mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
基于P-S-R模型的生态涵养发展型区域土地生态安全评价--以重庆市丰都县为例
针对生态涵养发展型区域的生态环境状况和土地资源特点,基于PSR(压力—状态—响应)概念框架模型,构建土地生态安全综合评价指标体系,采用熵权法确定权重,运用综合指数法对重庆市丰都县2006—2011年的土地生态安全状况进行评价。结果表明,丰都县土地生态安全状态2006年处于敏感级安全状态(综合指数29.72),到2011年处于临界级安全状态(综合指数31.65)。土地生态安全状况的好转,得益于国家和地方对现有生态环境问题的治理以及对生态建设和环境保护的大力投入。2006—2011年丰都县生态涵养能力与经济社会发展水平不同步,经济的快速发展带来巨大环境压力,生态涵养和发展尚未实现良性互动。
巨厚砾岩油藏水力压裂三维诱导应力数值模拟
巨厚砾岩储层立体井网开发模式下,多井压裂时,先压裂井对后续邻井干扰程度较大,但是目前压裂张开导致的诱导应力分布求解方法不明确,使得裂缝扩展形态模拟准确度降低,影响井组整体压裂方案设计和压后效果。针对这一问题,文中基于线弹性理论,运用位移不连续法建立了三维复杂裂缝张开诱导应力模型,模拟了巨厚砾岩立体井网条件下水力压裂后的应力场分布,并基于实际井组优化了水平井的压裂方式。结果表明:在单条裂缝张开时,相较于初始值,最小水平主应力的最大值增加了3.3 MPa,最大水平主应力的最大值增加了1.4 MPa,水平应力差降低;裂缝张开产生的诱导应力大小与裂缝宽度正相关,诱导应力随着裂缝宽度的增加而增加。实际井组模拟结果表明:层间交替压裂储层改造体积(SRV)为1 825×10~4 m~3,同层顺序压裂SRV为1 360×10~4 m~3;层间交替压裂同一位置的后续裂缝在起裂扩展过程中受到的诱导应力叠加影响更大,裂缝复杂度更高,SRV也更大。
基于形态学空间格局分析法的城市绿色基础设施网络格局优化———以合肥市为例
绿色基础设施格局对于城市环境的改善、经济社会的发展、城市形象的提升等有着重要的作用。以合肥市域为研究范围,基于形态学空间格局分析法(MSPA)提取UGI要素与生态源地,使用夜间灯光数据与坡度数据校正InVEST模型中生境质量模块生成的阻力面,进而结合电路理论运用Circuitscape软件与Linkage Mapper工具模拟构建UGI网络并识别生态走廊中的关键节点,最后基于斑块、廊道、障碍点的空间特征,提出合肥市城市绿色基础设施网络格局的优化策略。结果表明:(1)合肥市UGI网络由120个生态源地斑块、4442.4km~2的廊道、62处障碍点构成,生态斑块大部分面积较小且分散,生态斑块集中度南部优于北部。生态走廊在主城区以外环状蔓延分布,分别集中在市域东部、北部与南部,网络整体连接性较低。障碍点多数分布在生态源地边缘或生态走廊内,主要为建设用地与道路用地,低于平均阻力值的障碍点面积占障碍点总面积的71.1%,相对容易修复;(2)合肥市现有重要生态走廊集中分布于巢湖东北、巢湖西北、市域南部,各区域内的廊道连接自成体系,未形成整体的网络连接。依据廊道分析提出保护72条重要生态走廊,恢复11条潜在生态走廊的廊道优化策略;(3)根据障碍点分析划分了615.6km~2的一级改善区、1818.3km~2的二级改善区与保护区范围。研究基于MSPA-CIRCUIT的模型构建为合肥未来的城市绿色基础设施建设及其优化路径提供了重要的方法支撑,同时也为其他地区UGI网络构建与优化提供了借鉴意义。新发展理念引领下,城市绿色基础设施将在科学识别基础上,更加凸显人类福祉提升导向下的价值复合和可持续利用。
基于能量函数的电网暂态稳定性离线量化指标研究
基于李亚普罗夫直接法的能量裕度一直被认为是评价电力系统暂态稳定性的一个重要指标,而能量裕度一直是在线应用关注的重点。该文首先结合经典的电力系统转子运动方程,构建了暂态能量函数模型,然后分析了稳定域基本特征及其与电力系统势能边界的对应关系,并采用二次扰动与基于势能边界特性的插值法相结合的思路获取势能最大值,最后基于势能最大值构建了电网暂态稳定性量化指标。通过在三机系统和IEEE-30母线系统的系列仿真结果及其与CUEP法的对比,验证了该方法能够提高计算速度和计算精度,可用于电力系统暂态稳定性的离线评估。
甘肃太统-崆峒山国家级自然保护区湿地土壤无脊椎动物群落特征
土壤动物是湿地生态系统的重要组成部分,对湿地营养物质循环具有重要的作用。2013年10月至2015年7月,对甘肃太统-崆峒山国家级自然保护区16个湿地斑块的土壤无脊椎动物群落特征进行了研究,共获得土壤无脊椎动物7门130类185 033只。节肢动物门(Arthropoda)和线虫动物门(Nemata)为优势类群,分别占总捕获量的47.50%和26.08%;环节动物门和轮虫动物门为常见类群,分别占总捕获量的14.95%和9.26%;扁形动物门、软体动物门和缓步动物门为罕见类群,分别占总捕获量的1.25%、0.66%和0.30%。节肢动物门和线虫动物门构成了土壤动物的主体,对土壤动物群落特征起着决定性作用。16个湿地斑块中,2#样地的土壤动物个体数量最多;7#样地的类群数量最多,Shannon-Wiener物种多样性指数(4.496 7)最高;14#样地土壤动物个体数量和类群数量都最少。各样点土壤动物间的相似性指数在0.594 6 ~ 1之间,表明16个湿地斑块的土壤动物群落多样性为中等不相似到中等相似,这反映了甘肃太统-峻峒山国家级自然保护区的16个湿地斑块保护状况良好,受外来影响较少;同时也反映了不同斑块之间的差异性,这些差异性与人类活动干扰有关。
考虑通信异常的直流微电网储能单元分布式协调控制研究
由于分布式新能源接入的波动性,需要针对孤岛直流微电网配置一定容量的储能设备。为了防止分布式储能单元的过度放电或深度充电,必须保证储能单元充放电过程中荷电状态(state of charge,SOC)均衡。针对该问题,提出了一种考虑通信异常的储能单元分布式控制策略。针对不同额定容量的储能单元,对传统下垂控制进行改进,利用采样保持器周期性修改下垂系数,直至储能单元SOC均衡。并利用电压和电流信息生成单一的补偿环实现输出电流按额定容量的比例分配和直流母线电压补偿,降低系统通信能力要求。若通信发生故障,通过Dijkstra算法更新拓扑结构矩阵,基于改进后的动态一致性算法获取相邻节点的信息,得到新通信拓扑结构下的信息平均值;并通过频域分析证明系统的稳定性。最后,在RTLAB平台中搭建4种案例模型,验证所提控制策略的有效性。
