喀斯特峰丛洼地坡地橘园与梯田橘园土壤水分变化特征

为探明喀斯特坡地改为梯田后土壤水分的变化特征,以典型喀斯特坡地橘园和梯田橘园为研究对象,对不同深度土层(0—70 cm)土壤含水量进行1年(376天)的连续监测。结果表明:(1)梯田橘园平均土壤含水量(32.64%)与坡地橘园(33.05%)差异很小,梯田橘园表层(0—10 cm)土壤含水量(43.35%)显著高于坡地橘园(34.24%),两者土壤水分均呈现旱季变化相对平缓、雨季波动较为剧烈的变化规律,梯田橘园表层土壤含水量与下层有明显差异,而坡地橘园各土层土壤含水量差异较小。(2)不同雨量的降雨事件中,梯田橘园各土层含水量总体增长幅度较坡地橘园大;停雨后24 h内,梯田橘园表层土壤含水量的衰退速度较坡地橘园慢,但停雨后1周内,梯田橘园各土层含水量衰退速度总体较坡地橘园快。(3)梯田橘园与坡地橘园的平均相对可利用水分分别为0.37与0.38,与非喀斯特地区相比,梯田在喀斯特峰丛洼地的保水效果相对不明显。研究结果可为定量评价喀斯特地区坡改梯措施的保水效益提供一定的科学依据。

喀斯特峰丛坡地灌木林地与梯田旱地土壤水分入渗特征

为明确喀斯特峰丛坡地土壤的入渗特性,该文测定了灌木林地和梯田旱地不同土层的入渗过程,同时分析了影响入渗的因素,并用不同入渗模型对其过程进行拟合。结果表明:(1)梯田旱地的入渗性能低于灌木林地,其平均入渗系数约是灌木林地的78.6%,尤其在土层30~60 cm的平均初渗率、稳渗率仅为灌木林地的4.3%和4.4%,存在明显的入渗隔层,其原因是梯田旱地本身的土壤黏粒含量充足,加上人为翻耕促使较细颗粒向下移动后堆积。(2)灌木林地土壤中的砂粒含量和有机质含量较高,孔隙度较大,不同土层间的性质差异较小,而梯田旱地0~30 cm与30~60 cm土层的土壤性质差异明显,表现为下层土壤容重大、土壤孔隙度小。两者入渗性能均与土壤容重、孔隙度的相关性极显著(P<0.01)。(3)Horton模型对灌木林地和梯田旱地的拟合效果较好(R2>0.9),且对梯田旱地表层和深层的拟合度比对灌木林地的拟合度更好。Kostiakov模型和Philip模型的拟合效果较差。该文为喀斯特土壤水分管理及土壤入渗模拟提供了理论依据。

基于邻域粗糙集与多核支持向量机的变压器多级故障诊断

针对传统变压器故障诊断过程中故障征兆与故障类型间映射关系的不确定性及模糊性问题,根据粗糙集知识与多核学习理论,构建了一种变压器多级故障诊断模型。该方法基于溶解气体分析（DGA）诊断标准,以5种特征气体及16种气体比值作为初始特征量,并利用邻域粗糙集知识按属性重要度大小获取在所诊断故障类型上高重要度的最小故障特征信息集。在深入挖掘DGA所含故障信息的基础上,建立分级故障诊断模型,以二分类支持向量机作为分类器,利用最小故障特征信息集进行多级故障诊断。此外,采用反正切变换处理各输入特征,避免了油中溶解气体长尾分布而导致的误分情况;同时,各支持向量机皆采用多核学习,以解决单核支持向量机数据敏感性强,鲁棒性低的缺陷。实例分析表明：与传统特征量相比,新提出特征量下的各诊断层准确率均能较稳定的达到88%以上,且最小运行时长可达0.337 5 s,具备提高分类精度,减小运行时间与算法结构的明显优势。另外,与传统故障诊断方法相比,该多级诊断的模型不仅能更深层次挖掘故障特征信息,降低冗余特征信息的复杂性,并且可有效提高诊断平均准确率3%以上,具有更高的准确度与可靠性。

