mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
粤北典型工矿区土壤重金属富集特征、来源解析及风险评价
为了解粤北典型工矿区土壤重金属污染状况,以研究区的表层土壤(0 ~ 20 cm)为研究对象,在测定209个样点土壤重金属(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn)含量的基础上,运用GIS和主成分分析法解析8种土壤重金属来源和空间分布特征,并采用地累积指数法和潜在生态危害指数法系统评估其污染状况和生态风险.结果表明:①除Ni以外,其余7种元素均超过全国土壤背景值,但低于污染风险筛选值,土壤环境整体较为清洁.②土壤重金属空间分布各异,As和Pb含量呈现西北-东南向条带状分布,Cd、Cu、Hg和Zn含量在研究区总体上呈中部向四周同心圆状递减分布,与工矿企业位置基本吻合,而Cr和Ni含量的空间分布与工业企业等污染源的位置没有直接关系.③8种元素可辨识为3个主成分,PC1(Cd、Cu、Pb和Zn)主要受铅锌矿选冶、交通排放和农业生产等人类活动影响;PC2(Cr和Ni)属自然来源,主要受成土母质影响;PC3(As和Hg)主要受有色金属冶炼和火力发电等工业活动影响.④通过地累积指数法发现,8种重金属风险程度依次为:Cd >As >Zn >Hg >Pb >Cu >Cr = Ni,其中土壤Cr和Ni含量处于无风险水平,As、Cu、Hg、Pb和Zn含量处于中低风险水平,而Cd含量处于高风险水平.研究区内单元素潜在生态危害大部分处于轻度风险等级,少部分工业活动密集区的表层土壤受到强等级的重金属胁迫,需要引起警惕.
1986 ~ 2016年呼伦湖水域面积动态变化及与气候因素关系研究
[目的]呼伦湖是内蒙古自治区第一大湖,在呼伦贝尔市生态保护和经济发展中发挥着不可替代的重要作用,动态监测呼伦湖水域面积是呼伦湖保护和可持续发展的基础。[方法]以呼伦湖地区1986 ~ 2016年Landsat系列卫星TM、ETM + 、OLI影像,通过目视解译提取呼伦湖31年的水域面积,分析其在时间和空间上变化特征,并探寻其动态变化的气候驱动因素。[结果] (1) 1986 ~ 2016年呼伦湖水域面积动态变化可分为4个阶段,呼伦湖水域面积最大为1991年的2 315.94万km~2,最小为2012年的1 761.90万km~2;(2)呼伦湖水域面积与生长季平均相对湿度呈极显著正相关关系,降水量、平均气温、蒸发量虽然在统计上与呼伦湖水域面积无显著相关关系,但间接地与平均相对湿度存在显著的相关关系;呼伦湖水域面积与乌尔逊河、克鲁伦河年径流量呈极显著正相关关系。[结论]从长期来看,呼伦湖水域面积整体呈下降趋势,主要减少区域分布在东北部及南部;不同气候因素对呼伦湖水域面积存在直接或间接的相关关系且影响各异,需综合考虑。
新疆阿克苏河流域生态承载力监测及安全格局构建
阿克苏河流域作为西北干旱区内陆河,生态环境极为脆弱,研究其生态安全格局对优化区域国土空间开发保护格局,推动生产生活方式向绿色转型,促进人与自然和谐共生具有重要战略意义。基于研究区本底特征,运用空间主成分分析法(SPCA)对阿克苏河流域1980-2018年生态承载力时空演变进行评估监测,利用最小累积阻力(MCR)模型提取生态廊道及生态节点,构建生态安全格局。研究表明:(1)阿克苏河流域生态承载力空间差异明显,以中等承载为主,生态承载优势区呈现由中东部向西部转移趋势。(2)阿克苏河流域生态承载力呈增长趋势。近40 a阿克苏河流域整体生态承载力呈上升趋势,强承载区面积不断增加,弱承载区面积呈现波动下降趋势,表明流域环境有所改善。(3)生态源地占整体面积较少,分布较为集中。根据生态承载力评估结果,提取生态源地23465.21 km2,约占研究区面积的35.61%。生态源地集中分布于流域中部地区,北部高山地区与西南部盆地、沙漠地区分布较少。(4)利用MCR模型及遥感影像,将阿克苏河流域划分为16个生态安全格局分区,提取生态廊道67条,识别生态节点71处,并结合生态承载力评估结果,对流域生态空间结构提出优化建议。
基于动作过程振动检测的低压断路器机械寿命预测
针对低压断路器机械寿命预测的问题,提出了一种基于振动检测的低压断路器剩余机械寿命在线预测方法。在对断路器分闸过程振动事件产生原因分析的基础上,提出以机构动作时间作为寿命评估模型的退化参量。首先,利用变分模态分解和奇异值分解联合降噪方法对振动信号进行降噪处理;然后,基于短时能量的双门限法实现关键振动事件时刻的检测,进而完成机构动作时间参数的提取;最后,基于Wiener理论构建断路器机械性能退化模型,并实现其剩余机械寿命预测。实验结果表明,所提方法能够有效地评估低压断路器的剩余机械寿命,预测平均相对误差仅为4.92%,具有一定的工程实用性。
渝东北五峰组-龙马溪组黑色页岩有机质富集主控因素
为了查明渝东北地区上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组海相黑色页岩有机质富集的主控因素,以地层发育完整的城口月亮坪剖面为例,对采集的27件页岩样品进行总有机碳质量分数(TOC)、主量和微量元素测试,全面分析了V, V/Al,U,U/Al,Mo,Mo/Al氧化还原评价指标,P,P/Ti,Ba,Ba/Al,SiXS古初级生产力指标,CIA古气候指标,Al,Zr,Zr/Al陆源碎屑通量指标等影响有机质生产和保存的地球化学指标。研究表明:城口地区五峰组沉积早期气候温暖潮湿,中-晚期开始变冷,到末期转变为寒冷干旱气候,随后的龙马溪组沉积时期整体回暖;伴随着气候变化,较高的P/Ti,Ba/Al,SiXS指示五峰组-龙马溪组整体表现出高的古初级生产力,仅在龙马溪组沉积晚期有所降低。五峰组沉积早期高的古初级生产力为有机质富集提供了丰富的物质基础,但贫氧条件不利于有机质保存;龙马溪组黑色页岩段沉积时期,有机质富集的主要因素是高的古初级生产力,但在下部沉积时期,水体中贫氧-缺氧条件对沉积物最终积累中-高的TOC起到重要作用,而在中-上部沉积时期,以黏土矿物为主的碎屑通量对有机质保存起到不可忽视的作用。
塔里木盆地巴楚地区寒武系肖尔布拉克组储层特征及成因模式
针对塔里木盆地巴楚地区肖尔布拉克组储层研究较为薄弱的问题,通过多口井岩心观察、薄片鉴定和地化分析,认为该区肖尔布拉克组主要发育晶粒白云岩和泥微晶白云岩,储层物性受岩石结构控制明显,其中细晶白云岩及粉晶白云岩孔渗性能最好。肖尔布拉克组储层储集空间以晶间孔、溶蚀孔洞和裂缝为主,整体上属于低排驱压力细-中孔喉道型,储集性能较好。储层经历多种白云石化作用改造,以埋藏白云石化作用为主,受一定热液作用影响。储层受喜马拉雅期构造作用影响较大,破裂形成的裂缝沟通残余孔隙,多期酸性流体渗入叠加改造,一定程度上增加了储集空间,形成现今优质储层。综合认为巴楚隆起肖尔布拉克组储层在多期构造断裂叠加区域储集能力最好。
邢台市能源消费碳排放足迹的动态变化及对策
