mlsa-iai-msu-lab/ru_sci_bench_zho_cite_reranking huggingface dataset:
含残膜紫色土土壤水分特征曲线及模型分析
为探究残膜对紫色土土壤水分特征曲线的影响规律,设置了5组残膜量(0,90,180,360, 720 kg /hm~2 ),通过压力膜仪测定含残膜紫色土土壤水分特征曲线,并利用RETC软件结合统计分析方法确定最优模型.结果表明:残膜会降低紫色土持水性,减小容水度,降低土壤供水能力,含残膜土与纯土的含水率、容水度差异显著,在土壤水吸力400 kPa时,残膜量720 kg /hm~2处理(LS5)的土壤含水率为无残膜处理(LS1)的86.36%;随着残膜量增多,低吸力段(主要排大孔隙土壤水)的当量孔径体积占比增大,而高吸力段(主要排中小孔隙土壤水)的当量孔径体积占比则减小,处理LS5的大孔隙占比较处理LS1增大了近16%;模型适应度分析表明,含残膜紫色土的最优拟合模型为VGM(m,1 /n),最优模型的非饱和导水率模式为Mualem模式.研究结果可为研究西南片区残膜对紫色土水、盐运移的影响提供一定的参考.
提升距离保护抗过渡电阻能力的研究综述
距离保护作为输电线路保护的重要组成部分,在高压及超高压电网中获得了广泛应用。然而,故障时过渡电阻的存在严重威胁着距离保护动作正确性,易导致保护误动或拒动行为。结合现有研究成果,首先,着重阐述了距离保护分类、配置、整定原则,以及过渡电阻对其动作性能的影响。然后,全面总结了具有抗过渡电阻能力的阻抗继电器、距离继电器和测距式保护研究成果,分析了应用到实际电网中可能面临的问题。最后,结合电网现状和科学技术发展成果,展望了距离保护的发展方向,以期为距离保护抗过渡电阻能力的进一步研究提供参考。
我国南北方气温和降水气候态变化特征及其对气候检测结果的影响
利用1961 — 2012年中国区域1353个站的年平均气温和年降水资料,分析南方和北方4种气候态的变化特征,并探索气候态的改变对南方和北方气候检测的影响。结果表明:气候变暖对气候态的影响较为明显气候态的改变会使得南北方气候分析结果发生改变。北方近52年来年平均气温的升温趋势较明显,南方升温趋势较弱,南北方在I态、II态和III态下的年平均气温均呈现一致的增加趋势,但北方比南方升温更快。南北方年降水量的历年变化差异较大,北方年降水量呈现弱的“降-升-降-升”变化趋势,南方年降水量的历年变化较大,多项式趋势线呈“2峰3谷”。气候态的改变使得北方和南方的气温和降水等级均向着高等级移动,北方气温等级的变化受气候态的影响比南方更明显。
汽车座椅侧护板注塑模具创新设计
采用定模内和动模内镶件互换结构设计,实现了同一套模具可生产某汽车座椅侧护板(有按钮孔和无按钮孔)2种不同结构的塑件,提升了模具的使用价值,降低了产品研发的成本,并通过设计便捷式模内镶件互换结构,极大地减少了拆模、装模的时间和人工成本。异型的斜顶抽芯机构与直顶顶出机构相配合,解决了常规斜顶抽芯机构在设计位置不足的情况下完成塑件倒扣的正常脱模。
基于CRITIC客观赋权法的天水市生态环境脆弱性评价
构建合理的生态环境脆弱性评价体系是生态环境脆弱性评价的关键。为了提高生态承载力和生态环境质量,促进生态系统良性发展,基于Landsat 5/9卫星遥感影像、数字高程模型、土壤、气象及社会经济数据,利用CRITIC客观赋权法开展生态环境脆弱性评价,使用转移矩阵及障碍度模型,探讨了2000-2022年天水市生态环境脆弱性变化及其成因。结果表明:裸土指数、土地利用类型、气温和降水量是影响天水市生态环境脆弱性的主要因子;天水市生态环境脆弱性呈北高南低分布;相比于2000年,2022年天水市生态脆弱性整体降低,除武山、甘谷中北部部分区域极度脆弱区保持不变以外,总体上天水市大部分极度脆弱区降为重度或中度脆弱区,但城区周边部分区域受城市化影响由中度脆弱区升高为重度或极度脆弱区;2022年天水市极度脆弱区脆弱性降低的主要影响因素为裸土指数、土地利用类型和降水量。未来一段时间内因地制宜植树种草、提高人工影响天气能力和灌溉水平,是降低天水市生态环境脆弱性的主要手段。
库车坳陷东部阿合组地层水化学特征及其油气响应
【研究目的】地层水作为油气运移的载体,对油气成藏具有重要意义。塔里木盆地库车坳陷东部侏罗系阿合组油气藏的油水分布关系复杂,地层水特征及其与油气藏的关系缺少系统研究。【研究方法】为了明确地层水化学特征及其与油气藏之间的关系,在对地层水样品筛选的基础上,对库车东部阿合组的地层水测试数据进行分析,研究地层水的水型、矿化度、离子比例系数的分布特征及其油气意义。【研究结果】阿合组的地层水主要为NaHCO_3型,其次为CaCl_2型和MgCl_2型,矿化度相对较低。地层水的矿化度、离子比例系数具有受构造控制的特点:在构造的开启区、地层的尖灭区,地层水主要为低矿化度的NaHCO_3型,钠氯系数、脱硫酸系数较高且变质系数为负值,而封闭性的地层中地层水具有相反的化学特征。【结论】地层水化学特征与油水层的平面分布特征有较好的耦合关系,以迪北油气藏为例,依奇克里克断裂以北虽经历过油气的充注,但已经生成的油气沿着断裂逸散,低矿化度、高钠氯系数、高脱硫酸系数、低变质系数及高高岭石含量表明地层受到了沿断裂进入大气降水的影响;而断裂以南相反的地层水化学特征及高岭石含量反映地层封闭性较好,受大气降水影响小,对应了气藏的分布。地层水的化学特征与油气藏的分布关系为后续致密油气藏的勘探开发和评价提供一定依据。
不同根部微灌水器对云南红壤和黄沙土水分分布的影响
探索根部微灌水器类型对土壤水分分布的影响和作用规律,是提高根部微灌水效率的有效途径。该文研究了根部微灌水器类型对土壤水分分布的影响。试验采用2种灌溉方式(地上滴灌和根部微灌)、2种灌水器(流量可调式灌水器和内镶贴片式滴灌带),测定各处理在3种灌水时长(5、15和30 min),在2种土壤(云南红壤土和黄沙土)时的土壤水分含量。结果表明:1)灌水器种类与土壤类型、灌水器种类与灌水时长对土壤水分有极显著的交互作用(P<0.01),但三者之间没有显著交互作用(P>0.05);2)流量可调式灌水器四周配有8个水平出水孔,其灌溉水在2种土壤中向四周渗出的水平宽度都较宽(25 cm左右),而内镶贴片式滴灌带只有1个向下单孔,灌溉水向四周渗出的水平宽度均较窄(16 cm左右);3)在红壤土中,根部微灌内镶贴片式滴灌带的高含水率区域更接近于作物根部区域,而地上滴灌的高含水率区域基本上集中在花盆土壤的上部区域;4)在红壤土中,基质势对灌溉水的运移起主要作用,而在黄沙土中重力势起主要作用;5)在红壤土中,灌水时间越短,土壤面积百分比为70%时对应的区域越集中在较窄的和较低的土壤含水率区段,且各区段是连续的,灌水30 min时,它所对应的土壤含水率区段最宽,土壤水分分布均匀性也最高;在黄沙土中,随着灌水时间的增加,土壤面积百分比为70%时所对应的土壤含水率区段范围大,且黄沙土所对应的分布区段大于红壤土,表明红壤土水分分布不均,而黄沙土水分分布较均匀。该文为提高根部微灌系统使用效率提供理论依据。
含多能微网群的区域电热综合能源系统分层自治优化调度
