塔里木河干流生态系统变化与生态效益分析

以提取1990—2020年植被覆盖度、遥感生态指数、人类干扰指数等遥感生态指标来反映塔里木河干流生态输水工程实施前后,生态状况变化趋势。将遥感生态指标作为驱动因子,提出一种改进的生态系统服务价值计算法,量化供给、调节、支持、文化功能的生态系统服务价值,分析各功能间权衡和协同效应的动态演变关系,对1990—2020年累积生态效益进行估算。结果表明:(1)生态输水以来,干流有近1/3的区域植被覆盖度增加,较低、中、较高、高植被覆盖度面积占比分别增加17%、5%、2%、2.9%。(2)上游生态系统服务价值先增加后渐趋稳定,中、下游生态系统服务价值先增加后减小再增加,表明中、下游对生态输水的响应存在一段滞后期,且受来水水量影响较大。(3)调节和支持功能之间存在协同效应,供给与调节和支持功能之间存在权衡效应。(4)生态输水后期,干流上、中、下游累积生态效益均表现出“边际效益递减规律”,据此从生态修复角度出发,给出断面年径流量的适宜范围,上游不超过42.5×10^(8)m^(3),中游不超过21.5×10^(8)m^(3),下游不超过3.5×10^(8)m^(3)。研究结果可为优化生态水水量配置提供科学指导。

绿色金融提高企业全要素生产率了吗?——基于绿色金融改革创新试验区的准自然实验

发展绿色金融既是实现“双碳”目标的战略举措,也是赋能企业绿色转型和促进经济高质量发展的重要途径。基于绿色金融改革创新试验区政策构建多期DID和DDD模型,利用2010—2021年中国沪深A股上市公司数据,分析绿色金融对企业全要素生产率的影响效果及其作用机制。研究发现:绿色金融能够显著提升企业全要素生产率。绿色金融通过促进技术创新与缓解融资约束两个中间机制影响企业全要素生产率,且这种影响在不同融资需求、产权性质、发展规模的企业之间和“两高一剩”与非“两高一剩”的行业之间存在显著异质性。为此,进一步推进绿色金融改革创新,持续增加绿色金融产品供给,加大对中小型民营企业技术创新的支持,帮助企业有效缓解融资约束,对于全面提升企业全要素生产率有着重要作用。

基于CAN协议的电液控制系统设计开发

介绍了首次使用CAN总线来控制电液系统,对传统电液控制系统进行简化,阐述了采用CAN总线技术电液控制系统的构造。研究CAN总线通讯协议、CAN管理器、CAN总线阀的控制逻辑基础,采用CAN总线+嵌入式编程的方法,根据CAN管理器实时反馈末端执行元件的动作状态,经过程序进行相应判断处理,将部分功能动作自动化、智能化,实现了锚杆锚护工艺一键支护的功能。

网络基础设施建设与城市经济韧性——基于“宽带中国”示范性城市建设的准自然实验

基于“宽带中国”示范性城市建设政策构建多期DID模型,利用2011—2019年246个地级城市数据,分析网络基础设施建设对城市经济韧性的作用效果。研究发现:网络基础设施建设有效提升了城市经济韧性,网络基础设施建设通过促进产业结构升级、经济集聚和技术创新显著提高了城市经济韧性,网络基础设施建设对城市经济韧性的影响在地区间、不同规模城市间和城市群与非城市群之间存在显著的异质性。

中国区域经济发展模式的生成逻辑与实践进路

以党的一大到党的二十大区域经济发展轴线为索引,通过荟萃分析方法对历史文献进行梳理提炼,运用科学抽象法和归纳演绎法对区域经济发展模式变迁的规律性特征和经验进行总结。研究发现:中国区域经济发展在政策层、结构层和动力层等方面的共同作用下,形成了生产导向的服务革命发展模式、公平导向的均衡发展模式、梯度导向的非均衡发展模式、全局导向的协调发展模式和多元导向的“新协调”发展模式。新时期要以区域经济发展问题为导向,构建以空间协调、治理有效和市场统一为支撑的区域协调发展新机制,推动形成高质量发展的区域协调发展新格局。

原油起泡影响因素

采用降压法研究原油的性质、温度、原油含水量、溶解气体的类型对原油起泡性及其稳定性的影响。结果表明:原油中的胶质沥青质质量分数越高、黏度越大,其泡沫的稳定性越大,消泡速率越小;原油的泡沫体积随温度升高呈先升后降趋势,消泡速率随温度提高而增大;模拟气、CO_(2)和N_(2)具有不同趋势的泡沫衰减曲线;气体在原油中的溶解度越小,泡沫的稳定时间越长,且原油的黏度越高泡沫出现峰值的时间越晚,峰值维持时间越长。