采用碳足迹模型, 分析2003—2013年邢台市能源消费碳排放足迹和碳排放足迹生态压力的动态变化。结果表明:近10年来邢台市能源消费量逐年增多, 在总能源消费中, 化石能源消费所占比例在50%上下, 在化石能源消费中, 仍以煤炭消费为主, 这是受长期以煤炭为主要能源供应政策影响的必然结果; 人均总碳排放足迹与煤炭人均碳足迹呈波动增加的趋势, 石油人均碳足迹虽然有波动, 但总体变化不大, 天然气人均碳足迹呈现波动和快速上升两个阶段; 碳排放足迹生态压力总体为增加态势且其值大于1, 说明在能源利用过程中产生的CO_2远超出林地所吸纳的量。对邢台市未来的能源利用及产业结构提出相应的可行性对策, 以期为优化能源利用结构和构建低碳经济发展模式, 实现可持续发展提供科学的决策依据。
高比例风电系统宽频振荡紧急控制策略研究
宽频振荡紧急控制是保障风电系统安全运行的"兜底"措施之一。由于风电系统非线性强度大及运行工况多变,难以建立宽频振荡在线风险评估的解析模型。为此,提出了基于数据驱动的宽频振荡风险在线评估方法及紧急控制策略。首先,设计了能够应对宽频振荡多模态和时变特征的宽频相量检测算法,为后续宽频振荡特征评估提供数据支撑;其次,利用最大李雅普诺夫指数作为宽频振荡动态演化趋势的量化指标,并根据风电机组模态阻抗的负电阻效应在线辨识宽频振荡源;然后,融合宽频振荡特征辨识结果,提出宽频振荡风险在线评估策略,进一步将评估结果应用于宽频振荡紧急控制;最后,通过RTDS硬件在环平台验证所提方法的有效性和可靠性。
具有直流故障自清除能力的改进电容型子模块
模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)在柔性直流输电领域应用广泛,但传统的半桥型子模块(half-bridge sub-module,HBSM)不具备直流侧故障自清除的能力。为此,提出一种具备直流侧故障自清除能力的改进电容型子模块拓扑结构,分析了新型子模块的基本结构及工作原理;根据子模块闭锁后的系统等效电路,阐述了新型子模块的故障阻断机理;为兼具故障自清除与低损耗的特点,给出了新型子模块与HBSM混合的MMC桥臂设计方案;并从器件耐压水平及经济性两个方面,与常见的子模块做详细比较分析;最后在PSCAD/EMTDC中搭建了双端MMC系统对提出的子模块特性进行了仿真验证。仿真结果表明,直流侧故障后的故障电流在子模块闭锁后能迅速清零,验证了所提子模块直流侧故障自清除的有效性。
冷垫背景下冻雨和极端大暴雪成因机制分析
利用常规气象资料、通辽市和赤峰市多普勒雷达资料、气候极端降雪以及NCEP的FNL(1°×1°)逐6 h再分析资料,对2020年11月17 -19日内蒙古中东部极端回流大暴雪天气进行分析。研究表明: 500 hPa东移高空槽前暖湿气流、 700 hPa西南急流以及暖式切变线为降雪提供了丰富的水汽和动力辐合抬升机制,地面至850 hPa均为偏东风冷垫,中高空西南暖湿空气沿低层冷垫爬升产生锋生,是造成此次大暴雪的主要原因。降雪最强时段,从低层到高层均为上升运动,中低层水汽几乎接近饱和状态,深厚湿层有利于产生高效率的强降雪;通辽探空图有冰相层、逆温层、融化层、中性层等多种特殊层结,并有明显表征冻雨的"象鼻"层结曲线;低层东北风急流与中高层西南急流形成强的垂直风切变和温度差,动力锋生在降雪期间一直维持,动力锋生最强阶段和降雪最强时刻相对应。雷达反射率有0 ℃层亮带, 50~55 dBz带状强回波;基本径向速度低层长时间维持东北急流构成的冷垫,并有一对正负速度中心的风速核,形成"牛眼"结构,"牛眼"结构代表边界层出现急流核;雷达基本径向速度图低层东北风,中高层西南急流,很好地反映了西南暖湿急流在冷垫上爬升的天气学结构特征,通过多普勒雷达实时监测弥补了普通降雪短时观测的不足,这对暴雪短时预报预警具有非常好的指示意义。
渤海海域隐性断层构造发育特征与成熟区勘探实践
应用渤海新连片处理三维地震资料,基于构造解析理论总结渤海海域隐性断层在地震、地质剖面上的特征和构造样式,分析隐性断层的发育过程和构造成因,提出识别的思路与方法,形成了一套完整的关于渤海隐性断层成因和分析的方法体系。研究结果表明,渤海走滑-伸展双动力成盆背景下复杂的走滑断裂格局、多样的地层岩石介质属性和强烈的新构造运动改造是隐性断层发育的根本原因。渤海隐性断层按构造成因和发育部位可划分为走滑断裂主导型、伸展断裂主导型和走滑-伸展复合型3类12种,不同类型隐性断层在渤海发育具有明显分区性。沉积地层厚度不规律变化、地层继承性扭曲甚至产状突变、平面断裂组合的分带特征和同一构造(岩性)油水系统非岩性变化差异是渤海隐性断层识别的重要标志。隐性断层的发现极大地扩大了构造圈闭群规模,其密集发育区多为油气运聚活跃区和有利勘探区带,对油气成藏控制作用明显。隐性断层的发育特征与分布规律直接有效指导了渤海成熟区的勘探,发现了渤中29-6、蓬莱20-2等一批大中型油气田。
外源脱落酸对油用牡丹‘凤丹'生理特性的影响
为了明确外源脱落酸(ABA)对油用牡丹‘凤丹'生理特性的影响,筛选调控‘凤丹'抗逆性的最适ABA浓度,以期为‘凤丹'丰产栽培技术研究提供理论依据。以‘凤丹'为实验材料,采用整株喷施法,以不同浓度外源脱落酸溶液处理‘凤丹'植株,测定ABA处理后不同时期‘凤丹'叶片生理特性的变化规律。随着叶片的衰老,‘凤丹'叶片Pn、Gs、Ci、Tr呈下降趋势,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、可溶性蛋白(SP)、可溶性糖(SS)、脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)含量呈升高趋势。外源脱落酸处理显著增加叶片渗透调节物质的含量及抗氧化酶的活性,并降低了膜质过氧化产物的含量(p<0.05),并对Pn、Gs、Ci和Tr有一定调节作用。得到的结果是喷施100 mg/L的外源ABA显著提高油用牡丹‘凤丹'的抗氧化酶活性,降低了膜质过氧化程度,提高了‘凤丹'叶片保水能力。
直流斩波器对抑制换相失败引发的弱送端电网暂态过电压的研究
当逆变侧交流系统发生故障引发换相失败时会导致送端母线出现过电压,特别是针对于弱送端交流电网,其过电压情形更加严重。提出了一种基于晶闸管全桥耗能子模块(thyristor full bridge power-consumption sub module, PCT-FBSM)的直流斩波器(DC Chopper)拓扑结构,可以有效地抑制由换相失败引发的送端暂态过电压。文中首先分析了DC Chopper抑制过电压的机理,介绍了DC Chopper子模块的6种工作模式,然后设计了子模块在不同工况下的控制策略,并提出了子模块参数的设计方法,最后在PSCAD/ EMTDC环境中搭建了相应的仿真模型,对所提拓扑结构对暂态过电压的抑制效果以及系统的运行特性进行了仿真分析,仿真结果表明所提DC Chopper可以有效抑制弱送端电网的暂态过电压。
