mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
冬小麦-夏玉米轮作区土壤养分时空变化特征
[目的]研究冬小麦-夏玉米轮作区土壤养分的时间和空间变化规律以及多年轮作对土壤养分的影响。[方法]以国家精准农业示范研究基地为例,利用GIS技术和地统计学方法,结合《北京土壤养分分等定级标准》,分析冬小麦-夏玉米轮作区土壤养分时空变异特征。[结果]从2000-2007年,研究区严重缺乏磷、钾养分,且含量等级呈下降趋势;土壤全氮含量虽在部分区域偏高,但盈亏等级也呈下降趋势;有机质含量略微增加,处于平衡状态。不同年度的各土壤养分的变异系数范围为11.00%-51.71%,属于中等程度的变异。随着时间的推移,有效磷、有机质、全氮和碱解氮空间分布稳定。速效钾在2001年空间分布规律与2000年和2007年不同,但2000年和2007年空间分布一致,说明土壤速效钾空间分布也具有一定的稳定性。[结论]整体上来说,研究区南部和东北部土壤养分含量偏高,中部含量偏低。当田块土壤物理特性有大的变动时,土壤养分的空间结构特征会受到一定影响;但当长时间田块耕作管理相对一致时,结构性因素(尤其土壤特性、气候)起主要作用。
不同纳米晶铁芯结构下高频变压器空载铁耗特性
为了研究高频变压器采用不同纳米晶铁芯结构时的铁芯损耗分布特性,以工作频率为10 kHz,容量为20 kVA的U型、三角型和O型结构纳米晶铁芯为研究对象,对比了3种铁芯空载运行时铁芯不同位置磁密和铁耗分布情况,进一步研究了拐角内径对铁芯局部损耗特性的影响。结果表明:O型铁芯损耗密度分布较均匀,U型和三角型铁芯的损耗密度在磁路直线区域分布均匀;在拐角区域径向方向上,损耗密度减小速度先快后缓,切向方向上损耗密度先增大后减小;U型和三角型铁芯拐角处损耗密度最大值显著大于直线区域,适当增大拐角内径,能够显著降低铁芯的最大损耗密度;实验测得U型、三角型和O型铁芯空载损耗分别为37.3 W、50.5 W和20.5 W,局部热点温度最高分别为46.5 ℃、55.2 ℃和35.0 ℃,明显高于铁芯最高平均温度。
三峡库区小流域土地利用结构对土壤养分流失及水质影响
三峡水库生态屏障区土地利用类型及其结构快速变化,直接影响入库的土壤侵蚀、径流及土壤养分流失输出;研究土地利用结构对地表径流养分输出及地表水质影响,可为控制地表水质和水体富营养化提供基础数据。选取三峡库区低山丘陵区的秭归县兰陵溪小流域集水区,代表以林地(S1)、林地+园地(S2)、园地(S5)为主的典型土地利用结构,自动采集水样,常规监测及典型降雨径流过程连续监测,探究地表径流土壤养分氮磷浓度的动态变化过程。结果显示,雨季集水区间径流的氮素浓度存在较大差异,S5的氮磷输出浓度都显著高于S1和S2(P<0.05);集水区间径流的氮磷浓度变幅差异显著(P<0.05),氮磷输出浓度表现为S1
1961-2020年沂蒙山区降雨侵蚀力时空变化特征
为了分析沂蒙山区降雨侵蚀力的时空变化特征,利用沂蒙山区20个国家气象站1961-2020年的逐日降雨数据,采用日降雨侵蚀力模型、Mann-Kendall趋势/突变检验法、累积距平法、小波分析、反距离加权插值(IDW)等方法进行了系统的研究。结果表明:沂蒙山区年均降雨侵蚀力为5 081.59(MJ·mm)/(hm~2·h·a),且年际变化呈现波动上升的变化趋势;年降雨侵蚀力存在22a的主周期和7a的次周期;降雨侵蚀力年内多集中在汛期6-9月份,占全年的84.15%;除秋季外,春季、夏季和冬季的降雨侵蚀力均呈现上升的变化趋势;年均降雨侵蚀力空间上由东南向西北呈带状逐渐递减;各气象站变异系数的范围是0.32~0.53,地区差异比较明显,西部地区相对较大,南部地区相对较小。沂蒙山区降雨侵蚀力的时空分布特征与侵蚀性降雨分布基本一致,并且集中分布在汛期,因此要加强研究区汛期尤其是7月、8月份的水土流失防治工作,可为研究区水土流失的监测、预报及治理等提供决策依据。
旋耕转深松和秸秆还田增加农田土壤团聚体碳库
土壤耕作和秸秆还田能够显著影响土壤结构和养分周转,也是土壤团聚体分布及更新周转的主要驱动因素。该研究基于连续9 a的旋耕-深松定位试验,对比了长期旋耕农田转变为深松以及秸秆还田对农田土壤0~50 cm土壤团聚体分布、稳定性及团聚体碳含量的影响,分析了团聚体碳对土壤有机碳的贡献率及相互关系。研究结果表明,将长期旋耕农田转变为旋耕-深松农田显著影响了0~50 cm土层的团聚体分布及其碳含量。旋耕-深松配合秸秆还田(RTS-STS)模式能够显著提高表层土壤较大粒级团聚体的比例,且显著提高了土壤团聚体稳定性,分别比旋耕-深松无秸秆还田(RTA-STA)、旋耕秸秆还田(RTS)和旋耕无秸秆还田(RTA)处理高6.1%、65.4%和87.8%;同时,RTS-STS处理显著提高了0~20 cm土层团聚体碳含量和对有机碳的贡献率,虽然在20~30和30~50 cm土层之间,2个处理的团聚体碳含量差异并不明显,但RTS-STS处理的团聚体碳含量对有机碳的贡献率较0~20 cm土层和RTS处理显著降低。通过耕作方式转变、秸秆还田和两者的交互作用对土壤团聚体分布及其碳含量影响的作用力分析可看出,耕作、秸秆及其交互作用是影响不同土层中各处理在不同粒级团聚体分布比例及碳含量差异的主要因素。通过相关分析表明,土壤有机碳含量与团聚体稳定性及其自身碳含量之间存在显著或极显著的正相关关系。旋耕-深松配合秸秆还田(RTS-STS)模式促进了0~20 cm土壤团聚体的形成和稳定,提高了土壤团聚体碳库和对有机碳的贡献,对提升土壤有机碳水平具有积极意义。
基于SSA-LSTM的瓦斯浓度预测模型
为了更好地捕捉瓦斯浓度的时变规律及有效信息,实现对采煤工作面瓦斯浓度的精准预测,采用麻雀搜索算法(SSA)优化长短期记忆(LSTM)网络,提出了一种基于SSA-LSTM的瓦斯浓度预测模型。采用均值替换法对原始瓦斯浓度时序数据中的缺失数据及异常数据进行处理,再进行归一化和小波阈值降噪;对比测试了SSA与灰狼优化(GWO)算法、粒子群优化(PSO)算法的性能差异,验证了SSA在寻优精度、收敛速度和适应能力等方面的优势;利用SSA的自适应性依次对LSTM的学习率、隐藏层节点个数、正则化参数等超参数进行寻优,以此来提高全局寻优能力,避免预测模型陷入局部最优;将得到的最佳超参数组合代入LSTM网络模型中,输出预测结果。将SSA-LSTM与LSTM、GWO-LSTM、PSO-LSTM瓦斯浓度预测模型进行比较,实验结果表明:基于SSA-LSTM的瓦斯浓度预测模型的均方根误差(RMSE)较LSTM,PSO-LSTM,GWO-LSTM分别减少了77.8%,58.9%,69.7%;平均绝对误差(MAE)分别减少了83.9%,37.8%,70%,采用SSA优化的LSTM预测模型相较于传统LSTM模型具有更高的预测精度和鲁棒性。
近40年科尔沁沙地植被时空变化及其驱动力
科尔沁沙地是我国沙漠化土地防治的重点工程区。近些年来,受气候变化、生态工程建设和人类活动的影响,该区的植被生长发生了一定的变化。研究区域植被的动态变化,可为后期沙地的综合治理和工程的合理建设提供科学依据。基于此,以1981—2015年NOAA-NDVI、MODIS-NDVI数据及同期气象和社会经济数据为依托,采用一元线性回归和相关分析的方法,对科尔沁沙地NDVI的时空变化及驱动因素进行了研究。结果表明: (1) 1981—2015年NDVI整体呈波动的增长趋势(增速为0.00114 a~(-1));空间上NDVI呈增长趋势的区域(面积占68.8%)主要位于东南缘及中部部分地区,而研究区的西北缘呈降低趋势。(2)不同程度沙漠化区的NDVI均表现为先降低(1981—2000年)后上升(2001—2015年)的变化过程,说明前期遭受破坏的植被在后期得以恢复。(3)驱动力分析表明,降水和温度是驱动科尔沁沙地部分区域NDVI变化的影响因素;人口变化和生态工程的实施均驱动了区域内植被的时空变化;而经济的发展并不是该区植被变化的主要驱动因素。
