内蒙古大青山国家级自然保护区鸟类多样性研究

内蒙古大青山国家级自然保护区地处阴山山脉中段,具有重要的生态和生物多样性保护价值。2021年9月至2022年9月,本文采用固定距离样线法和样点法对该保护区的鸟类多样性进行调查,统计不同季节鸟类种群数量,通过计算Shannon-Wiener指数、Pielou指数和Simpson指数分析鸟类在季节分布上的差异。共记录到鸟类115种,隶属于17目39科,其中国家一级重点保护鸟类6种,二级重点保护鸟类21种;留鸟45种,夏候鸟42种,冬候鸟7种,旅鸟21种。不同季节鸟类种数差异较大,鸟类多样性及结构存在差异,春季鸟类物种数量最多,冬季鸟类个体数量最多,Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数由高到低依次为春季、夏季、秋季和冬季。研究结果将为保护区国家重点保护鸟类长期监测提供数据支撑。

基于位移反分析法的沿空留巷巷道矿压分布规律

以川煤集团叙永一矿沿空留巷为工程背景,采用位移反分析法校准了室内煤岩物理力学参数测试结果,并采用数值模拟方法分析了沿空留巷巷道矿压分布规律。现场观测结果显示:工作面回采期间,巷道顶底板最大相对移近量743 mm,巷道顶底板移近方式以顶板下沉为主,平均顶板下沉量为底鼓量的3.6倍,数值模拟结果为3.5倍。参数校准结果表明:弹性模量、黏聚力的折减对顶底板的移近量有显著影响;计算时步相同时,顶底板移近量随弹性模量、黏聚力的减小而增大,当弹性模量降低为20%时,巷道顶底板移近量最大值增加800 mm。数值模拟分析结果表明:采煤工作面后方沿空留巷高帮支承压力显著升高,支承压力分布呈两侧低,中间高的“凸”起状,且随着工作面不断推进,支承压力峰值不断增大;工作面平均超前支承压力影响范围为77 m。

重复采动对顺层岩质斜坡变形破坏的数值模拟研究

煤层开采过程中顺层岩质斜坡易发生滑坡,且这类滑坡往往规模大,危害性大;以UDEC离散元法为基础,研究地下煤层重复开采对顺层岩质斜坡的影响。研究结果表明:采动影响的下沉量随埋深减少依次递减,岩层在受采动影响后的变形为非连续性变形,与单层开采相比,重复采动会导致斜坡在水平方向的移动变形显著增大;重复采动导致斜坡发育新的裂缝和裂缝群,更容易导致软弱结构层发生破坏,坡体稳定性进一步降低;单层采动时的"变形积累-裂缝产生-扩展-闭合"动态发育过程在重复采动时会演变成"变形积累-裂缝发育扩展-发育稳定"动态发育过程。

基于步冷试验的2.25Cr-1Mo-0.25V钢母材及焊缝回火脆化研究

对原始态、步冷态、脱脆态和脱脆步冷态2.25Cr-1Mo-0.25V钢母材及焊缝冲击试验结果进行分析,得到了母材和焊缝在不同状态下的韧脆转变温度vTr54.2和FATT以及脆化度ΔvTr54.2和ΔFATT。试验结果表明,步冷试验之后,母材发生较低程度脆化或脱脆现象,但是脆化度或脱脆度较低,表明母材具有良好的抗回火脆化性能;经脱脆试验后,母材和焊缝都发生较高程度的脱脆,表明材料的脆化主要是由于回火脆化引起的,脱脆试验使得材料的韧脆转变温度降低;脱脆步冷试验后,焊缝发生较高程度的脆化,焊缝对脱脆步冷试验的敏感性较高,脱脆步冷试验有效促进了焊缝的脆化。在相同脆化条件下,母材的脆化敏感性低于焊缝,焊缝更易发生脆化。

氢对不同回火脆态下2.25Cr-1Mo-0.25V钢母材及焊缝韧脆转变温度的影响

基于夏比冲击试验,获得不同脆化态、脱脆态和充氢态2.25Cr-1Mo-0.25V钢母材及焊缝的韧脆转变温度,定量评价材料的回火脆和氢脆倾向。由不同脆化态的韧脆转变温度发现:2.25Cr-1Mo-0.25V钢母材抗回火脆性能明显优于焊缝。充氢前后韧脆转变温度结果表明:回火脆化后的母材及焊缝的韧脆转变温度下降显著,同时脆化出现趋于饱和现象。根据充氢前后材料微观断口,对回火脆与氢脆协同作用机制进行探讨,发现回火脆化后,氢吸附于基体内析出的碳化物以及氢与杂质元素在晶界处的偏聚是材料脆化的主要原因。