风力发电参与调频市场的机制优化及收益研究
随着风力发电并网容量日益增加,传统能源提供的调频容量已无法满足系统调频需求,目前政策允许风电参与系统调频,但现有调频辅助服务机制无法有效衡量风电参与调频的真实容量,对系统安全稳定运行带来了严峻挑战。在现有调频辅助服务机制基础上,引入风电调频可信度指标及综合调频性能指标对调频市场主体报价进行调整以衡量风电参与调频的真实容量,同时优化现有调频辅助服务机制的补偿细则。针对上述优化部分,建立风电参与调频市场的出清模型。算例结果表明,优化后的机制能够有效衡量风电提供的真实调频容量,促使优质的调频资源优先出清,同时风电可提高调频可信度指标及综合调频性能指标以获得较高的调频收益。
致密砂岩储层孔隙结构特征对可动流体赋存的影响:以鄂尔多斯盆地庆城地区长7段为例
分析孔隙结构和可动流体分布特征是储层研究的关键要素,也是当前研究的重点与热点,对致密砂岩油气勘探及提高油气采收率具有重要意义。以鄂尔多斯盆地庆城地区长7段致密砂岩储层为例,通过物性测试、铸体薄片、扫描电镜、高压压汞和核磁共振实验,结合分形理论,分析了致密砂岩储层孔隙结构、非均质性和可动流体分布特征,讨论了孔喉结构和非均质性对可动流体赋存的影响。结果表明:研究区长7段储层储集空间主要由微纳米级孔隙贡献,孔隙连通性较差,孔喉半径主要分布在0.050~ 0.500 μm;孔喉结构非均质性较强,分形维数分布在2.65~ 2.90;流体可动性较差,可动流体饱和度分布在16.68%~ 51.74%,可动流体多分布在中孔和小孔内。研究区长7段储层可分为3类:从Ⅰ类到Ⅲ类储层,剩余粒间孔和粒间溶蚀孔发育变少,孔隙连通性变差,孔喉尺寸变小,较大孔喉变少,非均质性变强,流体可动性变差,中孔和大孔内可动流体含量趋于降低,可动流体倾向于在小孔内赋存。研究成果为致密砂岩油气勘探及油气采收率提高提供了理论依据。
冬小麦不同生长阶段气象因素对产量影响的双重量化分析
为探究冬小麦各生育期的气象因素对其产量的影响程度,根据黄淮海冬小麦物候图将冬小麦生育期划分为9个生长阶段,选取河南省2005-2015年冬小麦的产量数据和日平均气象观测数据,利用指数平滑法计算出冬小麦的气象产量,建立气象影响因素集和灰色关联分析模型,双重量化分析河南省冬小麦不同生长阶段气象因素对产量的影响程度。结果表明,单重量化分析时,在播种期、分蘖期、越冬期和灌浆期,平均相对湿度对冬小麦气象产量影响最大;在返青期、拔节期和成熟期,平均风速对冬小麦气象产量影响最大;出苗期日平均气温对冬小麦气象产量影响最大;抽穗期光照时长对冬小麦气象产量影响最大。双重量化分析时,出苗期平均气温和日最高气温、分蘖期和越冬期平均相对湿度、拔节期平均风速对冬小麦气象产量影响较大。
基于路–电耦合网络的电动汽车充电决策优化方法
电动汽车(electric vehicle,EV)同时具备路网交通工具及电网用电负荷的双重属性,对其行驶、充电行为的有序调控有利于缓解充电拥堵并提升电网运行稳定性。提出基于路–电耦合网络的EV充电决策优化方法,在合理调控充电负荷的同时改善耦合网络运行状态。首先提出基于分层图论的路–电耦合网络模型及网络权重计算方法,量化分析耦合网络的实时运行状态;然后基于充电负荷时空分布情况及耦合网络权重制定并更新各充电站的实时充电服务费,提出综合考虑时间、充电费用、路况、荷电情况等因素的充电决策优化模型,为EV用户提供最佳充电时段及最低充电成本的决策;最后仿真结果验证了所提方法能够有效减少EV充电成本,缓解充电拥堵,改善路–电耦合网络整体运行状况。
平原造林工程影响下的河岸带土壤生态化学计量特征
北京主要河流河岸带实施平原造林工程后,对河岸带植被类型及土壤造成不同程度影响。研究河岸带原有及重建植被类型土壤生态化学计量特征,对河岸生态系统土壤碳氮磷平衡及固碳潜力提升提供科学依据。选取北京温榆河昌平段岸边原有植被类型3种样地(乔木林、乔灌林及草地),重建植被类型2种样地(乔木林与灌木林),共15个样方,采集3层(0-10,10-20,20-30 cm)土壤样品,分析并计算碳(C)、氮(N)和磷(P)含量及计量比。结果表明:原有与重建植被类型的土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量分别为3.810~10.320,0.223~0.700,0.551~0.692 g/kg,C/N、N/P、C/P分别为11.592~ 25.373,0.373~1.022,5.662~15.493;SOC与TN均在表层聚集,且同N/P、C/P一样表现出随土层深度增加而减少趋势,C/N反之,TP受土层深度影响较小;原有植被类型(乔木林)土壤SOC和TN均高于其他植被类型,在10-20,20-30 cm土层间C/N、C/P均显著低于其他植被类型(P<0.05);原有植被类型(草地)在0-10 cm土层间N/P最低;重建植被类型(乔木林)土壤TP含量显著低于其他植被类型;重建植被类型(灌木林)C/N显著高于其他植被类型。研究结果揭示了研究区土壤N素为植物生长的限制元素,乔木、乔灌林下土壤有机质释放更多,P有效性更高,固碳潜力强;重建植被类型有机质矿化较慢,固磷能力更强。因而,建议温榆河河岸带采用乔木纯林和乔灌混交模式来积累土壤有机质,提高河岸带生态系统土壤质量及固碳潜力。
残塬沟壑区苹果园生态服务价值评估
苹果园作为一种农林耦合特殊生态系统,不仅提供农产品,还具有维持自然环境条件与效应的生态服务功能。该研究选取黄土高原残塬沟壑区永寿县苹果果园为评价区,构建评价体系。采用市场价格法、价值替代法等评价方法,评估苹果园生产农副产品、负效应等9项生态服务价值。结果表明:永寿县苹果园生态系统在2019年生态系统综合服务价值为41 495.66万元,其中正效益为45 096.33万元,负效益为-3 600.67万元。在选取的9项苹果果园生态系统服务指标中,生产的价值最大,为21 793.71万元,远大于其他生态服务价值。生物多样性保护(8 247.49万元)>保育土壤(8 066.69万元)>负效益(-3 600.67万元)>涵养水源(2 779.32万元)>文化娱乐(1 814.83万元)>固碳释氧(1 440.45万元)>净化调节(708.22万元)>林木养分固持(245.62万元)。黄土高原残塬沟壑区为中国水土流失重点治理区,苹果园为该地区林木重要组成部分,对其服务价值的研究,可以为该地区推动经济林建设、发展和可持续利用提供数据支持。
塔里木盆地顺北地区一间房组台地碳酸盐岩异常泥质含量与断裂带距离及裂缝发育关系