计及联络开关投切的有源配网电流速断保护定值优化方案
含联络开关的有源配电网网架结构复杂、运行方式变换频繁,给依赖于静态网络拓扑和固定运行方式的传统电流保护正确动作带来很大影响。对此,提出了一种电流速断保护定值优化方案,由配电终端实时监测开关量信息,上传主站获取拓扑关联矩阵,并结合光伏电源输出特性,自适应调整保护定值。该方案可以在考虑逆变型电源出力波动性的前提下,有效增强保护应对不同网络拓扑变化的能力,通信压力小。仿真结果表明:所提方案能有效增加I段保护范围,受分布式发电(distributed generator,DG)出力影响小,可以适应配网拓扑结构变化。
高温处理后巴丹托鲁水电站凝灰岩的三轴压缩力学特性与损伤演化规律
以印度尼西亚巴丹托鲁水电站为工程背景,对坝址处凝灰岩分别开展100,200和300 ℃高温下的三轴压缩试验研究。针对其应力-应变曲线、体积应变特性、破坏及失稳形式展开分析,结合脆性指数分析凝灰岩的脆-延性转化特征,基于Pearson相关系数探讨温度、围压与不同特征参数的相关性。结合应力-应变曲线分析凝灰岩的弹性应变能及耗散能的演变过程,并基于累积耗散能定义损伤变量。研究结果表明:高温及高围压能够提升凝灰岩的延性。凝灰岩破裂面数量随温度升高而增多,不同围压下岩样由脆性张拉破坏向剪切破坏转变,失稳形式由突发型失稳向渐进型失稳过渡。凝灰岩的峰值应力、弹性模量、泊松比、膨胀角、内摩擦角及黏聚力等参数均随温度及围压的变化呈现出一定的变化规律。凝灰岩的能量演化曲线能够较好地反映不同阶段的裂缝发育情况,损伤因子演化曲线具有三阶段特性,与试样突发型失稳的破坏特征一致。
上扬子黔西北地区海相与海陆过渡相页岩气储层孔隙特征差异性研究
为明确海相与海陆过渡相页岩孔隙特征之间的差异性,以上扬子黔西北地区为例,对区内广泛分布的海相龙马溪组、牛蹄塘组及海陆过渡相龙潭组页岩孔隙特征进行研究,分析页岩内部孔隙的类型、发育与分布模式,进一步探索其差异性成因。研究表明:海相页岩整体是以有机孔为主、石英与碳酸盐类矿物等刚性颗粒间孔为辅的孔隙分布模式,有机孔相对含量约占总孔隙的50%以上;海陆过渡相页岩孔隙的孔径较海相页岩大且变化范围大,为无机粒间/粒内孔与微裂缝占主体、有机孔次之的孔隙分布模式,其内部碳酸盐类矿物溶蚀孔/缝大量发育,有机孔相对含量仅占总孔隙的20%左右;形成时期沉积环境的差异是海相与海陆过渡相页岩孔隙发育存在差异的最主要原因,后期保存条件不同也会产生一定程度影响。针对储层孔隙特征进行差异性分析对页岩气资源勘探开发有重要的指导意义。
封育对黄土高原草地深层土壤pH的影响
土壤酸碱度变化,直接影响植被类型及植物对土壤养分的吸收效率,同时在土壤有机碳和无机碳相互转化过程中起重要作用,为明确草地封育过程中土壤酸碱度的变化特征。以黄土高原云雾山自然保护区放牧草地(封育0年)、封育15年草地、封育30年草地为研究对象,采用空间代替时间方法,研究封育过程中深层(0—500 cm)土壤酸碱度变化特征。结果表明:(1)3个封育年限草地土壤pH随着土层深度的增加而增加,放牧草地土壤pH变化范围为8.54— 9.26、封育15年草地土壤pH变化范围为8.56—8.97、封育30年草地土壤pH变化范围为8.12—8.74。(2)不同封育年限0—500cm土壤各粒级差异较大,放牧草地在40—60 cm土层, 3—2 mm土壤团粒结构的土壤pH最低为8.38,显著低于其它粒级(P<0.05);封育15年草地土壤pH各粒级差异较小;封育30年草地土壤pH整体呈上升趋势, 0—20 cm各粒级土壤pH差异显著。(3)在0—500 cm,封育30年草地土壤pH显著低于放牧草地和封育15年草地(P<0.05),其平均值分别为8.50、8.94和8.87。因此,长期封育显著降低土壤pH值。
贵州黔东南州野生油料植物资源调查分析
旨在为贵州黔东南州野生油料植物资源开发利用提供基础数据,采用分季节多次线路调查和重点区域样地调查以及访问村民相结合的调查方法,对黔东南州野生油料植物资源进行了调查和特征分析。结果表明:黔东南州野生油料植物资源较为丰富,有71科157属297种,分别占全国油料植物科、属、种的65.74%、39.55%、36.49%,以单种科、单种属最多,从生活型来看,乔木157种,占总种数的52.86%,占绝对优势;黔东南州野生油料植物属的分布特点是以温带分布略占优势,表现为植物区系热带至亚热带向温带过渡的特点;黔东南州野生油料植物主要集中在海拔400 ~ 1 000 m,1 000 m以上分布的种较少, β多样性Cody指数测度发现,海拔600 ~800 m Cody指数最高,生物多样性受海拔影响明显;黔东南州野生油料植物含油量高的种类较多,含油量40%以上的有64种,占总种数的21.55%。建议做好贵州黔东南州乌桕、木姜子类、黄连木、皂荚、山桐子、日本白檀等油料植物的栽培驯化,同时加强对野生油料植物种质资源的保护力度。
渭河宝鸡段及其支流和水渠水体中八种重金属元素含量的空间分布特征
于2019年3月5~25日,在渭河宝鸡段及其各支流和宝鸡峡引渭渠中,设置了70个采样点;在各采样点,采集水样,测定水样中的重金属元素Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb含量,并分析8种重金属元素含量的空间分布规律和来源;采用重金属污染指数和水环境健康风险评价模型,评价渭河宝鸡段水体的重金属污染风险水平。研究结果表明,各采样点水体中的8种重金属元素含量都较小,未超过地表水环境质量标准(GB 3838— 2002)中的Ⅱ类水域标准;清姜河和荫香河水体中重金属元素含量相对较大;各采样点水体中重金属污染指数平均值为91.061,渭河宝鸡段及其支流和水渠水体整体处于重金属轻度污染水平;各采样点水体重金属健康风险指数都在10-6~10-5之间,水体重金属污染健康风险等级为较低风险;河流和水渠中重金属元素Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb主要来源于周边工业生产和交通污染,As元素主要来源于农业面源污染。
弱天气尺度背景下太行山极端短时强降水预报失败案例剖析
2015年7月31日夜间,太行山区出现极端短时强降水天气,石家庄和邢台的西部山区有5个雨量站雨量超过100 mm,其中石家庄市赞皇县院头镇和邢台市临城县南中皋村最大雨强都超过50 mm·h~(-1),3 h雨量超过100 mm,属极端短时强降水。数值预报、上级指导预报以及各级台站预报对暴雨均为漏报。本文利用常规高空地面观测资料、加密自动站观测资料、石家庄新一代天气雷达资料以及数值预报检验,反思该极端短时强降水预报思路和预报失败原因。此次极端短时强降水是发生在青藏高压东北侧高空西北气流的弱天气尺度背景下,预报的关键在于把握太行山东侧边界层偏东风与地形的作用、青藏高压加强使中层西北气流加强使垂直风切变加大、低层切变线东移影响、西南暖湿气流增强使水汽输送增加、中空干层与加厚的低空湿层叠加使对流不稳定性加强的特征。预报失误的主要原因是没有分析最大不稳定能量(订正CAPE值)导致对山西不稳定条件的低估,致使对山西雷暴在夜间的再次发展估计不足,同时预报员没能有效地使用非常规资料用于实时检验和订正数值预报结果,导致没能预见到雷暴下山增强的可能。目前对弱天气背景下强降水产生条件缺乏有效的概念模型,数值模式可预报性较差,未来需要提高预报员对观测资料的全面分析能力和对数值预报产品的释用能力,通过大量个例的研究发展有效的预报(概念)模型。