电阻抗断层成像技术重建方法对比研究

目的比较几种电阻抗成像(Electrical Impedance Tomography,EIT)重建算法的性能,为EIT应用于肺部实时功能成像提供参考依据。方法设计三组实验,分别用一步高斯牛顿法、反投影算法、GREIT算法和基于L1正则化的成像算法对仿真数据及人体实测数据进行图像重建。在L1正则化求解过程中采用交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM)。将四种算法对仿真数据与实测数据的重建图像以及评价参数进行对比分析。结果GREIT算法在无噪声重建目标的参数评价中表现最优,ADMM算法在加入噪声数据的重建中受到的影响最小,评价参数变化幅度最小,具有很好的抗干扰性能。结论GREIT算法与ADMM算法可以应用于肺部EIT重建,实现对肺部的功能成像。

基于运载能力的集装箱码头集卡调度优化方法研究

集卡是集装箱码头的重要资源,集卡的运载能力允许其单次可运输一个20 ft集装箱、两个20 ft集装箱或一个40 ft集装箱。而目前有关集卡调度的研究往往以单位集卡重载一个集装箱为作业单元,即“一车一箱”的运输模式,忽视了对集卡实际运载能力的讨论。本文考虑集卡对于不同箱型集装箱的实际运载能力,对进口箱卸箱过程的集卡调度问题进行研究。首先构建了以卸箱作业完成时间最小为目标的混合整数规划模型,随后证明了问题是NP完全问题,并设计了多起点自适应邻域搜索算法进行求解。计算结果表明,相比于规划求解器,算法可以在更短时间内求得问题的近优解;相比于“一车一箱”的运输模式,本文的集卡调度方案可使卸箱作业完成时间平均缩短23.5%。研究基于集卡的实际运载能力优化集卡调度方案,能够有效缩短船舶在港作业时间,可为集装箱码头实际作业过程中的集卡调度提供依据。

支线航运网络下集装箱分配与船舶调度联合优化

将产生集装箱运输任务的货源点加入至轴辐式航运网络的支线运输网络中,构建了三级支线运输网络.考虑货源点集装箱在不同喂给港的分配对支线船舶运输成本的影响,以三级支线网络的总运输成本最小为目标,建立了集装箱分配与支线船舶调度联合优化模型.针对模型,首先设计两阶段算法进行求解;然后,基于列生成的思想设计了整合优化求解算法.算例实验表明对于小规模算例,整合优化算法的求解结果与Gurobi的计算结果仅相差1%左右;对于大规模算例,整合优化算法的求解结果均优于Gurobi,从而验证了整合优化算法的效率;此外,整合优化算法的求解结果相比于两阶段算法有显著提高,证明了整合优化集装箱分配与支线船舶调度的重要性.

Study on Test Methods for Flow Ability of Superfine Powder Extinguishing Agent

According to the physical and chemical characteristics of superfine powder extinguishing agent,three test methods are selected to measure the flow ability.By studying and comparing various test methods,apparatus and conditions,the optimum method and conditions to test flow property of superfine powder extinguishing agent are confirmed.

岩块宏细观参数对垮落带岩体力学特性的影响

为研究岩块的宏细观参数对垮落带岩体力学特性的影响,采用现场试验方法对采空区岩芯试样进行侧限压缩试验;基于试验结果采用PFC3D数值模拟方法开展了工程尺度下垮落带压缩变形特性的数值模拟,分析了模型尺寸、岩块块度、碎胀系数和细观力学参数对垮落带岩体力学特性的影响;并采用量纲法分析得到了垮落带的线性应力应变本构关系。结果表明,岩芯试样加载曲线近似线性变化,试样应力应变曲线的斜率随岩芯总长度的增加而增大;垮落带的压缩量随模型径高比和碎胀系数的增大而增大,随岩块块度、有效模量的增大而减小,当模型直径与高度的比值大于3∶1后,模型尺寸对垮落带压缩变形特性影响显著减小;当岩块块度大于1.3m后,垮落带的压缩变形曲线由指数增加变为线性增加;碎胀系数低于2.0时,垮落带压缩变形曲线呈线性变化,高于2.0后,应力应变曲线呈指数变化,垮落带的孔隙压密特性逐渐增强。

复合生物膜载体提高短程硝化-厌氧氨氧化工艺性能研究

一段式短程硝化-厌氧氨氧化(PN/A)工艺作为一种自养生物脱氮技术使污水的低碳处理成为了可能。然而,维持稳定高效的短程硝化和保留厌氧氨氧菌的生物量仍然是PN/A工艺运行成功的主要挑战。采用层状硅酸盐矿物结合无纺布作为一种新型复合生物膜载体,强化厌氧氨氧化菌的持留与PN/A工艺的脱氮效果,考察载体与微生物之间的吸附性能以及复合载体对菌群结构的影响。结果表明:加入复合生物膜载体的反应器的最高氮去除速率达131.4 mg/(L·d),显著高于仅有无纺布载体的对照组[97.2 mg/(L·d)]。表面热力学分析和扩展DLVO理论的研究表明,层状硅酸盐矿物与微生物群落形成了强烈相互吸引力,其表面丰富的金属阳离子可以通过静电引力与离子交换作用来增强菌群的吸附能力。研究制备的复合生物膜载体为PN/A工艺的快速启动和稳定运行提供了一种有效的方法。