在塔里木盆地顺北地区奥陶系走滑断裂带寻找碳酸盐岩“断溶体”型油气藏成为近年来油气勘探的热点。多口钻井显示顺北1号主走滑断裂带“断溶体”裂缝发育部位普遍具有异常高的自然伽马测井值。因此,可以根据异常高泥质含量参数来反映裂缝发育程度,进而指示含泥“断溶体”储层的发育位置。首先利用GeoEast软件提取了顺北1号走滑断裂带T7 4界面(一间房组顶)相干体属性并进行了断裂解释。根据5口井一间房组自然伽马测井数据,探讨了台地碳酸盐岩走滑断裂带断核和损伤带异常高泥质含量值与主干断裂带距离和裂缝发育程度之间的关系。结果表明:顺北地区奥陶系一间房组台地碳酸盐岩沉积环境稳定,背景泥质含量较低;NE向主走滑断裂带核部和裂缝发育部位的泥质含量远高于台地碳酸盐岩背景值,具有随着离主干断裂带距离增大和裂缝发育程度下降而降低的变化趋势,最终接近其背景值。由此表明,可利用自然伽马测井计算泥质含量,间接指示走滑断裂带“断溶体”储层发育程度。该研究为深层-超深层走滑断裂带储层评价提供了一种新的思路。
松南长岭断陷查干花次凹火石岭组火山碎屑岩储层特征及主控因素
松辽盆地南部长岭断陷查干花次凹火石岭组碱性火山碎屑岩储层矿物岩石成分和组构复杂,储层成因机理、成岩作用及主控因素认识不清,制约了优质储层预测和精细刻画,影响了气藏的进一步高效开发。通过镜下观察、全岩矿物分析、压汞和纳米CT扫描,并结合特殊测井,系统开展了岩石学特征、火山岩相特征、储层微观特征和裂缝特征研究。结果表明:研究区主要有脱玻化、溶蚀、蚀变等7种成岩作用,在此基础上明确了查干花次凹火山碎屑岩储层发育主控因素,认为该区火山碎屑岩属于富钠碱性火山岩,碎屑类型、矿物成分和岩石粒度是决定储层品质的物质基础,后期经过脱玻化、溶蚀和蚀变作用产生3种不同类型次生孔隙,同时构造应力作用产生的大量天然裂缝有利于形成次生孔隙,对储层微观渗流起到了改善和沟通作用,形成了具有“三孔一缝”的储层特征和独特的微观渗流场。这一认识对富钠碱性火山碎屑岩储层评价和甜点预测具有一定的指导意义,为气藏后续高效开发奠定了坚实的基础。
湖相页岩油层孔隙度井-震双控建模
针对我国湖相页岩油分布范围广,储层岩性复杂、单层厚度薄、储集物性差、纵横向非均质性强等地质特征,提出了湖相页岩油层孔隙度井-震双控建模技术系列:1)岩心标定测井。测井识别湖相页岩岩相并解释出孔隙度参数,采用层控方法建立岩相三维模型,利用层控加岩相控制策略建立测井孔隙度三维模型。这虽保证了湖相页岩油层孔隙度模型的纵向预测精度,但横向预测精度不足。2)地震属性提取与优化。经过测井解释孔隙度粗化,采用遗传反演方法,结合时深转换,建立深度域地震孔隙度三维模型,完成对湖相页岩油层的横向非均质性精细刻画。此结果的纵向非均质性刻画精度有限。3)井-震双控孔隙度建模技术。依靠建模方法优选与参数优化,以测井孔隙度三维模型为主变量,地震孔隙度三维模型为次变量,完成井-震双控孔隙度建模及可靠性检验,实现对湖相页岩油层孔隙度的可靠表征。
卸围压下弱胶结软岩分数阶蠕变损伤本构模型
为研究地下硐室开挖卸荷诱发的软岩蠕变损伤特征,以西部矿区弱胶结软岩为研究对象,利用GDS HPTAS开展了分级卸围压蠕变试验,研究了不同含水条件下弱胶结软岩卸围压下蠕变特征和蠕变速率特征。基于稳态蠕变速率倒数的方法,确定了弱胶结软岩长期强度和含水率的数学指数函数关系。基于蠕变速率曲线特征提出了一种确定衰减蠕变与等速蠕变分界点t_1和等速蠕变与加速蠕变分界点t_2的新方法。引入Riemann-Liouville分数阶积分算子和负时间指数损伤演化变量,定义了非线性损伤Abel黏壶,建立了一个包括弹性元件、黏弹性损伤元件、黏性元件和非线性黏塑性损伤元件的六元件分数阶蠕变损伤本构模型。基于试验结果,采用Trust-Region算法进行了模型参数识别和敏感性分析。结果表明,所建立的模型具有物理意义明确、与试验值吻合度较高等特点,可较为准确地反映开挖卸荷条件下弱胶结软岩蠕变损伤特性,对保障地下工程长期稳定性具有重要的意义。
面向断裂破碎带储层的"双等时"格架约束地震预测方法
面向超深层(8 000~9 500 m)断裂破碎带非均质储层的勘探,有效揭示断裂破碎带内部非均质储层特征有着重要意义。当前的储层反演技术方法通常采用等时沉积格架约束,无法体现断裂破碎体系空间展布的特征。为此,提出面向断裂破碎带储层的"双等时"格架约束地震预测方法。首先,基于地震资料分析并提取断裂破碎非均质信息,再构建地层等时沉积和断裂活动等时破碎的"双等时"格架,利用此格架约束反演过程,实现地质研究成果与地震反演迭代计算的有机融合,最终获取断控储层预测结果,实现超深层复杂断控储层的定量预测。模型正演结果表明,断裂破碎带内部储层的识别率达到98.1%,与常规稀疏脉冲反演结果相比增加了87.05%。实际应用表明,所提的"双等时"格架约束地震预测方法在塔里木盆地富满油田某区块取得明显应用效果,支持钻井成功率在95%以上,高效井比例达到75%。该方法在相似地质条件区块可有效推广。
基于改进EMD去噪和矩阵束的电力系统低频振荡模态辨识
提出了一种电力系统低频振荡模态辨识方法.首先使用改进的经验模态分解(empirical mode decomposition, EMD)去噪算法对低频振荡信号进行预处理.针对传统EMD去噪时混叠噪声严重和计算时间较长的问题,在区间阈值处理的基础上向信号叠加余弦波并进行二次分解,可以快速有效地实现信噪分离.随后再利用矩阵束(matrix pencil, MP)算法提取模态参数.对于MP算法的关键定阶问题,引入奇异值的相对差值作为定阶指标,可以实现较为准确的阶数估计.最后对数值信号、系统仿真信号和电网实测信号进行分析.仿真结果表明,所提方法在抗噪能力、参数精度和计算速度等方面都表现优异.
高效解磷根瘤菌菌株的分离筛选及对花榈木苗木生长的影响
【目的】花榈木Ormosia henryi是我国特有的珍贵用材树种,但存在种子繁殖过程中幼苗移栽存活率低,生长缓慢,结瘤率低等问题。研制高效根瘤菌剂是解决这一难题的有效途径。结合湖南土壤有效磷含量低的特点,筛选同时具有固氮作用和解磷能力的花榈木根瘤菌,可增加根瘤菌的应用功能和范围,为开发兼具固氮、解磷作用的多功能高效根瘤菌剂提供优良菌株。【方法】采用Vincent JM分离方法,从花榈木根系中分离根瘤菌;利用透明圈法及钼锑抗比色方法测定根瘤菌的解磷能力;通过回接试验研究接种根瘤菌对花榈木幼苗生长的影响。【结果】从花榈木根系中分离到根瘤菌20株,具有解无机磷能力的菌株8株,具有解有机磷能力的菌株14株,菌株XT202016解无机磷和有机磷的透明圈直径均最大,无机磷溶磷量和有机磷溶磷量最高,分别为31.1±0.3、71.2±0.6 mg·L~(-1)。回接解磷根瘤菌后花榈木结瘤数量为8~39个之间,固氮酶活为0.04±0.02~2.54±0.06 μmol·g~(-1)·h~(-1)之间。与对照相比,接种了解磷根瘤菌的花榈木幼苗株高、地径、植株干质量、叶绿素含量和氮含量分别增加了2.5%~92.5%、1.7%~22.5%、14.3%~35.0%、4.7%~40%、9.5%~53.3%。接种菌株XT202016的花榈木幼苗结瘤数量、固氮酶活、株高、地径、植株干质量和氮含量均最高。【结论】解磷根瘤菌XT202016具有较强的解磷能力,同时可明显提高花榈木苗木结瘤率、促进幼苗生长,具有进一步制作高效根瘤菌剂的潜力。