基于热电解耦CCHP和综合需求响应协同优化的配电网韧性提升策略
针对灾后紧急恢复阶段,提出一种基于热电解耦燃气冷热电三联供(CCHP)和综合需求响应协同优化的配电网韧性提升策略。该策略在提升韧性的同时计及资源利用效能,通过刻画计及不确定性的冷热用户响应意愿曲线,得到其可用调温范围,并基于此提出衡量用户舒适度的温度偏离度指标,最终以停电周期内电负荷恢复价值量最大和冷热负荷温度偏离度最小为目标构建多目标优化模型,利用ε-约束模型将其转换为单目标模型进行求解。以IEEE-69电力系统与比利时20节点天然气网络耦合系统进行仿真模拟,验证策略的有效性。
基于能源路由器的工业园区多时间尺度低碳调度策略
针对可再生能源随机特性导致的工业耗能园区综合能源系统日前调度计划误差较大问题,文章提出了一种基于能源路由器控制特性的综合能源系统多时间尺度低碳调度策略。在日前优化调度阶段,综合考虑系统低碳性及经济性,以日运行成本及环境成本最小为目标优化设备出力;在日内调度阶段,考虑能源响应时间差异与源荷不匹配的问题,提出自适应时间尺度的日内滚动计划调度策略。根据系统日前调度后运行状态合理切换日内滚动计划调度周期,实现对日前调度计划的反复修正。仿真结果表明,文章所提方法可在不同时间尺度条件下减小可再生能源出力的波动性、负荷等因素对系统优化运行的影响,降低系统碳排放量,保障园区综合能源系统低碳、可靠运行。
基于云模型和改进证据理论的调峰型虚拟电厂聚合用户优选
在规模化需求侧资源接入电网背景下,为了提高调峰型虚拟电厂在海量异质负荷环境下用户调峰性能识别的精度,提出了基于云模型和改进证据理论的调峰型虚拟电厂聚合用户优选方法。首先,从负荷管理、调峰潜力和历史信用3个维度构建了用户优选指标体系。其次,针对用户在优选等级边界处的随机性与模糊性,采用云模型生成各指标在基准云中的隶属度,并引入不确定性焦元将其转化为证据理论中的基本概率分配。再次,针对传统证据理论中强冲突证据融合可能会产生悖论的问题,参考博弈思想将证据的静动态权重进行博弈组合,根据组合权重识别冲突证据并进行冲突修正和融合。同时,借鉴逼近理想解排序技术思想,比较各用户基本概率分配与正负理想云的贴近度以确定用户的聚合优先级。最后,通过算例分析验证了所提方法在解决证据冲突性以及虚拟电厂用户优选方面的有效性和优越性。
考虑内部谐波耦合特性的MMC小信号建模及稳定性分析
提出了一种基于谐波状态空间(harmonic state-space, HSS)方程的模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)小信号建模方法。这种建模方法考虑了MMC内部谐波(子模块电容电压波动和桥臂环流)的动态特性和相互耦合作用,具有较高的建模精度。并在此模型基础上,利用特征值分析方法对MMC系统的稳定性进行评估。最后,通过与Simulink/MATLAB仿真结果的对比,验证了小信号模型的准确性。同时分析了控制器参数对MMC系统稳定性的影响,可以提高控制系统的设计效率。
基于FDTW算法的故障录波数据智能比对方法
针对智能变电站保护装置故障录波文件无通道标识信息、难以与同源通道故障录波器录波文件相互对应的问题,提出一种基于快速动态时间规整(fast dynamic time warping, FDTW)算法的故障录波数据智能比对方法。首先,对各厂站提取的故障录波数据进行异常检测,确保故障录波文件中数据的质量。其次,利用拉格朗日插值法进行采样频率转换,解决保护装置与故障录波器采样频率不一致的问题。然后,利用欧氏距离对同源录波文件数据进行波形一致性对齐,以实现时钟同步。最后,使用FDTW算法对无通道标识信息的故障录波数据进行智能比对。算例分析表明,该方法能够对故障录波数据进行一致性处理,可以快速准确地计算待匹配录波波形的相似度,实现同源通道的录波数据匹配,具备较强的稳定性和实时性。
稻茬高度影响轮作紫云英生长及还田效应
在大田试验条件下,研究了水稻机械收割不同留茬高度(15、30、40 cm,分别表示低茬、中茬、高茬)对轮作紫云英生长、养分积累以及翻压还田后土壤养分、化学性状和微生物等的影响。结果表明:稻茬高度显著影响轮作紫云英生长、养分积累以及翻压还田效果。紫云英单位面积株数随留茬高度的降低而显著减少;除单株分枝数外,植株株高、茎粗、单株鲜、干重均表现为高茬处理>中茬处理>低茬处理,高、低茬处理间差异显著或极显著。产草量受稻茬高度影响明显,单位面积鲜、干草产量均随稻茬高度的降低而显著减少,高茬处理的紫云英鲜、干草产量均最高,分别达到19.22 t/hm~2和3.27 t/hm~2,较低茬处理每公顷增加15.21 t和2.53 t。不同稻茬高度处理的紫云英植株碳及氮、磷、钾含量无显著差异,植株养分积累量则随稻茬高度增加而显著增加,各养分积累量变化趋势一致;不同处理紫云英翻压还田后土壤pH变化差异不显著,但均较试验前略有上升;土壤电导率则表现为高茬处理大于中、低茬处理,处理间差异极显著;翻压后土壤养分变化差异较大,各养分含量均表现为随水稻留茬高度降低而减少的趋势,高茬处理土壤的有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾含量分别较低茬处理增加41.51%、27.35%、34.96%、68.78%、82.12%。不同处理紫云英翻压还田后,土壤可培养微生物数量存在差异。三大类微生物细菌、真菌、放线菌的数量均以高茬处理最高,除放线菌外,差异均达显著水平,其中,对细菌数量的影响最为明显,高茬处理极显著大于中、低茬处理,中、低茬处理间差异显著。综上,水稻留高茬(茬高40 cm)轮作紫云英可获得较高的生物量和养分积累,翻压还田后土壤培肥效果显著优于中、低茬(茬高≤30 cm)收割的处理。
蜂巢状综合能源配电系统的组网结构与运行方式
配电系统正演进成为包含电、气、热等多种能源综合配置的平台,需要满足点对点能量传输需求,而现有配电系统的树状辐射结构难以满足。文中提出了蜂巢状综合能源配电系统(HIEDS)的组网结构与运行方式。首先,提出了HIEDS的组网结构,包括微网之间的柔性互联方式以及综合能源基站等核心装备;接着,分别提出了以运行经济性、负载均衡性为目标的HIEDS优化运行模型;最后,通过算例分析了HIEDS在不同场景下的运行特征,并与其他典型微网互联结构进行了对比。结果表明,HIEDS运行更加灵活,可提高系统运行的经济性与可靠性。文中研究将为综合能源配电系统的结构优化提供理论基础。
一种新的岩石非线性黏弹塑性蠕变模型研究
为了克服传统元件组合模型不能描述岩石蠕变过程中非线性特征的缺陷,首先根据加速蠕变阶段的应变和应变率随蠕变时间急剧增大的特点,建立黏塑性应变与蠕变时间的指数函数关系并提出非线性黏塑性体.将该非线性黏塑性体与广义Burgers蠕变模型串联,建立可以描述岩石全蠕变过程的非线性黏弹塑性蠕变模型,根据叠加原理得到一维应力状态下的轴向蠕变方程.然后基于塑性力学理论指出岩石三维蠕变本构方程建立过程中的不足之处,并给出非线性黏弹塑性蠕变模型合理的三维蠕变方程.最后采用不同应力水平下砂岩轴向蠕变试验对模型合理性进行验证,结果表明:拟合曲线与试验曲线吻合度较高,所建蠕变模型能够很好地描述砂岩在不同应力水平下的蠕变变形规律,尤其对加速蠕变阶段的非线性特征描述效果很好,验证了模型的合理性.