基于修正Cole-Cole模型的氧化锌压敏电阻老化状态评估

为了将频域介电响应法(FDS)用于氧化锌压敏电阻老化状态的无损检测,在实验室环境下对氧化锌压敏电阻进行冲击老化试验,测量其介电频谱,并引入了带直流电导的多驰豫Cole-Cole模型拟合分析氧化锌压敏电阻的介电频谱。通过双驰豫Cole-Cole模型拟合常温下的介电谱发现,其中存在α驰豫过程和β驰豫过程,其对应的活化能约为0.68 eV和0.34 eV,对应着非本征晶间相缺陷驰豫和本征氧空位缺陷驰豫,α驰豫强度Δε_α随冲击次数的增加而增强,而β驰豫过程不受冲击老化的影响;在拟合高温下(393 K)的介电频谱时新发现γ驰豫过程,其活化能约为0.73 eV,对应着非本征晶界面缺陷驰豫,随着老化程度的加深,驰豫强度Δε_γ、形状参数γ增大,驰豫时间τ_γ和活化能减小;直流电导σDC随着冲击次数的增加而变大,其对应的活化能约为0.72 eV,随着冲击次数的增加而减小。因此,可通过修正的多驰豫Cole-Cole模型参数σ——(DC)、Δε_α、Δε_γ、τ_γ、γ和直流电导活化能、γ驰豫活化能综合评估氧化锌压敏电阻的老化状态。

电极间隙对介质阻挡放电特性的影响

为研究不同电极间隙下的表面介质阻挡放电特性,利用相机拍摄等离子实物图,分析电极间隙对等离子延伸的影响;测量其放电波形,分析消耗功率随电极间隙的变化趋势;通过红外热像仪拍摄介质板表面温度分布,探究温度分布特性随间隙的变化,同时测量不同间隙下诱导气流速度大小,分析电极间隙对诱导气流的影响;利用电子天平分析电极间隙对表面介质阻挡放电(SDBD)装置体积力的影响;最后,分别对不同间隙下4个放电参数变化趋势机理进行了讨论.研究结果表明:等离子体延伸度、消耗功率、最高温度、诱导气流速度以及体积力均随电极间隙的增加呈先增后减的变化趋势;在固定激励电压下,存在一个最佳放电电极间隙.该研究结果为表面介质阻挡放电装置实现更好的流动控制提供了一定的参考.

三峡库区紫色土坡地作物覆盖与管理因子C值估算

种植和管理因子C值作为地表覆盖和耕作管理的关键参数,对我国土壤侵蚀预报模型的基础研究具有重大意义。通过分析三峡库区紫色土坡地玉米、花生等主要农作物的农作期、种植模式、降雨侵蚀力的年内分布以及不同农作期的土壤流失比率,计算得到了22种种植模式下的作物覆盖管理因子C值。结果表明:C值变化范围为0.16～0.65,不同种植模式的C值差别较大,其大小排序为:间/轮作<轮作<单作。在同种种植模式下,生长期和降雨侵蚀力的分布是导致差异的主要原因,而不同种植模式下,间/轮作、轮作可调整作物生长期和降雨侵蚀力分布的组合,使土壤流失率与农作期EI的乘积较小,其中间/轮作情况下土壤侵蚀可能性最小。将计算所得的大部分结果与观测结果和其他经验公式的计算结果进行了比较,基本相符。因此可以利用通用流失方程(USLE)结合降雨侵蚀力分布及作物生长周期和覆盖度变化计算所得的C值定量评价不同种植模式与清耕休闲情况的土壤侵蚀的对比。该研究为三峡库区紫色土坡地土壤侵蚀评价提供了依据。

