智慧水利理论体系与数字孪生流域虚拟模型研究成果述要

智慧水利是水利高质量发展的显著标志之一。围绕智慧水利理论体系不完善、流域映射精准度不高、模型精度不高、决策支撑程度低等问题,建立了由智慧流域基础理论、数字孪生流域基础理论和智能水网理论框架组成的智慧水利理论体系,研究了由数字孪生感知节点模型、数字孪生降水遥感模型、数字孪生蒸散发遥感模型、数字孪生土壤水遥感模型、数字孪生水体遥感模型、数字孪生地下水遥感模型、数字孪生水质遥感模型组成的数字孪生流域感知模型,构建了由数字孪生流域水文模型、数字孪生水动力水质模型、数字孪生动态调控模型、数字孪生虚拟仿真模型、数字孪生协同决策模型、数字孪生并行组合模型等组成的数字孪生流域虚拟模型。研究成果可为我国智慧水利建设提供理论基础和技术支撑。

考虑多能源同台竞价的电力中长期融合交易机制设计与实践

新能源的入市可加速新型电力系统建设,针对新能源发电的随机性和波动性而导致上网电量与市场交易电量偏差较大的问题,设计了一种多能源同台竞价的融合交易机制。通过设计融合交易机制的组织流程与出清方式构建了新能源发电商(NEP)在不同交易模式下的结算模型,以江西电力中长期市场为背景设置算例参数,对NEP在几种交易模式下的收益进行分析,并对采用融合交易机制的江西电力中长期市场运行情况进行了对比分析。结果显示所提交易机制能促进新NEP达成交易,明显提升NEP的经济效益,有效推动新能源的入市进程并显著减少交易偏差率。

遥感降水降尺度高精度校正及不确定性分析方法

为消除降水场同质部分影响,提升统计降水降尺度结果精度,提出了基于贝叶斯高精度曲面建模(Bayes-HASM)算法的遥感降水降尺度高精度校正方法。该方法通过引入模拟精度更高的高精度曲面建模方法,并结合贝叶斯优化算法,实现了模型参数自动优化选择和高精度降尺度校正,解决了现有降尺度残差校正方法存在的误差和多尺度问题。结果表明:贝叶斯优化使高精度曲面建模的不确定性显著减少;经过Bayes-HASM残差校正后,降尺度结果的散点分布更加接近1∶1线,年、季、月和旬尺度的精度指标均得到了显著的改善,CC和IA指标提高至0.9左右,RMSE下降明显,RB也显著改善。本方法能显著降低模型的不确定性并起到消除降水场同质部分影响的作用,有效提升降水降尺度结果精度。

黄河北干流水沙时空变化特征及协调性分析

为了解黄河北干流河段径流和输沙的时空变化规律及趋势,基于2002—2021年黄河北干流水沙数据,采用Mann-Kendall检验、突变点检验、小波分析、水沙关系协调性分析等方法,对黄河北干流河段的头道拐、龙门、潼关3个水文站2002—2021年的水沙时空变化特征进行了分析。结果表明:黄河北干流河段的输沙年内不均匀程度和集中度均大于径流,并且年内特征变化更加显著;各站径流集中期主要出现在9月,而输沙集中期主要在8月和9月;流域内水沙变化的显著突变年份多发生在2005年和2017年,可能与近年大型水利工程的调控影响相关;3个水文站水沙序列主要时间尺度对应的周期分别为13、10、9 a;黄河北干流的水沙不协调性在2008年之前主要表现为水少沙多,而在2008年之后则表现为水多沙少,其中头道拐的来沙系数始终小于0.009,一直处于水多沙少的状态。总体上,研究期内黄河北干流河段径流量在不断上升,而输沙量明显减少,且随着时间的推移水多沙少的趋势愈发显著。