分布式能源与负荷聚合形成多能微网群连接至区域供热系统和上级配电网,构成区域电热综合能源系统。为保护多利益主体隐私并满足其利益诉求,提出了基于分布自治、集中协调设计架构的区域电热综合能源系统分层优化调度方法。在上层,计及多能流异质动态特性,提出了区域电热综合能源系统的动态经济调度模型;在下层,考虑用户柔性热需求和分布式光伏不确定性,建立了多能微网自治能量管理的机会约束模型。基于目标级联分析法将上下层解耦,层间仅需交换边界电功率和热功率,通过微网并行计算与层间迭代求解获得全局最优策略。算例结果证明,该方法能够在保证收敛性的前提下,为含多能微网群的区域电热综合能源系统提供高精度的多能互补优化调度结果。此外,对缩放因子进行灵敏度分析,讨论了算法误差来源并说明了算法最优性。
面向电力变压器状态评价的油中溶解气体监测数据补全方法
基于马尔可夫理论充分考虑相邻时间点系统在所有状态间的转移特性,提出了一种基于马尔可夫模型的变压器油中溶解气体数据补全方法,将油中溶解气体数据时间序列转化为在不同状态间转移的马尔可夫链,利用正、反向的状态转移矩阵计算得到油中溶解气体数据的补全值。从数据挖掘的角度建立了油中溶解气体数据质量的综合评估体系,从多个角度对数据补全的效果进行评估,并基于D-S证据融合理论融合各个角度的评估结果,得到综合评估结果。利用所提方法对某变压器100组油中溶解气体数据中25组随机缺失值进行补全,结果表明补全后的数据与实际值相似度可以达到99.999%。进一步地,验证其中15组极值点、跃变点处缺失数据补全效果,经过综合评估,补全后的数据与实际值相似度可以达到98.956%。经过验证表明所提方法能够在不改变数据特征的前提下对变压器油中溶解气体的缺失值进行准确的补全,有利于提高变压器状态评估方法的准确性。
基于漏磁负载归一化Lissajous图形分析的变压器绕组故障诊断
漏磁检测作为变压器故障诊断最具潜力的在线方法之一,由于其漏磁信号受到外部环境和运行条件的影响,实用性还需进一步提升。为了解决这些问题,本文提出了一种基于Lissajous图形与卷积神经网络(CNN)相结合的变压器绕组故障诊断方法。首先,对变压器绕组进行仿真建模,并通过与实验平台测试数据进行一致性验证。然后,设置不同程度和位置的匝间短路故障,收集绕组外部不同位置的漏磁信号。最后,使用本文所提出的LG-CNN方法对绕组故障进行诊断。该方法包括以下3个关键步骤:1)对多工况变压器漏磁信号进行负载归一化; 2)将负载归一化后的漏磁信号转换为2维Lissajous漏磁图像;3)使用卷积神经网络对2维漏磁图像进行特征提取并对绕组故障进行诊断。基于漏磁信号的Lissajous图像可以很好地整合各测点漏磁信息之间的关系,针对Lissajous图形随负载变化而变化的问题,本文提出了一种漏磁负载归一化方法,通过实体变压器和高仿真模型实验,验证了所提漏磁负载归一化方法的有效性以及所提检测方法在区分不同程度和位置绕组短路方面的可行性。
界面缺陷加速高温硫化硅橡胶在酸热环境下的老化开裂研究
高温硫化(high temperature vulcanized,HTV)硅橡胶(silicone rubber, SIR)具备优良的憎水性和抗污闪性能,并作为复合绝缘子的护套被广泛用于输电线路的绝缘装置。护套与芯棒间的界面状态是决定复合绝缘子长时间稳定运行的重要因素,而界面缺陷会严重影响复合绝缘子运行的可靠性。为此设计了含不同尺寸界面缺陷的HTV硅橡胶-环氧玻纤试样板,分别在80 ℃水、硫酸和硝酸溶液下进行人工老化。结果表明:经80 ℃硝酸溶液处理4 d后,含界面缺陷的试样表面出现大量裂纹,且随着老化时间增长其表面裂纹逐渐扩大。而无缺陷试样在相同老化条件下8 d后表面仍保持光滑。结合微观形貌结果与理化性能检测分析,裂纹是由缺陷试样的界面应力引起的。此外,经过80 ℃硝酸溶液处理后,含缺陷试样的拉伸性能和介电性能相比于无缺陷试样均显著下降。80 ℃硝酸溶液处理8 d后,试样抗拉强度和断裂应变分别从4.58 MPa和470%下降到2.07 MPa和130%。同时由于裂纹加速水分入侵导致缺陷试样在102~104 Hz的频率范围内出现了新的介电损耗峰。该研究通过对含人工界面缺陷的HTV硅橡胶进行酸热老化,探究了在酸热应力下,界面缺陷加速HTV硅橡胶的老化开裂机理,可为今后研究复合绝缘子护套的开裂机理及相应的老化特性提供理论支持。
考虑频率与区间联络线功率安全约束的两区互联电力系统机组组合
随着电源结构与电网形态的转变,互联电力系统频率时空分布特征日益显著,区域频率差异与区间联络线功率振荡增大,基于统一频率假设的频率安全约束机组组合方法不再适用。针对考虑频率时空分布特征的两区互联电力系统安全约束机组组合,推导区域频率与区间联络线功率闭式解,并基于闭式解的两项划分,推得区域频率最低点、最大变化率、准稳态值以及区间联络线功率振荡峰值、准稳态值等一系列解析安全量化指标。基于所得指标,构建考虑区域频率与区间联络线功率安全约束的机组组合模型。并根据调度模式与指标特点,提出兼顾区域能力保障与区间能力协调的两级两阶段迭代求解算法。结果表明,所得指标可准确描述两区互联电力系统的安全特征,所提模型和算法可有效保障两区互联电力系统机组组合方案的运行安全。
油菜机直播微垄种床制备过程旋耕后土壤离散元参数标定
针对油菜直播机微垄种床制备过程离散元仿真缺乏旋耕后土壤颗粒模型、无有效接触参数、数值模拟不准确等问题,该研究开展了旋耕后土壤离散元接触参数标定与试验。基于土壤塑限,确定仿真接触模型为Hertze-Mindlin(no slip),根据油菜直播机旋耕后的土样信息,利用EinScan-Pro三维扫描仪和EDEM颗粒填充功能,重建土壤颗粒并生成考虑颗粒形状和不同粒径质量占比的离散元颗粒模型;以堆积角为目标,通过二水平析因试验分析静摩擦、滚动摩擦、碰撞恢复系数的显著性,对显著因素进行最陡爬坡试验缩小求解范围,再通过二次正交旋转回归试验求解较优参数组合为:碰撞恢复系数0.350,静摩擦系数0.351,滚动摩擦系数0.257。使用PIVlab工具和Trimble TX8三维激光扫描仪得到微垄种床制备装置田间作业时土块颗粒运动速度和作业后地貌,并与离散元仿真结果进行对比。结果表明:在微垄制备的贯入包络和成形回落阶段,土壤颗粒运动速度与仿真结果一致,最大误差为0.10 m/s;微垄距误差随腹板数量增加而增大,误差为8.25%,标定参数准确。研究结果可为油菜微垄种床制备机具触土部件机理探究和结构改进提供参考。
基于机电-电磁混合仿真的交直流混联受端电网连锁故障筛选指标及搜索策略
现有交直流连锁故障筛选指标和仿真手段不能准确反映交直流耦合作用和直流暂态过程,难以得到准确的连锁故障演化路径。因此,该文提出一种基于机电-电磁混合仿真的交直流连锁故障筛选指标及搜索策略。首先,基于PSD-PSModel构建交直流混联受端电网机电-电磁混合仿真模型;其次,考虑交直流耦合作用与直流控制环节,提出多馈入交直流交互作用因子(multi-infeed AC-DC interaction factor, MIADIF)和连续换相失败时间窗口(continuous commutation failure time window,CCFTW)指标,能够精确反映交流故障对多馈入系统关键状态变量暂态过程的影响;然后,基于筛选指标与混合仿真提出一种交直流连锁故障搜索策略,实现交直流连锁故障的快速、准确、全面搜索;最后,依托上海交直流混联受端电网进行仿真验证和分析,验证所提指标和搜索策略的有效性。