气候与土地利用变化对流域水资源的影响----以美国北卡罗莱纳州Trent流域为例
分布式水文模型PRMS可为气候与土地利用变化对流域水资源影响的研究提供技术和理论支撑. 对Trent流域产流过程采用PRMS模型进行模拟检验, 结果表明, Nash模型确定性系数达到0.8以上. 水文响应单元(HRU)划分尺度减小, 可以有效地提高PRMS模拟精度达7%左右, 划分尺度缩小到71个HRU时, 模拟精度不再提高. 流域蒸散量和产流量对土地利用和气候变化的敏感程度为: 降水量变化>城市土地利用变化>气温变化>农作物和草地(林地)变化; 土地利用变化和气候变化对流域产流量的影响大于蒸散量. 利用PRMS模型预测Trent流域在未来气候和土地利用同时变化条件下, 多年平均蒸散量将增加5.64-201.29mm, 产流量有可能增加160 mm左右或减少180 mm左右
直流网光伏系统多时间尺度调度算法
随着光伏渗透率的增加,从电网经济性和稳定性的角度考量,调度光伏的需求也愈发强烈。然而,传统电网调度都是基于可用容量固定的发电设备,对于光伏的调度则需要考虑实际可用容量不确定性变化带来的影响。目前的调度算法都是将光伏可用容量的不确定性量化为概率函数或可放缩的变量处理,或是用训练后的模型自适应光伏波动,无法实现对光伏功率偏差的准确响应。因此,提出了一种多时间尺度的光伏调度算法,在长时间尺度上,用集中式算法根据最优潮流模型求解网损最小和平均电压最小的光伏调度策略;在短时间尺度上,用分布式一致性算法实现功率偏差在各光伏电源之间的平均分担,以备用功率补足功率偏差。给出了集中式算法的潮流模型及其基于二阶锥松弛的凸优化模型,以及分布式算法的实现原理和伪代码。最后,在标准IEEE-5节点和IEEE-14节点系统上进行了功能验证。
基于电磁时间反转理论的非全程同杆双回线故障测距
为了解决非全程同杆双回输电线路故障测距中存在的双端数据不同步以及伪根识别的问题,首先利用故障区段识别函数组的正负相位特性确定故障发生的区段。在确定故障区段的基础上,采用了一种基于电磁时间反转的频域前行电流法进行故障测距。然后将故障区段两侧的电压、电流解耦后进行快速傅里叶分解,提取工频分量下的电流前行波并求取共轭。最后计算假设的各个故障点处的电流有效值大小,当有效值为最小时,该点即为故障点。仿真结果表明:该方法不需要双端数据的同步,没有伪根识别问题,同时也不受过渡电阻和故障类型的影响,能实现对非全程同杆双回线的准确故障定位。
基于仿真果园试验台的植保无人机施药雾滴飘移测试方法与试验
植保无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)果树飞防植保作业中飞行高度较高并且采用低容量细小雾滴喷雾,飘移风险极高。但是,无人机果园施药雾滴飘移特性研究尚处于初步开展阶段,缺乏全方位综合测试方法以及对不同无人机机型和喷头类型的评价。该研究在前期研究基础上,提出一种基于仿真果园试验台的植保无人机果园施药雾滴飘移测试方法,设计并制作仿真葡萄园试验台和空中飘移收集装置,结合地面飘移收集装置和冠层沉积收集带,首次通过雾滴空间飘移指数ADX定量分析评价不同机型的喷雾过程中农药雾滴空间飘移特性,并采用田间近地飘移测试平台进行无人机喷雾飘移试验,使用荧光示踪法探究4种典型植保无人机(油动单旋翼、电动6旋翼及2种电动8旋翼无人机)分别搭载IDK 120-015空气射流喷头和TR 80-0067空心圆锥喷头喷雾作业的雾滴冠层沉积分布、地面飘移、近地飘移及空中飘移特性,进而对不同喷雾飘移测试收集装置进行评估。结果表明:在侧风速2.2~3.6 m/s,温度29.8~34.3 ℃,相对湿度10.7%~30.6 %的环境条件下,IDK空气射流喷头在作业高度1.5 m、速度2.0 m/s参数下可显著降低无人机喷雾下风向飘移水平,优化沉积分布均匀性,提高农药雾滴利用率;4种机型飘移特性无显著差异,旋翼下洗气流产生的卷扬涡流是影响无人机喷雾飘移的重要因素;葡萄园喷雾作业缓冲区至少应设置为15 m;冠层沉积率越小(P<0.05,r<0)、沉积分布变异系数越高(P<0.01,r>0)、田间飘移平台平均均值飘移率和90%累积飘移距离越大(P<0.01,r>0)以及ADX值越大(P<0.01,r>0)均表明雾滴飘移风险越高,3种收集装置及其评价指标均可有效评估下风向飘移特性;植保无人机喷雾飘移率与下风向距离满足指数函数关系。研究结果以期为新型果树专用植保无人机研发、植保无人机果园作业喷雾飘移测试方法的标准制定和田间作业参数选择提供参考和数据支持。
电流控制型与功率控制型分布式电源并存场景下过欠电压与过欠频率的检测盲区分析
目前孤岛检测研究中鲜有针对不同控制策略并存时被动法检测性能的研究分析,选取过欠电压检测法与过欠频率检测法,面向电流控制策略与功率控制策略并存场景,通过求取其检测盲区解析解并分析可得,负荷品质因数和负荷消耗无功与有功的比值只影响过欠频率检测法检测盲区,不同控制型逆变器输出有功与负荷消耗有功的比值主要影响过欠电压检测法检测盲区,同时并存场景下与单一控制策略下的检测盲区存在显著差别。
不同应力路径下深埋软岩力学特性试验研究
为探讨深埋软岩在不同应力路径下力学性质的差异,对取自丹巴水电站右岸平硐深埋软岩分别进行室内三轴加载试验和不同围压等级、不同卸荷应力水平、不同卸荷速率的恒轴压卸围压试验,并对岩样卸荷破坏面进行微观形貌扫描,分别探讨不同条件下岩样的变形、强度及破坏特征,结果发现:(1)相比三轴加载试验,同等级围压的软岩在卸荷条件下的强度、峰值应变及力学参数都有减小,应力–应变曲线从延性向脆性转换;(2)软岩峰值轴向应变、极限强度、残余强度与卸荷应力水平、卸荷速率均呈正相关性;(3)相比Hoek-Brown经验强度准则,Mohr-Coulomb强度准则能更好地描述软岩强度特性,不同应力路径对抗剪强度参数影响有差异性,卸荷速率对φ值的影响更为显著,而卸荷应力水平对j值的影响更为显著;(4)软岩加、卸载条件下都发生剪切破坏,加载时除主裂纹外基本没有衍生微裂纹,卸载时,低卸荷应力水平下岩样破坏后的次生裂纹更发育,且卸荷速率越大岩样破坏程度越强烈;低围压下卸荷破坏时,岩石断面微观形貌演化自由度较高,破坏面粗糙度大.