基于MCE的饶河流域国土空间生态质量综合评价及其空间分异
开展国土空间生态调查与评价,摸清区域三类空间生态现状与问题所在,是进行区域国土空间生态修复、空间格局优化等工作的必要前提。基于城镇、农业和生态空间自身的结构、功能和效应,构建国土空间生态质量综合评价体系,以饶河流域所涉县市为研究区域,采用多目标综合评价法开展国土空间生态质量综合评价研究并进行分区,探究结果的空间分异特征。结果表明: (1)研究区国土空间生态质量整体水平良好,中等以上区域占比70.6%。(2) Ⅰ级和Ⅱ级分区主要分布于研究区东北部,该区域的生态环境、生态效益与社会经济呈协同发展态势。(3)研究区国土空间生态质量存在较强的空间相关性和聚集性特征,冷点和热点区域面积基本持平。(4)结合综合评估及障碍度诊断结果,建议依据研究区自然优势,调整社会经济结构,推进工业健康转型,改善城镇空间人居环境,整体提高生态效益水平。研究可为研究区国土空间规划、生态修复、生态-经济-社会可持续发展等提供科学依据和参考价值。
基于五维地震数据的火山机构刻画及岩相识别——以准噶尔盆地石炭系火山岩为例
五维地震数据可以更好地分析地震波在各向异性介质中传播的旅行时间、速度、振幅、频率和相位等属性随方位角的变化,而且炮检距信息与目标地质体的尺度、地层岩性和流体成分等存在相关性,方位角信息则与地层中的断裂、裂缝等的发育特征相关。为此,提出了基于五维地震资料的火山机构刻画和岩相识别技术。考虑到地下构造在垂直于走向方向的响应更明显的特点,通过构建方位分析窗提取优势方位信息,利用倾角成像增强处理的地震资料预测火山机构,利用倾角及方位角的变化计算相邻道的相似性,提高了地震资料的横向信噪比,明确了火山机构宏观分布范围;通过定义方位时窗,结合地震道反距离加权算法,提取每个方位对断裂最敏感的信息,提高了火山机构刻画精度,得到的火山形态更清晰;再结合核主成分分析(KPCA)融合优势属性预测火山岩有利岩相,精细预测了准噶尔盆地KM1井区的三期火山岩有利区带,为高效勘探、开发该区的火山岩储层奠定了基础。
基于局部平衡判别投影的往复压缩机故障诊断方法
为更好的提取出往复压缩机的故障特征,提出基于局部平衡判别投影(LBDP)的往复压缩机故障诊断新方法。相比于局部判别投影(LDP),LBDP充分利用了数据的类别判别信息和局部结构信息,可以更好地对高维数据集的局部几何结构信息和类别判别结构信息进行挖掘。将LBDP用于往复压缩机故障的诊断中,诊断结果表明,LBDP实现了往复压缩机不同故障类型的有效区分,提高了故障诊断的精度,具有一定的优势。
甘姜苓术汤HPLC指纹图谱及含量测定方法的建立
目的:制备甘姜苓术汤对应实物,建立适用于甘姜苓术汤对应实物HPLC含量测定以及指纹图谱方法。方法:依照古籍记载制备甘姜苓术汤对应实物;应用HPLC对15批对应实物进行有效成分含量测定和指纹图谱建立,流动相为乙腈-0.05%磷酸水,梯度洗脱,检测波长237 nm。结果:建立甘姜苓术汤的HPLC含量测定和指纹图谱的分析方法,甘草苷、甘草酸、6-姜辣素的专属性试验中峰分离度均大于1.5;精密度试验的RSD分别为0.74%、0.65%、0.69%;重复性试验的RSD分别为1.1%、0.86%、0.92%;稳定性试验RSD分别为0.43%、0.78%、3.0%;回收率分别为99.7%、104.5%、95.1%。在对应实物指纹图谱中以甘草苷峰为参照峰,确定了15个共有峰,通过对照品比对,指认出4号峰为甘草苷,13号峰为甘草酸,14号峰为6-姜辣素,对应实物指纹图谱与对照指纹图谱相似度良好,均大于0.9。15批物质基准对应实物指标成分甘草苷、甘草酸、6-姜辣素的平均含量分别为24.5、35.6、1.6 mg·g~(-1)。结论:建立的经典名方甘姜苓术汤指纹图谱及3个成分的含量测定方法简便,准确可靠,可用于甘姜苓术汤物质基准的质量控制。
光合作用和产量的影响
为了解水、氮供应水平对河西绿洲灌区甜叶菊光(Stivia rebaudiana)合作用和产量的调控效应,研究了灌溉量(常规灌溉,320 mm;节水20%,灌溉256 mm;节水40%,灌溉192 mm)和施氮量(0、100、200、300 kg · hm~(-2))对甜叶菊光合特性和产量的影响。结果表明:与不施氮相比,施氮可显著提高甜叶菊不同生育期光合速率和产量,施氮处理间光合速率和产量差异均不显著;灌溉量从192 mm增加到320 mm,甜叶菊产量随灌溉量的增加先增加后降低。施氮100、200、300 kg· hm~(-2)下甜叶菊产量分别较不施氮增产6.00%、9.17%、9.76%,256 mm灌溉量和300 kg ? hm~(-2)施氮量为甜叶菊高产的最优组合,产量达到4 177. 50 kg ? hm~(-2)。
不同密度华北落叶松林天然林土壤养分特征研究
采用样地调查和土壤采样分析方法,对五台山地区华北落叶松(Larix principis-rupprechtii)天然林土壤养分特征进行研究,探讨不同林分密度华北落叶松天然林土壤养分特征,旨在为华北落叶松天然林的可持续经营提供理论依据。结果表明,林下土壤总碳、铵态氮和速效钾含量在0~10、10~20、20~30 cm土层之间的差异显著,表现出明显的由上到下递减的趋势;土壤硝态氮和速效钾含量在土层之间的差异不显著,但土壤硝态氮含量也在一定程度上表现出土层之间由上到下递减的趋势;土壤速效磷含量在各土层之间的差异最不显著,但中层略高于表层和下层。在不同土层中,不同林分密度的土壤养分特征存在差异。在0~10、10~20、20~30 cm土层中,土壤总碳、硝态氮、铵态氮、速效钾含量在576~1 568 plant·hm~(-2)密度范围内都表现为随林分密度的增大而先增加后降低的总体变化趋势;速效磷含量则分别表现为:表层先增加后减少,中层缓慢减少,下层先减少后增加。林分密度对表层土壤养分影响最为明显,随着土壤深度加深,营养元素对林分密度的响应发生改变。当华北落叶松天然林林分密度为896~1 216 plant·hm~(-2)时,0~30 cm 深度土壤的总碳、硝态氮、铵态氮、速效钾、速效磷保持在相对较高的水平,以土壤养分为评价指标,研究地区华北落叶松天然林适宜的保留密度为896~1 216 plant·hm~(-2)。
双楼宇专变供电充电站负荷的时空双维调控建模
在碳减排和环境保护需求的推动下,电动汽车的普及速度加快,同时从时间和空间维度挖掘充电负荷的调控潜力可以有效地缓解配电网的扩容压力,基于此提出了双楼宇专变供电充电站负荷的时空特性双重调控方法。介绍了双楼宇专变供电充电站负荷时空特性的双重调控机理,利用双楼宇专变冗余容量和储能系统对充电站进行供电;结合储能充放电调控、充电桩和储能的双电源切换开关切换、充电桩功率实时调度3种调控方法,提出了充电站负荷的时空双维调控策略;提出了结合日前和实时2种时间尺度的充电站优化模型,以电动汽车服务率为优化目标建立储能充放电的日前优化模型,以变压器负荷标准差为目标建立双电源切换开关切换的实时优化模型,以各时段调度成本为目标建立充电桩功率的实时调度模型,通过多样化的调控手段提升充电站的经济性和安全性。通过算例仿真验证了所建模型的有效性。