复杂约束下梯级水电站机组尺度负荷逐次降维优化分配

梯级水电站负荷优化分配涉及水位协调型、时段耦合型等复杂约束条件。面向水位协调型约束,界定梯级水电站安全运行的高限水位与低限水位,分析在梯级水电站高水位运行区、经济运行区以及低水位运行区不同组合方式下的电站出力特性;结合时段耦合型约束条件,以厂间-厂内负荷一体化分配为研究目标,提出三层逐次降维策略,将梯级水电站总负荷分配至厂间尺度,利用耦合动态规划算法将梯级水电站厂内负荷分配至机组尺度。实例结果表明,与传统的动态搜索算法相比,所提算法对复杂约束条件表现出良好的适用性,寻优质量得到明显提高。

设计洪水不确定性下的水库防洪风险调度

水库防洪调度中,设计洪水的推求对于水库防洪安全至关重要,而在其实际的推求过程中存在着诸多不确定性因素影响。本文针对设计洪水洪峰、洪量以及洪水过程线多重不确定性,提出了一种水库防洪风险调度模型并进行求解,探求设计洪水不确定性下的水库防洪调度过程。应用Copula函数建立洪峰与最大3日洪量的联合分布模型,采用蒙特卡洛重抽样方法,获取一系列峰量联合设计值;针对传统设计洪水过程线选择的单一性问题,对水库实测洪水过程进行了分类,并对不同类型的洪水过程线进行随机模拟,生成多维不确定性下的设计洪水过程;引入经济学指标条件风险值(conditional value at risk,CVaR)来衡量水库防洪调度过程中超过调洪最高洪水位的风险,建立了考虑CVaR的水库防洪调度模型,通过不同的风险系数取值获得不同的水库防洪调度过程。以安康水库洪水过程为例,二次重现期标准下百年一遇设计洪水联合设计值存在着较大的不确定性;采用Kmeans聚类法把洪水过程分成了3类,并应用蒙特卡洛法对不同类型洪水过程进行随机模拟,获取了考虑不确定性的大量水库设计洪水过程,推求了安康水库不同风险系数下水库防洪调度规则。本文所建立的考虑设计洪水不确定性的水库防洪风险调度模型可为不确定性条件下水库调度规则的制定提供指导。

矿用蓄电池框架车关键结构分析研究

为减轻蓄电池框架车自重,以使车辆有更好的续航能力,本研究对蓄电池框架车进行了系统分析,对整车受力进行了理论计算,并建立了动力学仿真虚拟样机,进行了6种工况的仿真分析,计算与仿真结果相近。然后,选取关键元部件受力最大的满载过坑工况作为静力学分析基础,在有限元分析软件中对关键零部件进行静力学分析,将动力学获取的受力范围,合理地添加在模型中,进行了铰接销轴与摆动梁的静力学强度校核,结果均小于其许用应力,满足使用要求。最后对铰接销轴与摆动梁进行可靠性定量分析,结果均满足失效概率为1×10^(-5)的指标要求。

一体化机械编织食管覆膜支架的力学性能与编织参数关系

运用一体化编织技术,通过调控镍钛合金丝直径、编织目数(PPI)和材料配比,制备了一系列一体化编织食管覆膜支架,探讨了以上编织工艺参数与食管覆膜支架之间的构效关系。结果表明:镍钛合金丝直径是影响食管覆膜支架径向压缩强力的主要参数。本文研究范围内,镍钛合金丝直径越大,覆膜支架的径向支撑性越好,但较大的镍钛合金丝直径会降低覆膜支架的柔顺性,故较合适的镍钛合金丝直径为0.20~0.22 mm。PPI对覆膜支架的径向支撑性和柔顺性影响较小,但仍可见PPI增大时,覆膜支架的径向压缩强力呈增大趋势,但当PPI为40时,覆膜支架弯曲时的直径减小率最大,故较优的PPI为35。材料配比本质上是指覆膜支架中镍钛合金丝的含量,材料配比大,镍钛合金丝的含量高,覆膜支架的径向压缩强力大,直径减小率小,然而,覆膜支架的弹性回直力增大,即柔顺性降低;因此,较合适的材料配比为13。