基于Google Earth遥感影像的城市建筑物高度反演
基于光学遥感影像中建筑物的阴影分布,推导了建筑物高度与阴影分布的关系函数,在此基础上构建了建筑物高度反演方法,并在北京市典型区进行了实例研究。结果表明:利用建筑物在夏季的阴影全长或在冬季可视部分的阴影长提取高度,分别有90.9%和84.8%的建筑物高度误差控制在实测值的5%以内;在提取居民区或高层建筑物的高度时应尽量采用夏季的遥感影像,减少阴影遮挡的情况;低矮建筑物的高度提取,宜采用阴影更为显著的冬季影像可视阴影部分进行反演计算;在缺乏卫星轨道等影像参数时,利用典型已知建筑的高度反推出相关参数,并推求同景影像中其他建筑物高度的方法是可行的,为利用城市代表性建筑物推求建筑群高度提供了可能。
鄂尔多斯盆地长7段云母特征及其对储层的影响
鄂尔多斯盆地上三叠统延长组长7段致密砂岩储层是我国非常规油气勘探的重点研究目标。文中通过岩石铸体薄片和扫描电镜观察,结合取心和测井资料,研究了延长组长7段的云母类型、体积分数及其对储层的影响。研究表明:目的层致密砂岩主要发育黑云母、水云母和绢云母;云母分布受控于母岩性质和沉积环境,云母体积分数在鄂尔多斯盆地东北部最高,主要与陆源差异和沉积环境有关;云母具有破坏储层储集空间的作用,在不同的沉积环境下,云母体积分数对储层的影响有差异;与云母有关的成岩作用主要有压实作用、交代作用和蚀变作用。该研究为鄂尔多斯盆地延长组长7段的储层评价提供了依据。
基于序电流灰色关联分析与多信息融合的广域后备保护算法
为了提高广域后备保护的容错能力,在集中分布式分区原则下,提出了电气量与多信息融合相结合的保护算法。该方法首先对分区内母线按照序电压分布特点排序后找出疑似故障线路。随后区域中心变电站将各个子站的录波数据计算得到疑似故障线路的综合序电流,之后利用灰色关联分析求得各疑似线路的故障度。同时,区域中心变电站向子站索取各IED回传的保护信息,计算疑似故障线路的故障度。最后,将两种故障度加权融合辨别故障位置。仿真算例表明,将电气量引入能够提高广域后备保护的容错能力,在复杂工况下也可以准确辨认出故障位置。
青藏高原隧道建设对土壤有机碳含量及酶活性的影响
[目的]开展青藏高原隧道建设对土壤有机碳含量及酶活性的影响研究,为阐明隧道建设对生态环境的影响提供理论参考。[方法]以青藏高原某隧道工程建设为依托,在隧道建设影响区与对照区设置半径为10m的固定监测样地,研究隧道建设对表层土壤有机碳含量及酶活性的短期影响。[结果]隧道开建1a后隧道影响区土壤有机碳含量、易氧化有机碳含量和可溶性有机碳含量分别为76.84,25.90和3.15g/kg,对照区分别为52.91,15.60和3.18g/kg;隧道开建3a后隧道影响区土壤有机碳含量、易氧化有机碳含量和可溶性有机碳含量分别为92.63,28.65和3.41g/kg,对照区分别为94.81,23.11和3.34g/kg;差异均不显著(p>0.05),表明短期内隧道建设对土壤有机碳及组分含量无影响。隧道影响区的土壤β-葡萄糖苷酶和过氧化氢酶活性在开建1a后和3a后与对照区差异均不显著(p>0.05),隧道影响区的多酚氧化酶活性在开建1a后有显著降低(p=0.02),但在开建3a后,多酚氧化酶活性在隧道影响区和对照区之间没有显著差异(p>0.05),表明隧道建设对土壤酶活性无显著影响。[结论]隧道工程建设对土壤有机碳及其组分含量和酶活性短期内无显著影响,主要由于隧道建设过程对土壤有机碳输入与输出等无明显影响所致,长期影响有待进一步研究。
适用于严苛正序助增系数计算的故障位置快速选取方法
针对相间距离保护整定计算中严苛正序助增系数对应故障位置的选取效率较低及精度不足的问题,提出适用于严苛正序助增系数计算的故障位置快速选取方法。首先,基于节点阻抗矩阵及矩阵元素的修改公式,推导了正序助增系数表达式,整理得到13类正序助增系数随故障位置移动的可能变化趋势。然后,通过研究正序助增系数随故障位置移动的变化规律,得到5条严苛正序助增系数对应故障位置的选取判据,提出一种适用于各类复杂网络结构的故障位置快速选取方法。最后,通过IEEE多节点标准测试系统验证了所提方法的有效性。故障位置选取精度高于规程选取方法,选取效率高于多点选取方法。
基于截断奇异值分解的局部放电去噪方法
在线检测局部放电信号是诊断电气设备绝缘老化的重要手段。为了有效抑制局部放电信号常见的白噪声干扰,该文提出基于截断奇异值分解的局部放电信号去噪方法。首先对信号进行S变换获得局部放电信号的起始点和结束点,然后将确定位置后的局部放电信号从原信号中截断取出组成新的信号,非局部放电位置的信号被视为白噪声直接置零。再对新的信号进行奇异值分解,并根据最优奇异值阈值和标准差变化选择合适的奇异值重构新信号抑制冗余噪声,最后获得纯净的局部放电信号。将所提方法、短时奇异值分解方法、小波变换方法分别应用于仿真和实测信号去噪。结果表明,所提方法能更好地抑制白噪声,且去噪后的波形相似度高,能有效保留信号的关键信息。
基于油水渗流差异的剩余油形成机理研究--以大庆长垣杏树岗油田为例
为了从油水渗流差异角度解释剩余油的形成机理,通过开展岩心铸体薄片观察和扫描电镜测试、压汞测试、相对渗透率测试以及水驱油测试等一系列实验,将砂岩的孔喉系统、油水相对渗透率和剩余油类型进行综合分析,认为储层孔喉系统发育特征及其内部流体渗流特征是造成剩余油形成的主要因素,并且不同类型剩余油的形成机理存在差异.研究结果表明:低渗、中渗、高渗和特高渗砂岩的孔喉半径分布峰值分别为9.1%,25.3%,28.4%,40.7%,其渗流临界喉道半径分别为0.25,0.63,2.50,2.50 μm,无效渗流孔喉半径的百分比分别为52.2%,42.3%,37.7%,17.5%.该数据反映了砂岩渗透率与其内部孔喉系统复杂程度的负相关关系,并且砂岩的孔喉系统越复杂,无效渗流孔喉体积的百分比越高.在注入水无法进入的无效渗流孔喉位置,存在因渗流条件差而形成的水驱后不可动剩余油.以油水黏度比为13.33的测试组为例,渗透率逐渐增加的3组样品从开始出现油水两相流到处于油水等渗状态的含水饱和度跨度分别为17.1%,29.8%,36.2%,反映了在渗透率越低的砂岩中水相的出现对油相的抑制作用越明显.在发生渗流的孔喉系统中,存在受不规则喉道结构和界面张力的影响而形成的不规则状剩余油.以与对照组渗透率比值依次为1.6和2.6的2组高渗样品为例,其驱替效率比值依次为1.2和1.4,反映了非均质储层中不同部位驱替效率的差异.在注入水优势渗流通道的分割包围区内,存在受不同位置渗流能力差异影响而形成的水驱后可动剩余油.
基于直流电流过零特征的柔性直流配电网保护方案研究
直流线路故障的快速、可靠识别,是柔性直流配电网发展在继电保护方面所面临的技术难点之一。针对基于具有直流故障自清除能力换流器的柔性直流配电系统,重点研究系统双极短路故障时的故障特性,并利用其故障电流迅速增大的特点,提出基于直流电流过零检测的保护方案。方案通过识别线路两端出现直流电流过零时刻的异同,确定故障线路并完成故障隔离。该保护方案原理简单且易于实现,能够快速识别故障线路。在PSCAD/EMTDC仿真软件中搭建柔性直流配电系统模型,通过大量仿真验证了该保护方案的可行性。
西藏定结地区不同类型沙丘表层沉积物粒度特征及其环境意义
为了探讨粒度特征所指示的环境意义,对西藏定结地区现代沙丘进行采样,分析不同类型沙丘表层沉积物的粒度特征。结果表明:(1)流动沙丘和爬坡沙丘粒度组成相似,灌丛沙堆与二者粒度组成差异较大。流动沙丘和爬坡沙丘表层沉积物主要以细砂和中砂为主,而灌丛沙堆表层沉积物以极细砂、细砂和粉砂为主。(2)不同类型沙丘粒度参数呈现不同变化趋势,流动沙丘和爬坡沙丘表层沉积物分选较好,近对称,中等尖锐,灌丛沙堆表层沉积物分选中等,正偏,很尖锐。(3)流动沙丘和爬坡沙丘频率分布曲线呈近似对称的单峰分布,灌丛沙堆频率分布曲线呈双峰分布;不同类型沙丘表层沉积物概率累积曲线差异较为明显。(4)不同类型沙丘表层沉积物沉积环境主要以风成沉积为主,少数为河流沉积。(5)不同类型沙丘表层沉积物粒度特征对比可知,粒度特征的差异主要是沙源、植被覆盖度和风况共同作用的结果。
