mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于MSPA和MCR模型的秦岭(陕西段)山地生态网络构建
快速的城市化发展破坏了生境斑块的连通性,而在应对此环境变化中,从斑块层构建区域生态网络的研究不足。本研究以秦岭(陕西段)为对象,采用形态学空间格局分析(MSPA)辨别生态源地,利用最小阻力模型(MCR)提取潜在生态廊道,构建秦岭生态网络;基于重力模型对生态网络内部斑块的重要性进行分级,并分析了网络的结构特征及景观构成。结果表明:秦岭(陕西段)生态网络由10个生态源地、45条潜在生态廊道和38个脚踏石构成,生态源地总面积29686.15 km~2;网络闭合度(0.11)、线点率(1.18)、网络连接度(0.42)、成本比(0.99)综合表明,网络结构中潜在生态廊道和生态节点的连通性较好,而源地间的连通程度低,构建网络的成本较高;重要生态廊道主要由林地、草地、耕地等景观类型构成,其中,林地面积最大,为571.00 km~2,约占廊道总面积的89.2%,景观结构良好;在生态网络中应加强保护生态源地,优先建立并保护重要生态廊道和生态节点。研究结果可为秦岭生态环境保护与高质量发展提供科学的参考和依据。
基于价值分解深度强化学习的分布式光伏主动电压控制方法
针对主动电压控制问题,深度强化学习能够有效地解决数学优化方法在精确性和实时性方面的不足。但传统多智能体深度强化学习方法存在信用分配、过度泛化等问题,难以学习到全局最优的协调策略,控制效果较差。为此,提出了一种基于价值分解深度强化学习的分布式光伏主动电压控制方法。将主动电压控制问题建模为分布式部分可观测马尔可夫决策过程,然后基于中心化训练和去中心化执行框架,提出分解式价值网络、集中式策略梯度2项改进措施:将全局价值网络分解为个体价值网络和混合网络,并采用所有智能体的当前策略进行集中参数更新。改进的IEEE 33节点配电网系统的算例结果表明,所提方法表现出了优越的稳压减损控制性能,且在训练速度、场景鲁棒性等方面具备一定的优势。
典型石漠化治理措施对土壤有机碳、氮及组分的影响
以贵州关岭花江喀斯特峡谷花椒(HJ)、火龙果(HL)、花椒火龙果混交(HHL)、皇竹草(HZ)、苜蓿(MX)、圆柏(YB)、圆柏女贞混交(YBN)、撂荒地(LH)、坡耕地(PD)9种典型石漠化治理措施为研究对象,研究不同治理措施土壤剖面有机碳、全氮含量和储量、水溶性有机碳含量分布规律。结果表明:各治理措施0-20cm土层土壤有机碳、全氮含量及储量、水溶性有机碳含量均随土壤剖面深度增加而降低,具有明显的表聚现象。其中土壤有机碳、全氮含量0-20cm土层平均值大小顺序分别为YB>YBN>LH>HJ>MX>PD>HHL>HL>HZ、YBN>YB>LH>PD>MX>HJ>HZ>HHL>HL,土壤有机碳、全氮储量及水溶性有机碳含量也均表现为YB、YBN、LH显著大于其他6种治理措施;各治理措施土壤C/N为7.19~16.35。相关性分析表明,土壤有机碳含量与土壤全氮含量、有机碳储量、水溶性有机碳含量存在极显著相关,土壤容重是土壤碳氮指标的关键因子,具有较好相关性。研究阐明,在今后石漠化治理过程中,退耕还林、撂荒地有利于喀斯特生态环境治理与保护,花椒林可作为喀斯特山区农业生产或生态恢复过程中优先考虑的经济植被类型。
中国石化华东南川区块、华北彬长区块钻井工程日费制管理体系实践
当前中国石化钻井工程普遍采用大包制管理模式,针对该模式下作业风险较高的油气井存在的非生产时效高、钻井周期长、新技术应用程度低、甲方技术管理弱化等问题开展研究,形成了 "1纲领+1核心+2配套+1平台"的中国石化钻井工程日费制管理体系,并在华东南川区块和华北彬长区块进行了应用。利用钻井工程日费制管理体系和技术融合的优势,针对华东南川区块和华北彬长区块普遍存在的地层可钻性差、机械钻速低、漏失风险高、坍塌掉块严重等复杂技术难题,形成了基于人工智能的钻井提速技术、失返性漏失地层随钻测量技术、低黏高切油基钻井液技术、强封堵强抑制成膜防塌钻井液技术等钻井示范技术。技术成果解决了制约钻井提速的技术难题,在华东南川区块和华北彬长区块应用3口井,直接创效335万元,可为钻井工程日费制管理体系在中国石化及国内其他石油公司推广提供参考经验。
基于多维波形差异度聚类分析的配电网故障区段定位方法
谐振接地系统运行环境繁杂,单相接地故障发生状态多变,基于单一特征量的传统配电网故障区段定位方法存在各自的定位判别盲区,方法可靠性和适用性难以保障。针对上述问题提出了一种无需整定的基于多维波形差异度聚类分析的配电网故障区段定位方法。依据故障点上下游各检测点零序电流暂态及稳态分量的波形差异性特征,通过离散Frechet距离算法量化相邻检测点间的暂态及稳态波形差异度,并采用模糊C均值算法(fuzzy C-means,FCM)综合多特征信息以区分正常区段与故障区段,有效消除了单一特征定位盲区,实现故障区段自适应准确定位。PSCAD/EMTDC仿真结果以及10 kV真型实验结果表明所提方法不仅保证了在不同故障工况下的定位可靠性和适用性,还具有耐高阻能力强、抗噪性高等优点。
不同雨型下紫色土区坡耕地产流产沙特征
利用遂宁水土保持试验站5个径流小区1984—2015年次降雨和径流输沙数据,基于降雨过程定量划分出4种雨型,分析了雨型对不同坡度坡耕地产流产沙的作用。结果表明:径流深与各时段最大雨强均呈极显著相关(p<0.01),随着坡度的增加,最大相关系数所对应的雨强时段越短;冲刷量均与I_(平均)呈极显著相关,且相关系数最大。径流深、冲刷量与雨强拟合关系均为幂函数,分别为“凸型”和“凹型”增函数,且拟合度区间分别为[0.79,0.88]和[0.90,0.97],说明冲刷量和雨强的关系更密切。各雨型下的产流产沙量随坡度的增大而增大,同一坡度下基本表现为雨型Ⅳ(短历时、大雨强)>雨型Ⅲ(中历时、中雨强)>雨型Ⅱ(长历时、中雨强)>雨型Ⅰ(长历时、小雨强),其中,雨型Ⅳ明显大于雨型Ⅰ且达到显著水平(p< 0.05),且在15°小区的响应最为明显。雨型Ⅳ是造成该区坡耕地水土流失的主要降雨类型,且径流深和冲刷量随坡度的增大而增加,故应在水土保持工作中着重采取相应措施进行防治。
粤港澳大湾区近地层O_3浓度的时空变化特征
基于遥感卫星(OMI)反演数据,对2005-2019年粤港澳大湾区近地层的O_3浓度数据进行提取及分析,探讨其时空变化特征和影响因素,同时利用后向轨迹(HYSPLIT)模型对O_3来源进行解析.结果表明: ①在空间分布上,臭氧浓度自北向南逐渐降低,高值区集中分布在肇庆、广州、佛山等地;低值区集中在东莞、深圳、香港等地.②在时间变化上,15年来,该区域O_3浓度整体呈先上升后下降的趋势,2005-2010年O_3浓度持续升高,2 010-2019年O_3浓度呈下降趋势,在2018年有小幅增长.季节变化表现为:春夏季O_3浓度高于秋冬季,高值区在春夏季交替出现,且秋季略高于冬季;每年11月-次年2月出现低值区,4-7月出现高值区.③自然因素中,风向和风速对O_3扩散和传输起重要作用;后向轨迹聚类分析表明: O_3长距离的输送受到来自西伯利亚的寒冷气流影响,短距离的输送则受到来自太平洋的暖湿气流的影响.气温与O_3浓度呈正相关;降水与O_3浓度基本呈负相关.④人为因素中,O_3浓度与GDP、人口密度的空间分布表现出显著相关性;NO_x的影响中,电力源、交通源和工业源是主导因素,居民源的影响较弱;而VOCs的影响中,工业源是主控因素,交通源和居民源次之,电力源的影响最弱.⑤O_3浓度与HCHO浓度的空间分布保持高度的一致性;NO_x等污染物参与光化学反应,对O_3浓度的变化起着一定作用;气溶胶对太阳辐射产生消光作用,使得O_3浓度降低.