颅脑三维可视化系统结合CBL教学在神经外科住院医师规范化培训中的应用探讨

目的探讨利用3D Slicer软件构建颅脑三维可视化系统结合CBL教学在住院医师规范化培训中的作用及影响。方法选取2016年9月至2018年8月在台州市第一人民医院神经外科轮转的50名住院医师,随机分为对照组(24人)和实验组(26人),对照组采用传统教学结合CBL教学法进行培训,实验组在传统教学结合CBL教学基础上增加颅脑三维可视化系统内容,轮转结束后对两组住院医师进行出科考核和教学评价满意度问卷调查。结果颅脑三维可视化系统结合CBL教学组住院医师的理论考试得分及满意度调查问卷得分均优于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论颅脑三维可视化系统结合CBL教学可明显提升教学效果和满意度,值得在基层教学医院推广。

高血压性脑出血患者小骨窗手术术后再出血的影响因素分析

目的探讨高血压性脑出血(hypertensive intracerebral hemorrhage,HICH)患者小骨窗手术术后再出血的影响因素。方法选取2019年1月至2021年12月于台州市第一人民医院进行小骨窗手术的HICH患者150例为研究对象,通过自制调查问卷收集患者相关临床资料,统计HICH患者小骨窗手术术后再出血的发生率,采用多因素Logistic回归分析探究HICH患者小骨窗手术术后再出血的危险因素。结果在收回问卷的145例HICH患者中,35例发生术后再出血,再出血率24.14%。单因素分析结果显示,发病至手术时间<6h、术前收缩压≥200mmHg(1mmHg=0.133kPa)、术前舒张压≥120mmHg、高血压病程≥10年、凝血功能异常、血肿形状不规则、合并糖尿病、出血破入脑室的HICH患者小骨窗手术术后再出血的发生率较高,差异均有统计学意义(P<0.05)。多因素Logistic回归分析结果显示,发病至手术时间<6h、术前收缩压≥200mmHg、术前舒张压≥120mmHg、高血压病程≥10年、凝血功能异常、血肿形状不规则、合并糖尿病、出血破入脑室均为影响HICH患者小骨窗手术术后发生再出血的主要危险因素(P<0.05)。结论手术时机、术前血压、高血压病程、凝血功能、血肿形状、合并糖尿病、出血破入脑室均是HICH患者小骨窗手术术后再出血的危险因素,应把握手术时机,严密监测患者的血压、凝血功能等,对改善患者预后意义深远。

电弧作用下电接触材料的热烧蚀过程

电弧作用下,电接触表面局部温度超过材料相变温度,材料发生熔化、蒸发,进而接触表面形成熔池、烧蚀坑。电弧烧蚀将严重影响电接触性能,缩短材料使用寿命。为此建立了电弧的磁流体动力学模型,基于热传导理论,求解了电接触副浸铜碳材料–铜锡材料的温升侵蚀规律,分析了不同电弧电流、不同弧隙下接触材料烧蚀过程的变化规律;考虑浸铜碳材料的蒸发、升华,求解了材料表面的温度分布、熔池的形成情况、熔池内部的速度分布。仿真研究结果表明:铜锡材料温度升高的速度较慢,而浸铜碳材料温度迅速上升并发生相变形成烧蚀熔池。电弧电流越大,浸铜碳材料表面的烧蚀熔池域越大;弧间隙增加,浸铜碳材料表面烧蚀熔池半径变大。浸铜碳材料熔化、蒸发、升华后,材料表面形成了烧蚀熔池凹坑,表面最高温度在碳的升华温度附近波动,熔池内部液体的流动导致材料表面不光滑。