柔性互联输配一体化电网有损潮流的精细化建模及应用
多端柔性互联输配一体化电网内部的运行方式复杂、网损特性差异显著,导致传统一刀切的网损补偿方法难以准确刻画网损的实际情况,影响了输(配)电交直流有损潮流模型的应用潜力和输配边界潮流的一致性。为此,该文提出一种基于双层定点迭代的精细化有损潮流模型。针对网损补偿方法不准确的问题,综合考虑网络类型、数据属性和物理特征等因素,为输、配电网及交、直流电网的精准有损潮流分析建立了差异化的网损补偿模型。针对输配边界潮流的不一致问题,将输配一体化有损潮流建模为一个双层定点迭代问题,并采用主从分裂法实现协同求解。在多个算例中分析了不同有损潮流模型的性能差异及其原因,讨论了所提模型在求解精度、收敛速度和计算效率等方面的优势,验证了所提模型在不同控制方式和优化目标下的鲁棒性和通用性。
巴音温都尔沙漠风况及输沙势特征
巴音温都尔沙漠为阿拉善高原东部低山丘陵盆地型沙漠,由独立、间断分布的博客台沙漠、海里沙漠和白音查干沙漠组成,本文利用巴音温都尔沙漠区4个气象站实测的2016-2020年风速、风向数据,分析了该区风况和输沙势变化特征。结果表明:巴音温都尔沙漠2016-2020年年际间风速变化不大,年平均风速为6.12 m·s~(-1),年平均起沙风风速为9.33 m·s~(-1)。风速月际间变化较明显,呈显著的春季、夏季两极分化趋势,春季起风的频率最高(最高达67.77%);主导风为WSW偏W风向,4个气象站的年输沙势均值为359.99 VU,年合成输沙势均值为204.46 VU,年输沙势的方向变率指数均值为0.55,整体属于中风能环境,中等风向变率,钝双峰或锐双峰风况。输沙势季节差异大,冬季输沙势最大(453.72 VU),夏季输沙势最小(287.74 VU)。根据风况和输沙势分析,建议对该区进行长期的风沙流观测,从风能环境和风沙活动规律方面为巴音温都尔沙漠区风沙灾害防治提供科学依据。
松北国家湿地公园浮游植物群落结构特征与水质评价
为了掌握哈尔滨市松北国家湿地公园水体浮游植物群落结构和水质状况,于2021年5、7和9月份对湿地公园进行了浮游植物群落结构及水环境因子的监测。应用Shannon-Wiener多样性指数(H')、Pielou均匀度指数(J)和相关理化指标对水质状况进行了评价。采用冗余分析,探讨了浮游植物群落主要优势种与环境因子的关系。结果表明:共鉴定出藻类8门51属96种,主要由绿藻门(17属34种)、硅藻门(13属29种)、蓝藻门(10属14种)、裸藻门(4属11种)等组成。3个月份共调查出优势种14种,主要以硅藻门和绿藻门为主。浮游植物年均丰度为38.97×10~4个/ L,7月份的丰度最高,达到57.23×10~4个/ L;9月份最低,仅为13.24×10~4个/ L。由Shannon- Wiener多样性指数(H')与Pielou均匀度指数(J)综合分析结果显示,该水域水体呈现出轻度污染至中度污染状态。冗余分析(RDA)表明,水温、总氮、总磷、化学需氧量和溶解氧是影响松北国家湿地公园浮游植物群落结构的主要水环境因子。
计及发电机动态的多端口网络等值及中长期电压稳定监视
在中长期电压稳定过程中,发电机可能会由于无功短缺导致过励磁限制器(over-excitation limiter,OXL)启动,使得将发电机保持为PV节点的这一传统做法面临一定问题。该文对常规多端口网络等值方法进行了改进,将可描述OXL作用下的发电机模型应用到多端口网络中,给出了发电机OXL启动的在线判定方法,使得改进后的多端口等值网络能够有效计及发电机OXL的动态变化。进一步,基于计及发电机动态的多端口等值网络,推导出可辨识负荷功率最大值点的电压稳定性指标。仿真结果表明,该文方法对即将发生的中长期电压崩溃能起到有效的预警作用。
粉葛对农田土壤镉的富集特征
选用生长速度快、生物量大、经济价值高的富集植物是重金属生物修复新的突破口。为研究粉葛对农田土壤镉(Cd)的富集特征,采用大田试验探讨3种污染程度下粉葛不同部位葛根(葛粉和葛渣)、葛头、主藤、侧枝和叶片中Cd浓度。结果表明:粉葛不同部位中Cd浓度表现为侧枝(8.96 mg/kg)>主藤(6.85 mg/kg)>叶片(5.22 mg/kg)>葛头(2.80 mg/kg)>葛渣(1.36 mg/kg)>葛根(1.21 mg/kg)>葛粉(0.16 mg/kg),且随土壤污染程度增加而增加,表现为中、高污染显著高于低污染(P<0.05)。除葛根外,粉葛其他部位对土壤Cd的富集系数均大于1(1.09~8.65),转运系数为2.59~8.98。粉葛各部位中Cd的分配率表现为侧枝(35.64%~43.81%)>主藤(21.55%~25.49%)>叶片(15.40%~23.63%)>葛根(7.03%~9.94%)>葛头(5.99%~9.57%)。粉葛各部位生物量表现为葛根>侧枝>叶片>主藤>葛头,粉葛对Cd移除量随土壤污染程度递增,具体为高污染(45.39 g/hm~2)>中污染(39.96 g/hm~2)>低污染(16.56 g/hm~2)。总体上,粉葛各部位中Cd浓度与土壤有机质、有效态Cd、总Cd浓度呈显著正相关,而与土壤pH均呈负相关。在Cd污染农田土壤治理中,粉葛(用作葛粉)对Cd污染农田土壤修复具有应用价值。
分时电价与电动汽车优化调度的主从博弈模型
合理调控电动汽车充放电计划能够充分发挥其对电网负荷削峰填谷的能力。本文针对分时电价制定及电动汽车入网调度策略,建立了基于两方决策者动态非合作博弈的主从博弈模型。该模型以电网分时电价为主体,极小化负荷均方差为主体运行目标;以电动汽车为从体,极小化车主成本为从体优化目标。并采用粒子群优化算法,利用模型解耦性由内至外求解纳什均衡点。最后通过算例对所提模型进行仿真,验证该主从博弈模型的经济效益与调峰效果。
电力市场新格局下智能配电网规划的综合评价模型及方法
随着电力市场的放松管制,智能配电网(smart distribution network,SDN)的投资建设将由电网企业独立承担向多元主体共同参与的模式转变。传统基于单一个体的评价模式已不能满足上述背景下SDN规划决策的需要。为此,研究并提出了能够适应上述市场化格局的SDN规划方案综合评价指标体系与评价方法。首先,在全面分析放松管制条件下SDN投资参与格局的基础上,根据不同主体的利益需求,构建了包括目标层、主体层、需求层、属性层及指标层在内的SDN规划综合评价指标体系。在此基础上,通过深入挖掘多边参与模式下SDN规划决策的内涵特征,进一步提出了基于协同群决策的综合评价模型。所提模型采用组合加权的算数平均算子对个体偏好进行集结,以群体满意度与个体利益一致性综合最优作为目标,通过信息交互和意见权重的动态调整,以实现参与个体与群体利益的协调统一。算例分析验证了所提方法体系的合理性和有效性。