日照市近海大型底栖动物群落结构和生物多样性
于2018年7(夏季)、10(秋季)、12月(冬季)和2019年4月(春季)在日照近海18个站位进行了大型底栖动物调查。共鉴定出大型底栖动物7门72科119种,其中:多毛类动物28科62种,为优势类群;甲壳动物26科36种、软体动物11科12种、棘皮动物3科4种和其他类群5种。主要优势种为寡鳃齿吻沙蚕(Micronephthys oligobranchia)、不倒翁虫(Sternaspis scutata)、中蚓虫一种(Mediomastus sp.)、圆筒原盒螺(Cylichna biplicata)和海稚虫科未定种(Spionidae und.)等。调查海域大型底栖动物年平均丰度和生物量分别为191 ind./m~2和6.71 g/m~2。多样性指数(H')、均匀度指数(J)和丰富度指数(d)的平均值分别为2.912、0.934和2.139。聚类分析结果显示,4个季度的群落相似性系数均较低,分布格局存在季节性变化。ABC曲线分析表明,4月大型底栖动物群落可能存在轻微污染或扰动。对比分析历史研究数据发现,伴随海岸带开发及人类活动的持续影响,日照近海的大型底栖动物优势种变化明显,耐污种奇异稚齿虫(Paraprionospio pinnata)逐渐成为优势种,丰度、生物量和Shannon-Wiener多样性指数则呈现下降趋势。
考虑荷载间歇的细粒土填料累积塑性应变与临界动应力试验研究
为了研究追踪列车间隔时间对铁路路基动力行为的影响,开展了一系列重载铁路路基填料在连续循环荷载和分阶段循环荷载下的动三轴试验,对比分析了两种加载方式下试样的孔压和变形特性,研究了荷载间歇效应对路基填料的孔隙水压力、累积塑性应变等发展规律的影响。试验结果表明,间歇期的存在使得分阶段循环荷载下的试样的应变增长速率相较于连续循环荷载下的试样的应变增长速率明显减小。根据稳定型和临界型试样的累积塑性应变与循环振次曲线斜率和循环振次的线性关系,获得了细粒土填料的临界动应力数值和以围压、含水率、静强度为变量的临界动应力经验公式。研究结果对于正确认识列车动荷载作用下重载铁路路基的动力行为具有参考价值。
含混合多端直流的电力系统静态电压稳定域构建
针对含混合多端直流输电(Hybrid-MTDC)的交直流系统静态电压稳定域(SVSR)构建难题,提出一种含Hybrid-MTDC的交直流系统静态电压稳定域边界(SVSRB)快速搜索的预测-校正方法。计及多类型换流站的控制策略切换特性和站间控制策略协同,构建含Hybrid-MTDC的交直流系统连续潮流模型,搜索SVSRB上的首个临界点。借助获取的首个临界点信息,根据SVSRB拓扑特性,通过所提预测-校正模型实现含Hybrid-MTDC的交直流系统SVSRB上相邻临界点的快速、准确获取,进而构建出含Hybrid-MTDC的交直流系统SVSR。通过含Hybrid-MTDC的IEEE 5节点和IEEE 118节点测试系统对所提方法进行分析验证,结果表明所提方法可实现含Hybrid-MTDC的交直流系统SVSR高效、准确构建。
外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)对辣椒幼苗抗冷性的影响
本文以‘超越五号'辣椒为试材,研究了叶面喷施ALA对低温下辣椒始花期幼苗植株叶片中可溶性总糖含量、电解质渗透率、丙二醛(MDA)含量及植株生长的影响。结果表明,叶面喷施适量的ALA后,能显著提高低温胁迫下辣椒叶片可溶性糖的含量、叶绿素含量,以及植株生长量,明显降低了叶片中电解质渗透率和MDA含量,其中以100 mg?L~(- 1) ALA的效果最为明显。
塔里木盆地顺北地区油气差异聚集主控因素分析--以顺北1号、顺北5号走滑断裂带为例
塔里木盆地顺北油田是受走滑断裂控制的碳酸盐岩超深层油田,受走滑断裂平面分段性和纵向分层性的影响,油气聚集呈现明显的差异性。以顺北1号、顺北5号走滑断裂带为例,结合走滑断裂特征与油气动态产能的关系,对顺北地区油气差异聚集主控因素进行研究,结果表明:走滑断裂的通源性、纵向输导性、分段性是油气差异聚集的主控因素。其中走滑断裂通源性越强油气聚集程度越高;寒武系膏盐岩层系走滑断裂的倾角越大越利于油气纵向输导进入奥陶系聚集;走滑断裂的活动强度和构造样式决定了储集体规模和连通性,张扭段相对平移段和压隆段储集体规模和连通性更好,油气聚集程度更高。
珠江口盆地陆丰地区恩平组层序地层控制的河道构成样式
依据河流相层序地层理论,综合利用岩心、测井以及地震资料,开展了陆丰地区恩平组不同层序地层位置河道构成解剖工作,将恩平组划分为3个受可容纳空间变化控制的三级层序,提出了低可容纳空间条件下形成的厚层—叠置的三角洲平原辫状分流河道、中等可容纳空间条件下形成的厚层、叠置—孤立三角洲前缘分支河道以及高可容纳空间条件下形成的薄层、朵叶体上孤立分支河道—席状砂3种不同河道构成样式。不同构成样式河道的油藏特征具有明显的差异。其中,低可容纳空间条件下形成的厚层—叠置的三角洲平原辫状分流河道以构造油气藏为主,高可容纳空间条件下形成的薄层、朵叶体上孤立分支河道以岩性油气藏为主。该分析方法、手段在其他类似地区具有一定的借鉴意义。
涟水流域水产出服务供需分析与服务流研究
水产出服务的供需的定量评估与空间制图是当前研究的核心与前沿议题,但是需要进一步加强人类需求与自然过程的时空关联分析和服务流模拟之间的耦合。以涟水流域为研究区,基于ArcGIS和In VEST模型,利用多源数据构建了水产出服务供需平衡与空间流动模型,从子流域尺度探究了涟水流域水产出服务的供需空间匹配特征与流动规律,对流域供给区与受益区的之间的流动进行了明确。研究结果表明: (1)2000—2015年涟水流域水产出服务的供给量总体上呈现增加的趋势,水需求量则逐年增多,供需差额不断扩大,四个年份的水资源安全指数平均值仅为-0.52。 (2)涟水流域水产出服务的供给与需求在空间分布上呈现显著的不匹配特征,尤其是湘乡市、娄星区、双峰县等区域水资源供需矛盾突出。(3)明确了流域内四个主要受益区域的空间范围及其相应的流动量。提出的评估模型和获得的研究成果,为实现涟水流域水资源的合理配置,确保流域用水安全,进行流域水生态补偿和综合管理提供科学依据,实现社会—经济—生态的可持续发展。
东海春夏季浮游植物群落生态特征及其影响因子分析
为了解近年东海浮游植物群落的生态学特征,通过2015-2017年5月(春季)和8月(夏季)对东海海域浮游植物和环境要素进行调查,分析了东海浮游植物群落结构特征及其与典型环境因子(水文、营养盐、 COD_(Mn)、悬浮物浓度等)之间的关系。研究表明,春季浮游植物优势种主要由虹彩圆筛藻(Coscinodiscus oculusiridis) 、琼氏圆筛藻(Coscinodiscus jonesianus)和中肋骨条藻(Skeletonema costatum)组成,夏季的主要优势种为中肋骨条藻。受长江冲淡水、钱塘江、东海沿岸流等影响,东海近岸海域环境浮游植物数量明显高于东海大陆架海域。冗余度分析结果显示,2015-2017年春季,对调查海域浮游植物丰度影响较大的环境因子是活性磷酸盐; 2015-2017年夏季,对研究海域浮游植物丰度影响较大的环境因子是无机氮、活性磷酸盐和化学需氧量。