典型岩溶峰丛洼地坡面土壤水分空间变异性

采用网格法测量典型坡面上旱季(12月)和雨季(5月)的表层(0～5cm)土壤含水量,以地统计学方法分析其空间变异性,结果表明:(1)与单一土地利用坡面相比,人为扰动强、土地利用多样的岩溶峰丛坡地表层土壤含水量表现为坡上未被扰动的自然植被区明显高于坡下人为改造的区域;旱季时坡地林地表层土壤平均含水量(32.8%)明显高于位于坡下的梯田空闲地(24.2%)、梯田橘园(20.0%)、梯田菜园(22.0%)、坡地裸地(23.5%);雨季时,坡地裸地(30.2%)和梯田橘园(32.1%)有明显增大,梯田空闲地(17.8%)剧烈减小,坡地林地(32.2%)土壤含水量依然最高;(2)旱、雨季整个坡面上空间结构比分别为21.0%、8.7%,表现为雨季的空间相关性更好;旱、雨季表层土壤含水量变异系数分别为20.1%和31.7%,属中等程度变异;雨季表层土壤含水量的变程(77.5m)显著高于旱季(8.0m),雨季的土壤含水量具有较好的空间变异结构;(3)裸岩周围空间的土壤含水量随与裸岩的距离增大而减小,梯田石坎周围空间的土壤含水量随与梯田石坎的距离增大而递减。

基于广义S变换和奇异值分解的局放信号降噪优化方法

针对电缆终端局部放电现场检测时存在白噪声、周期性窄带干扰问题,提出一种基于广义S变换和奇异值分解的局放信号降噪方法。该方法首先通过广义S变换自适应获取窄带干扰个数并截取局放信号所在片段,然后利用改进的3谱线插值法对窄带干扰频率进行精确估计并构造引导信号加入原信号中,对该信号利用奇异值分解实现对混合噪声的抑制。通过对仿真、实测局放信号进行去噪,并与传统降噪方法进行对比分析。结果表明,该方法对于混合噪声干扰具有更优的抑制效果,能较好地还原局部放电信号。

基于莫尔偏折的低温等离子体气体温度参数研究

放电等离子体有着非常广泛的实际工程应用价值,其内部温度特性是表征等离子体性质的一个重要参数。为了探明大气压下放电等离子体的气体温度空间分布特性参数,搭建了一套基于莫尔偏折原理的光学测试系统,对铜电极下小电流(0.1A)放电产生的低温等离子体进行了诊断。首先利用傅里叶变换和Abel逆变换,根据莫尔条纹图像提取了等离子体折射率分布曲线。然后通过求解等离子体物理方程,建立等离子体折射率与温度之间的对应关系。最后通过将折射率反演变换,重建出距下电极不同位置的等离子体气体温度分布,研究并分析温度随位置变化的趋势及原因。结果表明:在同一径向位置上,等离子体中心处温度最高,并向两边迅速递减。不同径向位置下的中心处最高温度范围约为1 400~1 600K。在竖直方向上,随着距下电极位置的距离增加,等离子体气体温度分布和直径都略微增加。

皮氏蛾螺形态性状对体质量与软体部质量的相关性及通径分析

为明确中国北方沿海自然皮氏蛾螺Volutharpa ampullacea Perryi群体形态性状对两种质量性状(体质量和软体部质量)的影响,对自然环境下采集的100个皮氏蛾螺的8个形态性状(壳高X_(1)、壳宽X_(2)、壳口高X_(3)、壳口宽X_(4)、体螺层高X_(5)、体螺层宽X_(6)、螺旋部高X_(7)和螺旋部宽X_(8))和2个质量性状(体质量Y_(1)和软体部质量Y_(2))进行了测量,采用相关性分析、通径分析和多元回归分析等方法研究了中国黄海北部皮氏蛾螺形态性状对其质量性状的影响。结果表明:皮氏蛾螺各性状间均呈极显著相关(P<0.01),其中,壳宽对体质量的影响最大,而体螺层高则对软体部质量影响最大;经多元回归分析,剔除对体质量影响不显著的形态性状,建立了以体质量为因变量,以形态性状为自变量的最优回归方程Y_(1)=-51.102+0.819X_(5)+0.792X_(3)+0.757X_(2)+0.593X_(8)(R^(2)=0.786);剔除对软体部质量影响不显著的形态性状,建立了以软体部质量为因变量,以形态性状为自变量的最优回归方程Y_(2)=-50.078+0.934X_(5)+0.544X_(2)+0.628X_(3)+0.621X_(7)(R^(2)=0.789)。研究表明,在以体质量为选择目标进行皮氏蛾螺的亲本选择时,应首先以壳宽为首要选择的性状,同时加强壳口高的协同选择;而在以软体部质量为选择目标进行皮氏蛾螺亲本选择时,则应首先以体螺层高为首要选择的性状,同时加强壳口高的协同选择。