计及前瞻风险的综合能源系统低碳经济调度优化
针对可再生能源波动性给综合能源系统(IES)稳定运行带来的巨大挑战,提出一种考虑前瞻风险和经济环境效益的IES调度优化方法。以系统运行成本、污染排放最小为目标,通过蒙特卡洛法生成风光及负荷不确定性概率场景,运用负荷损失值分析不确定性因素潜在风险规模,基于条件风险价值理论控制系统运行风险,引入综合需求响应规划降低运营成本,通过模糊决策算法获得最优方案。算例分析表明:该方案在完成低碳经济调度目标下,实现系统可靠运行且兼具灵活性,提升系统经济环境效益。
吉林省乡村地域系统脆弱性演变及其成因类型划分研究
当前我国正面临乡村主导产业退化、粮食生产功能弱化等乡村发展问题,而对于乡村地域系统农业结构改善与经济、社会保障、生态等功能提升是保障国家粮食安全和区域可持续发展的根基,是实现乡村振兴战略的重要保障。本文以吉林省为例,选择县域为单元,从暴露度、敏感性和适应能力3个维度构建乡村地域系统脆弱性评价体系,综合运用因子分析法、熵值法和脆弱性综合评价模型,分析2005-2019年吉林省乡村地域系统脆弱性,利用主导因素法分析不同县域乡村脆弱性主导要素。结果表明,吉林省乡村地域敏感性呈波动上升趋势,暴露度和适应能力呈下降趋势,综合作用结果导致吉林省乡村地域系统整体脆弱性呈现波动下降趋势。吉林省乡村地域系统脆弱程度具有明显的空间聚集性,表现为“中西部低,两边高”的空间格局。根据乡村地域系统脆弱程度的主导因素,将研究区划分为7种成因类型,极度和重度脆弱程度的14个县,主要以敏感性-适应能力为主导因素类型;中度脆弱程度的23个县,主要以适应能力为主导因素类型;轻度和轻微脆弱程度的23个县,主要以适应能力和暴露度-敏感性-适应能力为主导因素类型。因此,提出应从强化水土保持、加强地质灾害治理力度、改造中低产田、加强政府支持引导等方面开展差异化调控措施,全面提升吉林省不同县域乡村地域系统抗风险能力。
基于快速选择表的永磁同步电机模型预测转矩控制
该文提出一种基于快速选择表的永磁同步电机改进模型预测转矩控制策略,以扩大输出电压矢量选择范围,同时减小双矢量模型预测转矩控制中忽略的定子磁链波动。在该方法中,通过增加有效电压矢量,使输出电压矢量方向和幅值均可调节,并采用快速选择表来降低算法复杂度,在确保转矩性能的同时,对磁链波动进行综合考虑。首先,对电压矢量与转矩和定子磁链之间的关系进行综合分析,并根据定子磁链值进行扇区判断;其次,依据实际转矩与给定转矩之间的差值和扇区值在快速选择表中进行有效电压矢量选择,以降低对有效电压矢量的选择时间;最后,根据无差拍控制原理计算出各个电压矢量作用时间。仿真和实验结果表明,该方法可以减小转矩脉动和磁链波动,并能有效降低算法复杂度。
吉木萨尔凹陷芦一段页岩储集层孔隙结构及敏感性
为确定吉木萨尔凹陷芦草沟组一段页岩储集层敏感性,在明确矿物组成基础上,开展了储集层孔隙结构分析和敏感性物理模拟实验。芦一段储集层为陆源碎屑沉积,矿物组成复杂,黏土矿物含量高且以膨胀性矿物为主。储集层中脆性矿物含量高和孔隙结构复杂,加剧了应力敏感伤害;膨胀性黏土矿物含量高,加剧了水敏伤害;(铁)白云石与黏土矿物含量高,加剧了酸敏和碱敏伤害,但方解石含量高适当降低了酸敏伤害。总之,研究区芦一段页岩储集层具有中等-强应力敏感性和水敏性、弱-强酸敏性、弱-中等偏弱碱敏性,油田开发中应主要预防酸敏、水敏和应力敏感对储集层的伤害。
基于安全强化学习的主动配电网有功-无功协调优化调度
提出一种基于离线策略的安全强化学习方法,通过离线训练大量配电网历史运行数据,摆脱了传统优化方法对完备且准确模型的依赖。首先,结合配电网络参数信息,建立了基于约束马尔可夫决策过程的有功无功优化模型;其次,基于原始对偶优化法设计了新型安全强化学习方法,该方法在最大化未来折扣奖励的同时最小化成本函数;最后,在配电系统上进行仿真。仿真结果表明:所提方法能够根据配电网实时观测信息,在线生成满足复杂约束条件且具有经济效益的调度策略。
三峡水库小江回水区叶绿素a与环境因子的时空变化
2013年1-12月在小江水华暴发的敏感区域高阳断面开展了水文、营养盐、叶绿素a等指标长期、定点监测,分析库湾水体叶绿素a及环境因子的时空变化特征及其相互关系。结果表明,高阳断面水体在1月、10-12月处于混合状态,3-8月则处于弱分层到稳定分层状态。水体处于混合状态时,各层营养盐浓度变化不显著,处于分层状态时,则呈现较显著差异;时间分布上,冬季氮磷营养盐浓度(TN:1.52~1.74 mg/L,TP:0.092~0.095 mg/L)略高于夏季(TN:1.16~1.56 mg/L,TP:0.037~0.085 mg/L),干流水体倒灌作用对其影响显著。叶绿素a浓度呈现夏季高、冬季低的趋势,水体分层对叶绿素a垂向分布影响显著;当水体处于分层状态时,表层叶绿素a浓度(18.56~92.23 mg/m~3)明显高于中、底层(2.54~21.56 mg/m~3)。营养盐为小江高阳叶绿素a变化的限制因素,各层水体叶绿素a浓度与硝氮和可溶性磷酸盐呈显著负相关。表层水体叶绿素a与环境因子相关性较强,叶绿素a与营养盐、溶解氧、透明度、水温、表底温差等呈极显著相关(P<0.01);中层叶绿素a与营养盐、水温、透明度、水深、水体稳定系数等呈极显著相关(P<0.01),表明水体扰动是影响中层水体叶绿素a增长的关键因素之一;底层水体叶绿素a与硝氮(P<0.01)、磷酸盐(P<0.05)、水深(P<0.05)呈极显著或显著相关。
基于T型三电平变换器的优化损耗分布控制策略
T型三电平变换器在常规调制策略下,存在着严重的内管外管损耗不均的问题。当变换器的调制比低于0.57时,T型三电平变换器的内管温升明显高于外管温升,这个问题在低电压穿越(low voltage ride through, LVRT)运行时更为严峻,将威胁变换器的长期可靠运行。为此,提出了一种基于损耗优化分布的不连续脉宽调制策略,在空间矢量图的对应区域采用新的开关序列,每相采用钳位到直流侧正极或直流侧负极的钳位方式,进而实现外管内管电流的重新分配。新调制策略采用五段式发波,不仅有效改善了内外管损耗的分布,还能提高变换器整体效率;通过冗余小矢量互补的序列,维持中点电压的平衡;新调制策略具有统一的载波调制实现方式。最后,通过电气-热联合仿真,验证了所提损耗优化分布调制策略的有效性。
风-光-火-蓄联合系统两阶段优化调度
由于间歇性能源出力具有不确定性,该文利用抽水蓄能容量大、响应速度快的优势,建立风-光-火-蓄两阶段动态调度模型。长时间尺度以总成本最低为目标,综合考量系统运行成本、SO_2、NO_X、PM排放量、弃风弃光量惩罚,来优化可控电源出力。短时间尺度以长时间尺度为基准,基于模型预测控制原理滚动求解出力增量,使抽蓄机组有功出力偏差最小,以增强调度的平滑性。最后根据东北某地区抽蓄机组实际数据及改进的IEEE-30节点系统仿真验证了该文所提模型的有效性,以此来降低系统的污染物排放水平,提升系统对风电、光伏的消纳能力。
基于故障电压行波能量比较的输电线路纵联保护
在分析线路两端故障行波关系特征的基础上,提出了一种基于故障电压方向行波能量比较的纵联保护新算法。该算法基于S变换,提取单频率电压方向行波能量,利用线路一侧电压反行波能量与另一侧电压前行波能量的比值构成保护判据。当被保护线路区外故障时,上述能量比值较小,趋近于1;而被保护线路内部故障时,该能量比值很大,能够明显地区分出线路内外部故障。文中对保护的原理判据和影响行波纵联保护的主要因素分别进行了仿真分析,仿真结果表明,所提出的纵联保护算法在小故障初始角下仍能准确识别区内外故障,动作速度快,可靠性高,且不受故障位置、故障类型、过渡电阻和母线结构等因素影响。
基于VMD-MGRU的箱式变压器高压套管温度预测