基于强化学习的直流微电网分布式经济下垂控制
针对直流微电网在传统下垂控制下整体运行成本偏高且存在电压静态偏差的问题,提出一种基于强化学习的完全分布式经济下垂控制策略。通过分布式一致性算法寻找系统最优经济运行点,并利用偏差调整和Adam算法优化经济下垂系数,以提高计算的速度与效率;通过改进强化学习原理进行电压的二次优化控制。利用MATLAB/Simulink搭建具有不同运行成本单元的直流微电网仿真模型,结果验证了所提策略的有效性和优越性以及即插即用特性。
基于脆弱度分层的微电网分级优化动态重构
根据微电网的特点,提出将微电网功率可调节裕度指标引入到微电网综合脆弱度指标之中,建立了更为完善的微电网脆弱度指标体系,使其更能反映当前微电网的稳定状态;并将微电网重构须遵循的组网规则以组网约束的形式引入到动态重构的约束条件之中,使得重构后的微电网更具有可运行性;针对孤岛运行的微电网,提出了基于脆弱度分层的微电网分级优化动态重构策略。根据当前微电网脆弱度大小所反映的微电网安全稳定状态的轻重缓急,将微电网重构按照经济性重构、稳定经济性重构和紧急稳定性重构分为三个层次,每层侧重于不同的优化目标,有利于确保系统安全性的基础上提高系统运行的经济性;为提高重构的实时性,提出了基于约束条件分级的优化方法,并应用到每一层重构的优化过程之中,先行处理不涉及潮流计算的约束判断,使得只有满足先行级约束的方案进入后续级优化,可大大减少计算量。算例结果验证了所提方法的有效性。
坡缕石钝化与喷施叶面硅肥联合对水稻吸收累积镉效应影响研究
采用盆栽试验,研究了坡缕石钝化与喷施叶面硅肥联合处理对水稻吸收累积Cd效应的影响。试验结果表明,单独喷施叶面硅肥能够增加水稻产量,可以不同程度地降低水稻地上部Cd含量及Cd从根系向地上部的转运能力。与空白对照相比,糙米、颖壳和秸秆中Cd含量最大可分别降低34.9%、30.1%和34.0%,且在水稻不同生育期喷施硅肥对Cd在地上部累积的抑制效果依次为分蘖期+齐穗期>分蘖期>齐穗期。盆栽试验中添加1.0%的坡缕石后能够显著降低土壤中Cd的生物有效性,糙米、颖壳、秸秆以及根系中Cd含量分别比空白对照降低39.5%、28.6%、35.3%和20.9%。坡缕石钝化处理并联合在水稻分蘖期和齐穗期分别喷施0.1%~ 0.4%叶面硅肥结果表明,钝化处理与叶面阻Cd联合能更加有效地降低水稻地上部对Cd的吸收,其中稻米、颖壳和秸秆中重金属Cd含量最大分别可降低58.1%、63.3%和68.7%,糙米中Cd含量可由对照的0.43 mg·kg~(-1)降到低于稻谷Cd的食品安全国家标准限量值0.20 mg·kg~(-1)以下,但对根系中重金属Cd的含量降低仅为17.8%,与坡缕石单一钝化相比无显著差异。
覆膜与降雨类型对土壤水分及NO_3~- -N淋失的影响
在丹江口库区青塘河五龙池小流域,以黄棕壤横垄种植玉米为例,设置覆膜与无覆膜两种处理,采用田间小区实验研究覆膜与降雨类型对0~ 30 cm土壤水分和NO_3~- -N淋失的影响.结果表明:两处理土壤含水量均随土层加深而增加,与无覆膜相比覆膜可降低0 ~ 10、10 ~ 20、20 ~ 30 cm土层中的含水量.不同降雨类型对覆膜土壤含水量的影响有区别,小雨时3层土壤间差异显著,含水量随土层加深急剧增加;中雨时10 ~ 20 cm比0~ 10 cm、20~ 30 cm比10~ 20 cm分别高50.80%、6.62%,0~ 10 cm土壤含水量显著低于10~ 20 cm和20~ 30 cm;暴雨时含水量随土层加深增幅变小;覆膜土壤土层越深土壤含水量受降雨的影响越小.覆膜可降低0 ~ 10、10 ~ 20 cm土层中的NO_3~- -N淋失量,分别降低40.74%、 24.48%,但会增加20~ 30 cm的淋失;两处理土壤NO_3~- -N淋失量均随土层加深而增加.不同降雨类型对覆膜土壤NO_3~- -N淋失的影响也有区别,小雨时随土壤深度的增加淋失量增多;中雨时,0 ~ 10、20~ 30 cm NO_3~- -N淋失量分别为10~ 20 cm的1.75、8.41倍;暴雨时,0 ~ 10、20~ 30 cm分别比10~ 20 cm低18.97%和60.69%.土壤中NO_3~- -N淋失受土壤含水量的影响,且随土层加深含水量对NO_3~- -N淋失的影响减弱.
基于夜间灯光数据的呼包鄂城市群空间扩张特征及驱动力研究
为了揭示呼包鄂城市群时空演化特征和主导因素并明确其所处发展阶段,利用夜间灯光数据提取城市群1997年、2002年、2007年、2012年和2017年5个时期建成区轮廓,运用规模扩张指数、重心偏移模型和景观格局指数对其扩张过程、扩张方向和空间格局特征进行量化描述,在此基础上构建驱动力模型,探究其时空扩张驱动力。结果表明: (1)呼包鄂城市群呈现“先快后慢、先强后弱”的中心圈层式扩张的空间形态演变特征; (2)扩张方向上呈现“顺势转移、逐心而动”和“大幅东进、加速南移”的空间重心迁移特征; (3)空间格局上呈现核心-边缘分布以及 “由极化转向集聚”的组织结构特征; (4)动力机制上以行政力和内源力平行驱动为主,市场力和外向力对城市群空间扩张影响作用依次递减。区域城镇化进程较快,总体处于快速发展的低级一体化阶段。
青藏高寒区隆子县居民点空间分布及其与地形地貌关系
以青藏高寒区隆子县为研究对象,利用遥感高清影像,采取目视解译结合实地考察的方式,获取隆子县居民点数据,选取高程、坡度、坡向、地形起伏度、坡向变率、地面粗糙度、高程变异系数和地貌类型8个因子,运用空间热点探测分析居民点规模分布"冷热点",利用分布指数和信息熵探讨了隆子县居民点分布格局,通过变维分形揭示了居民点分布与地形地貌的关系.结果表明:①隆子县居民点分布以集群型小型居民点为主要特征,规模分布"冷热点"分异明显,热点主要分布在隆子镇,冷点主要分布在雪萨乡;②居民点在其分布的优势地形位上,其有序程度也相对较高.居民点在高程3 500~4 000 m,坡度小于2°,北坡坡向,地形起伏度15 m以下,坡向变率5°~10°,地面粗糙度小于1.01、高程变异系数为0.001~0.005的地形位和砂砾质冲洪积平原地貌上的有序性最强,这些地形位大多是居民点分布的优势地形位;③地形地貌对隆子县居民点分布及其发展影响的降序排序依次为地貌类型>高程>坡度>高程变异系数>坡向变率>坡向>地形起伏度>地面粗糙度.