线路绝缘子非均匀梁污方法及污闪特性
目前人工污秽试验中绝缘子染污采用均匀涂抹,而自然污秽受风力、雨水、绝缘子形状、污秽粒径等因素影响,在绝缘子表面非均匀累积,非均匀积污对绝缘子U_(50%)产生影响,通过对多地区、大范围绝缘子自然积污特性研究,获得不同伞形绝缘子上下表面积污特性的差异性规律,提出了基于绝缘子自然积污规律的上下表面非均匀染污方法,开展了交/直流电压下绝缘子非均匀染污人工污秽试验,获得了非均匀染污下污闪特性曲线,采用绝缘子上下表面非均匀染污方法对绝缘子进行染污更接近绝缘子实际运行工况,人工污秽试验结果更准确合理。试验结果表明:上下表面染污非均匀度越大,U_(50%)值越大;随着染污非均匀度增大,U_(50%)增大幅度减小,逐渐趋于饱和。主要结论对绝缘子串长优化及选型具有重要参考意义。
考虑源荷储匹配的配电网集群划分与优化运行
随着分布式能源大规模分散接入配电网,集中式配电网运行控制模式难以满足广泛感知、弹性可控、协调运行的需求。基于“群内自治、群间协调”的集群控制方式可以降低配电网运行控制的难度,集群划分是实现配电网分散式优化运行的关键。为此,提出一种考虑源荷储匹配的配电网集群划分方法,考虑集群内节点间功率互补特性,结合基于电气距离的模块度指标,建立兼顾集群结构性和源荷储资源匹配性的综合性能指标,实现集群的划分。针对风光出力的不确定性,将可再生能源出力偏离预测值视为一种扰动状态,构建两阶段配电网概率优化调度模型,采用同步交替方向乘子法(synchronous alternating direction method of multipliers, SADMM)进行集群优化调度。最后,以改进的IEEE 33节点系统进行算例分析,验证了所提配电网集群划分方法和分散式优化运行策略的有效性与可行性。
渤海湾盆地渤中凹陷烃源岩形成与演化的主控因素
渤海油田是目前中国第一大油田,渤中凹陷是渤海海域油气最富集的生烃凹陷。综合应用地震、钻井和测试分析,评价渤中凹陷烃源岩品质及其在平面和纵向分布的差异性。从断裂、物源及地层热沉降等地质方面,分析烃源岩形成与演化的主控因素,阐述了渤中凹陷是最富烃凹陷的原因。结果表明,渤中凹陷古近系沙河街组三段(沙三段)、沙河街组一段(沙一段)和东营组三段(东三段)烃源岩总有机碳平均值分别为2.06%,1.95%,1.59%;沙三段、沙一段、东三段有机质类型分别以Ⅱ_1型、Ⅰ-Ⅱ_1型和Ⅱ_1-Ⅱ_2型干酪根为主。沙三段和沙一段烃源岩已达到高成熟-过成熟阶段,东三段烃源岩大面积属于高成熟阶段。断层的规模和活动强度控制了烃源岩的形成与分布,渤中凹陷各次洼烃源岩分布具有差异性。渤中凹陷位于渤海湾盆地中心,远离盆外物源,中渐新世以前以盆内小物源为主,欠补偿沉积时间较长,半深湖-深湖相面积大,决定了渤中凹陷烃源岩层系最多且厚度最大。渤中凹陷在新近纪沉降幅度最大,沉积厚度最大,古近系烃源岩埋藏深、演化程度高,生成的油气最富集。研究成果可为渤中凹陷下一步油气勘探提供依据,也可为其他相似凹陷的评价提供借鉴。
基于同步相量的有源配电网自适应故障区段定位方法
分布式电源大量接入、网络拓扑结构和运行方式复杂多变,使得有源配电网故障诊断与定位面临新的挑战。同步相量测量单元(PMU)在配电网中的应用为故障处理提供了新的信息支撑。该文首先利用开关变位和PMU实时通信状态等信息,提出一种基于邻接子阵法的同步测量区段实时更新方案,可考虑配电网拓扑结构变化和PMU通信中断等场景;进而利用三相电压/电流同步相量数据,提出基于时空特征矩阵Frobenius范数的自适应短路故障区段定位算法;最后利用PSCAD软件搭建含分布式电源的IEEE 34节点系统,仿真验证所提出算法有效性。
基于Green-Ampt模型分析坡地种植玉米对降水的促渗作用
【目的】探究坡耕地玉米种植对降水入渗的影响,提高对降雨利用率。【方法】以玉米为对象,在3°~15°的坡地径流小区上,人工模拟降雨,测定降雨径流过程,采用水量平衡方法,分析了玉米对降水入渗的影响,利用修正的Green-Ampt模型对入渗过程进行了模拟,利用降雨后期入渗速率确定土壤表征导水率,根据产流时间及降雨强度,确定根系层土壤含水量参数,推求出了水分入渗过程。【结果】在玉米生长过程中,除抽雄后期外,伴随着玉米生长,坡面产流时间延迟,以抽雄期最为显著,平均产流时间由裸地的4.69 min推迟到17.98 min;玉米生长各阶段产流前累积入渗量较裸地明显增大,苗期、拔节期、抽雄期和抽雄后期分别较裸地提高了20.46%、130.91%、272.54%和235.93%;降雨期玉米地累积入渗量高于裸地,苗期、拔节期、抽雄期和抽雄后期分别较裸地增加了2.44%、6.33%、 31.01%和24.13%;种植玉米可提高土壤表征导水率,提高土壤入渗能力,土壤含水量参数较裸地有一定提高。【结论】应用Green-Ampt模型的计算值与实测值密切相关,但由于Green-Ampt模型未考虑雨滴对地面打击压实作用,致使计算的土壤入渗能力比实测值偏大。
石墨矿石品位对其动力学特性的影响研究
为探究石墨矿石品位与其动力学特性关联,揭示石墨矿石品位对岩石动力学特性的影响规律,选取1.57%、5.19%、10.79%、12.65%和19.50%五种品位的石墨矿石试样开展等幅冲击荷载作用下的SHPB试验研究,分析试样峰值强度(σd)、动弹性模量(Ed)、峰值应变(εd)以及能耗密度(ASE)随石墨矿石品位的变化规律。研究结果表明:不同品位石墨矿石动力学特性的改变是石墨矿石矿物组成和石墨鳞片嵌布特征变化共同作用的结果;随着石墨矿石品位的增加,试样动力学特性发生了明显弱化,但弱化程度存在限度,具体表现为:σd、Ed和ASE与石墨矿石品位之间存在良好的负指数型函数拟合关系(相关性系数R~2分别为0.977、0.930和0.973),三者均随石墨矿石品位的增加而以愈渐平缓的趋势逐渐降低,并最终趋于某稳定值;εd随石墨矿石品位的增加表现为初期近似线性增加,品位达到12.65%时出现明显跃增,之后开始缓慢减小的阶段性特征,但εd减小的程度很小,总体上可认为εd随石墨矿石品位增加仍呈现较好的弱幂函数递增规律(R~2为0.810),说明试样动力学特性随石墨矿石品位增加而弱化的总体趋势并未改变。
-160 ℃超低温冻融循环后花岗岩三点弯曲试验研究
为了研究超低温条件下冻融循环作用对花岗岩I型断裂韧度的影响,本文采用半圆弯曲(semicircular bending,SCB)试样,选取不同的冻融次数(1、2和3次),对天然状态下的花岗岩进行-160 ℃超低温冻融循环处理,并对冻融循环后的花岗岩进行三点弯曲试验,分析了-160 ℃冻融循环对花岗岩I型裂缝尖端局部破坏特征、断裂韧度以及微观结构的影响。结果表明,随着冻融循环次数的增加,花岗岩I型裂缝尖端局部化损伤不断加剧,断裂韧度不断降低,岩石内部微裂纹和孔隙数目增多,裂隙长度增加,孔径增大。最后,对比分析了低温与超低温条件下岩石冻胀力和断裂韧度的变化。与低温条件相比,超低温冻融产生的冻胀力更大,当断裂韧度下降幅度近似一致时,岩石在低温下需要冻融循环的次数更多。研究结果可为超低温环境下液化天然气(LNG)的地下存储提供相应的理论参考。