为了提前预防箱式变压器高压套管过热和爆炸等事故发生,提高变压器运行的安全稳定性,提出一种基于变分模态分解与改进门控循环单元神经网络的变压器高压套管温度预测方法。首先,运用变分模态分解将箱式变压器高压套管温度分解为具有不同特征的子序列分量,减少不同趋势信息对预测精确度的影响;然后,提出改进门控循环单元神经网络MGRU,针对分解后各子序列分别建立基于MGRU的时间序列预测模型;最后,叠加各子序列预测结果,得到高压套管温度最终预测值。结合某小区箱式变压器套管在线监测平台实际算例,仿真结果表明,相较于传统预测算法,所提方法在单步和多步预测中都能更好地预测箱式变压器高压套管温度,具备更优良的预测性能和更好的泛化能力。
基于多运行场景与富氧燃烧捕集技术的低碳能源系统容量优化配置
针对光热(concentrating solar power, CSP)电站利用率低、风电场弃风率高以及传统燃气机组碳排放水平较高且受"以热定电"的运行限制等问题,引入富氧燃烧捕集技术对传统机组进行改造,配置含热回收的CSP电站实现热电解耦,耦合高温固体氧化物电解池等能量转化设备,构建了电-热-氢低碳能源系统及其容量优化配置方法。首先,考虑到风电出力和光照强度的不确定性以及与电负荷之间的时序相关性,建立了基于两阶段时空聚类的多运行场景提取模型。其次,在基于概率的多运行场景基础上,通过条件风险价值(conditional value at risk, CVaR)理论度量因不确定性带来的风险,以总成本最小为目标,构建低碳能源系统容量优化配置模型。最后,通过算例进行仿真验证,结果表明该系统满足负荷需求情况下,可降低年碳排放量和弃风率,提高CSP电站利用率,并为不同风险偏好的决策者面对系统容量优化配置问题时提供了定量依据。
基于ArcSWAT模型的老鹳河流域面源氮识别和分析
进行流域面源氮污染负荷估算和关键源、区识别,推进流域面源污染的溯源和控制,可为流域非点源氮污染控制和治理提供理论支撑。本文以老鹳河流域为研究区域,通过模型数据库构建、流域空间单元划分以及参数率定和验证建立老鹳河流域氮污染过程的ArcSWAT模型;以2017年的气象资料为背景,设置4种情景模式,模拟估算流域不同面源氮的入河量,分析和识别不同污染源的关键期以及不同土地利用类型的关键污染源。结果表明,化学氮肥施用和大气沉降是老鹳河流域面源氮的主要污染源,分别贡献了47.6%和38.6%;大气沉降、畜禽养殖和化学氮肥施用入河氮量最大值均出现在3月,农村生活入河氮量最大值出现在8月,而4类污染源入河氮量的最小值均出现在12月;雨季是老鹳河流域控制面源污染氮的关键期;减控的关键污染源旱地、园地和水田是化学氮肥施用,林地和人居地分别是大气沉降和农村生活。应分时、分区、分类制定老鹳河流域面源氮污染减控方案,对于人为氮源(化学氮肥施用、畜禽养殖和农村生活)还要关注在作物播种期和生长季节进行减控。
近50年河西地区降水量变化特征及时间分布均匀度变化
根据河西地区13个气象站点的月降水资料,利用线性倾向估计法和反距离加权法,研究了河西地区50a来降水的时空变化特征,在此基础上运用基尼系数对河西地区降水时间分布均匀度进行了分析。结果表明:河西地区年降水在20世纪60年代较少,进入70年代降水量有所增加,从2000年开始,降水量较80年代、90年代逐渐增多。河西地区的年降水、春季降水、夏季降水、秋季降水、冬季降水倾向率分别为-3.88mm/10a、2.33mm/10a、5.25mm/10a、-3.27mm/10a、-2.32mm/10a,其中东、中部地区的冬季倾向率通过了显著性检验。河西地区降水均匀度年际变幅较大,60年代、70年代、80年代降水不均匀的区域主要集中在西部地区,步入90年代,降水不均匀的区域逐渐转移到了中东部地区,其中东部是降水不均匀度变化较为显著的地区,从长期趋势来看,河西地区降水量均匀度在时间上和空间上的波动依然会很大。
超高效液相色谱-串联质谱法快速测定金银花中77种农药残留
采用QuEChERS方法,利用超高效液相色谱-串联质谱技术,建立了金银花中77种常见农药残留的测定方法。金银花样品利用酸性乙腈溶液提取,乙二胺-N-丙基硅烷(PSA)净化,采用正离子多反应监测(MRM)模式,基质外标法定量。结果表明,在优化后的条件下,77种农药在0.005~100 μg/L范围内线性关系良好,相关系数(r~2)大于0.999,检出限为0.01~3.50 μg/kg,回收率为72.8%~123.1%,相对标准偏差(RSD)为3.3%~8.5%。该方法适于金银花中常见农药的快速测定。
基于最大熵模型的中尼交通廊道滑坡易发性分析
中尼交通廊道作为中国近年来建设的重点区域,地质灾害频发,尤其是滑坡灾害层出不穷。文章基于对G216国道沿线地质灾害的实地调查以及遥感解译结果,以最大熵模型为方法,利用169个灾害点数据和8个评价因子图层预测了研究区滑坡灾害的易发性分布。根据占比划分五级风险区。结果表明,滑坡易发概率以G216为中心向外辐射逐渐降低。同时采用刀切法检验评价因子对预测结果的贡献度,确定了滑坡主导因素及其阈值。最后通过ROC曲线验证了模型的可靠性。为中尼边境公路区域建设提供一种地质灾害预测分析模型,也为青藏地区公路边坡防灾减灾提供有效支撑。
不同覆盖模式对旱地小麦旗叶抗氧化系统生理调控的影响
为探究秸秆带状覆盖栽培下旱地小麦增产的抗性生理的特征,以“陇中2号”为材料在甘肃省定西市通渭县半干旱雨养生态区进行冬小麦种植,比较了秸秆带状覆盖栽培(bundled straw covering cultivation, BS)、地膜覆盖栽培(plastic film mulching cultivation, PF)、无覆盖露地栽培(cultivation without cover, CK)三种栽培模式下冬小麦花后旗叶抗氧化酶活性、渗透调节物质和膜脂过氧化物含量、产量及其构成要素的差异。结果表明:BS较PF和CK处理,分别显著提高了超氧化物歧化酶活性22.33%和9.79%,过氧化物酶活性32.69%和7.89%,过氧化氢酶活性10.57%和9.59%,抗坏血酸过氧化物酶活性86.69%和72.12%,增强消除超氧阴离子和过氧化氢的能力,维持了较高的渗透势,减轻膜脂过氧化21.01%和6.92%,维持生物膜功能,提高小麦耐旱性。BS处理显著增加单位面积穗数,提高了产量,且旗叶可溶性总糖(WSC)含量与产量间呈现高度关联。秸秆带状覆盖对改善旱地小麦花后旗叶抗氧化性能和产量具有显著效果,从而为该技术在西北旱区的推广和应用提供了理论依据和技术支撑。
多时间尺度协同的配电网分层深度强化学习电压控制策略
光伏和电动汽车的大量接入给配电网电压控制带来了严峻挑战。为此,提出了一种多时间尺度协同的配电网分层深度强化学习电压控制策略。首先,考虑电动汽车用户需求响应特性,在日前协同调度分组投切电容器制定分时电价引导用户改变充电行为实现有序充电。其次,在日内构建具有双层结构的深度强化学习策略,上层以长时间尺度通过电价调整引导用户响应实时价格激励以调节电动汽车充电功率,下层以短时间尺度对光伏逆变器和无功补偿装置进行控制,通过双层策略实现对具有不同时间响应特性资源的实时协同调控以降低系统电压偏差。最后,通过对改进的IEEE 33节点系统进行算例分析验证了所提策略的有效性。
湖库富营养化的改进型模糊综合评价方法研究
针对水体富营养化评价系统的非线性、模糊综合评价法过程中权重赋予的主观随意性和隶属函数的不准确性等特点,对传统模糊综合评价法进行了改进,并据此对我国24个代表性湖库的富营养化程度进行了评价.其中以SPSS16.0和Yaaph软件为载体,采用层次分析法和主成分分析法相结合来确定选取因子的权重.根据确定的评价标准作自然对数变换使之线性化,并结合由基础数据统计分布情况,生成各评价因子隶属于各营养等级的对数形式的降半梯形隶属函数,进而得到各湖库的确定度,最后依据最大确定度得到湖库富营养化级别.该法所得结果与湖库实际富营养化状况以及现有多种评价方法的结果的对比表明,该改进方法的评价结果真实、准确、计算简单,具有可行性.