河南省柿主产区土壤重金属污染及其生态风险分析
【目的】探讨河南省柿Diospyros kaki主产区土壤重金属污染及其生态风险,为评价土壤环境安全状况以及防治重金属污染提供科学依据。【方法】从安阳、济源和三门峡等3个柿主产区的90个柿园采集了450个土壤样品,测定砷、汞、铅、镉、铬和铜等6种重金属元素的质量分数。采用污染负荷指数(IPL)、综合潜在生态风险指数(IR)和生态风险预警指数(IER)对柿园土壤重金属污染及生态风险进行评价。【结果】在河南省柿主产区,土壤砷、汞、铅和铜质量分数的平均值分别为背景值的1.26、2.01、1.86和1.64倍。柿园土壤汞表现为中度污染,砷、铅和铜轻度污染,镉和铬无污染。在河南省柿主产区,土壤砷、汞、铅和铜受到人类活动影响较大,其中砷主要是受农业生产活动的影响,汞、铅和铜则受工业活动影响较大。在河南省柿主产区,IPL、IR和IER平均值分别为1.08、136.95和2.33,呈现轻度污染、轻微风险和轻度预警等级。济源产区污染最为严重,生态风险等级和预警等级均为最高,IPL、IR和IER分别达1.32、 154.10和3.79;13.33%的果园处于中度或重度污染状态,33.33%的果园处于中等或较强潜在生态风险等级,66.67%和26.67%的果园分别呈现中度和重度预警。在河南省柿主产区,6种重金属中汞的单因子污染指数(CF)、潜在生态风险指数(IR)和污染生态风险预警等级(IER)均最高,分别为2.01、80.31和1.01。【结论】汞是河南省柿主产区土壤重金属生态风险等级和预警级别最高的重金属元素。济源产区柿园污染水平、潜在生态风险程度与生态风险预警等级在3个产区中最高,均达到中等水平。
不同生育期幼龄枣树茎流特征及其与环境因子的关系
采用包裹式茎流计对位于新疆阿克苏地区温宿县新疆林科院佳木试验站内的幼龄枣树茎流速率进行连续测定,并同步监测样地内太阳辐射、温度、空气湿度以及风速4个环境因子,研究不同生育期枣树茎流特征及其与环境变化的关系。结果表明:1夜间均存在茎流活动,茎流速率变化曲线除果实膨大期为双峰外,其余生育期内均为单峰;2日累积量变化过程曲线均为"S"形,日均耗水量和总耗水量的趋势均为先增大后减小,且差异性明显,萌芽展叶期最低,果实膨大期最大,日均耗水量分别为2.78 L和8.31 L,总耗水量分别为83.39 L和249.30L;3茎流速率曲线与太阳辐射和温度曲线波形变化趋势基本一致,与空气湿度曲线波形变化趋势相反,茎流速率与环境因子进行偏相关分析,影响枣树茎流速率的主要因子有所差异,但太阳辐射偏相关系数最高,按生育期顺次分别为0.767、0.762、0.873、0.838、0.603和0.825,利用多元线性回归对不同生育期枣树茎流速率与环境因子进行逐步回归,经过回归系数和相关系数检验,各多元线性回归方程均达到了显著水平。
准噶尔盆地南缘深层侏罗系储层沥青成因及其对油气成藏的启示
准噶尔盆地南缘深层下组合(下白垩统吐谷鲁群泥岩之下的储盖组合)勘探潜力大,但勘探程度较低。独山子背斜位于四棵树凹陷的东部,在该背斜浅层的新近系沙湾组砂岩发现了准南最早的油田,而对其深层油气成藏的潜力尚有待研究。深探井独山1井钻探至上侏罗统齐古组(J_3q)储层,在6410~6418m上侏罗统齐古组岩心发现大量沥青沿着断裂面及其周围裂缝定向分布。通过有机地球化学分析,发现独山1井J3q储层沥青抽提物的Pr/Ph值主要分布在0.12~3.48之间,δ~(13) C值多数集中分布在-29.9‰~-25.3‰之间;部分沥青抽提物的γ-蜡烷谱峰明显且存在异构体;规则甾烷C_(29)明显占优势且重排甾烷丰富;烃类是侏罗系和下白垩统烃源岩产生原油的混合产物。通过储层沥青产状、R_b、拉曼光谱及烃类包裹体GOI指数、储层定量颗粒荧光等实验分析,发现独山1井深层下组合存在两期油气运移,但未形成规模油气聚集。四棵树凹陷侏罗系和下白垩统烃源岩在新近纪开始大量生烃,且构造圈闭发育,有利于晚新生代油气成藏,但独山1井位于独山子背斜南翼斜坡油气运移路径上,因此未形成规模油气藏。因此,落实构造圈闭是深层油气勘探的一个重要方向。
进出平衡视角下耕地恢复潜力重点区域识别
科学识别耕地恢复潜力重点区域,对落实耕地进出平衡、保障国家粮食安全与优化国土空间格局具有重要意义。该研究以山东省济宁市汶上县为研究区,基于"三调"数据,综合农业生产适宜性、新增耕地恢复潜力、地类集聚连片性与经济发展水平4个维度,构建进出平衡视角下栅格尺度的耕地恢复潜力重点区域识别模型,定量识别耕地恢复潜力重点区域并探究其空间分布格局。结果表明:1)汶上县农业生产适宜性较高,适宜性指数为[0.33,0.79],呈现自东向西逐级递减的地带性分异规律,地域差异较明显;耕地恢复潜力类型以工程恢复为主,可恢复地类中林地分布广泛,占比72.89%;地类集聚连片程度整体较好,高、中连片性区域占比达71.85%,呈"中部低、四周高"的分布态势;经济发展水平存在空间差异性,分布特征与新增耕地恢复潜力和地类连片性互补。2)结合耕地恢复综合评价,共识别23处耕地恢复潜力重点区域,总面积56.31 km~2,分布于县域中部、南部与东西边缘地带,重点区域分布广泛。该模型可用于以平原为主的农业主产区重点区域的识别,可为耕地恢复整治项目筛选、耕地进出平衡方案编制与实施提供科学依据,对促进耕地进出平衡制度的落地、耕地可持续利用与国土空间格局优化有重要意义。
持续冲刷期内黄河下游河床演变特点分析
基于2006年10月至2018年11月黄河下游12个典型断面观测数据,通过分析断面主槽平滩形态特征参数变化率及深泓线和主槽中心线的摆动强度,探讨了持续冲刷期内下游河床的调整变化过程及特点。结果表明:黄河下游断面形态调整表现出既有横向展宽又有冲深下切或淤高态势;河床平面摆动促进了断面主槽形态调整,河相系数变化率与深泓线和主槽中心线摆动强度均成正相关关系;来水来沙条件是主槽形态改变的主要驱动力,且可引起局部河段深泓线摆动强度增大。通过调整小浪底水库的运行模式及布设控导工程可进一步塑造并维持稳定的黄河下游中水河槽。
基于主从博弈的电热氢综合能源系统优化运行
针对综合能源系统(integrated energy system,IES)中各主体间交互关系复杂、利益冲突显著的问题,提出了基于主从博弈的电热氢综合能源系统优化调度模型。首先,在分析氢能“产消一体化”传输特性的基础上,构建计及氢能全过程充分利用的能源生产商(energy producer,EP)模型;其次,分析EP、负荷聚合商(load aggregator,LA)及能源销售商(energy system operator,ESO)之间的价格信息交互关系,考虑负荷聚合商在需求响应机制下的资源整合效用,建立IES中各利益主体的收益模型;最后,引入“主从博弈”思想,建立以ESO为主导者,采用遗传算法和二次规划相结合的方法,对以EP和LA为跟随者的一主多从Stackelberg博弈模型进行求解。以中国北部某地区的园区IES为例,验证了该模型在促进各主体间利益均衡及共同获利方面的有效性。
寒地直播水稻钾素吸收与分配规律研究
