垃圾土介质中多组分气体压力与浓度定量表征关系初探——以现场注气试验为例

多组分气体分布状态的预测和评估对于好氧通风工程的设计和运行具有重要现实意义。垃圾土中多组分气体压力和浓度的定量表征是弄清气体分布状态的基础。本文以两个典型垃圾填埋场(赤壁(A组)和北洋桥(B组))为背景,开展了注气过程中多组分气体压力和浓度的现场监测试验,提出了修正后的气体分压与各组分浓度之间的定量表征关系,对比分析了ES模型和MES模型预测各组分气体压力与浓度的可靠性。结果表明：两组试验结果各组分气体压力与浓度都符合MES模型,各组分气体压力和浓度之间都存在线性关系;结合监测数据和模型分析发现：ES模型得到的分压值高于MES模型,表明监测得到的气体压力较理想值偏低;甲烷、二氧化碳、氧气和氮气压力差值分别为：1.75~1691pa、63.77~1014.05pa、50.19~707.98pa、907.81~7158.53pa。以上结果为好氧通风过程中多组分气体分布状态的评估提供了关键理论支撑。     

预制装配式架桥机的起重小车复合滑模同步控制

预制装配式架桥机对预制墩柱架设过程中存在精度低、效率低等问题,针对这一问题基于时变滑模扰动观测器,提出变增益移动滑模控制方法。首先,通过分析架桥机起重小车架设墩柱的运动过程,得出了起重小车起升机构与走行机构的同步运动关系式,然后设计了一种结合交叉耦合控制策略的移动滑模控制器,提升了系统的鲁棒性;其次,设计了变增益趋近律,加快了误差收敛速度并抑制了抖振;同时,为了使架桥机起重小车适应不同工况下的扰动,设计了一种新的时变滑模扰动观测器,从而对产生扰动项进行实时的估计和补偿。Lyapunov理论可以证明上述控制器具有收敛性,数值仿真则可以表明,该控制方法对于提高起重小车的架设精度与速度是有效的。     

伊拉克S油田碳酸盐岩油藏裂缝封堵

伊拉克S油田主力开发层系为中高孔、中低渗的孔隙-裂缝型碳酸盐岩油藏,酸化压裂是该碳酸盐岩储层改造的主要技术手段之一。由于储层裂缝溶洞发育,非均质强,酸液滤失量大,作用距离有限,需要结合裂缝暂堵技术,实现对非均质储层的均匀改造。根据该油田储层地质油藏资料,对裂缝尺寸进行分析,并将储层裂缝划分为微缝和常规缝。实验通过巴西劈裂,对储层标准岩心进行劈裂造缝,模拟了真实粗糙微缝(0.03 mm、0.05 mm、0.08 mm),然后采用3D打印岩板模拟了常规粗糙裂缝(1 mm、2 mm、3 mm),最后将粉末、纤维、颗粒合理配比作为暂堵剂对裂缝进行封堵,优选了裂缝封堵配方。实验结果表明：针对微缝,纤维和粉末均能有效封堵裂缝,纤维相比粉末更易封堵微缝,封堵后承压均超过30 MPa;针对常规缝,采用纤维或纤维与颗粒组合可有效堵裂缝,封堵后承压均超过30 MPa。通过裂缝封堵实验,探索了碳酸盐岩缝内封堵规律,优选了暂堵剂配方,可为现场裂缝封堵施工提供理论依据。     

居住区道路夜间光环境安全心理影响因素

居住区作为居民最熟悉的户外环境,其步行道路夜间光环境的适人化设计显得尤为重要。通过构建虚拟模型还原居住区内人车混行道路的照明环境,采用眼动仪记录虚拟场景中受试者的眼动特征,并获取其对测试环境的心理感受评分,研究了居住区夜间光环境中色温、灯具安装高度与安装间距等因素对行人生理与心理的影响特征。结果表明:光源色温值在3 800 K左右时有较强的安全慰藉作用;在5 m的路面有效宽度下,光源垂直路面处与相邻光源间的距离在13～17 m间时安全感评分最高,此时灯具安装高度约为路面有效宽度的1.3倍,灯具安装间距约为其高度的2.2倍;照明环境的改善可以有效提高使用者的安全感。研究可为今后居住区道路的照明设计提供理论参考。     

长江经济带水资源空间均衡性分析

揭示长江经济带水资源空间均衡特征可为水资源利用效率和区域经济发展水平的提升提供理论依据。本文以长江经济带130个地市级行政区为研究单元,构建水资源-土地资源、水资源-人口、水资源-经济共3对匹配关系,在此基础上,提出水资源负载指数对长江经济带11个省级行政区水资源的开发利用程度进行评价,进而揭示长江经济带水资源的空间不均衡特征和时空变化规律。研究结果表明：（1）长江经济带局部地区水资源与土地资源空间分布存在错位。其中四川-重庆、安徽、湖北地区基尼系数超过了联合国规定的警戒线0.4。（2）长江经济带整体平均匹配差异表现为水资源-经济基尼系数＞水资源-土地资源匹配基尼系数＞水资源-人口匹配基尼系数,长江经济带水资源空间分布与生产力布局不协调。（3）长江经济带水资源负载指数整体水资源开发利用程度呈现东高西低的特征,2010-2019年长江经济带整体水资源负载指数呈上升趋势。     

亚毫米波接收机低温杜瓦设计及力学特性分析

低温接收机是亚毫米天文望远镜的探测终端,用于接收宇宙中极微弱的亚毫米波信号,推动早期宇宙、遥远星系,及星系形成和演化等方面的研究.亚毫米波谱线接收机的核心探测器件采用超导混频器,GM二级制冷机为其提供4 K低温工作环境.为了保证望远镜工作时的指向精度,探测器平台允许的最大形变量需低于300μm.接收机的主体为低温杜瓦,其一级和二级支撑结构分别选用了高强度的GFRP(glass fiber reinforced plastics)和CFRP(carbon fiber reinforced plastics)材料.分析结果表明,在望远镜俯仰角0°～90°范围内,探测器平台的最大位移量均低于100μm,满足实际应用需求.     