祁连山西段草地表层土壤养分和酶活性对海拔的响应特征
【目的】研究不同海拔下草地表层土壤养分和酶活性的变化特征。【方法】以祁连山西段的天然草地为研究对象,分析了不同海拔(2 995、3 170、3 403、3 620、3 817、4 068 m)表层土壤养分含量、生态化学计量比和酶活性的变化特征。【结果】海拔对草地表层土壤养分和酶活性具有显著影响;随着海拔的升高,土壤pH值、Cu含量呈上升趋势,土壤有机碳、全氮、全磷、N/P比、脲酶活性、碱性磷酸酶活性、过氧化氢酶活性、Zn含量、Mg含量呈先升高后降低,土壤C/N比、C/P比、Fe含量呈先下降后上升,但各指标最小值和最大值出现的海拔梯度各异;不同海拔N/P比处于3.58~5.86,均小于10;基于冗余分析(RDA)发现土壤有机碳和全磷是影响土壤酶活性的关键养分因子。【结论】草地表层土壤养分和酶活性随不同海拔高度呈规律性分布,且生产力主要受氮素的限制。建议依据海拔差异制定合理的管理措施,促进草地生态的健康发展。
计及参与成本贡献的用户侧云储能服务及其纳什议价模型
为了解决以共享经济概念为基础的云储能服务中用户与运营商之间的成本贡献及收益分配问题,提出了计及参与成本贡献的用户侧云储能服务及其纳什议价模型,对运营商独立投资的集中式云储能服务进行定价。在所述服务框架中,运营商优先对充放电需求互补的用户交换电能,再通过充放电或购售电来满足总体的净充放电需求;然后,采用Shapley值法为用户分配储能损耗贡献度,并综合考虑用户的新能源余量能量互济率及虚拟储能利用率,对分配结果改进,以进一步刻画用户服务费的差异性;最后,求解计及用户成本贡献的纳什议价模型,计算各用户的服务费。算例结果表明:所提方法减小了储能充放电损耗及总体用能成本,并提升了新能源消纳率;且改进Shapley值法的分配结果促进了用户将新能源余量上网及按需租赁虚拟储能。同时,纳什议价模型在保证用户服务费差异合理的前提下,兼顾了用户群体和运营商之间的利益诉求,促进了双方合作。
基于偏好免疫网络和SVM算法的油茶果多特征识别
针对油茶果采摘脱壳后存在的果壳籽粒分选效率较低的问题,该研究提出了一种结合人工免疫网络(aiNet)与支持向量机(Support Vector Machine)的多特征智能分选算法。该方法利用了免疫算法的多特征聚类特点与支持向量机的二分性特点,对油茶果壳与籽粒的延伸率、圆形度、圆满度、色差分量等6个特征进行分选。试验结果表明,该研究提出的方法在分选识别率上达到了97.4%,时间平均值为600 ms,证明了这种方法在油茶果壳籽粒分选作业中的实时性与有效性。通过与其他智能分选算法的效率对比分析证明,该研究提出的方法在效率上更优,更加适合油茶脱壳生产线的实时性要求。
闽东滨海湿地重金属生态风险评价方法选择与比较研究
重金属污染是当前重点关注的环境问题之一,重金属生态风险评价是污染生态学的有效方法和手段之一。以闽东滨海湿地为例,对比了4种常用重金属风险评估方法在滨海湿地的适用性与优缺点。结果表明,不同方法在闽东滨海湿地风险评价结果上存在差异,其中海洋沉积物质量标准法所得风险高低顺序为Pb=Cd>Cu>Zn,农田>裸滩=养殖场>水域=红树林,而其余3种评估方法得到的风险高低顺序一致,均为Cd>Pb>Cu>Zn,红树林>养殖场>水域>裸滩>农田。但风险评级不同,地累积指数法评价结果风险偏小,潜在生态危害指数法评价结果适中,内梅罗综合指数法则偏重倾向较为严重。4种方法都有自身优缺点和适用范围,但潜在生态危害指数法更适合闽东滨海湿地沉降物重金属风险评价。
岩块体崩塌灾害遥感监测预警试验研究
岩块体崩塌破坏的突发性使其成为最难预警的地质灾害,严重威胁人类的生命财产安全.边坡岩块体崩塌破坏多是系统不稳定导致的动力破坏,因此应用振动监测指标进行早期预警更为有效.针对目前现场振动监测的应用困难,本研究通过引入激光多普勒测振仪(LDV)与激光测距仪(LRF),开展滑移型岩块体崩塌破坏全过程遥感监测预警试验研究.试验结果表明:基于激光遥测技术的多指标监测预警方法不仅可提前135 s实现崩塌灾害的预警,而且可以实现崩塌灾害的三级预警.均方频率与第一频带能量指标的引入,可以规避岩体结构面破裂信号等因素干扰,提高目前监测预警的准确率与误报率.最后得出激光多普勒测振仪等激光遥感监测技术不仅可以丰富目前天-空-地一体化的地质灾害监测技术体系,还可为工程现场更好地应对崩塌灾害提供新的数据支持.
小水电与大中型水电分区输电限制优化调度模型
针对小水电大规模接入条件下与大中型水电的协调调度问题,在小水电负荷率与大中型水电区间流量相关分析基础上,以可消纳电量最大为优化目标,考虑输电能力限制条件,建立小水电与大中型水电分区输电限制优化调度模型,并提出基于优化模型的可识别输电瓶颈的水电消纳量随输电能力提高增长率的指标分析方法。云南德宏地区的实例研究表明,所提方法能充分考虑输电能力对水电消纳的限制,有效提高水电消纳电量,提高大小水电协调调度效益。同时有效利用大水电调节能力和小水电长期发电能力特性,为输电线路扩容的效益分析提供指导。
基于地面LiDAR数据的塔里木河下游胡杨林结构参数反演
以塔里木河下游天然胡杨林为研究对象,利用Riegl VZ-1000型地面激光扫描仪(Terrestrial Laser Scanning, TLS)获取离河道不同距离的8个样方内513棵胡杨的三维点云数据,通过建立冠层高度模型、Hough变换等方法获取单木株数和结构参数,并与传统的每木检尺实测数据和无人机(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)低空影像进行对比,验证激光雷达方法的测树精度;对TLS获取的胡杨树形参数进行相关性分析,并建立关系模型;探讨不同水胁迫条件(不同离河道距离,不同地下水埋深)对胡杨单木结构参数的影响;最后按不同径级划分胡杨的年龄,得出各龄级胡杨所占比例。结果表明:(1)TLS能够高精度获取不同密度和长势的胡杨单木株数和结构参数,单株准确分割比率为94%—100%,相对于UAV低空影像更为准确;(2)TLS获取的胡杨树高(Tree height, TH)、胸径(Diameter at breast height, DBH)、冠幅直径(Crown diameter, CD)和冠幅面积(Crown area, CA)与传统实测值拟合度R~2较高,分别为0.95、0.97、0.77和0.84,表明实测数据和TLS获取数据无明显差异;(3)胡杨CD、CA分别与TH呈显著正相关,其相关性系数为0.73、0.67;基于此构建了胡杨TH与CD的关系模型,即TH= 2.6274×CD~(0.706),R~2为0.64;(4)根据径级划分胡杨年龄段可知,DBH为15—30 cm的近熟林比例最大,占8个样方内监测胡杨总株数的47%,表明胡杨种群年龄结构相对稳定并总体态势良好,呈现了生态输水对塔河下游胡杨种群恢复有明显的促进作用。总之,激光雷达技术能够客观反映胡杨树形结构参数,可替代耗力、耗费、耗时的传统实测方法,为时时掌握胡杨林生长发育、长势动态以及多尺度、多时相生态耗水研究提供高精度信息,为干旱区荒漠河岸林的有效保护与可持续管理提供科学依据。