生态输水工程对水系连通的多维影响:以塔里木河为例

生态输水工程一方面缓解了水资源时空分布不均的难题,另一方面改变了水系自然连通状态。本文结合图论与景观格局指数法,从形态、结构、功能三个维度构建水系连通评价指标体系,分析塔里木河干流生态输水工程实施前后,上、中、下游水系连通格局的时空演变。综合水系连通指数计算结果表明,生态输水以来上、中游水系连通指数先上升后渐趋稳定。生态输水之前由于断流,下游各维水系连通指数均呈下降趋势,生态输水以来下游水系连通指数开始上升,其中形态与结构连通指数响应较快,功能连通指数响应较慢。从趋势来看,水系连通指数不会随着生态输水工程的实施持续上升,而是存在一定的阈值。形态连通方面,生态输水后,上、中游水域由大面积连续斑块向小面积破碎斑块转化,下游大面积水域斑块增多。结构连通方面,水系连通时长增加,其中下游最为显著;生态输水前期上、中游水域面积减少,下游水域面积增加;输水后期流域整体水域面积增加,但上、中游持续和周期连通水域面积增幅减小,而下游增幅显著。功能连通方面,上、中游以供给和支持功能占主导,下游随着生态输水的进行,各类功能占比渐趋均衡。生态输水水量与各维水系连通指数均表现为正相关,水系形态、结构连通指数响应较快,功能连通指响应较慢,由此可见生态输水对塔里木河干流水系连通的提升具有积极效益。研究结果可为生态输水实践提供技术支撑。

基于级联效应的水库调度决策多维综合评估

水库防洪、兴利调度的核心为水库水位的科学控制。受复杂现实环境因素影响,如应急突发事件、水资源供需不确定性等,实际调度过程中各时段水库水位往往偏离初始优化路径,进而影响后续调度决策以及防洪、兴利效益目标,即水库水位控制决策受扰动后的级联效应现象。文中提出考虑影响持续性、全局损失性以及系统失效性3个方面的水库调度决策级联效应评估指标体系,以此为基础,采用TOPSIS方法量化月尺度水库调度决策级联效应,应用K-means算法划分级联效应强度等级,并在泾河流域东庄水库供水调度中进行应用。结果表明:1)相对于影响持续性指标与系统失效性指标,全局损失性指标对东庄水库调度决策的变化更加敏感,其中在枯水期尤为显著;2)水库调度决策扰动产生的综合级联效应在10月份最为显著,5-7月份相对较弱,重点管控10月水库水位有利于避免水库水位偏离初始优化路径时大规模负向级联效应的产生。

新能源并网下混合式抽水蓄能电站竞价策略

随着我国西北地区新能源规模不断增长,弃风、弃光问题日益突出,建设具有更大储能容量的混合式抽水蓄能电站是目前最具有实践价值的解决方案,研究其在现货市场中的竞价策略具有重要意义。本文以黄河上游规划建设中的梯级混合式抽水蓄能电站为研究对象,构建了一个Stackelberg博弈模型,通过解决一个双层优化问题来实现其在日前市场中的利润最大化,其中,上层代表电站收入最大化问题,下层包括独立系统运营商面临的出清问题。结果表明,日前市场中,混合式抽水蓄能电站会在高电价时放水发电,低电价时抽水蓄能,电站与新能源通过打捆方式参与市场竞价的收益要高于两者联合但不打捆参与方式,且均高于混合式抽水蓄能电站单独参与市场竞价的收益。

矿井工作面透射探测信号同步传输系统设计与开发

矿井地质透明化是煤炭智能开采的基础保障,基于地质雷达的CT透射探测可实现大跨度(80~300 m)开采区内隐伏致灾体的高精度探测,地质雷达纳秒级高频同步脉冲信号和人员通信信息能否实现长距离实时移动传输,直接决定了大跨度工作面地质雷达CT透射探测的工作效率和探测精度。针对信号传输效率低、难以同步的难题,提出了一种基于地质雷达的矿井工作面CT透射探测光纤传输与通信控制方案,设计开发了智能化信号同步传输通信系统,采用STM32F407作为主控芯片辅以语音采集与播放电路、光电转换及传输电路等构成通信系统的硬件部分,基于Keil u Vision5开发环境设计开发了通信系统的控制软件部分,形成了通信手持终端样机,旨在实现矿井工作面CT透射探测光纤传输与同步通信。测试结果表明:该系统在矿井条件下的实时传输距离可达到6000 m,地质雷达高频同步信号和语音信号的传输延迟时间分别为5.93 ns/m和1.9 ms/m。与现有的传输通信方式相比,该系统简化了雷达系统结构,实现了地质雷达高频同步信号和语音信号的长距离实时移动传输,为构建矿井地质安全保障平台提供了技术支撑。

国家电投集团青海区域集控中心建设的思路

通过分析国家电投集团在青海区域水电与新能源集控建设的现状,结合黄河上游梯级水电群调度现状和防洪情况,以及西北电网新能源占比较高的电网特性,考虑到利用已有梯级水库群建设抽水蓄能电站后统一管理的必要性,提出覆盖水、光、风、抽水蓄能电站协同管理的青海区域集控中心建设思路。集控中心运行后可提升梯级水库防洪能力、提高发电效率、减少人员成本,助力公司产业数字化发展。此思路为综合性区域集控中心建设提供借鉴。