基于高光谱技术的绝缘子污秽含水量检测

绝缘子表面污秽受潮是导致闪络的关键因素之一,了解污秽的实时受潮情况对评估绝缘子绝缘状态具有重要意义。针对目前直接测量绝缘子表面污秽潮湿度存在困难的问题,提出使用无损、非接触的高光谱技术获取绝缘子表面污秽状态的实时图谱信息,进而定量检测污秽含水量的方法。首先利用高光谱成像仪对湿润的染污样本进行光谱采集(400~1 040 nm),并利用黑白校正和多元散射校正对采集到的光谱谱线进行预处理以去除噪声、散射等干扰,再采用连续投影算法数据进行降维,提取谱线的特征波段,最后分别针对全波段和特征波段建立反向传播神经网络预测模型,预测集均方根误差分别为0.110 1和0.0768。结果表明:高光谱技术可以用于非接触检测绝缘子表面污秽的含水量,并且特征波段建模的方法较全波段建模具有识别率高、计算量小的优势。将该方法用于自然积污绝缘子表面污秽含水量检测,结果准确,为绝缘子污秽度在线检测、污层电导测量以及闪络电压预测提供了新方法。

绝缘材料表面污秽颗粒积聚规律研究

绝缘材料表面污秽颗粒积聚规律的不同会引起绝缘材料表面闪络电压的不同,从而对输电线路的安全运行造成影响。为了研究材料表面污秽颗粒积聚规律,文中利用人工气雾室,通过改变电极两端电压及环境相对湿度,对硅橡胶和钢化玻璃两种绝缘片进行人工积污试验,分析了材料类型、环境湿度、施加电压对污秽颗粒积聚速率、颗粒粒径、积污量等的影响。结果表明材料、电场以及环境湿度对表面污秽颗粒积聚均有影响:环境湿度对于绝缘材料表面污秽颗粒积聚效应的影响主要在污秽粒径大小及积污总量上;而电场强度不仅对绝缘材料表面污秽颗粒的粒径大小及积污总量上有影响,而且在污秽颗粒积聚速率上也有影响。同时通过理论分析,发现湿度对材料表面积污的影响主要是由污秽颗粒表面水膜附着程度以及材料亲水性能决定,而电场材料对表面积污的影响主要由材料电荷存储能力、污秽颗粒极化作用和电凝并效应共同决定。

表面油污对老化硅橡胶外绝缘性能的影响

硅橡胶材料特有的憎水迁移性是复合电力设备能够防治污闪事故的重要原因,而油的存在会加重污秽积累。当套管漏油后,绝缘油会以油膜的形式覆盖在硅橡胶材料表面,污秽积累形成一层油泥,硅橡胶材料特有的憎水迁移性能会受到极大的影响,表面耐压值也会受到改变。为此,文中以套管用高温硫化硅橡胶(HTV)材料为研究对象,通过加速热老化得到老化试样,并通过人工涂抹含油污秽模拟漏油事故,分析表面油污对硅橡胶材料憎水迁移性能的影响;通过闪络试验,研究表面油污对硅橡胶污闪电压的影响。结果表明:热老化使HTV表面出现孔洞和沟壑,内部疏松,影响了小分子的迁移通道,稳态憎水性能变差;涂抹油污后,老化硅橡胶初始憎水性更高,稳态憎水性变差,其污闪电压随污秽度的增加而降低。