基于混合双馈入直流输电系统有功无功协调的后续换相失败控制方法
基于电网换相换流器的高压直流输电(LCC-HVDC)系统的换相失败是威胁电网安全的关键因素,但是受自身调节能力的限制,目前LCC-HVDC后续换相失败的抑制效果有限,甚至对电网产生不利的影响。为此,充分考虑影响LCC-HVDC换相失败的因素,提出了利用基于电压源换流器的高压直流输电(VSC-HVDC)系统无功控制能力并兼顾直流有功传输对换相失败影响以及交流有功缺额对电网安全影响的混合双馈入直流输电系统换相失败控制方法。建立了LCC-HVDC逆变站关断角、LCC-HVDC直流电流和VSC-HVDC输出无功的关联模型;计及VSC-HVDC和LCC-HVDC运行约束,提出了基于LCC-HVDC直流电流与VSC-HVDC无功坐标平面的混合双馈入直流输电系统换相失败可控域;建立了以直流系统传输功率变化量最小为目标函数和以换相失败可控域为约束的优化模型,提出了考虑LCC-HVDC有功与VSC-HVDC无功协调的后续换相失败控制方法。仿真算例表明,该方法不仅能够提高LCC-HVDC的换相失败免疫能力,还能最大限度地降低直流传输有功的变化,有利于交直流电网的安全稳定运行。
准东高钠煤流化床气化特性及钠的迁移规律研究
基于小型立式炉试验台,对准东高钠煤在850~1050°C下的气化特性进行了研究,并对气化底渣及飞灰的理化特性进行了表征。研究表明:准东高钠煤在气化当量比不变的情况下,随气化反应温度升高,煤气中可燃成分CO、H_2体积百分比增大,煤气热值、碳转化率、冷煤气效率也均增大。气化反应温度为1050°C时,煤气热值为4.27 MJ/m~3,碳转化率为89.07%,冷煤气效率为70.01%。SEM结果显示气化底渣、飞灰表面呈沟壑状,未出现明显熔融。XRD结果显示气化飞灰中钠主要以NaCl和NaAlSi_2O_6的形态存在,底渣中钠主要以NaAlSi_2O_6的形态存在。气化过程中钠的析出率随温度升高呈先增后减趋势:气化温度由850°C升至1000°C时,钠的析出率由20.49%升高至53.64%;而气化温度由1000°C继续升高至1050°C时,钠的析出率略有下降,由53.64%降至52.22%。
大规模中压配电网可靠性建设改造措施优选模型及求解方法
我国正处于配电网建设全面推进阶段,提升供电可靠性是建设改造的核心目标之一。针对大量候选改造措施,提出一种适用于大规模配电网的措施优选模型并设计了求解算法。首先,对可靠性指标估算算法进行改进,使多种改造措施对系统可靠性的提升能够通过连续可导的函数表达。在此基础上,以投资成本与停电损失成本最小为目标,以各区域可靠性指标满足需求为约束建立优化模型。模型对决策变量分类后采用遗传算法与分支定界法联合求解。通过某城市配电网算例验证了所提求解方法具有较好的求解质量与求解稳定性。此外,模型计及了不同区域、不同改造措施间的相互影响,因而能够最大化节约改造资金,提升配电网的社会经济效益。
玛北斜坡百口泉组致密砾岩水力压裂裂缝表征
水力压裂是致密砾岩油气开发的主要手段,主要通过物理实验和数值模拟研究水力压裂裂缝,由于缺少现场数据的验证,增产措施的设计存在较强的不确定性。为了描述致密砾岩压裂裂缝的形态,证实储集层有效改造,在玛湖凹陷北斜坡钻取了1口以获取压裂裂缝为目的的取心井。在致密砾岩岩心观察与分析的基础上,对比岩心、成像测井、CT扫描等资料,描述了压裂裂缝形态,表征了裂缝产状和密度。致密砾岩具有粒径大、分选差、颗粒支撑以及非均质性强的特征。从长度为323 m的岩心中识别了335条压裂裂缝,主裂缝扩展以与井筒垂直的方向为主,分支裂缝较少且与主裂缝近垂直,部分层段出现破碎带,是不对称的双翼缝。裂缝具有绕砾和穿砾2种扩展方式,分别在拉张和剪切作用下形成,因此,将其分为张性缝和剪切缝。张性缝和剪切缝产状一致,均为接近90.0°的高角度倾角,近南北向的倾向,剪切缝的密度整体上大于张性缝。
1961-2020年黑龙江省最大雪深时空变化及其影响因素分析
积雪作为重要的地表覆盖类型,其变化对当地的水文环境、物候变化均有重要的反馈和调节作用。基于1961—2020年黑龙江省62个气象观测站逐日积雪深度观测资料,利用Mann-Kendall检验、经验正交函数(EOF)、相关分析等方法分析了黑龙江省最大积雪深度时空变化特征及其与大气环流、气温和降雪量要素的关系。结果表明:1961—2020年黑龙江省年、冬季、春季和秋季平均最大积雪深度分别为16 cm、14 cm、10 cm和8 cm;其中年、冬季和春季最大积雪深度呈显著增加趋势,增加速率分别为1.40 cm·(10a)~(-1)(P<0.01)、1.51 cm·(10a)~(-1)(P<0.01)、0.76 cm·(10a)~(-1)(P<0.05),秋季呈不显著增加趋势。1961—2020年黑龙江省年及各季节最大积雪深度均在20世纪末至21世纪初发生突变,突变后最大积雪深度均表现出年际变幅增大。黑龙江省最大积雪深度呈现出山地(大小兴安岭地区、完达山)大于平原(松嫩平原、三江平原)的空间分布特征,而变化速率为平原大于山地,其中松嫩平原最大积雪深度增速最明显。黑龙江省最大积雪深度存在东-西反向型、东南-西北反向型两种主要变化形式。气温、降雪量、北半球极涡强度、东亚槽强度均影响黑龙江省冬季最大积雪深度,其中降雪量和北半球极涡强度的影响大于气温和东亚槽强度的影响。随着气候变暖,气温和北半球极涡强度对冬季最大积雪深度的影响更加显著。
棉花内生芽孢杆菌LH-L3定殖能力研究
为更好地利用优良内生生防菌株,通过自然转化法将携带绿色荧光蛋白基因的质粒pHT01 - P43GFPmut3a成功导入生防菌株LH-L3中,获得了标记菌株LH-L3-GFP,用标记菌液浇灌棉株24 h后,在棉株的各个器官中都能检测到标记菌,其定殖量分布由大到小依次为根、茎、花朵和叶.采用涂叶和灌根接种标记菌株的方法,结果发现菌株在蚕豆、玉米、小麦、甘蓝上均可定殖,定殖能力由大到小依次为蚕豆、甘蓝、小麦和玉米.
渤海湾盆地莱州湾凹陷W16构造热流体活动对储层改造作用
渤海湾盆地莱州湾凹陷古近系沙河组混积岩发育的优质储层的成因机理尚不明确.采用流体包裹体测温、镜质体反射率以及岩石学观察,结合实测物性,研究了沙河街组湖相碳酸盐岩-陆源碎屑岩-火山岩所构成的复杂混积背景下的热流体活动对储层改造作用.异常高的包裹体均一温度和镜质体反射率以及包裹体的高古盐度指示深部热卤水的活动.储层广泛存在酸性溶蚀:凝灰岩和泥晶白云岩填隙物以及长石颗粒等存在大量次生溶蚀孔,且常见粒缘缝,这可能是岩浆活动驱动的高压酸性热液入侵造成的淋滤和水力破裂.流体温压下降,热液矿物沉淀导致了储层强烈致密化.总体上,热液对该区储层改造可产生建设性和破坏性两种效应,在一定程度上强化了储层物性的空间分异.