神东高钙煤对高炉理论燃烧温度的影响及工业实践

神东高钙烟煤作为一种典型的高挥发分烟煤,过去多被用作电厂火力发电,仅有少部分被用于高炉喷吹。文章通过建立高炉理论燃烧温度计算模型,计算不同喷吹配比条件下神东高钙烟煤对理论燃烧温度的影响,在此基础上进行了神东高钙烟煤高炉喷吹的工业试验。结果表明,喷吹神东高钙烟煤后,高炉风口前理论燃烧温度和煤气量均逐渐增加,其中煤气量的增加主要是由于煤气成分中的H_(2)量的增加导致。工业试验结果说明喷吹神东高钙烟煤后,高炉的各项经济技术指标均得到了明显的改善,证明了神东高钙烟煤应用于高炉喷吹的可行性,为提高神东高钙烟煤在炼铁领域的应用价值,促进高炉炼铁喷吹煤的优化选择提供了重要支撑。

多传感器融合的巡检机器人系统研究

针对煤矿工作面不同巡检需求及日常参数测定工作,提出多传感器融合的巡检机器人工作系统。该系统分为两大单元分别为惯性测量单元与参数测定单元,每个单元由3个不同的传感器组成。在确定传感器型号的基础上,通过现场试验首先对该设备的运动性能进行实测,结果显示:横坐标与纵坐标的最大误差率分别为4%与3.5%,平均误差率为0.5%与1.3%。其次进行参数测定单元的现场实测,最终成功地测出了温度、湿度和瓦斯浓度3组参数,证明该设备中多种传感器兼容性良好,足以完成日常巡检与参数测定工作。

基于LQR控制和姿态预测的井下无人矿车路径跟踪研究

在新的时代背景下,智能技术已经成为井下无人矿车发展的主要趋势,路径跟踪控制技术是实现井下无人矿车智能化的关键,也是亟待解决的无人驾驶难题。为了进一步促进井下无人矿车的发展,文章从数学模型和轨迹跟踪控制方法两个方面描述了如何实现井下无人驾驶矿车的自动运行功能,并着重研究了LQR控制器的路径跟踪控制方法。基于这一研究基础,采用松鼠搜索优化算法对LQR控制器的参数进行优化,得到了LQR控制器的最优解。最后构建仿真环境进行模拟,结果显示实际路径与理想路径呈现较大程度拟合,说明这是一种可行的井下无人矿车路径跟踪控制的实现方案。

人机工程学在薄煤层液压支架搬运车中的应用

为提高某薄煤层支架搬运车驾驶舒适性和安全性,构建了95百分位的中国人体模型。计算了座椅、操纵机构、脚踏板、仪表盘等关键件尺寸,完成了薄煤层支架搬运车驾驶室的整体排布。通过人机工程学模型,分别对驾驶员的操作舒适性、视野舒适性和坐姿舒适性进行了人机工程学仿真,结果表明:在长时间的正常驾驶模式下,驾驶员的整体姿态处在较高的舒适度范围,对提高辅助运输装备的驾驶舒适性和安全性具有较高的参考价值。

考虑水库来用水过程关联性的多维随机动态规划算法

水库来水和以农业灌溉用水为典型代表的用水过程均受到气候条件的显著影响。气候过程的随机性会导致水库入库径流(供给侧)与需求过程(需求侧)的随机性;同时,流域气候条件的空间相似性使得二者之间存在一定程度的关联性。为有效解决水库随机优化调度中来用水过程的随机性与关联性问题,该研究采用Copula函数描述多维变量的随机性与关联性,提出了考虑与不考虑多维变量关联性的多维随机动态规划算法,并以泾河流域东庄水库优化调度为例展开实例研究。结果表明,除却水库来水(用水)一维随机过程时段之间的关联性外,部分时段下来水与用水过程呈现显著的关联性;考虑多维随机过程的关联性时,长系列灌溉缺水总量10.37亿m^(3),较将水资源供、需二维过程独立性处理时更优(缺水总量10.49亿m^(3)),考虑与不考虑来用水过程关联性时的状态转移概率差异较小是造成优化调度结果差异较小的主要原因;现实环境中来用水过程之间的随机性与关联性切实存在,考虑多维变量关联性的随机动态规划算法理论上更为契合,建议采用该方法求解含农业灌溉用水的水库随机优化调度问题。研究提出的多维随机动态规划算法可扩展应用于其他领域多维随机过程呈独立、相关的不同情形,并为随机性优化调度提供新的算法支撑。