镉胁迫下广藿香幼苗的生理响应

目前土壤重金属污染问题在药用植物的栽培中十分普遍,镉作为土壤中分布最为广泛且毒性较强的重金属之一,其污染问题尤为严重。广藿香是多种中成药的主要成分,以广藿香为实验材料,采用盆栽控制实验方法,研究不同浓度镉胁迫处理下,通过对广藿香农艺性状、抗氧化酶活性、丙二醛、可溶性蛋白、叶绿素含量以及有效成分含量进行测定,表明镉胁迫下广藿香株高和鲜重增长受到抑制;高浓度胁迫会抑制抗氧化酶活性,但较低浓度胁迫反而会激活广藿香抗氧化反应;广藿香中可溶性蛋白含量在镉胁迫下呈下降趋势;丙二醛含量随着胁迫时间的延长总体呈上升趋势;随着镉胁迫时间的延长,高浓度处理组在第30天时过氧化氢含量达到峰值,增幅最大;同时,镉对广藿香叶绿素含量具有显著(P<0.05)减少作用;此外,广藿香的次生代谢产物也会受到镉影响,实验组百秋李醇含量整体呈上升趋势,但与对照组相比增量明显减少;广藿香酮含量呈下降趋势,处理30 d后,实验组广藿香酮含量减少了40.46%。可见,镉胁迫会对广藿香生理状态造成影响,且在低浓度短时间镉胁迫下,广藿香生理状态被激活,高浓度长时间的镉胁迫下,广藿香生理状态受到抑制。研究结果将为降低土壤重金属污...     

中国大地形对冻雨天气云微物理过程的影响

云贵高原的冻雨是中国南方冬季最严重的气象灾害。利用天气研究和预报模式(weather research and forecasting model, WRF),对云贵高原大地形进行了敏感性实验,模拟了不同地形高度对大气环流、云微物理参量及冻雨分布的影响,结果显示：随着云贵高原大地形的抬升,准静止锋的锋线一直维持在24°N附近,但锋面越来越陡,表明高原大地形是形成云贵准静止锋的主要因素,准静止锋长时间滞留在贵州中东部和湖南西部,是该区冻雨高发的原因。随着高原的抬升,从全境的云滴碰并增长逐渐在高原东部出现冰晶融化过程,高原主体上的冻雨以过冷暖雨机制为主,而低海拔的东部地区以融化机制为主。随着高原抬升,高空逆温层及冻雨区均从贵州西北向贵州中部及东部地区移动,逆温层的存在及其冷-暖-冷的垂直结构是冻雨形成非常重要的因子。当云贵高原降至原地形的一半时,冻雨量最大,其后随着高原抬升,冻雨量开始减少。该研究有助于更深入了解云贵高原大地形对冻雨形成、范围和强度的影响机制。     

页岩油压裂用纳米变黏滑溜水的合成及其性能评价

常规滑溜水压裂液已经成功运用于页岩等非常规油气储层压裂中,但其携砂性能差、渗吸采收率低的问题仍然未得到有效解决。针对这一问题,本文合成一种新型纳米变粘滑溜水,该体系不仅具有常规滑溜水优异的减阻特性,还兼具了较强的变粘携砂性能;另外,该体系含有优选的纳米乳液,可将混合润湿或油润湿的页岩油储层改性为水润湿,具有强渗吸置换作用。通过一系列室内实验评价可以发现：碳纳米渗吸（carbon nano imbibtion,CNI ）体系纳米变粘滑溜水为乳液状,可实时在线配制,通过调整其浓度,粘度发生显著变化,达到低浓度时高减阻、高浓度时强携砂的效果,残渣含量及对储层伤害低,实现了一剂多效;同时它还具有常规滑溜水与瓜胶携砂液所没有的改性驱油的效果,从而提高原油采收率。纳米变粘滑溜水同时具备高减阻、高携砂、低伤害和强置换的性能,可作为未来页岩油压裂的主体压裂液。     

基于鲸鱼优化算法的自适应共振解调轴承故障诊断方法

针对共振解调方法需要选取包含较多故障信息的共振频带这一特点,提出了一种基于鲸鱼优化算法的自适应共振解调轴承故障诊断方法。首先,使用鲸鱼优化算法,以峭度和包络谱峭度构造的复合峭度作为优化目标,对带通滤波器参数中心频率和带宽进行自适应选择。然后,使用寻优得到的最优中心频率和带宽对轴承故障信号进行滤波分析。最后,对滤波后信号进行包络解调处理,提取出故障特征频率,判断轴承故障类型。通过对仿真信号和轴承内、外圈故障信号的分析诊断,可以证明该方法能够满足共振解调方法中对共振频带选取的要求,完成轴承信号故障频率的提取,是一种有效的轴承故障诊断方法。