基于自适应权重Voronoi图的配电网供电分区方法
在研究常规Voronoi图应用的基础上,针对配电网负荷分布不均匀的情况,提出了基于自适应权重Voronoi图的配电网供电分区方法。该方法按照道路、河流等自然障碍将供电区域划分成若干网格,以变电站为生成元向四周扩散。考虑变电站的负载能力、供电距离、地理障碍和网格归属地等因素,动态调整V图生成元在不同方向上的扩算速度,使得供电分区的结果更加科学合理。为了保证分区结果与城市规划的协调性,体现配电网发展的延续性,引入了虚拟元的概念,解决分区内无电源点问题。最后经实际算例验证,表明该方法具有一定有效性和合理性。
毛乌素沙地不同土地利用方式下土壤饱和导水率垂向分布特征
土壤饱和导水率(Ks)是土壤水文循环中的关键参数,然而当前对毛乌素沙地Ks的特征及影响因素还认识不足。通过测定毛乌素沙地4种土地利用方式下(农田、乔木、灌木和草地)0 - 100 cm土层的Ks和土壤基本理化性质(有机质、容重及颗粒组成),分析Ks的垂向变异性及其影响因素、建立估算Ks的传递函数。研究表明:农田、乔木和灌木地的Ks随着土层深度增加而逐渐增大,草地无明显变化。4种土地利用方式下的Ks均为中等程度的垂向变异性,平均值排序为草地(1.38 mm · min~(-1))<乔木(1.76 mm · min~(-1))<农田(1.82 mm · min~(-1))<灌木(3.30 mm · min~(-1)),其中灌木地的Ks显著高于其他土地利用方式(P<0.05)。Ks与有机质、容重、土壤颗粒组成存在显著相关性,通过提取Ks的主导因素,用逐步多元回归方法建立了估算Ks的传递函数。相关研究有助于毛乌素沙地Ks参数的获取和预测。
基于改进天牛须算法的家庭能量管理系统多目标优化调度
为平抑家庭用户的日负荷波动及降低用电成本,提出一种基于改进天牛须搜索算法的家庭能量管理系统多目标优化调度策略。首先,基于可控型家居负载的分类方法对典型家用设备进行分类,建立用户需求侧负载调度模型。然后,以负载工作特性和用户用电需求为约束条件,以家庭用户用电成本最低、负荷峰均比最小和用户舒适度最大为目标建立家庭能量管理系统多目标优化调度模型。最后,采用改进的天牛须搜索算法对模型进行求解。仿真实验结果表明,该方法能够有效地提高用电经济性和用户舒适度,减小家庭日用电负荷波动。
新疆畜牧业碳排放格局与公平性研究
对新疆畜牧业碳排放进行相关研究,能够更好促进新疆低碳农业发展。运用碳排放系数法计算畜牧业碳排放量,从生产效率、经济效率两个方面构建畜牧业碳排放公平性评价模型,分析考察14个地(州、市)畜牧业碳排放的时空演变规律及公平性。结果显示:新疆畜牧业碳排放总量呈现波动上升态势,万元GDP碳排放量下降趋势明显;少数民族集聚区、水草资源丰富的地(州、市)碳排放量较大,二三产业发达、水草资源欠缺的地(州、市)碳排放量较小;畜牧业碳排放生产效率和经济效率的基尼系数分别为0.42和0.47,均处于“差距偏大”的不公平状态,超出了“0.4”的分配差距警戒线;从生产效率和经济效率对畜牧业碳排放公平性分类结果为:乌鲁木齐市、克拉玛依市、吐鲁番市、哈密市四市和昌吉州属于“高-高”型,阿克苏地区、喀什地区属于“高-低”型,巴州、塔城地区属于“低-高”型,伊犁州直属、阿勒泰地区、博州、克州、和田地区属于“低-低”型。最后提出新疆发展低碳畜牧业的对策建议。
施磷增氧对水稻成熟期锌吸收分配及产量的影响
【目的】明确施磷、增氧及二者互作对水稻根系生理特性、成熟期锌吸收分配及产量的影响。【方法】以杂交稻C两优608作为盆栽试验对象,设置增氧(OI)、不增氧(NI)2种灌溉方式,4个施磷水平(P_1=0.00、P_2=1.35、 P_3=2.70、P_4=4.05 g/盆),研究施磷、增氧对水稻各生育期根系活力、根系酸性磷酸酶活性和成熟期各部位含锌量及产量性状的影响。【结果】①施磷使铁锰胶膜含锌量降低33.38%~60.41%,增氧使锌由根部向秸秆转移系数增加24.98%~113.15%,氧磷互作促使水稻秸秆含锌量增加,降低了锌由秸秆向籽粒的转移系数及籽粒锌分配比例;②OIP1处理水稻籽粒产量、千粒质量、有效穗数、籽粒锌分配比例均最高,分别为140.45 g/盆、27.57 g、29.00个/株、29.52%,是提高水稻籽粒产量及锌吸收的最佳灌溉模式;③施磷增加水稻分蘖期根系活力,降低灌浆期根系酸性磷酸酶活性,抑制成熟期根部锌的吸收和累积,促进锌由秸秆向籽粒转移,进而使籽粒产量及结实率增加;氧磷互作降低分蘖期根系酸性磷酸酶活性,增加灌浆期根系酸性磷酸酶活性,提高水稻秸秆、籽粒含锌量,降低了水稻有效穗数、结实率和水稻锌由秸秆向籽粒的转移能力。【结论】施磷、氧磷互作均可通过影响水稻分蘖期、灌浆期根系生理特性,调控水稻籽粒锌吸收及锌由秸秆向籽粒的转移系数以影响水稻产量形成;增氧则促进水稻秸秆锌的吸收与分配。
复数域加权最小二乘法在相量量测状态估计中的应用
基于相量量测的状态估计能提高状态估计的精度,而相量测量单元在高电压等级网络中的广泛配置为电力系统全相量量测状态估计提供了坚实的硬件基础,研究全相量量测状态估计意义重大。建立了基于全相量量测状态估计的量测方程,在此基础上建立了复数加权最小二乘法(complex field weighted least square,CWLS)状态估计模型。文中还对复数域下相量的误差特性和CWLS算法的抗差性进行了研究,同时详细分析了CWLS算法中权重的选取和不良数据的辨识。仿真结果表明了所建模型的合理性以及CWLS算法的有效性和适应性。
高压直流输电系统换相失败研究综述
换相失败是采用电网换相换流器的高压直流输电系统中常见故障之一,换相失败的发生会导致直流功率波动,甚至直流闭锁,威胁电网安全稳定运行。为聚焦换相失败关键问题,降低换相失败发生概率,文中对高压直流输电系统换相失败的相关研究进行了总结归纳。首先,从器件和系统两方面分析了换相失败的发生机理。然后,根据换相失败发生次序将换相失败分为首次换相失败和后续换相失败2种情况,分别分析了导致不同换相失败情况发生的影响因素以及抑制措施。最后,综合已有研究成果指出了换相失败领域中仍有待解决的问题。
鄂尔多斯盆地旬宜地区三叠系延长组7段致密油储层孔隙发育特征及其主控因素
鄂尔多斯盆地旬宜地区三叠系延长组7段为典型的致密油储层,具有低孔、低渗、非均质性强等特征,明确储层孔隙发育特征及其主控因素,有利于致密油的勘探与开发。通过岩石薄片、物性、扫描电镜、X衍射分析、压汞等实验,深入研究了致密油储层的岩石学特征、储集空间、成岩演化等储层发育特征,并揭示其主控因素。鄂尔多斯盆地旬宜地区延长组7段储层埋深在500~1 250 m,岩性以岩屑长石砂岩为主,其次为长石岩屑砂岩,填隙物以方解石、白云石和泥质杂基为主;研究区储层砂体厚度大,成分成熟度高,骨架颗粒中抗风化能力较强的石英和长石等刚性矿物含量高,石英含量在30%~77%之间,平均为44.97%,长石含量在4%~52%之间,平均为31.61%;孔隙类型以粒间溶孔和颗粒溶孔为主,其次为残余粒间孔,少数为微裂缝,平均孔隙度为7.3%,平均渗透率为0.4×10~(-3) μm~2。储层成岩阶段处于中成岩A期,在白垩纪完成了致密化,较差的抗压实能力、碳酸盐胶结作用、伊/蒙混层、自生石英为储层致密化的主要原因;较高的石英和长石含量、早期油气充注保存了大量原生孔隙,中成岩期持续的溶蚀作用和破碎作用为次生孔隙发育的主要原因。