以稻花香2号为试验材料,采用大田试验,设置手工移栽、起垄旱直播和免耕旱直播3种处理,研究优化施肥条件下直播水稻钾素吸收、分配规律,以期为寒地直播水稻合理施用钾肥提供理论依据。结果表明,抽穗期之前,直播处理水稻叶片钾含量低于手工移栽处理,茎鞘钾含量高于手工移栽处理;抽穗期以后,直播处理水稻叶片和穗的钾含量均高于手工移栽处理,而茎鞘钾含量低于手工移栽处理,起垄旱直播处理水稻茎鞘的钾含量高于免耕旱直播处理。在整个生育期,直播处理水稻叶片、茎鞘、穗及地上部分钾积累量总体上均低于手工移栽处理,且免耕旱直播处理低于起垄旱直播处理。在整个生育期,直播处理水稻各器官中钾的分配规律与手工移栽处理相同,钾素均主要分布在茎鞘中,叶片次之,穗中最少。抽穗期之后,直播处理水稻叶片中钾分配比例高于手工移栽处理,茎鞘中钾分配比例低于手工移栽处理,抽穗期之前趋势总体相反;抽穗后15 d之后,直播处理水稻穗中钾素分配比例高于手工移栽处理。虽然起垄和免耕旱直播处理较手工移栽处理极显著降低了水稻有效穗数,但同时极显著提高了穗粒数和结实率,且千粒质量和产量均与手工移栽处理无显著差异。
计及换流器间动态交互的中压直流配电系统控制参数设计
由于各换流器间存在动态交互作用,使得中压直流(MVDC)配电系统的控制参数设计比单台换流器时困难得多。首先,针对系统中换流器的电流控制环、电压控制环和下垂控制环,依次分别建立了计及换流器间动态交互的开环和闭环传递函数,并且所建传递函数零极点的个数与单台换流器独立运行时完全一致。然后,提出了一种计及换流器间动态交互的MVDC配电系统控制参数设计方法,该方法能够从系统动态稳定性的角度定性定量设计控制参数。该设计方法通过部分零极点的相互抵消,利用一对共轭主导极点准确设计系统动态特性,并在较宽频率范围(如10~50 Hz)内均有效。最后,在电力电子仿真软件PLECS中对所提传递函数和控制参数设计方法进行了仿真验证。
内蒙古典型草原区退耕方式对植物群落特征与土壤特性的影响
退耕后不恰当的植被建设会严重影响植物群落演替及土壤性质。本文以内蒙古太仆寺旗境内典型草原为研究区,以天然草地为对照,研究退耕后自然恢复与人工种草2种退耕方式对植物群落特征及土壤性状的影响,揭示不同退耕方式的生态恢复效应。通过样方法调查不同退耕方式草地的盖度、生物量和多样性特征,并对土壤密度、机械组成及养分含量等进行了室内测定分析。结果表明: 1)植物群落多样性、盖度、地上及地下生物量均表现为人工种草<自然恢复<天然草地,且相比于人工种草,自然恢复草地的物种组成与天然草地更为相似; 2)不同退耕方式影响下土壤性质的差异主要集中在表层0 ~ 10 cm; 3)在表层0 ~ 10 cm,土壤密度及砂粒含量表现为人工种草>自然恢复>天然草地,而土壤黏粒、有机质(SOM)及全氮(TN)含量则表现为人工种草<自然恢复<天然草地。以上结果说明,在内蒙太仆寺旗退耕后采用自然恢复方式比人工种草更有助于改善土壤理化性质、建立稳定的植被系统。经过12年的恢复,退耕草地(人工种草与自然恢复草地)仍未恢复到天然草地的水平。
配电网单相断线故障的负序电压电流特征分析及区段定位
配电网单相断线故障会导致过电压、人身伤亡、电机损坏等事故。为了降低该类故障的排查难度,提出了一种基于负序电压电流相关系数的单相断线故障诊断方法。首先在给出配电网单相断线负序等效网络的基础上研究了负序电压和电流的相位关系,指出配电网在各种单相断线形态下故障线路故障点上游区段的负序电压和电流满足相关系数为负,而健全线路、故障线路的健全支路以及故障点下游各区段的相关系数为正,最后结合该特征分别给出了基于就地馈线自动化、智能分布式馈线自动化以及集中式馈线自动化模式的单相断线故障区段定位与隔离方法。理论分析和基于PSCAD的仿真结果表明文中的单相断线诊断方法不受中性点接地方式、功率因数、过渡电阻和断线形态的影响,同时与智能分布式和集中式馈线自动化结合使用时仅传输逻辑信号,通信量小。
基于种养平衡的河南省畜禽养殖分析及其环境污染风险研究
为探究河南省畜禽养殖环境污染现状,利用排污系数法等方法估算了河南省畜禽养殖粪尿负荷量、耕地承载力和水体污染负荷指数等指标,分析并评价了不同地区畜禽养殖现状的合理性及对环境的污染状况,以期为河南省合理畜禽养殖提供理论依据。结果表明,(1)河南省2016年畜禽粪尿产生总量为13 101.5万t,以南阳市、驻马店市、周口市、商丘市和开封市产生量最大,其总和占全省总量的54.0%。从污染风险看,河南省平均负荷量为16.2 t·hm~(-2),警报值级别处于Ⅱ级,对环境稍构成污染威胁。(2)河南省可承载的猪当量为7 402.4万头猪当量,实际养殖已超载2 047.3万头猪当量。其中驻马店市、平顶山市、洛阳市、信阳市超载最严重,占超载总量的50.1%。(3)河南省水体的主要污染物为全氮(TN)和全磷(TP),而化学需氧量(COD)的等标排放量相对较少。全省平均扩散浓度达128.0 mg·L~(-1),属于严重污染。平均等标污染指数为12.2 mg·L~(-1),表现为对水环境有污染。对环境污染最严重的是开封市,污染指数达31.9 mg·L~(-1);对环境污染最小的是信阳市,污染指数为2.3 mg·L~(-1)。(4)从污染负荷来看,开封市、平顶山市、漯河市的耕地承载负荷大,水体潜在污染严重,安阳市和信阳市的污染负荷较低。
基于多尺度分解的风火储协同调频控制策略
为提升风火两大主力电源对电网频率的主动支撑能力,提出一种基于多尺度分解的风火储协同调频控制策略。首先,考虑风火及储能参与电网调频时的不同响应时间尺度,提出基于小波包分解的频差指令多尺度分解方法及风火储分别响应中低高频差分量的互补匹配方案;提出适应火电调频响应特性的频差指令低频分量获取方法,发展考虑风电有功裕度和储能容量约束的风储出力自趋优调配方法,实现风火储与中低高频分量的精准对应;针对不同运行工况,提出基于调频裕度的风电场聚类分区方法及风力机有功功率智能调控方法,提升风电场对电网频率的主动支撑能力。仿真结果表明,所提策略能有效实现风火储联合参与一次调频,在满足约束的前提下,充分利用风储调频容量,有效改善系统频率特性。
基于自适应惯量阻尼的双馈风电机组虚拟同步控制策略
针对恒参数虚拟同步控制的双馈风电机组因有功功率突变而导致电网频率和输出功率振荡的问题,提出一种以虚拟电流为闭环参考输入量的虚拟同步控制的双馈风电机组控制策略。通过虚拟同步二阶小信号闭环传递函数,分析转动惯量和阻尼系数对系统稳定性的影响。结合频域指标关系,制定系统参数的选取规则。考虑双馈风电机组输出有功功率的变化阈值,提出一种适用于双馈风电机组的交错自适应虚拟同步控制策略,并根据特征根的根轨迹图分析不同参数下系统稳定情况。理论分析和仿真对比验证了所提出的控制策略和交错自适应算法的有效性。
油流速度对含气泡变压器油击穿特性的影响
变压器油中不可避免地存在气泡,使其绝缘性能大幅下降。由于强迫油循环或温差热对流的作用,变压器内部的绝缘油始终处于流动状态,油道中的气泡会随油流而运动,目前流动状态下含气泡变压器油的击穿机理尚不清楚。为了探究油流速度对含气泡变压器油击穿过程的影响,该文搭建流动变压器油循环装置及放电观测平台,开展大量不同流速条件下的击穿实验,同步采集放电信号、外施电压信号及击穿影像。结果表明,根据预击穿阶段气泡行为的差异,击穿类型可以分为三类;流动状态下含气泡变压器油的工频击穿电压始终高于静止状态,随着油流速度的增大,击穿电压呈先上升后基本保持稳定的趋势;油流速度通过改变气泡破裂所形成微气泡群的排布以及气泡“尖端”的发展方向对击穿电压有影响。
基于分解的多目标进化算法的含MMC-HVDC交直流混合系统最优潮流研究
提出一种基于分解的多目标进化算法(MOEA/D)的含模块化多电平换流器型高压直流输电(MMC-HVDC)交直流混合系统多目标最优潮流算法,协调统筹系统的经济性和电压质量。首先,基于考虑换流器损耗的模块化多电平换流器(MMC)换流站一般模型,建立目标函数为网络损耗和电压偏差的含直流潮流控制器(DCPFC)交直流混合系统最优潮流数学模型,推导含DCPFC的直流电网MMC换流站采用下垂控制时的雅可比矩阵计算公式。其次,利用MOEA/D对交直流模型加以优化求解得到帕累托(Pareto)最优解集并与改进非劣排序多目标遗传算法(NSGA-2)进行对比。最后,采用熵权法(EWM)对优化结果进行决策支持,选择最佳折中解。以IEEE多节点系统为例,对比两端及三端MMC换流站在不同控制方式下的计算结果,验证了该方法的有效性。