基于自适应扩散核密度估计的时序相关概率最优潮流计算方法
为准确评估光伏与负荷的时序性和相关性对电力系统运行状态的影响,提出一种基于自适应扩散核密度估计的时序相关概率最优潮流计算方法。首先,利用光伏出力的自适应扩散核密度估计模型将高斯核函数转换为线性扩散过程,采用渐进积分误差法(asymptotic mean integrated squared error,AMISE)为扩散核函数选取自适应最优带宽,提高了光伏出力模型的局部适应性;其次,利用Copula理论构建光伏与负荷的时序联合概率分布模型,并获取具有相关性的时序光伏出力与负荷样本,进而提出能够准确计及光伏与负荷时序性和相关性的概率最优潮流计算方法;最后基于我国某地光伏电站实测数据与IEEE30节点系统进行仿真分析,验证了所提出计及光伏出力与负荷时序相关性的概率最优潮流计算方法的准确性与有效性。
基于知识集成流形的电力设备缺陷文本数据增强方法与应用研究
当前电网数字化转型升级,电力设备智能运维技术快速发展,在运维过程中积累了大量包含电网重要信息的电力设备缺陷文本。由于文本数据标签稀疏,以及描述语言的模糊性、差异性等问题,电力文本中的运维信息难以被有效挖掘。文章提出了一种针对电力设备缺陷文本的数据增强方法。首先,使用缺陷文本数据集微调预训练模型ERNIE(enhanced representation through knowledge integration),应用多阶段知识掩码策略将电气领域专业知识集成到对缺陷文本的动态编码中;然后在流形假设的基础上基于降噪自动编码器架构设计破坏函数和重建函数,遵循基于信息价值的掩码单元选择策略构建破坏函数,基于微调过的ERNIE构建重建函数,在“破坏-重建”过程中获得位于原始数据流形范围内的增强样本;其次对增强数据集基于影响函数和多样性度量进行数据选择,过滤掉数据质量差和重复度高的增强样本;最后通过多层训练框架,将增强数据应用于各种缺陷文本挖掘任务。算例基于真实设备巡检、检修记录构建了电力设备缺陷文本等级分类任务。结果表明,所提出的算法对缺陷文本挖掘效果有较大提升,并且可以广泛灵活地应用在多种电力设备缺陷文本挖掘任务中。
基于机器视觉的玉米植株数量获取方法与试验
获得田间的玉米植株数量对于优化不同玉米品种的种植密度有重要意义, 玉米植株数量也是计算新玉米品种平均每株产量的重要参数。为了减轻人工获得玉米植株数量的劳动强度, 提高数据的准确率, 该文利用基于机器视觉的图像处理技术来获得玉米植株数量。被留高茬玉米收获机作业之后的地块, 有一定高度的玉米秸秆站立在地表, 摄录这样的图像信息可以大大简化图像处理的难度, 提高结果的精确度, 所以将图像采集装置安装在留高茬玉米收获机之后来获得视频流。后处理过程中, 将视频文件分解为图片文件, 然后将真彩色的RGB图片文件转化成灰度图像进行图片的配准, 再将灰度图像转化为二值图像进行图像分割与边界提取, 最后找到玉米秸秆断面的几何中心并进行标记, 统计标记结果即获得玉米植株数量。试验结果显示, 人工播种与机械播种在图像识别的误差上没有显著差异(P>0.05);机器视觉识别出来的玉米植株数量与实际数量也没有显著差异(P>0.05), 其平均误差为6.7%;并且该误差不会随着图像中玉米植株数量的增加而产生积累。该文的设计可以降低机器视觉在识别玉米植株数量过程中的难度, 提高图像识别的准确度, 更好地服务生产实际问题。
LR算法同步挤压广义S变换在隐蔽与复合型河道刻画中的应用
近年来,在致密油气藏的部分井上钻遇了一些前期未预测出的砂体与泥岩。如何有效识别隐蔽河道并精准钻遇砂岩成为气田增储上产急需解决的突出问题之一。谱分解技术可以从全频地震资料中剥离出反映河道地质特征的特定频段信息,有助于河道精细识别。传统时频分析方法分频结果的分辨率低,难以清晰刻画出河道边界及内幕,为此首次引入LR算法同步挤压广义S变换进行陆相致密砂岩的识别。具体方法是,先利用频谱分析结果及研究区已钻井的录井岩性资料,明确砂泥岩地震响应特征及优势频段,再利用所提出的LR算法同步挤压广义S变换分解出河道特征最明显的单频体进行河道刻画。数值模拟结果表明,同步挤压算法极大地提高了广义S变换时频分辨率,较好地区分了非平稳信号中不同频率的信号分量,更适用于实际地震信号的时频谱分解。四川盆地东南缘涪陵区块实际地震资料应用结果表明,所采用的谱分解方法精确刻画出了研究区"隐蔽"河道展布及复杂河道带内幕,分频结果与相似研究区曲流河道沉积模式匹配,证明了方法的有效性和优越性。
计及风机运行状态差异的风电场频率协同支撑控制
尾流效应会导致同一风电场内风机的调频能力各不相同,为了充分利用风电场内每台风机的调频能力以提升系统的频率表现,提出了一种计及风机运行状态差异的风电场频率协同支撑控制策略。所提控制策略分为2个阶段:在频率支撑阶段,采用无领导一致性算法使风机与邻近风机实时交换状态信息,实现合理的功率分配,并在此基础上自适应调整调频系数以保障风电场的安全运行;在风机由频率支撑阶段切换至转速恢复阶段,采用渐进转速恢复控制实现两控制间的平滑过渡,缓解二次频率跌落问题。以含风电场的4机2区系统和3端4区系统为算例进行仿真分析,仿真结果验证了所提控制策略向上调频和向下调频的控制效果相比于集中式控制的优越性。
重庆市战略性新兴产业空间集聚测度及时空演变分析
【目的】战略性新兴产业能够带动未来区域经济的发展,深入研究这些产业的空间特征对区域内产业空间结构优化调整有重大意义。【方法】运用Ripley's K函数、核密度分析等方法研究了战略性新兴产业的地理集聚特征及空间演变特征,并引入空间化的GDP数据分析了产业分布与GDP的关系。【结果】重庆市战略性新兴产业集聚化特征明显,各类产业集聚程度均呈增加趋势,但不同产业类型的集聚特征存在显著差异;4个时期的最高核密度值依次为:0.47,3.30, 16.33,29.06,核密度最高值均出现在主城区;战略性新兴产业的平均中心移动轨迹整体表现为由东北逐渐向西南方向偏移;战略性新兴产业的时空演变规律与空间化的GDP数据高度吻合。【结论】研究探明了重庆市战略性新兴产业空间格局演变的特征,并印证了战略性新兴产业与区域GDP之间存在必然的联系,为相关部门在宏观上对战略性新兴产业的调控和布局提供了有效的依据。
我国粮食主产区粮食安全保障的生态代价评估:2000-2018年
采用土地利用遥感监测数据,基于动态化的当量因子模型和功能价值法,评估2000-2018年粮食主产区保障粮食安全付出的生态代价。结果表明:我国粮食主产区连年增长的粮食产量背后是巨大的生态代价。2018年,粮食主产区保障粮食安全造成的生态系统服务价值(ESV)损失总量为3.4885×10~(12)元,其中耕地与其他地类转化、维持不变耕地面积、粮食生产过程造成的ESV损失量之比为1.12%:82.90%:15.98%,单位粮食产量的生态成本达6738.56元/t;据此,要加快实施高标准农田建设等举措,提升种粮效率,有效控制林草湖"逆生态化"和耕地非农建设。
风场对高原涡在河套地区打转影响的初步分析
利用NCEP/NCAR 2000,2002和2005年7-8月的再分析资料,对伴有热带低压向北活动的在河套地区打转的3个高原低涡个例,在不同活动阶段的对流层中层风场与涡度收支进行分析。结果表明,热带低压活动可影响持续高原涡的环境风场,环境风场改变了持续高原涡的风场结构,使低涡风场成非对称结构;持续高原涡在河套地区打转活动所伴的正涡度的维持与发展的动力机制主要取决于总涡度变率正值的发生与发展的各贡献项;处在低槽与横向、纵向不同分布的切变环境场中的低涡对涡区正总涡度变率贡献机制是不同的,在低槽与横向切变环境场中活动的低涡的维持与发展的动力机制主要是与辐合流场维持及发展对正涡度变率的贡献密切相关,在纵向切变环境场中活动的低涡的维持与发展的动力机制与环境场中低涡东、西两旁分别为偏南、北气流造成的水平绝对涡度平流输送项对正涡度变率的贡献密切相关;在切变环境场这一较弱的天气系统中的低涡是移向正总涡度变率中心区的。