关中地区重污染发生和减弱天气类型及气象要素定量特征
基于2014-2017年陕西关中五市逐时地面气象、空气质量观测数据和重污染期间探空、微波辐射计观测资料等,采用统计方法分析了关中重污染发生、减弱的天气类型及其气象要素定量特征。结果表明,重度污染产生的天气类型主要有:弱冷高压后部型出现重污染频次最多,低压倒槽和均压(鞍型)场型出现严重污染频次多,冷高压前部型出现重污染范围广,冷高压底部型关中盆地一般均出现重度污染。在静稳天气形势下,气温在-2 ~ 15 ℃之间、降水强度小于0.2 mm/h、风速在4 m/s以下且风向为偏南,易产生重度以上空气污染。重度污染减弱的天气类型有:中高纬度高空纬向型环流,地面上为均压场(鞍型场)或低压倒槽结构的稳定天气形势,气温迅速升高到16 ℃以上,重度污染缓慢减弱;在干冷空气作用下,风速增大、湿度降低,重度污染迅速减弱;高空槽配合低层偏南气流,产生明显降雨,湿沉降作用下,重度污染迅速减弱;在扩散回流东北路弱冷空气作用下,绝对湿度陡降,形成下干上湿大气状态,垂直扩散增强,重污染天气迅速转好。
含纹层陆相页岩力学参数的尺寸效应及其对压裂裂缝的影响
济阳坳陷陆相页岩中的含纹层泥质灰岩相页岩具有较好的储集物性,但发育的纹层使储层力学性质具有强非均质性,导致其力学参数的尺寸效应明显。以胜利油田博兴洼陷含纹层泥质灰岩相页岩岩心为例,采用三维有限元数值模拟方法,系统研究岩心力学性质及压裂裂缝的尺寸效应。结果表明:当岩心尺寸小于500 mm时,其单轴抗压强度和弹性模量的尺寸效应显著,不同围压下岩心抗压强度和弹性模量与单元尺寸呈负指数关系,且水力压裂破裂压力随单元尺寸的增大而减小。在博兴洼陷,当单元尺寸为1.5 m时,数值计算得到的破裂压力和改造体积更接近于真实地层,建议在满足计算效率的条件下采用单元尺寸小于1.5 m的单元网格开展模拟设计。
基于自供给模式的电动汽车换电站供需均衡运营策略
以换电模式为电动汽车(EV)提供能源补给是促进EV行业发展的重要保障。为了评估EV换电站的运营模式、提高EV换电站的运营效益,提出了一种基于自供给模式的EV换电站供需均衡运营策略。针对未来可行的统一化电池规格和换电站自供给模式,EV既可作为电池消费者,又可作为电池服务提供者,通过设计换电站的动态奖励机制,以吸引EV用户充当电池服务提供者辅助换电站提供换电服务,并基于带约束的马尔可夫决策框架对系统的随机优化问题进行建模。算例结果表明所提策略能使换电站自适应地选择给予电池服务提供者的奖励,从而在满足换电站服务质量水平约束的条件下最大化换电站的运营效益。
梯级水光蓄互补发电系统实时协调控制策略
梯级水光蓄互补发电系统将梯级小水电(cascade small hydropower plant,CSHP)、分布式光伏(photovoltaic,PV)和抽水蓄能相结合,可平抑PV功率波动、提高其可调度性。针对这种互补发电系统的实时控制问题,首先提出了基于经验模态分解法(empirical mode decomposition,EMD)的全功率变速恒频抽蓄机组(full size converter based variable speed constant frequency pumped storage unit,FSC-VSCFPSU)平抑PV功率波动控制策略,根据经EMD法提取的PV功率波动的高低频分量,自适应确定平抑目标,快速为FSCVSCFPSU确定所需的补偿功率。其次,提出了基于CSHP与FSC-VSCFPSU协调控制的互补发电系统跟踪调度计划策略,在平抑PV功率波动控制策略处理的基础上,根据调度计划协调分配CSHP及FSC-VSCFPSU的输出功率,以最小化系统出力与调度计划的偏差,确保系统平稳跟踪调度计划运行。此外,还给出了基于变速运行模式的FSCVSCFPSU虚拟同步机控制策略,通过模拟同步机特性来控制机组的全功率变流器运行,实现FSC-VSCFPSU的快速功率响应,保证平抑PV功率波动控制策略及跟踪调度计划策略的有效执行。通过实例仿真计算和分析验证了所提控制策略的有效性和可行性。
里下河平原区径流模拟及其对极端降水响应分析
平原河网区地势平坦,水系密集交错,产汇流受人类活动影响强烈,水文过程复杂。随着全球变暖,极端降水事件增加,洪涝灾害频繁,探究平原区径流过程模拟及其对极端降水的响应具有重要意义。通过对流域河网合理概化、空间离散等人工干预处理,改进传统河道和子流域提取,运用SWAT模型模拟里下河平原区2013-2020年汛期流量过程,分析不同极端降水情景下径流变化规律。结果表明:SWAT模型在里下河平原区汛期月径流模拟有较好的适用性,阜宁(射)站决定系数R~2和纳什效率系数(NSE)均在0.75以上,相对误差|Re|小于5%;不同极端降水情景模拟下,日均径流量变化较大,峰值变化明显,在20 a一遇、50 a一遇和100 a一遇极端降水下,变化率分别为3.4%、10.2%和14.2%,月均径流变化幅度较小且影响时间较短。研究结果可为里下河平原区水资源合理配置、洪涝灾害科学应对提供依据。
基于TELEMAC-2D模型的济南市洪涝模拟及淹没分析
基于TELEMAC-2D模型构建了济南市洪涝仿真模型,选取济南市"20070718"实测典型暴雨城市内涝淹没资料对模型进行了验证,结果表明模拟水深误差较小,模型具有较高的精度和可靠性。采用构建的模型模拟了不同暴雨重现期下济南市主城区的洪涝演进过程,并分析了研究区淹没水深、淹没面积和洪水流速等特征,结果表明:随着降雨重现期的增大,研究区淹没水深大于0.15m的面积在总面积中的占比随之增大,当降雨重现期分别为1、5、10、20、50、100 a时,面积占比分别为0.05%、1.10%、1.98%、2.89%、4.28%、5.15%,最大洪水流速分别为0.478、1.019、1.309、1.494、1.890、 2.214m/ s;根据洪涝淹没特征,从工程和非工程措施两方面提出了防洪排涝应对举措。
根系活力检测中保险粉用量的确定