极近距离煤层开采围岩应力及煤体渗透率演化规律

为了探讨极近距离煤层在工作面回采过程中的围岩应力及煤体渗透率演化规律,以叙永一矿15采区煤样为研究对象,进行煤体渗透率测定试验,并利用FLAC3D数值模拟软件对煤体有效应力的分布规律展开研究,分析了渗透率与围岩应力的关系,总结了工作面煤体渗透率演化规律,且对高位钻场瓦斯抽采钻孔布置参数进行了优化。结果表明:煤体渗透率与围岩应力状态有关,围岩应力水平越高,煤体渗透率越低;煤体的渗透率随着有效应力的减小而逐渐增大,两者呈幂函数关系;对高位钻场瓦斯钻孔布置参数优化后,当工作面推进到距离钻孔40 m时,有效钻孔率为100%,单孔平均瓦斯浓度达到80%,瓦斯流量平均达到0.58 m3/min。研究结果可为现场瓦斯抽采工作提供参考依据。

混合静脉-动脉CO_(2)差对感染性休克患者容量反应性的判断

目的探讨容量负荷试验(扩容试验)前后混合静脉-动脉CO_(2)差(CO_(2)gap)的变化值(ΔCO_(2)gap)对感染性休克患者容量反应性的判断价值。方法采用回顾性研究方法,共纳入北京协和医院内科重症监护病房(MICU)收治的感染性休克患者104例,研究人群均在Swan-Ganz漂浮导管监测下行扩容试验,收集其扩容前(T0)和扩容后即刻(T1)、10 min(T2)、30 min(T3)、60 min(T4)的血流动力学和血气指标。扩容后CO增加>10%定义为容量有反应性。采用Spearman方法分析CO_(2)gap与CO的相关性。通过绘制受试者工作特征曲线(ROC曲线),分析ΔCO_(2)gap对容量反应性的判断价值。结果104例患者中,T1、T2、T3、T4时刻的扩容有效率分别为59%(61/104)、72%(75/104)、73%(76/104)和77%(80/104)。T2时刻容量有反应性组患者的基线CO低于无反应性组[6.0(4.7,7.5)L/min vs.7.2(6.4,8.5)L/min,P=0.019],两组扩容前CO_(2)gap差异无统计学意义。Spearman相关性分析显示,CO_(2)gap与CO呈负相关性,CCO_(2)gap和PCO_(2)gap与CO的相关性分别为-0.34和-0.33,P值均<0.05。ROC曲线分析显示,T1的CO_(2)gap变化可以较弱判断扩容后T2、T3、T4时刻的容量反应性,但不能判断T1时刻的容量反应性。T1时刻CCO_(2)gap和PCO_(2)gap的变化值判断T2时刻扩容效果的AUROC分别为0.669和0.684,P值均<0.05.结论判断扩容效果的时间设定应适当延长,感染性休克患者扩容前后即刻CO_(2)gap的变化值可判断扩容后10 min内容量反应性。

裂隙倾角和长度对低强度岩体力学特性及破坏模式影响的试验研究

根据不同倾角和长度单裂隙条件下的低强度岩体试件的常规单轴压缩试验结果,详细分析不同倾角和长度单裂隙低强度岩体试件的应力-应变曲线、强度、变形参数及破坏模式。结果表明:1)裂隙倾角和长度将使低强度岩体试件的应力-应变曲线在峰后破坏阶段变为多台阶式下跌,显示出明显的塑性破坏特征; 2)低强度岩体试件的峰值强度随裂隙倾角的减小和长度的增加均呈降低趋势,但受结构效应的影响,随裂隙长度的增加,其减小趋势将逐渐趋于平缓; 3)裂隙倾角和长度均可以影响裂隙变形在试件总变形中的所占比例,进而影响低强度裂隙试件整体弹性模量和轴向峰值应变的大小; 4)裂隙倾角能彻底改变低强度岩体试件的破坏模式,而裂隙长度只能改变试件局部的破坏模式,其对试件整体破坏模式的影响程度远小于裂隙倾角。

不同加载速率下破碎岩石承压变形特性研究

为了研究破碎岩石在不同加载速率条件下的承压变形,以特定粒径的破碎岩石为试验对象,考虑破碎岩石在地下的受力情况及粒径分布特征,对破碎岩样采取改变加载速率的方式进行试验。试验结果表明:破碎岩样在不同加载速度下达到峰值压力的时间与加载速率呈现负相关关系,加载速率为5 mm/min时达到峰值压力需要的时间最短,只需300 s,其荷载-时间曲线近似呈现弹性变形;在不同加载速率条件下应力-应变曲线均呈现"上凹"的形式,随加载速率的增加,曲线逐渐趋于平缓;变形模量-应力曲线均呈现近似线性变化,变形模量峰值与加载速率呈反比,并在加载速率为1 mm/min条件下达到峰值压力时的最大变形模量,为360 MPa;筛分试验过后的破碎岩样,以粒径为0~2 mm的岩样为例,在加载速率为5 mm/min时的占比是加载速率为1 mm/min时的1.17倍。岩样在承压过程中剪应力导致颗粒细化滑移是岩样产生变形的关键因素。