彩色小麦株高与籽粒性状的全基因组关联分析

彩色小麦的产量通常低于普通白粒和红粒小麦,籽粒偏小是原因之一。为解析控制彩色小麦产量性状的遗传基础,分析了239份彩色小麦品种(系)在4个环境下的表型特性和16 K SNP芯片基因型数据,对株高和籽粒性状(千粒重、籽粒长、籽粒宽和籽粒长宽比)的QTL进行了全基因组关联分析(genome-wide-association-study,GWAS)。结果显示,各表型性状的变异系数为5.11%~32.91%,广义遗传力为71.88%~97.00%,多数性状之间具有显著相关性。通过GWAS共筛选出26728个多态性SNP标记,定位到了17个与目标性状显著相关的稳定QTL位点,分布在1A、1B、1D、2B等12条染色体上,单个QTL解释5.26%~11.66%的表型变异,其中在3个环境下均被检测到的QTL有5个,分别为QPh.nwafu-4B.1、QKlwr.nwafu-1D、QKlwr.nwafu-4D、QKlwr.nwafu-5B.1和QKlwr.nwafu-6A.2;共发现10个未见报道的新QTL位点,分别为与株高相关的QPh.nwafu-4B.3,与千粒重相关的QTkw.nwafu-3B和QTkw.nwafu-6A,与籽粒长宽比相关的QKlwr.nwafu-1A、QKlwr.nwafu-1B、QKlwr.nwafu-4A、QKlwr.nwafu-5B.2、QKlwr.nwafu-6A.1和QKlwr.nwafu-6A.2。这些QTL位点初步表明了彩色小麦株高与籽粒性状基因位点的分布、组成,可为彩色小麦产量遗传改良提高参考。

环泊酚与丙泊酚麻醉在老年腹腔镜胆囊切除术中的应用效果比较

目的:比较环泊酚与丙泊酚麻醉在老年腹腔镜胆囊切除术中的应用效果。方法:选取2023年6—12月于该院行腹腔镜胆囊切除术的80例老年患者进行前瞻性研究,按照随机数字表法将其分为观察组和对照组各40例。观察组予以环泊酚麻醉诱导和维持,对照组予以丙泊酚麻醉诱导和维持。比较两组麻醉相关指标(麻醉诱导时间、麻醉苏醒时间、离开麻醉恢复室时间)水平,不同时间[麻醉诱导前(T_(0))、诱导后3 min(T_(1))、进镜时(T_(2))、术毕(T_(3))]血流动力学指标(心率、中心静脉压、血氧饱和度)水平、不同时间(术始10、30 min和术毕)镇静(Ramsay评分法)评分,以及不良反应发生率。结果:两组麻醉苏醒时间、离开麻醉恢复室时间比较,差异均无统计学意义(P>0.05);观察组麻醉诱导时间长于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);T_(1)、T_(2)、T_(3)时,两组心率、中心静脉压、血氧饱和度均低于T_(0)时,但观察组高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);术始10、30 min和术毕时,两组Ramsay评分比较,差异均无统计学意义(P>0.05);两组低血压、恶心呕吐发生率比较,差异均无统计学意义(P>0.05);观察组注射痛发生率明显低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:环泊酚麻醉应用于老年腹腔镜胆囊切除术可稳定血流动力学指标水平,降低注射痛发生率,效果优于丙泊酚麻醉,但需延长麻醉诱导时间。

数字孪生流域的基础模型、演化路径与评判准则

从数字孪生流域的底层构建逻辑、发展演化路径、成熟度评判准则等方面,将数字孪生理论技术与流域治理管理相结合开展了如下研究:①提出了由物理流域、虚拟流域、实时连接交互、数字赋能服务、孪生流域数据和孪生流域知识组成的数字孪生流域基础模型;②研究了数字孪生流域演化路径,包括流域数字感知、流域数字映射、流域数字认知、流域数字模型、流域数字投影、流域数字孪生;③研究了数字孪生流域评判准则,包括要素能透彻感知、映射能高度逼真、状态能精准预测、推演能拟实假设、现象能合理解释、虚实能动态交互;④提出了数字孪生流域建设应关注的重点。研究成果可为推动数字孪生流域(水网、水利工程、灌区)的科学建设、有序运行和健康发展提供指导和借鉴。

以数字孪生水利为核心的智慧水利标准体系研究

标准是引领和支撑智慧水利规划设计、建设运行、迭代升级的重要抓手。在分析智慧水利概念达成共识、数字孪生水利研究与实施、智慧水利业务应用保障等智慧水利标准需求的基础上,设计了智慧水利标准体系形成的基本原则,分析了水利部提出智慧水利框架的演变过程,提出了一套由基础共性标准、信息化基础设施标准、数字孪生平台标准、业务应用标准、网络安全标准、建设与运行标准等构成的以数字孪生水利为核心的智慧水利标准体系,最后展望了智慧水利标准发展路径。期望本文建立的标准体系能够为我国智慧水利标准的系统研究、全面推进和科学制定提供参考,同时为智慧水利科学规范建设和健康有序发展提供支撑。