苏州市土地利用及生境质量变化预测
基于2010年、2015年和2020年苏州市3期土地利用数据,结合社会经济因素,使用PLUS模型预测2025年与2030年苏州市土地利用类型的变化,并使用InVEST模型分别计算2015年、2020年、2025年和2030年苏州市的生境质量。结果表明,与2020年相比,2030年苏州市水域面积减少最多,占比从35.96%降低至32.87%;建设用地面积增加最多,占比从28.32%增加至31.60%。生境质量从空间分布上看,太湖水域、长江水域生境质量最好,沿岸次之,而城市中心地区相对较差;从时间分布上看,2030年相比于2015年,整体生境质量指数从0.560下降至0.528,呈下降趋势。
互花米草入侵对滩涂湿地甲烷排放的影响
在浙江省台州市附近滩涂湿地设置3个不同互花米草入侵密度梯度,即仅有本土植物样地、互花米草与本土植物混生样地和互花米草单优群落样地,研究互花米草入侵对滩涂湿地CH_4排放的影响. 结果表明: 3个样地CH_4排放通量为0.68 ~ 5.88 mg·m~(-2)·h~(-1),CH_4排放通量随着互花米草入侵梯度的增加而显著升高,互花米草单优群落样地CH_4排放通量分别为本土植物样地和混生样地的8.7和2.3倍. 互花米草入侵显著提高了产甲烷菌数量、产甲烷潜力、甲烷氧化菌数量、甲烷氧化潜力、植物生物量、土壤有机碳含量和土壤pH,降低了土壤全氮含量. CH_4排放通量与土壤全氮呈显著负相关,与产甲烷菌数量、产甲烷潜力、甲烷氧化菌数量、甲烷氧化潜力、植物生物量和土壤pH呈显著正相关. 互花米草的入侵提高了滩涂湿地植物群落生物量和土壤pH,促进了产甲烷菌数量和产甲烷潜力,从而提高了滩涂湿地的CH_4排放.
变化环境下嫩江富拉尔基站径流响应
以嫩江富拉尔基断面以上流域为研究区,分别采用统计方法和模型方法,评价土地利用变化和尼尔基水库运行对径流变化的影响,并分析两者综合影响下径流的变化趋势。结果表明:尼尔基建库前后流域土地利用变化不明显,而下游径流变化明显,水库对径流变化的影响更大;SWAT模型适用于研究区径流模拟,水库运行、土地利用变化对径流变化的影响分别占92.86%和7.14%;相同降水和水库运行条件下,1990-2020年土地利用变化具有使年径流量先减少后增加的效应,水库运行对径流的年内分配有显著影响。
土地利用及气候变化对桐梓河流域水文要素空间分布的影响
基于SWAT模型构建了桐梓河流域水文分布模型,通过设置4种情景模式,定量分析了土地利用和气候变化对流域各水文要素空间分布的影响。结果显示:①SWAT模型月径流模拟,率定期和验证期的R~2和NS系数均达到0.83以上,表明SWAT模型在研究区的适用性较好。②桐梓河流域多年平均径流深最大、地下径流量大、产水量大的子流域都分布在流域南部,这与流域南部地表坡降大、降水集中有关;而径流深与地表径流、土壤含水量等水文要素的分布不一致,故不能用径流深来代替各水文要素的空间分布特征。③土地利用与气候共同变化情景下各水文要素空间分布变化趋势与气候变化情景下大体一致。研究结果可为桐梓河流域水资源的合理开发利用提供科学依据。
降雨对秸秆还田玉米地土壤水分空间变异性的影响
基于TDR测量的黑土区玉米地土壤水分,应用多重分形等理论研究土壤水分空间变异特征对降雨的响应.结果表明:降雨前后土壤水分均为中等变异;相对于降雨前,降雨后不同土层土壤水分空间相关范围、空间相关程度和空间变异程度随时间的变化特征有所差异;降雨前后0 ~ 20cm土层空间变异性主要由其低值造成,其他土层主要由其高值引起;降雨前与降雨后第一天土壤水分的多尺度相关程度,小于与降雨后第二天的多尺度相关程度;与降雨前土壤水分空间相关范围、空间相关程度、空间变异程度及相邻土层土壤水分多尺度相关程度随土层深度增加的变化特征相比,除降雨后第一天空间变异程度、第二天空间相关范围的变化特征与降雨前不同外,降雨后第一天和第二天其他上述特征参数的变化特征与降雨前相同.
基于虚拟电感与限流器的柔性直流电网故障隔离方法
基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converters,MMC)的柔性直流电网能够支持大规模可再生能源的高效接入与可靠送出。为解决柔性直流电网发生双极性短路故障后短路电流上升速度快、峰值大的问题,文章提出了一种基于虚拟电感与限流器的柔性直流电网故障隔离方法。首先,在分析双极性短路故障电流特性基础上,基于虚拟电感限流控制实时改变换流器调制系数,控制MMC投入运行子模块数量,进而降低换流器出口电压,限制短路电流上升速率;然后,当故障电流到达限流器的动作阈值时,通过限流器支路换流与直流断路器(Direct Current Circuit Breaker,DCCB)协调配合抑制故障电流并隔离故障;最后,基于PSCAD/EMTDC电磁仿真平台建立三端柔性直流电网仿真模型,对双极性短路故障进行仿真分析。结果表明,文章所提方法可以快速有效地隔离柔性直流电网双极性短路故障,在直流断路器开断之前能够显著降低故障电流峰值,缩短故障隔离时间,并减小换流器闭锁风险,提高柔性直流电网运行的安全稳定性。
不同地震动输入方向下非对称大跨悬索桥地震响应分析
为了解非对称悬索桥在不同地震动输入方向下的结构地震响应特性,指导该类桥梁的抗震设计,以广东云浮西江特大桥--跨径布置(202+738) m的非对称双塔双跨悬索桥为背景,进行地震响应分析。选取视波速150~3 000 m/s的8个工况,采用大质量法模拟多点激励,对桥梁进行非线性时程分析,研究非对称悬索桥在一致激励下和考虑不同地震动输入方向及不同视波速下的结构地震响应规律。结果表明:对于非对称悬索桥,一致激励下,桥跨质量大的一侧构件内力、位移响应较大,位移较内力更为显著,应依据非对称结构地震响应特性,在结构两侧设计不同参数的减隔震装置;行波效应对非对称大跨悬索桥结构关键位置的内力、位移响应影响规律不同,视波速的选取对非对称结构地震响应影响显著,结构不同侧构件在相同视波速下的地震响应存在差异;在不同地震动输入方向下非对称结构的地震响应规律不同,同一构件响应值存在显著差异,建议在非对称桥梁设计时,考虑地震动输入方向的影响,按最不利方向进行设计。
棉花播种质量实时监测系统设计与试验