含电转气的区域综合能源系统热电优化调度
为提高区域综合能源系统(regional integrated energy system,RIES)多能耦合利用效率,提出含电转气的变效率热电联产调度模型。首先分析电转气(power-to-gas,P2G)两阶段运行机理,在电解水制氢环节引入储氢,通过氢燃料电池(hydrogen fuel cell,HFC)热电联产促进氢能高品位使用,降低直接甲烷化造成的能量梯级利用损耗。其次将氢燃料电池与燃气轮机优化为变效率运行,通过调节热电效率灵活追踪热电负荷态势,使热电出力更为经济合理。然后引入有机朗肯循环(organic Rankine cycle,ORC)余热发电将热电联产过剩热输出转化为电能,通过促进余热消纳的方式改善系统的热电耦合性能。最后以系统购能成本、运行维护成本以及能量损耗成本之和最小为目标,构建含电转气的热电耦合RIES优化调度模型。通过算例仿真表明:相比传统热电联产系统,所提调度模型可促进多级能源高效利用,有效提高综合能源利用率与系统运行经济性。
提升风电消纳区间的鲁棒机组组合
基于日前风电功率点预测的传统调度方法没有充分地考虑风电不确定性,难以有效挖掘电热联合系统的风电消纳能力.该文提出提升风电消纳区间的鲁棒机组组合优化方法.基于可用风电功率区间,构建有效的风电功率允许出力区间.基于仿射策略,考虑供热机组电热耦合等约束,建立鲁棒机组组合模型,优化风电消纳区间,对于风电消纳区间内任意可能的风电波动,该模型均能保障调度策略的可行性.所建模型可转换为混合整数线性规划进行求解.最后,在修改的IEEE39节点系统上进行测试,并与传统调度方法对比,验证了所提方法的有效性.
基于水资源空间均衡的"四水四定"调控模型构建
为实现未来不同时间尺度下的水资源空间均衡与动态调控,创建了一套完整严谨、可动态调控的"四水四定"模型体系。通过模糊信息粒化窗口的支持向量机模型预测区域未来总用水量,利用基于时间序列相似性分析的自回归支持向量机模型预测区域未来分用水量,并对两类数据进行不确定性分析;构建了复杂回归函数对各类用水指标进行情景预测,经统计检验后将其作为当前用水模式下未来用水指标;构建了"四水四定"水资源承载力模型和水资源空间均衡模型,基于未来总用水量、未来各分用水量、未来用水指标,选用水资源负载系数、用水效益和水土资源匹配系数3个指标,结合基尼系数量化水资源空间均衡度,分析当前用水模式下未来水资源均衡度;构建了最优化模型,以最小化基尼系数为目标函数调整未来用水模式,实现水资源动态调控。所创建的模型体系可以实现未来不同时间尺度下的水资源空间均衡与动态调控。
长期围封和自由放牧对高寒草甸土壤微生物群落结构及碳源代谢多样性的影响
土壤微生物群落结构和代谢多样性对于维持草地生态系统的功能和稳定性具有重要意义.本研究运用磷脂脂肪酸法(PLFA法)和Biolog微平板技术,研究了青藏高原长期围封和自由放牧2种草地利用方式下的土壤微生物群落结构和群落碳代谢多样性的差异以及影响机制.结果表明: 1)长期围封和自由放牧草地上的土壤微生物群落结构和碳代谢多样性存在显著差异; 2)长期围封显著增加了土壤中总PLFA、细菌、真菌和放线菌生物量; 3)长期围封草地土壤微生物的碳代谢活性、多样性和丰富度高于自由放牧草地,而均匀度低于放牧草地; 4)与自由放牧相比,长期围封显著增加了土壤微生物对聚合物类、糖类、羧酸类、胺类碳源的利用; 5)冗余分析表明,植被盖度显著影响了微生物的群落结构和碳代谢多样性.长期围封草地的土壤微生物量、碳代谢多样性指数和丰富度均高于自由放牧土壤,表明长期围封有利于提高草地生态系统中土壤微生物群落及其对碳源代谢的多样性.
不同电压等级四回线双端故障测距原理研究
由于存在互感和故障类型众多,不同电压等级四回线的故障分析和故障测距愈加困难。为此采用六序分量矩阵叠加方法对不同电压等级的四回线进行解耦,可以将阻抗阵转换为一个特殊的对角阵,非对角线上不为零的元素只有2个,表明四回线的同向零序网存在互感,其它的非对角线元素为零,表明四回线的反向正序网之间不存在互感。采用六序分量矩阵叠加方法对四回线系统的2条同杆双回线两端的电流分别进行矩阵变换,得到2组反向正序电流,利用反向正序电压在故障点相等的特点,实现不同电压等级四回线的双端故障测距。该双端故障测距方法不需要考虑不同电压等级同杆双回线的参数归算,测距精度不受故障类型、故障点过渡电阻、系统运行方式的影响。仿真结果表明,该双端故障测距方法具有有效性和实用性。
断裂向下输导油气成藏分布的主控因素
为了研究含油气盆地上生下储式油气分布规律,在断裂向下输导油气所需条件及油气成藏分布特征研究的基础上,通过断裂向下输导油气成藏分布与其影响因素之间的关系分析,对断裂向下输导油气成藏分布的主控因素进行了研究。结果表明,断裂向下输导油气成藏分布的主控因素为:(1)断裂向下输导油气成藏深度主要受源岩古超压的影响,源岩古超压值越大,断裂向下输导油气深度越大,油气成藏深度越大;反之油气成藏深度越小。(2)断裂向下输导油气成藏层位主要受断裂向下输导油气侧向分流层位的影响,而断裂向下输导油气侧向分流层位又受砂体距源岩层距离的影响,距离源岩层越近的砂体层位,越有利于断裂向下输导油气聚集成藏,应是油气成藏层位。(3)断裂向下输导油气成藏平面分布范围主要受源岩古超压与断裂向下输导油气所需的最小源岩古超压相对大小的影响,二者差值越大,油气成藏平面分布范围越大;反之则越小。
基于内模的圆筒永磁直线电机滑模速度控制
为了提高圆筒永磁直线电机(tubular permanent magnet linear motor,TPMLM)在不匹配扰动下的调速性能,提出一种基于内模的滑模速度控制策略。该策略采用内模控制方法(internal model control,IMC)将TPMLM系统变换为1阶惯性系统,进而系统响应速度由IMC调制系数a决定,实现了电机速度快速跟随且无超调,简化了动态性能设计。采用2阶扰动观测器观测系统不匹配扰动,并将其引入滑模面,滑模控制器与扰动观测器相结合,提高系统对不匹配扰动的鲁棒性能;同时将反馈电流引入速度控制,实现了速度、电流的双重闭环控制。仿真和实验结果验证了所提控制策略的有效性。
基于电流-振动信号联合分析的高压断路器操动机构故障诊断方法
高压断路器分合闸操作伴随的电流、振动信号特征与电气和机械状态息息相关。提出一种线圈电流和振动信号联合分析的断路器操动机构故障诊断方法,针对线圈电流"双峰状"特点,提取关键时序特征和刻画波形畸变的波形特征。为捕捉振动信号细节变化,对振动信号进行自适应噪声集合经验模态分解CEEMDAN后,进一步计算各分量的时频分布,得到时间、频率边缘特征。将电流和振动特征组成的高维特征由因子分析进行降维处理,作为支持向量机SVM的输入进行故障诊断。实验表明,该方法能够有效提升断路器典型故障诊断准确率,且时间开销较少,为断路器机械故障诊断提供了新思路。
鲜食型甜玉米叶片叶绿素含量的遗传分析