高速列车变流器“扫频式”dq阻抗测量中的频率耦合干扰机理及抑制策略
高速列车以电力电子四象限变流器(4QC)作为能量转换单元,其与牵引供电网的阻抗特性不匹配将导致系统出现低频振荡、谐波放大等现象,影响电气化铁路的安全稳定运行。阻抗测量技术能够有效获取实际工程系统的阻抗特性,有较广的应用前景。现有研究表明,由4QC控制系统不对称等特性带来的频率耦合效应将干扰“宽频式”阻抗测量结果的准确性,若要避免,可选择“扫频式”的阻抗测量方法。然而,该文发现当采用“扫频式”方法进行4QC的dq阻抗测量时,其频率耦合效应同样会恶化测量结果的准确性,因此,详细分析其干扰机理并提出一种便捷有效的抑制策略。最后,基于Matlab/Simulink及硬件在环测试平台搭建详细的4QC阻抗测量模型,测量结果验证了所揭示的干扰机理及所提出的抑制策略的正确性与有效性。
非对称两态叠加多模叠加态光场的一种最小测不准态
根据量子力学的线性叠加原理, 构造了由多模复共轭相干态的相反态|{-Z_j~((a)*)}〉_q与多模虚共轭相干态的相反态|{-iZ_j~((bj)*)}〉q, 两者线性叠加组成强度不等的非对称两态叠加多模叠加态光场|ψ_II~((ab))II〉_q. 利用多模压缩态理论, 对态|ψ_II~((ab))II〉_q的广义非线性高次压缩性质进行了详细分析. 结果发现, 若构成态|ψ_II~((ab))II〉_q的两个截然不同的量子光场态|{-Z_j~((a)*)}〉_q和态|{-Z_j~((a)*)}〉_q中, 各对应模的强度(或平均光子数)满足qΣj=1R_j~((a)N)=qΣj=1R_j~((b)N)或qПj=1R_j~(a)N=qПj=1R_j~(b)N,并满足一定条件时, 无论腔膜总数q、态间初始相位差(θ_nq~(aR))-θ_nq~(bI))), 以及两态叠加的概幅r_nq~((aR))和r_nq~((bI))等如何变化, 态ψ_II~((ab))〉_q总可以恒处于等幂次N-Y最小测不准态或等幂次N-H最小测不准态, 成为一种新的相干态
等电位人员-杆塔构架间隙放电特性仿真分析方法
以超/特高压输电线路带电作业中等电位作业人员与杆塔构架构成的作业间隙为研究对象,基于Rizk先导起始模型,得到考虑导线临近效应下棒-板间隙R函数的计算方法,提出采用结构系数T_g来表征不同类型杆塔构架的作用,建立了等电位作业人员-杆塔构架间隙先导起始电压和放电电压的计算模型.以六分裂导线和酒杯塔为研究对象,根据不同姿态的等电位人员与杆塔构架间隙的真型试验数据验证了所建立模型的有效性,计算误差不超过6.5%,且随间隙长度的增大呈减小的趋势.结果表明,所建立的模型可以为等电位人员-杆塔构架间隙的放电特性仿真研究提供一种可靠的理论方法.最后利用所建立的模型对杆塔构架和人体姿态对作业间隙的影响特性进行了仿真分析,并为实际操作提出了建议.
基于交替方向乘子法的园区电-氢-热系统低碳优化调度
针对园区电-氢-热低碳能源系统分布与集中交互优化调度问题,提出一种基于交替方向乘子法(ADMM)的园区电-氢-热能源双层能量低碳优化调度方法。通过将分布式(屋顶光伏、园区建筑电、热负荷)与集中式(电池储能、氢储能、电蓄热)能源相结合,上层基于ADMM求解园区内各建筑可用于共享的交互能量值,下层以园区能源系统运行总成本最小为目标,利用上层求取的建筑交互能量及各建筑剩余功率,基于混合整数规划求解各建筑间交互能量及园区内各集中式能源设备最优出力,实现多主体能源点对点能量精准最优交互。最后,通过吉林市某低碳产业园能源架构进行算例分析,验证了所提低碳优化调度方法的有效性。
基于模态置信度准则的插秧机支撑臂模态分析与结构优化
针对高速插秧机栽插机构动力传输过程中的振动问题,该文以2ZG-6DK插秧机为研究对象,分析了栽插系统动力传输方式及工作原理;利用SolidWorks软件对插秧机动力传输系统中关键部件支撑臂进行建模,将模型导入ANSYS Workbench并结合Lanczos Method解算方法求解模态固有频率和振型,在此基础上开展基于MAC(modal assurance criterion)准则优化的模态试验,验证了有限元理论分析的准确性。为使支撑臂固有频率避开外部激振频率,在分析外部频率激振特点的基础上,基于ISIGHT多学科软件平台,采用序列二次规划法对支撑臂结构参数进行优化。研究结果表明:优化后支撑臂侧壁腔体厚度5.7 mm、横梁宽度42.0 mm、臂长497.0 mm,前4阶模态频率分别调整至135.17、204.23、483.14和702.32 Hz,均可避开插秧机汽油发动机激振频率范围86.67~120 Hz。优化后1阶频率下振动幅度衰减最为明显,振动幅值最高下降9.4%,支撑臂低频振动特性得到明显改善。研究结果可为插秧机的振动特性分析与减振设计提供参考。
页岩油资源评价方法、参数标准及典型评价实例
针对中国陆相页岩非均质性强的特点,指出夹层页岩油资源评价适宜采用小面元容积法,纯页岩油资源评价适宜采用小面元体积法。建立S_1与TOC拟合关系曲线和轻烃恢复系数与R_o关系曲线,求取原始S_1。确定纯页岩油资源评价的4个关键参数(S_1、TOC、R_o和页岩厚度)、夹层页岩油资源评价的3个关键参数(夹层累计厚度、孔隙度和含油饱和度),相应地制定参数下限标准。在统一评价方法和标准下,分别选取松辽盆地北部白垩系青山口组页岩油、鄂尔多斯盆地三叠系延长组页岩油和准噶尔盆地二叠系芦草沟组页岩油作为典型评价实例。评价结果揭示,青山口组一段(青一段)纯页岩油资源量为52.23×10~8t,其中,轻质油(R_o>1.2%)为11.18×10~8t;延长组长73亚段页岩油资源量为66.80×10~8t,其中,夹层页岩油资源量为27.73×10~8t,纯页岩油资源量为39.07×10~8t;芦草沟组页岩油资源量为15.62×10~8t,其中,夹层页岩油资源量为11.99×10~8t,纯页岩油资源量为3.63×10~8t。
塔里木河下游应急输水前后胡杨生长量分析——以喀尔达依断面为例
通过对塔里木河下游喀尔达依断面应急输水前后不同离河距离胡杨生长量观测与统计分析，结果表明：应急输水前（1994年～1999年，下同）不同离河距离胡杨生长曲线均呈现平行、重合与水平状态，即输水前不同离河距离每年生长量大小趋于一致；应急输水后（2000年～2004年，下同）不同离河距离生长量曲线不平行、不重合、不水平，即不同离河距离胡杨生长量不一致。结合喀尔达依断面应急输水前地下水埋深值及6次应急输水资料，对胡杨生长量进行对应分析，结果表明：应急输水前，不同离河距离地下水埋深的一致性决定了胡杨生长量基本相同，当地下水埋深在9m时，胡杨一级枝年轮仍具有有限的生长量；应急输水后，随输水总量增加及地下水埋深抬升，胡杨生长量同步增加，应急输水明显地促进了河畔带胡杨的生长与恢复；应急输水后胡杨生长量大于应急输水前，对输水产生积极响应，可作为判定胡杨恢复效果的定量指标之一。
基于正交实验法改进的蝠鲼算法优化BP在变压器故障诊断上的研究