【目的】针对新疆地区使用的棉花穴播机作业过程中,驾驶员无法及时发现穴播器漏播、重播的问题,设计了一套棉花播种质量实时监测系统。【方法】该监测系统以STM32F103C8T6微控制器硬件系统为下位机,通过安装在穴播器存种圈上的对射式光电传感器和光电编码器分别获取棉花种子漏播、重播信息,判断棉花播种状况,并通过nRF24L01模块将播种信息传输至DWIN触摸屏上位机人机交互界面实时显示。搭建棉花播种质量监测系统试验台,通过田间试验验证监测系统的准确性。【结果】台架试验结果表明:当穴播器转速为30 r/min时,系统的合格播种、漏播和重播监测精度最高,分别为96.65%、94.59%和92.00%。当穴播器转速高于30 r/min时,监测精度明显下降。田间试验验证结果表明:系统对合格播种、漏播和重播平均监测精度分别为94.51%、 92.38%和86.55%。利用SPSS软件对田间试验数据进行分析,结果显示试验数据具有统计意义,采用监测系统获得的棉花播种质量数据与人工实测数据具有较高的相关性,实际值可以由系统监测值反映出来。【结论】该系统满足田间作业对棉花播种质量监测的需求,对实现棉花种植提质增效具有重要意义。
逆变侧换流变压器故障性涌流产生机理及其对差动保护的影响
针对特高压直流系统逆变侧阀侧接地故障可能引发换流变压器故障性涌流的问题,讨论故障位于不同电压等级换流桥以及不同时刻下阀桥通断情况的差异,分析换相失败后阀侧故障电流特征,阐述逆变侧故障性涌流产生机理及其特征。在此基础上,分析计及故障性涌流影响的换流变差动保护动作特性。研究结果表明,故障性涌流可能导致换流变区外转区内故障时差动保护误闭锁,针对该问题,根据故障时阀侧电流直流分量发生极性反转的特点,提出一种新的防止差动保护误闭锁的解决方案。PSCAD/EMTDC仿真结果验证了理论分析的正确性。
面向新能源并网的低压用户链路识别算法
针对新能源并网带来的电压特性变化和低压拓扑关系辨识颗粒度细化需求,提出了基于图信号处理的用户链路识别模型。该识别模型利用相邻节点间的电压相似性表征图信号的平滑性,结合节点电流定律对网络结构的约束,克服新能源并网带来的同相用户电压相似性变差的影响;利用图结构固有的链路属性,实现低压拓扑识别下沉至用户之间的上下游连接关系识别。最后,利用真实用户数据搭建仿真模型验证了所提算法的有效性,探讨了所提算法在不同场景下的性能表现,并与已有识别算法进行了比较分析。算例表明,所提算法与已有算法相比,可有效识别用户链路关系,且对新能源并网渗透率和数据误差率有较好的鲁棒性。
考虑新能源出力不确定性的微网社区双阶段调度策略
针对新能源出力存在不确定性的情况,提出了一种基于多代理技术的微网社区双阶段能量调度策略,分为日前调度和实时调度两个阶段。在日前调度阶段,微网间调度代理(DispatchAgent)运用蒙特卡洛模拟技术生成场景,通过引入微网之间能量互传模式,计算对应的能量调度矩阵,运用粒子群算法代理(PSOAgent)求解该场景下最优日前调度计划。在实时调度阶段,微网i代理(MGiAgent)基于日前最优期望调度计划,接收新能源t时刻出力数据并与预测期望值进行比较,快速制定t时刻实时调度计划,满足微网i的t时刻供需平衡且运行成本最小,实现微网社区的经济运行。通过与传统多时间尺度方法的对比实验,仿真结果表明所提出的方法在实时调度环节比传统方法具有更小的调度偏差,并且可以有效减少微网社区的弃风弃光现象。
GA_3对NaCl胁迫下‘泡桐1201'幼苗生理代谢及离子吸收的影响
为探究赤霉素(GA_3)对NaCl胁迫下‘泡桐1201'幼苗生长的缓解效应及生理机制,该研究以‘泡桐1201'幼苗为材料,设置不同的NaCl、GA_3浓度,测定分析GA_3缓解NaCl胁迫下泡桐幼苗的生理指标、光合指标及离子转运能力。结果表明: (1) 150 mmol·L~(-1)NaCl胁迫下泡桐幼苗的生长量显著下降(P<0.05),下降量超过50%;适宜浓度的外源GA_3显著提高泡桐幼苗的株高、根长及生物量,400 mg·L~(-1)的GA_3处理干重较A0增加69.71%。(2)随着GA_3浓度的增加,3种抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性显著提高,MDA含量显著降低,叶绿素含量、气体交换参数(P_n、T_r、C_i、G_s)均增大,光合效率提高,各离子含量(K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+))均呈先上升后下降的趋势; 400 mg·L~(-1)的GA_3处理组叶片及根系中的Na~+含量比A0分别降低了23.59%和11.92%。(3)相关性分析及PCA分析显示,各项指标之间存在相关性,不同浓度GA_3处理幼苗的差异明显,当GA_3浓度为400 mg·L~(-1)时缓解效果最佳。综上认为,叶面喷施GA_3能增强盐胁迫下‘泡桐1201'幼苗的抗氧化能力,缓解因盐胁迫导致活性氧过多而引起的膜脂过氧化反应,促进植株光合作用和生物量的积累,减少植物对Na~+的吸收促进营养离子的积累,以添加400 mg·L~(-1)GA_3更能提高‘泡桐1201'幼苗的抗性。该研究结果为深入了解泡桐耐盐机理提供理论基础,也为泡桐在盐渍地开发利用提供科学依据。
新疆吉木乃诸河水体氢氧同位素和水化学特征
利用2018年6月和11月在新疆吉木乃诸河流域采集的河水、冰雪融水和降水样品,对流域水体的水化学成分和氢氧稳定同位素(D,~(18)O)组成的时间和空间特征进行了系统研究.结果表明,吉木乃诸河在丰水期和枯水期阳离子均以Ca~(2+)为主,阴离子以HCO-3为主,其次分别为Na~+和SO_4~(2-).在空间上,Na~+、Mg~(2+)、SO_4~(2-) 、 Cl~-随着海拔的降低呈增加趋势.通过Piper图可以判断出,吉木乃诸河水化学类型为HCO_3-Ca型.利用Gibbs图可知流域内主要离子组成与各类岩石的风化作用有关,大气降水和蒸发作用的影响相对较小.结合当地的水文地质情况,运用离子含量比值法,可以发现离子主要来源于流域内碳酸盐风化和含硫矿物的氧化.丰水期吉木乃诸河地表水中δ~(18)O和δD较枯水期高,冰川融水的同位素值没有明显的季节变化,降水中的同位素值季节变化较大,其区域大气降水线方程为δD= 7.5δ~(18)O+5.4 (R~2 = 0.99).吉木乃诸河河水中稳定同位素与海拔呈现正相关关系,主要原因是蒸发作用的增加,地表水同位素值偏负.该区域地表径流与冰川融水密切相关,冰川融水对该流域水资源的补给贡献较大.
