器晶闸管阀取能方式分析
对晶闸管控制变压器(TCT)式可控并联电抗器结构特点进行分析,并总结其运行特点。根据晶闸管控制变压器式可控并联电抗器在90°~180°范围内平滑调节容量的特性,重点分析电压取能和电流取能对其运行特性的影响,并提出晶闸管控制变压器式可控并联电抗器使用电压和电流混合取能的方法。通过建立真实动态模型,证明了该方法的可靠性和可行性,为晶闸管控制变压器式可控并联电抗器的设计提供了依据。
基于DFIG虚拟惯量的微电网双维自适应动态频率优化控制
为了解决微电网高风电渗透率带来的惯性不足问题,需要利用虚拟惯量控制等手段来释放新能源的调频能力。通过对双馈感应风电机组(doubly fed induction generator, DFIG)的虚拟惯量控制进行研究,使虚拟惯量在适应风速变化的同时,适应动态频率调整不同阶段的取值要求,从而实现双维自适应控制。此外,利用深度信念网络预测动态频率调整的指标,从而优化双维自适应虚拟惯量的控制参数。微电网中仿真验证的结果表明,双维自适应控制策略可有效防止频率突变,能够减小扰动后的动态频率偏差及频率恢复的时间,展现出了更优的调频效果。研究结果可为风电机组参与调频的相关控制研究提供参考。
基于PMU相量的次/超同步间谐波识别方法
新能源的集中并网以及直流输电的快速建设使电力电子设备在电力系统中大规模应用,导致越来越多的次/超同步间谐波被引入电网,严重影响新能源的发展与电力系统的安全。PMU因其测量的同步性、快速性和精确性使大面积监测间谐波的产生、传播和分布成为可能,可为后续的间谐波抑制与控制提供基础。推导了含有间谐波信号的单相及三相瞬时功率表达式,揭示了基于瞬时功率的间谐波监测的局限性。提出了含有间谐波的相量表达式,揭示了间谐波对相量幅值、相角及其复数形式的影响机理。进一步,提出了基于PMU测量相量的间谐波识别方法,并在广域同步测量系统(wide-area measurement system,WAMS)主站上进行了实现。利用中国西部某新能源汇集地区,因间谐波的大量存在导致火电机组次同步振荡事件的现场实际数据,验证了理论分析的正确性与提出的监测方法的有效性。
考虑库存电池的光储换电站优化充电策略
库存电池数量对电动汽车换电站的运行有重要的影响,但已有针对换电模式的研究忽略了这一因素,导致优化结果的可行性难以得到保证。为此,提出了将库存电池纳入光储换电站模型的优化充电策略,对库存电池数量进行规划并研究基于库存电池的优化运行问题。首先,建立光储换电站的数学模型;然后,将库存电池按照调度周期初始状态分为库存耗尽电池(DB)、满容量电池(FB),结合二者与换电行为之间的时间耦合性,提出基于库存电池充换电约束的充电模型;最后,在总成本中计入充电成本和库存电池购置成本,建立优化充电策略的混合整数线性规划模型。算例结果表明:库存DB数量的递增会减少充电策略对换电时间的依赖性并降低所需库存FB数量的最小值,但追求充电成本最小化会导致库存电池的成本过高;基于模型所得最优库存电池数量在充分利用分时电价的基础上控制了电池数量,同时实现了储能的最大化利用。
塔河耐温抗盐凝胶堵剂的制备及性能评价
以两种类型的聚丙烯酰胺(Q-9、Q-7)为主剂,刺槐豆胶作为增强剂,硫脲作为除氧剂,对苯二酚、乌洛托品作为交联剂,制备了一种具有耐温抗盐的凝胶堵剂;以基液黏度、成胶时间、成胶强度和脱水量为依据优选最佳配方,考察了该凝胶堵剂的成胶强度、耐温性能和封堵效果。结果表明,最佳配方1%聚合物Q-9+0.5%聚合物Q-7+0.3%刺槐豆胶+0.25%硫脲+0.6%乌洛托品+0.6%对苯二酚,基液黏度为854.4 mPa·s,在130 ℃条件下,成胶时间3.4 h,成胶强度34~37 Pa,30 d内脱水量为0.443 9 mL;注入1 PV凝胶基液时,突破压力达36 MPa,封堵率为99.63%。