油浸式变压器在运行老化过程中难免会出现各种潜伏性故障,及时正确诊断出变压器的状态至关重要,传统利用基于油中溶解气体分析法(dissolved gas analysis, DGA)数据的三比值法因存在编码不足的缺陷,限制了故障的诊断效果。为此提出了一种改进的蝠鲼算法(manta ray foraging optimization, MRFO)优化反向传播(back propagation, BP)网络的故障诊断模型。首先利用逻辑映射与反向学习(opposition based learning, OBL)融合的多阶段算法为MRFO提供初始位置,加强算法全局寻优能力;同时提出利用正交实验法优化蝠鲼算法的3种觅食策略,调节蝠鲼个体的探索与开发,以加强该算法在特定问题上的寻优能力;最后将改进的蝠鲼算法寻得的最优解赋予BP网络的权值和偏置,建立变压器故障诊断系统。利用IEC TC 10故障数据进行了实验,并与其他算法进行了结果对比分析。结果表明,所提方法与BPNN、未改进的MRFO-BP、三比值法的结果相比,分别高出16% 、8% 、24%,是一种积极有效的方法。
典型锰矿区周边农田土壤-农作物重金属污染特征及生态风险评价
以湖南省某典型关停锰矿区为研究对象,采集了矿区周边(污染区)和远离矿区(对照区)的农作物及其对应的土壤样品,测定了Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、As、Cd和Pb等8种重金属含量,利用ArcGIS空间插值和主成分分析法分析了土壤重金属的分布及主要来源,重点探讨了土壤及对应农作物间重金属迁移规律,采用单因子、综合污染指数法以及潜在生态风险指数法进行了生态风险评价.结果表明,污染区存在严重的Cd、Zn、As和Mn污染,其中旱田中的平均含量分别为6.22、612.28、 37.72和1 506.2 mg·kg~(-1),相较农用地风险筛选值,Cd、Zn和As超标率分别为88.41%、94.2%和84.06%,Mn的平均含量是湖南土壤背景值的3倍,水田污染相对较轻.由主成分分析可知农田土壤中Cd、Zn和Mn的来源与锰矿开采有关,As可能来源于农业活动.污染区为重污染等级,Cd、Mn和Zn是主要的污染因子,土壤中Cd存在极强的潜在生态风险,其余重金属具有轻微的潜在生态风险.研究区农作物主要存在Cr、Pb和Cd超标且超标率在1.1% ~ 37.3%,其中,玉米中各超标重金属含量均值均高于大米,叶菜类蔬菜中各重金属含量均值均高于根茎类蔬菜.农田土壤污染程度会影响作物的富集能力,且不同作物对重金属的富集能力不同,蔬菜和玉米中8种重金属以及大米中Cd和As与对应土壤中重金属呈现正相关.
基于STL分解和TPA机制的光伏功率区间预测
针对光伏功率点预测包含的信息不足,无法对电网的调度提供充分依据的问题,提出一种基于STL分解和TPA机制的光伏功率预测方法。首先将原有光伏功率序列进行STL分解,得到趋势项、季节项以及残差项3类子序列。接着通过极限学习机(ELM)对趋势项进行预测;采用基于时间模式注意力机制(TPA)的双向门控循环单元(BiGRU)对季节项以及残差项进行预测;最后通过分位数回归获得区间预测结果,二者区间结果叠加获得光伏输出区间预测结果。在湖南某地光伏输出数据集上进行算例实测,通过点预测结果及区间预测结果验证了所提方法的有效性。
有机肥对塌陷复垦土壤玉米产量和磷生物有效性的影响
采煤塌陷土地复垦是补充耕地资源的有效途径之一,然而土壤磷有效性低是限制矿区土地复垦和作物生产的重要因子之一.为了解施用有机肥后矿区复垦土壤中磷的有效性变化,基于作物磷素需求的有机肥施肥模式,进行采煤塌陷复垦土壤(山西省孝义市偏城村)田间试验,分析连续两年施用相同磷量(100 kg/hm~2)的鸡粪、猪粪、牛粪和化肥对玉米产量和磷肥利用效率的影响.结果表明:(1)有机肥处理显著提高了玉米的籽粒产量和地上生物量.施肥第一年鸡粪处理增产效果显著高于猪粪和牛粪处理,第二年各施肥处理间差异不显著.玉米产量增加主要是提高了百粒重. (2)各施肥处理0-60 cm土壤剖面有效磷(Olsen-P)含量随土层深度增加呈下降趋势.其中0-20 cm土层有效磷含量鸡粪处理显著高于猪粪和牛粪处理,20-40 cm土层鸡粪和猪粪处理显著高于牛粪处理,40-60 cm土层处理间差异不显著. (3)连续两年施用有机肥及化肥后玉米磷肥利用效率为鸡粪≥猪粪≈牛粪≈化肥.施鸡粪处理磷肥回收率最高,2017年和2018年分别为23.97%和26.99%.鸡粪处理农学磷有效性系数最高(1.47),明显高于猪粪处理(1.00)和牛粪处理(0.89).总之,施用鸡粪显著提高了玉米产量和磷肥利用效率,可作为培肥矿区复垦土壤或与本研究区土壤类型相似的低产农田改良的推荐有机肥.
基于排种频率实时反馈的油菜排种器设计与试验
以电机转速作为控制目标的电控排种器,在复杂工况下存在实时播种量不稳定、难以达到农艺要求播量的问题,为此设计了一种可根据实时播量信息进行反馈控制的油菜排种器。油菜排种器由螺管排种机构、小粒径种子感知模块、检测及控制模块和驱动模块组成。为使种子有序通过小粒径种子感知模块传感区域,对导种管进行了结构设计,使其能够与传感器模组匹配,从而有效减少播量漏记。对排种器进行转速排种频率测定及播量准确率测试,基于测试结果构建了播量检测准确率补偿模型,从而降低播量检测误差。以小粒径种子感知模块中传感器模组获取的实时播量信息作为排种控制器控制输入,设计了排种器控制系统。台架试验表明,油菜排种器排种频率在10.1 ~60.4 Hz范围内,排种器播量检测准确率达到98.75%,不同转速下的排种量稳定性变异系数不超过1.16%。田间试验表明,在拖拉机不同前进速度下,播种量误差率不超过2.55%,排种量稳定性变异系数不超过0.98%。该油菜排种器可为小田块精量播种提供技术支撑。
基于杆塔的雷击跳闸风险评估
为了提高电网雷击跳闸风险评估的有效性和科学性,实现差异化防雷,文中基于灾害学理论提出了一种基于杆塔的雷击跳闸风险评估方法。选取海拔高度、坡度、坡向、土地利用类型和河网密度,构建电网雷击跳闸孕灾环境敏感性评估模型,绘制了浙江电网雷击跳闸孕灾环境敏感度分布图。利用雷电定位系统数据,将地闪密度和地闪强度作为杆塔雷击灾害致灾因子危险性评估指标。将杆塔的耐雷水平作为承灾体易损性的评估指标。基于灾害学理论,利用层次分析法构建包含孕灾环境、致灾因子和承灾体三方面因素的雷击跳闸风险评估模型,计算了浙江电网每基杆塔的雷击跳闸风险值,为电力部门的线路防雷等级升级改造提供帮助。结果表明:位于浙北地区(湖州、嘉兴、宁波、杭州和绍兴)和台州地区的杆塔雷击跳闸风险最高,位于沿海和海岛的杆塔雷击跳闸风险最低,其他地区的杆塔雷击跳闸风险介于两者之间。
安徽省一季稻产量灾损风险评价1
利用安徽省1981-2014年50个市(县)一季稻产量资料,采用直线滑动平均方法计算一季稻相对气象产量,通过正交经验分解(EOF)分析一季稻相对气象产量的时空变化特征,并从一季稻产量灾损角度出发,采用灾年平均减产率、产量变异系数、减产风险指数及区域农业水平指数作为产量灾损风险评估指标,对安徽一季稻产量灾损进行风险区划.结果表明:研究期内安徽省各市(县)一季稻产量变化趋势一致,北部增产或减产较南部明显,2005年之前安徽一季稻产量波动剧烈;不同产量灾损评估指标在空间上表现出一定的地域性和连续性,灾年平均减产率、产量变异系数和减产风险指数均表现为北部数值高于南部,区域农业水平指数呈现由东北向西南减小的趋势.根据产量灾损综合风险指数区划结果,研究区域内北部灾损风险高于南部,风险高值区和中值区主要分布在沿淮、江淮北部,风险低值区面积最广,主要位于皖南山区、沿江地区及江淮南部.