紫云英与有机物料连续还田在黄泥田水稻稳产提质增效中的作用
为明确紫云英与不同有机物料还田在黄泥田改土培肥与水稻化肥减量增效中的作用,基于连续11 a定位试验,研究了不施肥(T0,CK)、单施化肥(T1)、仅翻压紫云英(T2)、紫云英与水稻秸秆联合还田(T3)、紫云英与牛粪配施还田(T4),以及紫云英与水稻秸秆联合还田+40%化肥(T5)处理对水稻产量、籽粒营养品质及稻田肥力的影响。结果表明,与CK相比,各施肥处理籽粒历年平均产量增幅11.4% ~ 21.0%,秸秆平均产量增幅17.1% ~ 40.2%,差异均显著;其中以T5提升尤为明显,其籽粒产量与秸秆产量较T1分别提高3.4%和6.6%;有效穗是产量差异的重要性状因子。各施肥处理成熟期植株地上部氮、磷、钾吸收量较CK分别增幅14.3% ~ 30.6%、8.9% ~ 32.7%、2.9% ~ 47.2%,其中氮、磷吸收量以T4最高,钾吸收量以T5最高。与CK相比,第10年施肥处理籽粒氨基酸总量增幅11.5% ~ 20.6%,必需氨基酸增幅11.1% ~ 19.8%;与T1相比,T5处理的必需氨基酸与氨基酸总量分别提高5.7%和6.5%,差异显著。水稻分蘖盛期T5处理土壤微生物生物量碳含量比T1增加15.2%,微生物生物量氮含量增加42.3%,差异均显著。在水稻成熟期,与T1相比,翻压紫云英或与有机物料组合处理的土壤有机质含量增幅9.7% ~ 16.7%,全氮含量增幅10.9% ~ 14.8%,同样以T5增幅最为明显,T4、T5处理的速效钾含量也显著高于T1。相关分析表明,水稻产量、籽粒氨基酸含量与土壤有机质、全氮、速效钾含量以及微生物生物量碳氮均呈显著正相关。综上,翻压紫云英或与有机物料联合还田均不同程度提高了黄泥田土壤养分库容,促进了植株养分吸收与产量提升,连续11 a紫云英与秸秆或牛粪联合还田可全部替代黄泥田水稻化肥施用,T5处理在提高产量、改善土壤肥力和籽粒氨基酸品质方面作用尤为明显。土壤有机质、全氮、速效钾、微生物生物量碳氮是影响水稻产量和稻米氨基酸品质的重要肥力因子。
中国水足迹强度空间关联格局及影响因素分析
水资源短缺已成为制约经济社会发展的重要因素,科学审视水资源利用现状、探索水资源可持续发展的有效动力具有重要的理论和现实意义。基于水足迹视角分别测算2006-2015年中国31个省域的水足迹强度,利用探索性空间数据分析(ESDA)对其时空格局演变特征进行解析,考虑到该方法空间描述的粗略性,通过引入时空跃迁测度法进行细化,并借助空间杜宾模型探讨其影响因素。结果表明:中国水足迹强度空间集聚效应显著且具有跃迁性,但主要以类型Ⅵ为主,其空间结构具有一定的路径依赖特征;人口数量仍然是当前中国水足迹强度的一个主要驱动因子,而城镇化率和对外开放程度则对降低水足迹强度起积极作用;中国水足迹强度存在“倒N型”的Kuznets 曲线,且大部分省份水足迹强度处于第一个拐点与第二个拐点之间,北京、天津、上海等区域已越过第二个拐点,处于水足迹强度下降阶段,而部分西部欠发达地区仍未跨越第一个拐点。
添加作物秸秆对土壤有机碳组分和酶活性的影响
【目的】研究小麦和玉米秸秆以不同方式还田对土壤有机碳及其组分和酶活性的影响,为寻求最佳秸秆还田方式提供依据。【方法】采用室内恒温培养法,以连续7季秸秆均还田土及不还田土为供试土壤,研究培养60 d后,小麦、玉米秸秆与土壤混匀还田和覆盖于表层还田对土壤总有机碳(TOC)、活性有机碳(LOC)、微生物量碳(MBC)含量,LOC/TOC、MBC/TOC和土壤蛋白酶(PROT)、脱氢酶(DHA)活性的影响。【结果】与不添加作物秸秆相比,无论以何种方式还田,添加小麦或玉米秸秆均明显增加了还田土与不还田土的TOC、LOC、MBC含量,LOC/ TOC、MBC/TOC和PROT、DHA活性。还田土的TOC、LOC、MBC含量和PROT、DHA活性均明显高于不还田土;添加小麦秸秆处理土壤的TOC、LOC含量明显高于添加玉米秸秆处理;秸秆与土壤混匀还田处理的TOC、LOC含量和PROT、DHA活性均明显高于秸秆覆盖于表层还田处理;秸秆类型和还田方式对MBC含量、MBC/TOC无显著影响。作物秸秆腐解过程中LOC含量和PROT活性可较为敏感地反映土壤有机碳和微生物活性的变化。【结论】无论是在还田土还是不还田土中,作物秸秆与土壤混匀还田均有利于提高土壤有机碳各组分含量和土壤酶活性。
不同海拔高寒草甸土壤微量元素含量及其与植被的关系
为了探究高寒草甸微量元素随海拔的分布特征及其与植被的关系。本研究以东祁连山高寒草甸为研究对象,调查并测定了不同海拔下高寒草甸植被群落和土壤微量元素含量,采用冗余分析(Redundancy analysis,RDA)分析土壤微量元素与植被群落的关系。结果表明,高寒草甸植被总盖度、草层盖度、地上生物量、莎草科、豆科和杂类草地上生物量均随海拔的升高呈先升高后降低的趋势,在3 200m处达最大值,禾本科地上生物量随海拔升高依次降低;土壤钙(Ca)、铁(Fe)、铜(Cu)和锰(Mn)含量随海拔的升高呈先降低后升高的趋势,土壤镁(Mg)、锌(Zn)和钼(Mo)含量随海拔的升高呈先升高后降低的趋势,土壤钴(Co)含量随海拔的升高依次降低,土壤硒(Se)含量随海拔的升高呈波动性上升;相关性分析和RDA分析表明,土壤微量元素Mo和Fe含量显著影响着高寒草甸植被的生长。综上所述,海拔显著影响着高寒草甸土壤微量元素的分布,高寒草甸土壤管理过程中应该关注微量元素Mo和Fe,建议将微量元素Mo和Fe作为高寒草甸土壤健康评价指标。
茶树MFLP 技术体系的建立及遗传多样性分析
微卫星锚定片段长度多态性(microsatellite-anchored fragment length polymorphism, MFLP)分子标记技术是结合AFLP和SSR双重原理创造的。本研究采用通用荧光引物M13-F-IRDye700 (5'-CACGAC GTTGTAAACGAC-3'),利用MFLP分子标记技术建立了适合茶树的PCR反应体系,从324对引物体系中,筛选出6对最适合的引物对,对壶瓶山的44株茶树样品进行试验,分析其亲缘关系。6对MFLP选择性扩增引物共同扩增出288条带,其中多态性条带232条,多态性为80.6%,得出44株有性繁殖茶苗两两间的遗传相似系数在0.10~0.58之间,这表明同一地理位置,不同有性繁殖群体的基因组存在差异性。
1960—2017年黄土高原地表温度时空变化特征
以黄土高原59个气象站1960—2017年0 cm地表温度实测资料为基础,采用线性回归、 Mann-Kendall检验和滑动t检验等方法,分析了年际、四季地温的时空变化规律。结果表明:(1)黄土高原年际及四季地温均呈显著上升趋势(P<0.01),气候倾向率冬季[0.531 ℃·(10a)~(-1)]>春季[0.497 ℃·(10a)~(-1)]>年际[0.397 ℃·(10a)~(-1)]>秋季[0.311 ℃·(10a)~(-1)]>夏季[0.276 ℃·(10a)~(-1)]。(2)年际及四季地温突变集中发生在1990s中期—2000s中期,突变后较突变前升温幅度:春季>冬季>年际>夏季>秋季。(3)黄土高原年际及四季地温均呈东南高、西北低的空间分布,所有气象站点年际、春季、冬季地温和67.80%站点的夏季、91.53%站点的秋季地温呈显著上升趋势(P<0.05)。
湖南省农业农村面源污染负荷分布特征
为揭示湖南省农业农村面源污染负荷分布特征,本文采用清单分析法对湖南省14个市州农村地区的化学需氧量(COD_(Cr)),总氮(TN)和总磷(TP)产生量和产生强度进行核算,分析其时空分布特征及主要成因。结果表明:湖南省农村环境中COD_(Cr),TN和TP 产生量从2002年的3 563.34万t,188.46万t和35.96万t增加到2011年的4 361.13万t,216.58万t和43.21万t,产生强度从2002年的1 688.76 kg/hm~2,89.32 kg/hm~2和17.04 kg/hm~2增加到2011年的2 066.86 kg/hm~2,102.64 kg/hm~2和20.48 kg/hm~2 ;常德、邵阳、衡阳和永州为湖南省农业农村面源污染的主要高强区;在农业生产过程中,畜禽养殖业的发展和化肥的施用是导致湖南省农业农村面源污染的主要原因,生活污水对农业农村面源污染贡献较小。