乡村振兴背景下秦巴山区农村居民点整理潜力与分区研究———以陕西省山阳县为例
农村居民点作为农户社会经济活动的重要载体,对其进行空间重构与优化是实现乡村振兴的有效途径。以陕西省山阳县238个村为研究单元,从自然资源、土地区位、社会经济三个维度选取20项评价因子,构建山阳县农村居民点整理潜力评价指标体系,并借助由粒子群优化的BP神经网络模型,对山阳县农村居民点的整理潜力指数进行综合测度,最后运用层次聚类法划分居民点整理分区,进一步探讨相应的整理途径。结果表明: ①山阳县居民点整理潜力指数值介于8.80 ~ 57.29之间,其中高值区大多集中在地势平坦,交通便利,靠近中心城区,并且社会经济发展良好的地区。②基于层次聚类分析结果和农村发展现状,将山阳县划分为城镇发展区、优先整理区、重点整理区、适度整理区和控制调整区等居民点用地整理类型,并按照分区统筹的原则,因地制宜地提出相应的整理策略和优化途径,以期为城乡统筹和乡村振兴提供参考依据。
考虑降雨诱发次生地质灾害的电网风险评估方法
针对降雨气象频繁造成次生地质灾害进而诱发输电线路停运的现状,建立一种考虑降雨诱发次生地质灾害的电网风险评估方法。首先分析降雨诱发地质灾害影响电力设施故障率的途径;结合气象和地质环境遥感数据估算诱发次生地质灾害行为的关联参数,并量化次生地质灾害造成输电杆塔变形及线路断线的概率。基于蒙特卡洛模拟和最优削减负荷模型,结合风险理论构建指标,以此为依据识别降雨气象诱发次生地质灾害下系统薄弱环节。综合考虑系统网架结构和电网实时运行状态,给出实际应用时所提模型中数据采集、数据处理和信息反馈等关键技术实现框架。对某区域电网进行算例分析验证了所提方法的合理性和有效性。仿真分析结果表明,系统运行风险随着灾害范围扩大、严重程度增加而逐步增加,与实际情况吻合。
县域农业土地利用适宜性评价与优化研究--以山西省原平市为例
[目的]通过对原平市农业产业适宜性的定量评价,并结合土地利用的角度对原平市农业产业进行布局优化。[方法]文章基于GIS空间分析和AHP方法,建立农业适宜性评价指标体系,刻画原平市农业产业适宜性指数的空间分布格局,得出适宜性分级图,进一步叠加原平市土地利用数据,进行农业优化布局分析。[结果]原平市农业适宜性水平整体较低,只有14.82%的区域适宜和非常适宜农业生产,集中分布于中部平原地区;53.21%的地区基本适宜农业生产,主要分布于东部丘陵和西部山区;31.97%的地区不适宜农业发展,主要分布于西部山区;同时,在不适宜农业生产的地区中约有15.3%的土地被开垦为耕地,限制了该市整体农业生产效率的提高。[结论]与传统的土地适应性相比,该研究嵌入了社会经济因子和管理水平的影响分析,使得研究结果更贴合实际。如何进一步挖掘更全面表征气候、生态、社会经济等影响因素,构建更加全面的适宜性评价指标体系,制定区域有别、因地而异的评价体系标准,是加强农业土地适宜性评价科学性和准确性的有利保障。
配网侧分布式储能系统的随机优化配置和选址方法
储能系统具有四象限下的灵活调节能力,而且响应速度快,不受地理资源等外部条件的限制。将其应用于电网侧时,可以充分发挥其灵活的四象限出力调节能力,实现配电网的削峰填谷、调压等功能。文中提出了分布式储能优化配置和选址的多目标模型,并以功效系数法将多个目标转化为单目标,然后基于多场景技术建立了总功效系数的期望值模型,期望值模型将配电网中负荷、光伏的随机性考虑在内,所得到的优化结果更加合理。
考虑广义储能的电力系统运行弹性优化
基于电力系统弹性定义及原理,将传统电储能设备与需求响应相结合,提出一种考虑广义储能的电网运行弹性优化方法。根据4种指标来综合评价5种基于拓扑的攻击方案,选取对系统性能最不利的攻击策略以模拟对电力系统的破坏。以系统运行成本最小为目标进行含风力电站、储能机组组合调度。针对灾时容灾阶段提出可改善运行期电网弹性的广义储能调度方法,并建立以系统弹性最大为目标的灾后恢复优化模型,通过遗传算法计算最优恢复策略。以IEEE-30节点系统为算例验证了广义储能改善系统灾后性能并提高电网运行弹性的有效性。
一种无须求解谐波转移阻抗的分散式多谐波源责任量化方法
现有分散式多谐波源责任量化方法均采用谐波源等值电路(常用诺顿等效模型)的外部端口电流(统称为“谐波源端口电流”)来计算该谐波源对关注母线的谐波贡献度。由于谐波源端口电流受基尔霍夫定律约束,只要电网中某谐波源端口电流发生变化,所有谐波源对关注母线的谐波贡献度会随之改变,但该电流通常是谐波源和背景谐波耦合作用的结果,由此计算的谐波贡献度不能真实反映该谐波源的发射水平。基于此,文中运用谐波源电流本身而非谐波源端口电流来计算谐波贡献度,所提方法直接计算各谐波源对关注母线的谐波电压矢量贡献,而无须求解各谐波源对关注母线的谐波转移阻抗,减少了误差累积效应,可更为公平合理地反映各谐波源责任。仿真和实验算例验证了所提方法的有效性和准确性。
B_2O_3对氧化焙烧过程赤铁矿连晶程度的影响
在焙烧过程中加入B_2O_3有利于得到低熔点化合物,提高球团强度和降低还原膨胀,使球团的冶金性能得到提高,但B_2O_3对赤铁矿的结晶和连晶程度的影响机理还缺少较为深入的研究。因此,为探明B_2O_3对赤铁矿连晶程度和赋存规律,通过在Fe_3O_4纯试剂中加入不同比例的B_2O_3纯试剂,经混合、压片和氧化焙烧后形成赤铁矿。模拟磁铁矿球团焙烧形成赤铁矿球团的过程,采用SEM-EDS、XRD、XPS等手段研究不同B_2O_3含量对焙烧压片中赤铁矿的连晶程度、晶体长大情况和微观结构的影响,结合拉曼光谱分析B_2O_3对赤铁矿晶体结构的影响,并对其微观结构、结晶度和晶粒尺寸进行了测定,最后针对不同B_2O_3含量对赤铁矿的连晶程度的影响进行了讨论和总结。研究结果表明,B_2O_3对氧化焙烧过程赤铁矿连晶程度有着先促进后抑制的作用,适量加入B_2O_3能够促进赤铁矿晶体长大和连晶程度的增长,当添加B_2O_3质量分数为6%、焙烧时间为40min时,赤铁矿的结晶程度最好,结晶度可达83.68%。XPS检测显示,随着B_2O_3含量的增加,赤铁矿中Fe~(3+)的比例逐渐升高,Fe~(3+)的比例最高可达92.53%。B_2O_3添加量进一步增加时,B_2O_3对渣相的流动性和渣相量的影响也进一步增加,渣相将赤铁矿晶粒浸润,抑制晶粒长大和晶粒间的连晶。通过拉曼光谱对赤铁矿晶体结构的检测结果显示,随着B_2O_3含量的增加,赤铁矿晶体的LO模式和Eu模式的峰强增加,这表明晶格缺陷引起的对称性破坏增加,晶体无序度更高,缺陷更高。
低疏水单体含量缔合聚合物溶液驱油特性实验评价
常规低分子量疏水缔合聚合物疏水单体含量高、疏水性与缔合作用强,驱油中存在吸附滞留量大、注入压力高等问题.研究了具有低疏水单体含量、超高分子量特征的缔合聚合物(AP-P5)溶液的渗流及驱油特征,并与强疏水性聚合物(HAPAM)和普通部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)对比.结果表明,由于疏水性的减弱,AP-P5的表观黏度、注入压力、阻力系数(Fr)、残余阻力系数(Frr)和动态滞留量均明显小于HAPAM,但仍高于HPAM.在极差为10.0的非均质模型中,HAPAM和AP-P5能同时进入高、低渗透层,表现出一定的调剖能力,而HPAM主要分布在高渗层中,很少进入低渗层,剖面调整能力较前者弱.由于AP-P5疏水性减弱、动态滞留量降低、运移能力增强,聚合物驱的持久性和有效性得以改善,均质模型中的驱油效率增幅高于HAPAM,但仍低于HPAM.仅从增大驱油效率的角度,应进一步降低聚合物疏水性.非均质模型中,AP-P5兼顾了剖面调整与吸附滞留量的降低,其采收率增幅高于HAPAM和HPAM.