影响滦河流域降水空间分布的多元环境因子作用机制

为定量评估环境因子对降水空间分布的影响,实现统计降尺度环境因子的科学选取,针对现有方法存在无法避免线性假设、无法保证多自变量共线性免疫和无法有效探索因子间交互作用对降水分布影响的问题,采用地理探测器的定量分析方法,以滦河流域为研究对象,从因子探测、交互探测和生态探测3个方面探究了环境因子及其交互作用对降水空间分布的影响。结果表明:因子探测中,在年、季、月和旬时间尺度上,经度、纬度、坡度、坡向、NDVI、高程的影响力均超过1%,能够直接影响降水的分布,其中纬度、经度和高程对降水分布的影响最为显著;交互探测中,除2月高程-坡度及7月上旬NDVI-经度外,其余交互作用均达到增强的效果,且所有因子交互结果的影响力均超过10%,相较于单因子有较大幅度的提升;生态探测中,不同环境因子对降水分布的影响差异显著。

1例重型颅脑损伤行去大骨瓣减压术后并发皮下积液患者的护理

总结1例重型颅脑损伤行去大骨瓣减压术后并发皮下积液患者的护理经验.护理要点包括维持颅内压稳定、开颅术后皮下积液的早期识别与护理,精细化腰大池引流的护理.经过精心的治疗与护理,患者病情好转,术后28d康复出院.随访3个月,患者预后良好.

泡腾辅助微萃取技术的开发与应用研究进展

泡腾辅助微萃取(EAM)技术是一种利用CO_(2)供体和H^(+)供体反应产生CO_(2)气泡促进萃取剂快速分散、增大与目标物的接触面积,以实现高效萃取的新型样品预处理手段。该技术具有分散速率快、萃取效率高、使用成本低、应用范围广等优点。得益于萃取剂的快速发展,泡腾辅助微萃取方法的构建和应用范围研究日趋完善和多样,已广泛用于环境、食品、生物等样品的前处理领域。该前处理技术结合各类检测仪器构建新型快速的检测方法,成功实现了重金属离子、农药、内分泌干扰物、抗生素等污染物的检测。在EAM技术的构建中,常考查泡腾片剂的组成、溶液pH、萃取温度、萃取剂种类、萃取剂添加量、洗脱剂种类、洗脱剂体积、洗脱时间、循环使用次数等因素对方法的影响,重点依据线性范围、相关系数、富集因子、检出限、定量限等参数对方法进行评判,最后结合各类仪器检测方法,实现在实际样品检测中的应用。该文从EAM技术常用的萃取剂方面入手,综述了基于纳米材料、离子液体等新兴萃取剂的EAM方法的构建,以及与液相色谱、气相色谱、原子吸收光谱或质谱等大型仪器联用,用于复杂基质中有害物质检测的研究与应用进展,分析了该技术在使用过程中存在的问题,展望了其未来在微萃取领域中的发展趋势。

小麦粒重相关性状的QTL定位及分子标记的开发

【目的】小麦是世界总产量第二的粮食作物,而粒重是影响小麦产量的重要因素。以和尚头(HST)和陇春23(LC23)衍生的216个家系重组自交系(recombinant inbred lines,RIL)群体为材料,基于55K SNP基因型数据,针对小麦粒重相关性状进行QTL定位,开发和验证粒长主效QTL的共分离标记,为分子标记辅助选择育种提供参考。【方法】利用小麦55K SNP芯片对亲本和RIL群体进行基因分型,构建高密度遗传连锁图谱,并与中国春参考基因组IWGSC RefSeq v1.0进行相关性分析。基于完备区间作图法对多环境粒重相关性状进行QTL定位;通过对主效QTL进行方差分析,判断不同QTL间的加性互作效应,并分析其对粒重相关性状的影响。同时,根据粒长主效QTL的共分离SNP位点开发相应的竞争性等位基因特异性PCR标记(kompetitive allele specific PCR,KASP),并在242份国内外小麦种质构成的自然群体中进行验证。【结果】构建了和尚头/陇春23 RIL群体的高密度遗传图谱,全长4543 cM,共包含22个连锁群,覆盖小麦21条染色体,平均遗传距离为1.7 cM。遗传图谱与物理图谱具有显著相关性,Pearson相关系数为0.77—0.99(P<0.001)。共检测到51个粒重相关QTL,其中,有4个为3个及以上环境稳定表达的主效QTL,分布在2D、5A、6B和7D染色体。根据物理区间和功能标记分析主效QTL Qtkw.nwafu-2D.1和Qtkw.nwafu-7D分别为光周期基因Ppd-D1和开花基因FT-D1,方差分析表明,二者具有显著的互作效应;Qtkw.nwafu-2D.1和Qtkw.nwafu-7D优异等位基因的聚合显著提高了小麦的千粒重和粒宽。此外,根据粒长主效位点Qgl.nwafu-5A的共分离SNP开发了相应的KASP分子标记AX-111067709,该标记在242份小麦组成的自然群体中与粒长和粒重性状显著相关,在不同环境下能增加粒长3.33%—4.59%(P<0.001)和粒重5.70%—10.35%(P<0.05)。【结论】和尚头(HST)和陇春23(LC23)的粒重相关性状由多个遗传位点控制,其中,Qtkw.nwafu-2D.1和Qtkw.nwafu-7D通过加性互作效应可显著提高小麦的千粒重和粒宽。Qgl.nwafu-5A与粒重和粒长具有显著相关性,其共分离分子标记AX-11106770可应用于分子标记辅助选择育种。