以8个甜玉米亲本为研究对象,采用Griffing双列杂交法Ⅱ,对玉米叶片叶绿素含量的遗传特性进行了系统分析。结果表明,8个自交系叶绿素含量的一般配合力(GCA)值为T1>T33>T8>T3>T7>T5>T4>T14,其中T1、T8和T33叶绿素含量的GCA较高,可以提高杂交组合的叶绿素含量,但特殊配合力存在明显的组合差异。自交系利用价值的综合评价表明,T8和T33是选育叶片高叶绿素含量的理想亲本。玉米叶片叶绿素含量性状的遗传符合加性-显性-上位性模型,以基因非加性效应为主,存在着显著的显性与上位性效应;控制玉米叶绿素含量遗传增效等位基因为隐性。广义遗传率为63.92%,狭义遗传率为15.90%。可见,在高光效育种工作中,对叶绿素含量选择宜在高代进行,同时利用叶绿素含量高的自交系作为亲本并广泛测配有利于叶片高叶绿素杂交种选育。
电缆连接器用绝缘护套的温度分布和暂态过程
硅橡胶因其出色的绝缘性、抗电弧性和耐热性被广泛应用于绝缘子及其他绝缘元件的制造中。工程中常用安装硅橡胶绝缘护套的方法来提高电气设备的绝缘水平,但普通硅橡胶材料的热导率仅有0.27 W/(m·K),因此电气设备安装绝缘护套后的散热也成为亟需解决的问题。基于此,建立了电缆连接器配合绝缘护套的三维模型,基于有限元软件分析了绝缘护套的厚度、热导率、工作电流以及环境温度对其温度暂态变化的影响,并分析了热稳定状态下绝缘护套的三维轴向温度分布。结果表明:受金具温度系数的影响,绝缘护套界面温度的上升与工作电流和环境温度的增长呈指数关系;绝缘护套材料的热导率是影响其温度暂态变化和分布的主要因素。热导率越大,护套界面达到热平衡状态的时间点就越短,热量沿同一方向传导的距离就越长。
应力吸收层改性沥青结合料粘温特性与施工温度确定
为了全面了解应力吸收层特种改性沥青结合料的粘温特性,确定合理的拌和压实温度,对其进行不同温度下的布氏旋转粘度测试,分析粘度等参数随温度的变化规律,比较粘度试验中不同转子的旋转表面剪切与压路机碾压形变剪切的差异性,并根据旋转压实密实特性确定压实温度。结果表明:该特种改性沥青结合料拌和温度范围在175~180℃、初压温度为155~165℃是比较合理的,复压及终压紧跟其后,为应力吸收层混合料配合比设计和施工工艺确定提供重要参考。
准噶尔盆地玛湖凹陷东斜坡夏子街组油气成藏条件及下步勘探方向
针对准噶尔盆地玛湖凹陷东斜坡夏子街组勘探程度较低、源外斜坡区成藏的特点,通过YB1井三维地震工区的钻井成果、精细构造解释、岩心描述及储层微观特征等综合分析,探讨油气成藏规律,研究下步勘探方向。结果表明:玛湖凹陷东斜坡发育的MD3、MD2、MD2北3个长期继承性的鼻隆构造带是油气聚集有利区,扇三角洲平原、前缘亚相的有效砂砾岩体为储集层,佳木河组与夏子街组之间的不整合面和油源断裂为油气输导体系,夏子街组上部的局部砂质泥岩和泥岩盖层是有效油气盖层。成藏模式为风城组烃源岩生成的油气沿不整合面横向运移,然后经断裂、微裂缝垂向运移,形成构造、构造-岩性、地层油藏。研究区邻近生烃凹陷的扇三角洲前缘相砂岩发育区为最有利勘探区,南部的扇三角洲平原相砂砾岩发育区为较有利勘探区。
考虑风火协同的电网低频减载在线整定策略
随着越来越多的新能源接入电网,电网的频率特性发生了显著变化,现有的低频减载整定策略难以适应现代高比例新能源电网安全稳定运行的要求。文章提出了一种考虑风火协同的电网低频减载在线整定策略。在考虑风电参与电网调频的条件下,分析了不同风火占比以及不同负荷水平下的系统频率动态特性,基于系统多运行方式下的离线低频减载优化计算,采用深度长短时记忆网络算法进行在线低频减载参数整定,并以区域电网为实际算例进行了计算分析。结果表明,在线电网低频减载参数整定策略对于多源联合调频的高比例新能源电网具有较好的适用性。
基于Hydrus-1D模型的毛乌素沙地杨柴(Hedysarum laeve)灌木林土壤含水量模拟
在干旱半干旱区植被恢复与重建过程中,土壤储水量会发生明显变化。土壤水分是限制植被生长的主要因子,运用数学模拟的方法研究植被建设后土壤水分变化特征,能更快预测土壤水分的亏缺情况。本研究选用Hydrus-1D模型,模拟毛乌素沙地典型灌木林杨柴(Hedysarum laeve)群落的土壤水分空间和时间变化,评估Hydrus-1D模型在毛乌素沙地杨柴人工林地的适用性。以杨柴生长季为研究期,通过调查的各项实测值带入Hydrus-1D模型并对参数进行优化后模拟杨柴群落土壤水分时间和空间的变化过程,利用同时间段Watchdog土壤水分监测仪连续监测的不同土层土壤含水量数据作为对照值验证其模拟值的适用性。结果表明:研究区飞播杨柴灌木林地不同深度土壤水分实测值与模拟值的决定系数0.55-0.78,均方根误差0.005%-0.0143%,实测值与模拟值具有较好的一致性,说明Hydrus-1D模型适用于模拟毛乌素沙地杨柴灌木林土壤剖面的水分变化。
智能激光植物补光器的设计及应用
针对目前植物补光设备照射范围有限、电-光转换效率不高、布线安装成本较高和使用环境有限等问题,该研究设计了一种智能激光植物补光器。系统阐述了智能激光植物补光器的工作原理和结构设计,以"红颜"草莓为补光试验对象,分析其补光效果。试验结果表明:使用该设备能增加草莓植株的叶片厚度和叶绿素含量,相比自然光照分别增长了6.6%和10.5%;能显著提高草莓果实的硬度和糖度(P<0.05),相比自然光照分别增长了20.2%和15.5%。设计的激光驱动电路电流精度达到1 mA,在调节光照强度时精度高;使用型号为VMS-300AL-GH-N01的光合有效辐射传感器测得光量子通量密度约为55 μmol/(m~2·s),标准偏差仅为2.689,补光器出光均匀。使用智能激光植物补光器能促进植物的生长发育及果实品质,在植物补光领域和农业现代化方面具有一定的推动作用。
混合能源直流微电网能源优化管控策略研究
混合能源直流微电网在快速跟踪负载方面具有较大优势,弥补了固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)直流微电网功率跟踪缓慢的问题。现有能源管控策略重点关注能源分配,对系统效率、运行安全性和燃料亏空方面缺乏相关研究和成熟策略。为此,提出了一种混合能源直流微型电网能源优化管控策略。首先,搭建了混合SOFC直流微电网模型。其次,采用最优操作点(optimal operating points,OOPs)实现最大效率,然后采用平均电流控制模式保证稳定的电力供应。最后,设计了基于SOFC电流的时滞控制算法来避免燃料亏空。实验结果表明,所提出的能源优化管控策略具有时间响应迅速、输出效率高和热特性良好等优势。
川南深层各向异性页岩井壁失稳力学机理
川南页岩埋藏深、岩性复杂、质地硬脆、层理发育、地应力复杂,水平井钻井井壁失稳事故时常发生,严重阻碍了深层页岩气高效开发进程。为此,以川南深层龙马溪页岩为对象,实验测定了页岩各向异性弹性和强度参数,通过成像测井分析了层理产状,通过室内实验和测井资料确定了地应力大小和方位,建立了各向异性页岩井壁坍塌压力模型,分析了不同地层条件的坍塌压力,并以川南深层页岩气井为例进行了验证。结果表明,页岩基质黏聚力和内摩擦角为13.00 MPa、39.50°,层理黏聚力和内摩擦角为11.10 MPa、28.50°,层理倾角5° ~15°、倾向NE110° ~NE120°;水平最大主应力114.69~117.23 MPa、水平最小主应力93.79~94.57 MPa、垂向地应力108.42~112.81 MPa;综合考虑弹性和强度各向异性计算的坍塌压力最高,强度各向异性的影响明显大于弹性各向异性;沿水平最大主应力钻进的水平井稳定性最好,其次为直井和小角度定向井,沿水平最小主应力方向钻进水平井时稳定性最差;L20X井实钻情况与预测结果基本一致,证实了模型的准确性。