根系活力是常用的反映植株生活力的指标,TTC(2,3,5-三苯基氯化四氮唑)还原法是使用最广泛的方法。但现有研究论文及植物生理学实验指导所介绍的方法中保险粉用量缺乏合理性。本研究旨在分析这种不合理性是否误导现有根系活力相关的研究,并通过试验确定适宜保险粉用量。采用文献计量法对现有文献中的根系活力数值进行分析。保险粉用量试验从0.02~0.20 g共7个不同量,各加5 mL 5 mg·mL~(-1) TTC溶液,生成三苯基(月替)(TPF)后加乙酸乙酯10 mL,研究保险粉用量与日立紫外分光光度计(U-3900H)485 nm下吸光值的关系,以确定合适用量。文献计量分析结果表明,现有根系活力测定结果的偏差超出合理范围。试验结果显示,保险粉的用量小于150 mg时,与吸光值呈线性相关,超过150 mg后,吸光值不再增加。因此,5 mL TTC溶液中加入保险粉的最低量应为150 mg。
基于增量成本的交直流混合微电网分级分布式控制策略
由于交直流混合微电网中分布式电源的成本各异,按照容量比例分配功率的下垂控制易造成系统成本较高,文中提出基于增量成本的下垂控制。为进一步解决线路阻抗不匹配对功率分配精度的影响,充分考虑微电网的经济运行,提出基于一致性算法的分级分布式控制策略。该控制策略分为子网级控制与系统级经济控制。子网级控制在基于增量成本的下垂控制中引入频率/电压二次控制项和成本二次控制项,恢复交流频率与直流电压,同时实现子网之间的分布式电源的经济功率分配。在系统级经济控制中引入“相对频率指数”与“相对电压指数”,构造双向互联变流器的本地控制策略,并进一步引入基于一致性算法的功率二次控制项,实现各分布式电源增量成本一致,从而达到系统全局最优的经济运行。最后,对交直流混合微电网模型进行仿真,验证了所提控制策略的有效性。
考虑需求侧管理的风光燃储微网两阶段优化调度
针对微电网中源荷匹配较弱及储能应用不充分的问题,计及需求侧管理与碳排放对其源荷储进行协调优化。所研究的并网型微网优化分为需求侧管理与调度两阶段。首先,第一阶段引入需求侧管理模型,结合储能电池并采用纵横交叉算法求解,使微网的净负荷最小与自供率最大。然后,第二阶段依托第一阶段需求侧管理后的信息从经济和环保角度出发,建立以综合成本最小及碳排放量最低为目标的风光燃储微网日前优化调度模型,利用改进多目标灰狼优化算法进行求解。最后,以福建某实际微网为例,通过仿真表明引入需求侧管理可有效利用储能电池改善微网源荷匹配度,充分挖掘需求响应潜力。相比单阶段优化,两阶段优化更有利于提高可再生能源渗透率,降低微网日运行成本与碳排放量,实现微网的低碳经济运行。
考虑网络拓扑变化的薄弱断面快速评估方法
在线稳定评估系统中,在短时间内识别系统薄弱断面对快速掌握系统的整体安全稳定性有重要的作用。静态输电能力是评价断面薄弱程度的重要指标,为此借鉴了静态输电能力的思路,提出了基于多端口戴维南等值的静态输电能力评估方法和考虑网络拓扑变化对静态输电能力影响的薄弱断面识别方法。该方法首先估算断面正常状态和线路断开后的静态输电能力,然后考虑正常状态的输电能力和断面线路断开后输电能力的变化程度判断薄弱断面,能够针对大规模电网实现大量断面的快速评估和判断。采用三华电网算例、基于联想T430笔记本电脑在5 s内完成了计算和识别,验证了该方法的有效性和快速性。
负序方向元件适应性分析及与MMC-HVDC控制策略协同配合方法
由于MMC-HVDC较强的可控性和过流能力的限制, MMC-HVDC的接入改变了交流线路的故障特征,导致基于传统同步电源故障特征设计的负序方向元件存在适应性问题。推导了接入MMC-HVDC换流站的交流线路故障电流和负序阻抗角解析表达式,据此深入分析了不同控制目标、功率参考值、电网电压不平衡度等因素对负序方向元件动作性能的影响。为了保证负序方向元件在各种工况下均能正确判别故障方向并具有较高的灵敏度,提出一种与负序方向元件协同配合的MMC-HVDC控制策略。仿真结果验证了文中理论分析的正确性和所提控制策略的有效性。
计及源荷不确定性及需求响应的离网型微电网两阶段日前经济调度
离网型微电网在远洋海岛、偏远地区等有举足轻重的作用,但源荷不确定性对其稳定运行具有一定负面影响。为减轻日内调度压力,提出了一种适用于离网型微电网的两阶段日前调度模型。利用混沌相空间重构、多目标粒子群、数据驱动及线性规划等方法,通过灵活资源调控降低源荷不确定性所带来的弃风和失负荷等负面影响,可在降低调度成本的基础上,兼顾系统高效性及可靠性。第一阶段以微电网综合运行成本最低,可再生能源就地利用率最高及系统失负荷率最小为目标,建立了计及需求响应的离网型微电网多目标经济调度模型。第二阶段针对第一阶段调度后产生的弃风与失负荷,采用极限学习机(Extreme Learning Machine, ELM)及XGBoost构建了蓄电池消纳弃风模型和调频电源调度模型。最后通过仿真算例的对比表明,需求响应对于系统高效性的增强是以增加调度成本和降低负荷可靠性为代价的,相比之下,所提两阶段日前调度方法可在降低调度成本的基础上,同时兼顾系统高效性及可靠性,为偏远地区和海岛等地区的离网型微电网运行提供参考。
利用风洞评价助剂对杀虫剂航空喷雾雾滴飘移的影响
【目的】研究不同剂型农药以及不同类型喷雾助剂对航空喷雾防治柑橘木虱Diaphorina citri Kuwayama的雾滴飘移的影响,探究如何减少雾滴飘移,以期为无人机低空低容量喷雾技术在防治柑橘木虱中的应用提供指导。【方法】选取登记用于防治柑橘木虱的两种杀虫剂和3种助剂,通过采用风洞试验室内模拟田间,风速设定为2 m/s和4 m/s,采用示踪剂法测定距喷头不同距离的药剂飘移沉积情况。【结果】当风速为2 m/s,添加倍达通和Y-20079两种助剂添加量为1%时,药剂在垂直与水平方向沉积均相对减少;添加806助剂后,添加量为0.5%时垂直与水平方向沉积均减少;当风速为4 m/s时,助剂Y-20079添加量为1%,可减少药剂在垂直与水平方向沉积;100 g/L吡丙醚乳油(稀释200倍)和20%噻虫胺悬浮剂(稀释40倍)相比,风速为2 m/s和4 m/s时,垂直和水平方向药剂沉积量均明显减少。【结论】采取低空低容量喷雾技术时,农药的乳油制剂相比于悬浮剂更容易飘失;通过添加倍达通、806和Y-20079等助剂,可减少雾滴的飘移。
基于限制因子的粤北丘陵山区耕地宜机化整治分区
耕地宜机化整治是推进丘陵山区农业机械化的重要途径。该研究以粤北为研究区,以行政村为评价单元,基于限制因子可改良程度,运用加权求和法和改进障碍度模型确定整治潜力和难度,进而运用四象限法划定耕地宜机化整治分区。结果表明:1)高潜力整治区主要分布在丘陵山地,低潜力整治区主要分布于盆地。2)机耕道建设数量不足,地块较为分散,地块形状不规整是制约研究区耕地宜机化的主要原因。3)按整治潜力和难度,分为优先整治区、稍加整治区、全面整治区和后备整治区,面积占比分别为10.48%、46.57%、34.52%和4.80%。4)制定耕地宜机化整治专项规划,出台相关技术标准,因地制宜,建设为互联互通地块、水平条田、水平梯田、缓坡旱地、梯台旱地等不同类型宜机化耕地。基于整治潜力和整治难度的耕地宜机化整治分区方法能够用于耕地宜机化整治规划,利于后续耕地宜机化整治决策,研究结果在一定程度上指导耕地宜机化整治时序安排。