零碳建筑概念及关键技术梳理

随着“碳达峰、碳中和”目标的提出,零碳建筑越来越受到关注。从零碳建筑的定义和全生命周期评估出发,对零碳建筑领域的现有状况进行梳理,归纳现有的3种关键技术:能源效率措施、可再生能源技术和能源管理与优化系统,包括被动围护结构、地源热泵、太阳能光伏以及智能化管理平台等。分析研究了目前国外技术的发展情况,有助于研究人员、政策制定者和从业人员对2050年实现全球净零碳排放目标可能性的研究。

小麦新品种洛麦26选育及遗传特性分析

洛麦26是洛阳农林科学院利用多抗广适选择混合小麦育种方法选育的高产、多抗、广适小麦新品种。根据河南地区气候特征制定育种目标,经过双亲互补、亲本组配以及早代单株选择混合和高代系谱法选择的育种技术方法,同时历经早代剔除春性苗、病害接种筛选、株高世代梯度控制等多种田间技术鉴定和成型品系品质近红外检测,采用优质亚基辅助分析、耐热和抗倒测定等多种鉴定技术,最终育成国审小麦新品种洛麦26。其具有突出的特性:矮秆抗倒,株高68~73 cm,基部节间短,抗倒指数1.23;综合抗病性好,中抗条锈病和纹枯病;千粒质量热感指数为0.433,容重热感指数为0.71,为耐热品种;试验平均产量为8 076 kg/hm2,高产方平均产量为10 806 kg/hm2,产量潜力高;试验适应度为75.00%~92.31%,生产试验增产点率为100%,适应性广;分子标记鉴定含有1,7+8,5+10优质亚基,为优质中筋品种。该品种较好集成了亲本优异遗传基因,适宜黄淮地区高水肥地种植。

父母教养方式类型与青少年网络成瘾的关系:认知情绪调节策略的中介作用

为探讨父亲和母亲教养方式的潜在类型与青少年网络成瘾的关系并检验认知情绪调节策略在其中的作用,采用父母教养方式问卷、认知情绪调节策略问卷和网络成瘾问卷对重庆市4091名中学生进行调查。结果表明:(1)父亲和母亲均存在三种潜在教养类型,即积极型、混合型和消极型;(2)与父母混合型教养类型相比,父母积极型教养类型显著负向预测网络成瘾;(3)以父母混合型教养类型作为参照组,适应性和非适应性认知情绪调节策略在父母积极型教养类型与网络成瘾之间存在中介作用,非适应性认知情绪调节策略在父母消极型教养类型与网络成瘾之间存在中介作用。

水力停留时间和泥龄对序批式气升环流反应器处理硝基苯废水的影响

在序批式气升环流反应器(SAR)中考察水力停留时间(HRT)和泥龄(SRT)对硝基苯(NB)废水处理效果的影响,分析COD、NB和苯胺(AN)浓度在一个运行周期内的变化规律。研究结果表明,SAR可在同一个反应器内提供NB还原转化和AN降解的缺氧和好氧环境,提高缺氧段HRT和SRT有利于NB的还原转化过程。当缺氧段HRT和SRT分别为16~32 h和6.5~14 d,相应的污泥质量浓度为3.1~6.7 g/L时,SAR可以为NB还原降解提供良好的氧化还原条件,对COD和NB的总去除率分别在93.5%和99.2%以上。p H值和ORP与COD、NB和AN的浓度变化有密切的相关性,可通过p H值和ORP的变化对处理过程进行监控从而简化运行管理过程。