种植行距对高寒地区饲用燕麦饲用价值及土壤特性的影响
为探究饲用燕麦(Avena sativa)在青海省海南藏族自治州适宜种植行距,本研究设置35,30,25,20与15cm共5个种植行距,探求行距对饲用燕麦产量、饲用价值、土壤水分及养分的影响,并用主成分分析法对其17个饲用价值和土壤特性指标进行了综合评价。结果表明:饲用燕麦株高及鲜干草产量随着行距的增大先增后减,其中,25cm行距燕麦草产量及饲用价值最优,15cm最低。行距增大,土壤含水率逐渐降低,20cm行距土壤有机质、速效磷、速效钾含量分别达到45.82,37.60和82.10mg·kg~(-1),显著高于其它行距(P<0.05)。对17个性状进行主成分分析,得到累计贡献率为90.36%,20cm行距综合得分最高,25cm行距其次,可作为青海省海南藏族自治州地区的推荐种植行距。
基于改进 ε -约束与采样确定性转化的电力系统日前调度机会约束模型快速求解技术
在可再生能源大规模接入电力系统的背景下,首先建立考虑风电和光伏发电出力不确定的多能源电力系统日前调度机会约束规划模型。为了借助商用求解器对所建大规模调度模型进行快速求解,重点针对多目标问题与机会约束条件的处理进行研究。在多目标优化问题的处理上,从改善Pareto解的分布特性角度对现有 ε-约束法进行了改进,将多目标优化问题转化为含参数的一系列单目标优化问题,通过改变参数的取值,得到多目标优化的Pareto前沿集。针对机会约束条件,提出基于采样的机会约束条件确定性转化方法,将机会约束条件转化为多个混合整数约束条件。根据模型优化变量与随机变量可分离的特性,又对转化模型做进一步简化处理,大大降低机会约束模型的计算时间,实现模型的快速求解。最后基于实际系统的算例验证所提方法的有效性。
基于Tanimoto相似度的光伏场站送出线路纵联保护
受逆变器耐流能力及控制响应特性影响,光伏电源短路电流幅值受限、相角受控,导致比率式差动保护性能下降,光伏场站送出线路缺乏有效的主保护原理。为解决该问题,在分析光伏场站故障特征的基础上,引入Tanimoto相似度刻画光伏场站与同步系统短路电流之间的波形差异。分析了区内、区外故障时相似度系数的变化,最终构造了基于Tanimoto相似度的纵联保护新原理。仿真结果表明该方法能够正确反映区内、区外故障,适用于光伏场站弱出力场景,对高阻故障具有良好的识别能力。
考虑多点并发功率冲击下暂态频率安全的系统惯量分配方法
随着新能源发电和区外直流馈入占比的增加,电网暂态频率安全约束下的惯量需求越来越迫切。文中分析了高比例新能源低惯量系统的频率响应特性,理论推导了大规模新能源低电压穿越下系统频率时空分布现象产生的原因与关键影响因素。从降低局部电网暂态频率最大偏差、避免局部第三道防线动作的角度,考虑频率时空分布特性,兼顾系统的负荷、新能源和直流的分布情况,提出了惯量在同步电网内不同区域之间的分配方法,指导系统中同步机组的开机与出力安排。基于中国华东实际电网的仿真分析表明,对于新能源发电和直流馈入量较大的电力系统,短路故障引起的多点并发功率冲击下系统频率时空分布差异显著,所提方法能够有效降低频率时空分布差异,降低局部系统暂态频率的最大偏差,验证了所提方法的有效性。
基于分布鲁棒优化的电–气–热综合能源系统日前经济调度
风电等可再生能源的出力具有不确定性,传统的鲁棒优化和随机优化方法在处理风电等可再生能源出力不确定性时都存在一些局限与不足。基于分布鲁棒优化研究了考虑风电出力不确定性的电-气-热综合能源系统(electricity-gas-heat integrated energy system,EGH-IES)日前经济调度问题。将Kullback-Leibler(KL)散度作为分布函数与参考分布之间距离的量度,建立风电出力的分布函数集合。然后以系统运行总成本作为目标函数,建立了EGH-IES日前经济调度鲁棒机会约束优化模型。将所建立的鲁棒机会约束优化模型转化为利用求解器可直接求解的确定性混合整数线性优化模型。最后,通过算例分析验证了所提方法的有效性,并分析了电转气技术和热网管道输送延时对风电消纳的作用。
施肥对我国农田土壤基础呼吸的影响
【目的】基础呼吸是反映土壤质量的重要指标,采用整合分析研究施肥对我国不同种植制度和气候带农田基础呼吸的影响程度及其关键控制因素,为探究土壤肥力提升提供科学依据。【方法】通过以"施肥"、"土壤呼吸"、"有机碳矿化"、"soil CO_2 efflux/soil CO_2 emission"、"农田"为关键词,在Web of Science、中国知网、万方数据库,收集2000-2020年发表的相关文献,建立了586组配对试验数据,对肥料类型、施肥年限、施氮量、气候带、种植制度、利用方式等条件下的土壤基础呼吸数据进行标准化,采用Meta-analysis分析了土壤理化性状和生产条件指标对土壤基础呼吸的影响程度。【结果】与不施肥相比,施肥对土壤基础呼吸的提高幅度平均为60.20%,其中,施用有机肥的提高幅度为81.45%,显著高于施用化肥的47.78%。当施肥年限大于30年时,施用有机肥对土壤基础呼吸的提升幅度是施用化肥处理的1.38倍。适宜氮肥投入量[N 100~200 kg/(hm~2·a)]引发的土壤基础呼吸增幅(72.56%)大于高量[>200 kg/(hm~2·a)]和低量[<100 kg/(hm~2·a)]氮肥投入的增幅(44.65%和55.21%)。中温带地区施肥导致的土壤基础呼吸增幅(93.71%)显著高于亚热带(37.11%)和暖温带(40.64%)地区,施用化肥和有机肥对中温带地区土壤基础呼吸的提升效果(73.88%和110.91%)显著高于对亚热带地区(28.99%和45.00%)。施肥对旱地土壤基础呼吸的提升幅度(105.01%)显著高于对水田(28.90%)和水旱轮作(46.90%)。轮作模式下施肥对基础呼吸的提升幅度(101.60%)显著高于连作模式(50.63%)。相关性分析结果表明,土壤基础呼吸与土壤有机碳、全氮及微生物生物量碳、氮呈显著正相关。此外,施用有机肥处理下,土壤基础呼吸与碱解氮和微生物熵呈显著正相关。【结论】施肥对农田土壤基础呼吸的作用受到施肥年限、氮肥投入量、气候带、土地利用类型、种植制度、土壤质地等因素的共同影响。施肥能够显著提升土壤有机碳含量,并提高土壤基础呼吸。在较长时间(>30年)尺度上,施用有机肥相较于化肥能够显著提高土壤微生物生物量碳以及微生物熵,进而提高土壤基础呼吸,表明施用有机肥对土壤质量提升有积极的促进作用。
粉垄耕作深度对旱区土壤关键物理性质的影响