绝缘油对高温硫化硅橡胶电晕老化特性的影响

为了获取硅橡胶复合绝缘材料与油长期电晕老化等关键试验数据,研制长寿命、高可靠性的油浸式复合套管,对未吸油和吸油达到饱和的高温硫化硅橡胶进行电晕老化试验,研究不同老化程度下绝缘油对硅橡胶物理、化学以及电气性能的影响。首先,观察了不同老化阶段硅橡胶试样表面宏观形貌的变化,并采用扫描电镜对电晕老化后硅橡胶试样的表面微观形态进行分析;然后采用红外光谱仪分析了绝缘油渗入对硅橡胶电晕老化后内部化学结构的影响;最后通过试样表面的静态接触角和沿面闪络电压测试分析了绝缘油渗入对硅橡胶试样电晕老化后憎水性和沿面闪络特性的影响规律。结果表明:绝缘油的渗入会加速高温硫化硅橡胶的电晕老化过程,新生成的醛类和酸类化合物会加剧硅橡胶主链和侧链的断裂,使表面微观孔洞更加明显,导致憎水恢复性变差,闪络电压降低。

不同土地利用方式峰丛坡地土壤入渗特征及其模拟

喀斯特峰丛坡地的水土过程基础研究相对短缺,阻碍了相关土壤水文机理认识和适合该区模型的构建。为探明峰丛坡地上土壤入渗性能及变化过程,提出适合峰丛坡地的土壤入渗模型,通过室内一维垂直入渗试验,研究了峰丛坡地上不同土地利用方式土壤的初渗率、稳渗率及平均入渗率,并利用Horton,Philip,Kostiakov及经验通用模型拟合其入渗过程并进行评价。结果表明:(1)峰丛坡地上灌木林地的土壤砂粒含量约占50%以上,土壤渗透性能较强,而梯田旱地黏粒含量较高、有机质含量低,土壤渗透性能较差。(2)不同土地利用土壤前期入渗率均较高,为1.33～3.17cm/min,随后入渗速率急剧下降82.2%～96.2%,在20min左右达到稳定入渗率。灌木林地的前期入渗率下降幅度最大,而裸石地和梯田旱地相对缓慢。(3)Horton模型适宜于描述喀斯特峰丛坡地的土壤入渗过程,Horton模型的初始入渗率和稳定入渗率与实测值较为接近,而Kostiakov和Philip模型的拟合值与实测值存在差距。本研究为进一步认识峰丛坡地土壤水分入渗机理及构建入渗模型提供了理论依据。

污秽参数对硅橡胶材料放电特性的影响规律

基于人工污秽试验开展了污秽参数对硅橡胶材料放电特性影响规律的研究。首先,基于紫外脉冲原理搭建了放电紫外脉冲检测系统。在此基础上,研究了污秽程度与污秽分布对硅橡胶材料交/直流放电紫外脉冲与闪络特性的影响。结果表明:交/直流条件下,污秽程度越高,相同电压下硅橡胶材料的紫外脉冲数越多,闪络电压越低。硅橡胶材料的污层存在洁净干带时紫外脉冲数更多,更易发生闪络。在交流与直流条件下,洁净干带位置对硅橡胶材料放电特性的影响完全不同,在交流条件下,洁净干带位于高压端和低压端时,紫外脉冲数和闪络电压大致相同,洁净干带位于中间位置时紫外脉冲数最多,闪络电压最低;在直流条件下,洁净干带分别位于低压端、中间位置、高压端时,紫外脉冲数依次减少,闪络电压依次升高。相同电压下,中间单洁净干带样品比中间双洁净干带样品的紫外脉冲数更多,闪络电压更低。在不同污秽程度及污秽分布下,紫外脉冲数与闪络电压均具有较高的一致性,紫外脉冲法可用于检测硅橡胶材料的污秽状态。

列车运行工况对电力变压器直流偏磁影响的仿真分析

地铁中存在的杂散电流会对地表电位分布产生影响,而如果周边存在电力变压器时,变压器中流过的直流电流会造成变压器发生直流偏磁,然而,目前关于地铁地表电位分布对周边变压器直流偏磁影响研究较少,为此考虑了列车上下行4种不同运行状况,搭建地铁地表电位仿真模型,并计算相应情况下变压器励磁电流畸变率,得出上下行列车同时出站时,对变压器直流偏磁影响最严重的结论,为预防电力变压器发生直流偏磁提供理论依据。