面向大型新能源基地小干扰稳定性提升的调相机选址方法
随着电力电子设备的并网规模增加,电力系统电网强度相对降低,小干扰失稳风险增加。调相机可为大规模电力电子设备馈入的电力系统提供电压支撑,降低系统失稳风险,但量化调相机对系统稳定性提升效果的研究尚不成熟,选址规划方法缺乏。为此,文中首先建立了含调相机的多馈入系统动态模型;其次,揭示了调相机提升系统电网强度和提高系统稳定裕度的机理;最后,从提升系统稳定裕度的角度研究了调相机优化选址的方法。通过改进的2区4机系统和39节点系统的仿真算例验证了所提方法的有效性。
小流域面源污染负荷精细化估算与实证研究——以成都市阳化河流域为例
精准估算沱江支流阳化河小流域面源污染负荷是制定水质达标方案的基础。运用改进的输出系数法估算阳化河流域面源污染负荷总量,并基于当月降雨量占年降雨量的比例对面源污染负荷年输出总量进行月份分配,获得精细化估算数据。结果表明:2020年流域内COD污染最严重,污染负荷总量为6 042.61 t,污染负荷主要分布在转龙镇、竹篙镇、禾丰镇、云龙镇和施家镇;污染物COD、氨氮和总磷主要来源于农村分散生活面源和规模化畜禽养殖;估算得到的面源污染负荷年内月份的分配结果与实测数据比较吻合,平均误差都<10%。研究结果可为流域水环境精细化管理提供数据支持。
交直流系统主导节点选择与无功分区的概率优化方法
为保证分区电源对其分区内部换流站节点具有较强的电压控制能力,提出了一种交直流系统主导节点选择与无功分区的概率优化方法。通过对换流站进行负荷等值,模拟了源-荷-换流站节点功率的典型场景,进而采用机会约束计及源-荷-换流站节点功率变化时无功的分区平衡要求,建立考虑交直流耦合点可控性目标的优化模型,并基于目标相对占优的免疫遗传算法进行求解,从而进一步加强区域内电源对换流站的电压控制能力。基于IEEE 39节点系统进行仿真分析,仿真结果验证了所提方法的有效性。
大电网事故预案推演系统的设计与实现
针对传统依靠人工编制事故预案无法覆盖全部事故情况,且编制过程智能化和自动化不足等问题,设计和开发了大电网事故预案自动生成推演系统。依据大电网事故处置预案的特点,采用电网运行方式分析、灵敏度分析、拓扑分析和电网风险分析等方法,结合DTS的仿真模拟功能,自动生成涵盖事故前运行方式、事故情况、事故后运行方式、紧急控制方案、风险预控方案、设备恢复方案的事故预案。应用表明,该系统可以针对灵活设定的运行方式和假想故障,生成包含具体控制措施的事故预案,具有较好的实用性。
水稻育秧生产线秧盘播种量智能调控装置设计与试验
水稻工厂化育秧过程中,秧盘播种量的精准控制能有效保证育秧质量。为解决水稻工厂化育秧中秧盘播种量调控操作繁琐和效率低等问题,该研究设计了一种水稻育秧生产线秧盘播种量智能调控装置,该装置以STM32F429微处理器为控制核心,利用双漫反射光电传感器检测连续输送秧盘的准确到达位置,设计了秧盘质量称量机构,建立了常规稻和杂交稻芽种秧盘播种量与排种轮电机转速(频率)的关系模型,基于统计分析、信息反馈技术与秧盘播种量变化规律模型,实现不同水稻品种秧盘播种量的智能精准调控。试验结果表明,在500盘/h的生产效率下,装置的平均检测精度为94.84%,经调控后的杂交稻秧盘播种量的平均变异系数为2.50%,常规稻秧盘播种量的平均变异系数为4.04%。所设计的水稻育秧生产线智能调控装置具有较高的播种量检测精度,满足当前育秧播种量调控的使用要求,对提高水稻秧盘育秧播种生产线智能化水平、保证秧苗质量具有实际应用价值。
考虑储能调节的主动配电网有功-无功协调运行与电压控制
为解决高比例可再生能源接入后配电网的节点电压越限问题,提出了一种考虑储能调节效应的有功-无功协调优化方法。首先,从理论层面分析了配电网接入可再生能源发电后带来的电压偏差问题,论证可从无功功率与有功功率两个方面实现电压控制;其次,建立了以节点电压总偏差最小为目标函数的配电网有功-无功协调优化数学模型;再次,提出了基于分布熵的自适应粒子群算法来实现模型求解;最后,通过算例验证了所提方法的有效性和实用性。
基于多模式分解和多支路并行残差网络的特高压三端混合直流输电线路故障区域诊断
特高压三端混合直流输电线路发生接地故障时,故障电气量变化存在很强的随机性和非线性,在噪声干扰下其规律性更弱,很难快速、准确地提取故障特征以诊断故障区域。鉴于此,提出一种集电流波形特征提取和故障区域诊断为一体的诊断模型。分析不同区域故障时的电流波形特点,利用数学机理不同的3种算法同时分解故障电流,避免一些容易混叠的模态子序列在单一分解方法中逃逸。利用多支路并行残差网络迅速地挖掘分解分量的多尺度空间耦合交互特征,并结合门控循环单元网络模块,进一步提取故障电流的时间耦合特征,使得特征得到显著增强。利用麻雀搜索算法优化该模型的关键参数,构建充分适应电网故障诊断的网络结构,实现故障区域的快速诊断。仿真结果表明,该方案有着较高的灵敏性、较强的抗干扰能力,满足直流保护的可靠性和速动性要求。
基于MODIS的青藏高原季节性积雪去云方法可行性比较研究
青藏高原地处中纬度地区,季节性积雪分布破碎,地面观测站点稀少,中分辨率成像光谱仪(MODIS)可为该地区提供每日积雪监测数据,然而云是光学遥感最大的影响因素,为研究MODIS每日积雪产品去云方法在青藏高原的适用性,根据原理将去云方法归纳总结为五大类,并对每种方法的"潜在假设"开展分析讨论.结果显示:基于时间连续性的方法适用性强,去云效果明显,上下午积雪连续的平均概率为72.5%,而2~5 d的连续积雪的概率为5.6%~43%不等,可靠性差;临近像元法可去除零散分布的云,平均正确率达到95.5%,但去除云量较少;基于高程的去云算法在山区适用性好,而在高原腹地由于坡度较小而错判概率较大;采用被动微波遥感数据进行去云则依赖于微波对云的识别率,往往误差较大;采用数学方法拟合积雪边界在积雪破碎、降雪融雪较快的青藏高原地区,物理意义较弱.通过分析研究表明,青藏高原地区MODIS日积雪产品的去云,需综合多种算法的区域适用性,充分考虑青藏高原地形及积雪本身的特征,逐步完善每日积雪去云工作.