针对旱区土壤板结严重和耕层深度变浅等问题,于2021年在宁夏暖泉农场开展大田试验,以传统旋耕为对照(CK),设置不同粉垄耕作深度30 cm(FL30)、40 cm(FL40)、50 cm(FL50)和60 cm(FL60),探究粉垄耕作对玉米田土壤关键物理性质的影响。结果表明:与传统旋耕相比,粉垄耕作能够有效降低土壤容重且提高土壤孔隙度, FL50处理表层土壤(0~ 20 cm)容重降低11.55%、孔隙度提升12.17%,FL40处理中层土壤(20 ~ 40 cm)容重降低8.57%、孔隙度提升9.14%,FL60处理深层土壤(40~ 60 cm)容重降低11.61%、孔隙度提升12.75%;粉垄耕作对玉米各生育期土壤蓄水量具有显著影响,FL40处理土壤蓄水量提升24.86%,土壤机械稳定性团聚体数量(0.25 ~ 5 mm)提高9.63%;较传统旋耕,粉垄耕作可达到疏松土壤与提高土壤蓄水保墒能力的效果,粉垄耕作通过改善玉米的生长条件和土壤环境提高了籽粒产量,其中FL60、FL50、FL30处理分别较CK处理增产57.14%、15.48%、8.79%。研究成果可为改善旱区土壤多年板结及水土资源可持续利用发展提供理论依据。
测墒补灌深度对济麦22冠层光截获和荧光特性及籽粒产量的影响
测墒补灌是近年开发的一种小麦节水栽培新技术,水分管理的土层深度是该技术的关键因素之一。本研究以济麦22为试验品种,于2013—2014和2014—2015年度在山东兖州进行大田试验,设置4个测墒补灌土层深度,补灌至目标土层拔节期相对含水量70%和开花期相对含水量75%,以定量灌溉(拔节期和开花期各灌水60 mm)和全生育期不灌水处理为对照,通过测定花后0~30 d灌浆阶段小麦冠层光截获特性、群体光合速率、旗叶荧光特性,以及最终籽粒产量和水分利用效率,以明确测墒补灌达到增产的光合基础及最佳土层。当补灌土层为0~20 cm时,灌水量为50.1~51.2 mm,小麦叶面积指数、冠层光合有效辐射截获量、冠层光截获率和群体光合速率,以及旗叶实际光化学效率(Φ_(PSII))和最大光化学效率(F_v/F_m)在各灌水处理中最低;补灌土层为0~40 cm时,灌水量为73.1~93.1 mm,上述前4项指标比补灌深度20 cm时依次提高6.0%~42.4%、8.5%~27.9%、6.7%~14.5%、11.0%~14.6%,同时旗叶Φ_(PSII)和F_v/F_m亦显著提高;补灌深度加大至60 cm (灌水量87.5~105.4 cm)和80 cm (灌水量101.8~115.0 cm)时,这些指标无显著增加。与光合特性相关指标一致,籽粒产量也表现为补灌深度大于40 cm的3个处理间无显著差异,且与定量灌溉对照无显著差异,但都显著高于补灌深度20 cm处理。在本试验条件下,对0~40 cm土层实施测墒补灌,较定量灌溉减少用水26.9~46.9 mm,水分利用效率提高16.2%~16.7%,灌溉效益增加34.0%~68.1%,说明在类似生态条件下,中穗型小麦品种济麦22测墒补灌节水栽培技术的目标土层为0~40 cm。
融合多种机器学习模型的2 m气温空间降尺度方法
高分辨率气象资料是精细化气象业务服务的重要数据基础,文章利用2020年1月-2021年3月逐小时的2 m气温网格数据,选取海拔、经度、纬度等地形因子,综合应用LightGBM(LGB)、XGBoost(XGB)、梯度提升树(gra- dient boosting tree, GBT)和随机森林(random forest, RF)4种机器学习方法,实现1 km分辨率的2 m气温网格数据降尺度至100 m,并对4种机器学习降尺度结果进行加权融合。将不同模型降尺度结果与双线性插值结果对比,结果表明:各降尺度模型结果与站点观测值较为一致,LGB,XGB和RF模型与双线性插值降尺度结果空间结构相似,但更为精细;各降尺度模型具有相同的时空误差分布特征,与双线性插值结果相比,LGB,XGB和GBT的数据精度均有明显提高,均方根误差(root mean square error,RMSE)分别降低了5.2%,4.1%和4.6%,而加权融合后的RMSE降低了5.9%,优于单一机器学习模型; LGB,XGB和GBT模型对不同地形条件下的降尺度结果均具有一定改善,尤其对高海拔地区(海拔在600 m以上)的改进效果更为显著,LGB,XGB和BGT和融合模型的相关系数分别提高了0.45%,0.40%,0.63%和0.66%,RMSE分别降低了9.1%,8.0%,12.7%和13.1%。研究显示,多种机器学习加权融合的降尺度模型兼顾了提升空间分辨率和保持数据精度两方面的要求,适用于研究区2 m气温数据的降尺度研究,为研制高分辨率数据产品具有一定参考意义。
河西走廊村民关联的空间格局及影响因素分析
为深入研究村民关联的空间格局及影响因素,利用河西走廊15个县(市、区)的调查数据,采用模糊综合评判法测算村民关联的水平,运用探索性空间数据分析(ESDA)法测评村民关联的空间格局与区域差异,并运用地理加权回归(GWR)模型分析村民关联的影响因素。研究表明:(1)河西走廊地区村民关联水平普遍较低,空间格局差异明显,存在显著的正的空间自相关性。(2)河西走廊村民关联具有“点—带—团”状结构特征。村民关联水平较高的县级单元主要处于石羊河流域,形成了分值较高的聚集“点”;村民关联较低的疏勒河流域的敦煌市、玉门市、瓜州县形成了低值分布“带”;张掖市、酒泉市所辖县形成了村民关联低值“团”。(3)村内因子和村间因子与村民关联都呈显著的正相关关系,空间分异特征明显。村内影响因子的回归系数在空间上从西北向东南方向呈现逐渐递增的趋势,而村间因子形成了河西走廊东部和西部的高值聚集中心,呈现出空间地域上“两头高中间低”的“哑铃”结构。剖析村民关联空间格局及影响因素的内在机理,为促进农地制度有效合理变革进而提高农地利用效率,提出保护农地权益的合理化建议提供理论依据和方法参考。
天然气运移轻烃地球化学示踪——以鄂尔多斯盆地东胜气田为例
基于天然气中轻烃化合物组成分析和区域性对比,结合组分和甲烷碳同位素组成特征,揭示轻烃地球化学特征对鄂尔多斯盆地东胜气田上古生界天然气运移和水溶及逸散等示踪作用,探讨运移作用对特定轻烃指标的关联效应。研究表明:①东胜气田二叠系下石盒子组天然气C_(5-7)异构烷烃含量高于正构烷烃,C_(6-7)轻烃组成呈链烷烃优势分布且芳香烃含量明显偏低(小于4.0%),C_7轻烃主体呈甲基环己烷优势分布,整体表现出煤成气特征且受到了水溶等作用影响;②东胜气田天然气经历了自南向北的游离相运移,并在充注后发生不同程度的水溶作用,其中泊尔江海子断裂以北什股壕地区天然气在聚集后具有明显的散失;③长距离的游离相运移导致天然气C_7轻烃中甲基环己烷相对含量和甲苯/正庚烷值降低、正庚烷/甲基环己烷值和庚烷值增大,水溶作用导致轻烃异庚烷值增大,天然气散失导致什股壕地区天然气中C_(5-7)正构烷烃相对异构烷烃含量增加。
基于Copula的近60 a京津冀地区干旱灾害危险性评估