数字孪生流域:未来流域治理管理的新基建新范式

数字孪生流域是数字孪生地球的重要组成部分,厘清数字孪生流域理论定义和内涵是研究和建设数字孪生流域的前提和基础,对流域智慧化治理管理具有重要意义。本文基于数字孪生理论技术,开展了以下研究:(1)给出了数字孪生流域的定义,认为数字孪生流域是以服务流域全生命周期管理的全量数据和领域知识驱动物理流域和虚拟流域交互映射、共智进化、虚实融合的新基建新范式,并辨析了与传统建模仿真的区别。(2)数字孪生流域内涵是通过“由实入虚”、“以虚映实”和“由虚控实”实现物理流域对象的全生命周期管控,特征包括高度保真、演化自治、实时同步、闭环互动和共生进化。(3)数字孪生流域基本模型由物理流域、虚拟流域、实时连接交互、数字赋能服务、孪生流域数据和孪生流域知识组成,其核心能力包括物理流域感知操控、全要素数字化表达、实景可视动态呈现、流域数据融合供给、流域知识融合供给、流域模拟仿真推演及孪生自主学习优化。(4)提出数字孪生流域要解决的关键科学问题和关键技术体系,并从感知网、数据网、知识网、模型网及服务网展望了数字孪生流域发展方向,阐述了数字孪生流域的赋能领域。本文旨在通过数字孪生流域理论新型研究范式为数字孪生流域技术应用落地提供理论指导,对未来智慧流域研究和数字技术在流域治理管理中的应用提供有益的启发与借鉴。

多抗广适选择混合小麦育种方法及鉴定技术探讨

为解决育种早代优异株系选择和单株种植规模的矛盾冲突,同时提升小麦早代抗病、抗逆性鉴定技术,总结出多抗广适选择混合小麦育种方法,该方法是在小麦育种早代(F_(2)-F_(3))进行单株选择和混合脱粒后种植下一代;F_(4)代选株,考种,单株脱粒后种植株系鉴定;F5以上的稳定株系经选择后提升小区鉴定试验,并保留3~5个单株保纯;有分离的株系在株系中再次选单株,种植株系鉴定,直至稳定。产量鉴定后的优异品系进行多点产量比较鉴定。该育种方法在早代选种时能更好地保留优良基因,控制育种规模,同时结合有效鉴定技术,选择优异单株,淘汰不良个体,提高育种效率,缩短育种年限。

印染产业园中水回用浓水处理系统改造工程

通过分析江门某印染产业园中水回用浓水处理系统现状运营问题,采用“水解酸化/缺氧+好氧+Fenton沉淀”主工艺对系统进行全面技术改造,并针对性提出运行优化措施强化系统动态运营管理,确保系统长期稳定运行,并进一步实现降本增效目的。改造后的处理系统对COD、TN、TP、色度等污染物的去除效果明显改善,经处理后的浓水能稳定达到出水排放标准,改造后浓水处理工艺吨水电耗成本为0.74元/m^(3),吨水药耗成本为4.03元/m^(3),污泥处置成本为0.93元/m^(3)。

罗勒花穗的抗炎、抗氧化和驱虫活性研究

本研究采用标准植物化学筛选方法,对亳州产罗勒花穗乙酸乙酯和石油醚提取物的主要成分进行了鉴定,并探讨了提取物的驱虫、抗氧化和抗炎活性。初步的植物化学分析表明,亳州产罗勒花穗中含有酚类、生物碱、皂苷类、糖苷类、单宁类、甾体类、萜类化合物等。提取物的浓度越高,驱虫能力越强,且乙酸乙酯提取物的驱虫能力高于石油醚提取物。1,1-二苯基-2-苦肼基(DPPH)法测定的乙酸乙酯和石油醚提取物的IC_(50)值分别为95±0.72和>100μg/mL,过氧化氢(H_(2)O_(2))法测定的IC_(50)值分别为705±0.88和>1200μg/mL。乙酸乙酯和石油醚提取物的抗炎活性具有高度的浓度依赖性,其抑制率分别为265.4±0.61μg/mL和390.2±0.36μg/mL。结果表明,罗勒花穗乙酸乙酯提取物比石油醚提取物具有更高的抗氧化、抗炎和驱虫活性,为进一步探索其化学成分的药理活性提供了基础。