干旱灾害是京津冀地区主要气象灾害之一,严重影响社会经济和粮食安全。评估京津冀地区干旱灾害危险性,识别高危险区,旨在为灾害防范和应急调控提供参考。利用1958-2017年37个气象站降水日数据,计算标准化降水指数(SPI6),根据游程理论界定干旱历时和干旱强度。运用K-S检验法、AIC法分别确定指标的最优边缘分布函数和Copula函数,计算5 a、10 a、30 a及50 a一遇水平下干旱强度和干旱历时的重现期。结果表明:京津冀地区20世纪60年代中期至今SPI6呈下降趋势;指数分布和广义极值分布分别是干旱历时和干旱强度的最优边缘分布,Frank Copula在变量联合概率分布计算时拟合最好;就干旱历时和干旱强度重现期而言,30 a、50 a一遇水平下联合重现期为,北京市、沧州市、衡水市及承德市北部等地区的重现期长,危险性低,其余地区危险性较高;站点干旱灾害的联合重现期理论值与实际情况较符合,能够反映实际灾害情况。
北京心理援助热线来电者自杀未遂的相关因素
目的:探讨心理援助热线来电者自杀未遂行为的发生情况及其相关因素,为制定自杀热线干预措施提供依据。方法:北京市心理援助热线接线员在2002-2008年接听全部有效来电时,询问来电者在2周内是否实施过自杀行为,使用抑郁症诊断筛查量表评估其抑郁情绪,询问来电者是否有过酒精或其他物质滥用或依赖、有无常见精神症状、既往自杀未遂史、急性和慢性生活事件、希望程度等与自杀行为有关因素。结果:有22 415个来电者被纳入研究。362个(1.6%)来电者报告了2周内实施过自杀行为,女性233人,男性129人。在控制了人口学因素等变量后,既往自杀未遂史(OR=4.43,95%CI:3.37-5.83)、无望(OR=2.01,95%CI:1.52-2.67)、物质滥用(OR=1.97,95%CI:1.48-2.62)、急性生活事件(OR=1.94,95%CI:1.49-2.52)及严重抑郁情绪(OR=1.45,95%CI:1.08-1.95)与来电者实施自杀未遂行为有关联。结论:心理援助热线来电者自杀未遂行为发生率较高,对该群体的自杀干预要注重既往自杀未遂史、物质使用及生活事件的应对。
C_4F_7N/CO_2/O_2混合气体局部放电起始电压的试验研究
研究C_4F_7N/CO_2/O_2环保绝缘气体的局部放电特性,可为环保型气体绝缘电气设备的设计制造及运维提供技术支撑。为此,利用针-板电极研究了极不均匀电场中C_4F_7N/CO_2/O_2混合气体的交流局部放电起始电压(partial discharge initial voltage, PDIV),并分析了O_2的体积分数、气压以及电场不均匀系数对其PDIV的影响。试验结果表明:在0.15~0.25 MPa气压范围内,C_4F_7N/CO_2混合气体中加入O_2体积分数不宜超过4%;而在0.35~0.65 MPa气压范围内,3种O_2占比中,在C_4F_7N/CO_2混合气体加入体积分数为4%的O_2的方案相对最优。混合气体的PDIV随气压的变化会出现“驼峰效应”;O_2体积分数小于8%时,不均匀系数的增加能够有效减少C_4F_7N/CO_2/O_2和C_4F_7N/CO_2这2种混合气体PDIV幅值的差别;而O_2体积分数高于8%时,不均匀系数的变化对2种混合气体幅值差别的改变影响很小。因此,从混合气体交流局部放电起始电压角度考虑,C_4F_7N/CO_2/O_2混合气体具备应用于气体绝缘交流设备的可行性。
基于MCR模型的水网平原区乡村景观生态廊道构建
基于乡村文化复兴和生态保护的双重目标,将湿地、湖泊、河流等生态属性的景观成分与乡村文化资源,利用生态廊道与生态踏脚石进行连接,将生态景观与人文景观连接形成景观集合,具有生态保护和人文保护双重意义。该研究以长三角地区的浙江省嘉善县为研究区,以水域作为生态源,考虑生态廊道与文化景观的连接,采用形态学空间分析方法(morphological spatial pattern analysis,MSPA),考虑景观类型和人类建设干扰的影响,利用最小累积阻力模型(minimal cumulative resistance,MCR)构建生态廊道,加入文化遗迹等景观的连接点进行优化,进而构建综合考虑生态景观与文化景观的生态网络。结果表明:研究区12块核心区作为生态源地,重要廊道有20条,一般廊道有46条,主要分布在研究区西北部及东北部;优化后的生态网络增加了11条规划廊道,连接30个文化遗迹点与生态斑块,形成3个区域文化与生态景观小网络,规划后网络连接度有了明显改善。生态廊道构建与乡村人文景观的连接,为水网平原地区乡村生态景观建设与历史文化保护提供了新的思路。
基于支持向量机回归的营养液调控模型研究
针对目前设施栽培中营养液动态调配精确度低的问题,提出一种基于支持向量机回归(Support vector machine regression,SVR)的营养液调控模型。首先,通过设计嵌套试验采集了13个温度、50组不同Knop营养液(A:99%Ca(NO_3)_2·4H_2O、B:98%KNO_3、C:99%KH_2PO_4、D:98%MgSO_4·7H_2O、E:99%EDTA-NaFe 5种化合物)配比下的营养液pH值、EC、K~+质量浓度、Ca~(2+)质量浓度和NO_3~-质量浓度等检测指标值,并基于SVR构建营养液检测指标预测模型;然后,采用离散斜率法计算营养液检测指标值与5种化合物含量的响应曲线离散斜率,并利用人工鱼群算法获取离散斜率最大突变点;最后,以该突变点对应的5种化合物含量作为最优调控目标值,基于SVR构建营养液调控模型,并进行验证试验。结果表明:基于SVR的营养液调控模型中对应5种化合物含量的决定系数分别为0.99、0.98、0.99、0.96、0.99,均方根误差分别为4.29、7.39、5.02、2.85、3.96mg,拟合效果良好。对比逐步拟合响应模型获取目标值的结果发现,基于SVR的营养液调控模型5种化合物含量的平均相对误差分别降低了37.65%、49.94%、40.53%、50.58%、42.84%;在验证试验中,对比逐步拟合响应模型发现,基于SVR的营养液调控模型5种化合物使用量的相对误差平均值分别降低了46.42%、52.08%、54.03%、53.59%、54.54%,调控过程中5种化合物使用量的平均降低率分别为1.69%、5.81%、5.85%、3.65%、7.08%。本文基于SVR构建的营养液调控模型具有高效、节能特点,可为设施作物栽培的实际生产应用提供参考。
基于扩展对数微分谱的XLPE电缆绝缘极化信息分析
频域介电谱(FDS)法是评估交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘老化状态的有效手段。然而,FDS中–低频区域的极化信息会被直流电导分量所覆盖,这严重制约了FDS法评估XLPE电缆绝缘老化状态的准确性。针对这一问题,提出了一种基于扩展对数微分谱(ELS)的FDS解析方法,该方法能有效提取FDS测量数据中的极化信息分量,进而实现对XLPE电缆绝缘老化状态的准确分析。首先,通过实验获得不同老化时间/温度下所制备XLPE电缆样品的FDS曲线;其次,利用ELS获取其复极化率虚部,并提取可用于反映极化信息的特征参数;最后,建立了老化时间/温度与特征参数之间的定量关系。验证结果表明:XLPE电缆样品老化时间/温度表征的误差分别为0.39%和0.07%。提出的ELS可作为分析XLPE电缆内部极化信息的潜在工具。