考虑分段流变模式的深井井筒压力精确预测模型

超深井、特深井井筒温度和压力分布范围宽,钻井液流变性受超高温超高压影响显著,基于常规流变模式的井筒压力预测误差较大,文章通过开展温度为20~220℃、压力为0.1~200 MPa的水基钻井液和油基钻井液流变性测试实验,提出了不同温度和压力范围内的钻井液分段流变模式优选方法,建立了考虑多因素综合影响的钻井井筒压力精确预测模型。研究结果表明,随着温度和压力的变化,钻井液流变曲线的变化规律不一致,单一流变模式无法完全表征钻井液的流变特性;赫巴流变模式对100℃以下的水基钻井液和140℃以下的油基钻井液的流变性适用性更好,其他温度范围内罗斯流变模式的适用性更好;分段流变模式对井底压力的影响较为明显。将模型的计算结果与实测数据进行对比,发现井底压力预测误差在0.3 MPa以内,立管压力预测误差小于0.6 MPa;相对于油基钻井液,水基钻井液中的井筒压力预测误差更小。研究结果能够为超深井、特深井井筒压力精确预测奠定理论基础。

杂交粳稻茎秆力学性状与理化特征对抗倒伏能力的影响

倒伏严重影响着水稻的产量和品质,为探究田间自然栽培条件下杂交粳稻茎秆力学性状与理化特征对抗倒伏能力的影响,研究选取北方地区生产上主要推广的弯曲穗型杂交粳稻品种辽优2006(LY2006)、辽优5218(LY5218)、辽优5273(LY5273)为供试对象,易倒伏常规粳稻品种农林313(NL313(CK))为对照,测量其农艺性状和微观组织构成等理化指标,并通过弯曲试验及拉伸试验,测定其茎秆最大抗折力、断裂弯矩、抗弯截面系数、单茎自重质量矩、弯曲强度、杨氏弹性模量、惯性矩等力学指标,并研究测量的理化指标及力学指标与倒伏指数之间的相关关系。结果表明:供试对象的倒伏指数和对照之间存在极显著差异(P<0.01),供试对象抗倒伏性显著高于对照。供试对象和对照在株高、基部节间长度、组织构成等理化指标及力学指标间均存在极显著差异(P<0.01),供试对象的株高、单穗鲜质量均大于对照,因此,在相同的栽培条件下,并不是株高越矮、穗越轻,抗倒伏能力就越强。缩短基部节间长度、延长叶鞘长度、提高组织厚度及维管束面积、增加纤维素、木质素及钾元素含量等均能有效提升水稻植株的抗倒伏能力。研究还发现,水稻植株的抗倒伏能力与其茎秆最大抗折力、断裂弯矩、抗弯截面系数、弯曲强度、杨氏弹性模量之间存在极显著正相关(P<0.01),与单茎自重质量矩、惯性矩之间存在极显著负相关(P<0.01),选取其作为水稻植株抗倒伏能力的参考指标是可行的。研究结果可为北方杂交粳稻抗倒伏品种选育、改良及抗倒伏农艺性状调控提供综合的数据支持和理论支撑。

烟囱支架技术治疗近肾腹主动脉瘤的疗效

目的探讨烟囱支架技术治疗近肾腹主动脉瘤(AAA)的近期疗效。方法收集2011年1月至2017年12月于深圳市第二人民医院(深圳大学第一附属医院)及上海长海医院(海军医科大学第一附属医院)接受烟囱支架技术治疗的20例近肾AAA患者的临床资料,术后3个月、6个月及1年通过腹主动脉超声及主动脉计算机断层扫描血管成像(CTA)观察瘤腔内有无活动性血流信号,并测量瘤体大小。结果20例近肾AAA患者烟囱支架技术成功率为100%,术中造影支架内血流通畅,手术前后肌酐水平比较,差异无统计学意义(P﹥0.05)。4例患者术中出现Ⅰ型内漏,2例患者出现Ⅱ型内漏,1例患者出现Ⅲ型内漏。随访(13.6±6.2)个月,6例患者随访时内漏消失,其他患者无新发内漏出现,肾动脉支架通畅率100%;随访期间1例患者于家中死亡,可能与内漏导致腹主动脉瘤破裂有关。结论烟囱支架技术治疗近肾腹主动脉瘤疗效安全可靠,性价比较高,较适用于高龄、急诊及经济状况一般患者。

绿色视角下的高铁站房腔体植入策略与模拟验证研究

由于体量和形式的特殊性,高铁站房的舒适度问题比一般建筑更为突出,以绿色视角审视其设计具有较大的优化潜力。近年来建筑学界对腔体的关注增多,而高铁站房方案设计中针对性地设置腔体、操作方法等方面的研究尚显不足。立足于方案设计阶段,针对空间特征与现存问题,从宏观层面上构建了对候车环境品质多重导控的腔体层级,探讨了“结构腔”、“功能腔”和“绿景腔”三类腔体的植入方式。构建典型模型并生成研究方案用于量化研究。通过性能模拟技术,验证了腔体植入对室内气流、采光质量有显著提升的效果。腔体植入策略打破了当前高铁站房固定的空间模式,为我国高铁站房的绿色创新提供参考,在实践中具有广泛的应用价值。

全院一体化重症监护管理信息系统的构建与应用

目的探讨以患者为中心的医院一体化重症监护管理信息系统的构建与应用成效。方法通过JH Framework框架搭建应用程序,采用Widget-Canvas封装功能,通过ClickOnce技术更新部署,实现监护仪、呼吸机等生命支持设备体征数据的自动采集、传输、存储、分析,实现重症患者一体化管理。结果系统应用后,重症医学科医嘱执行规范率提升至99.90%,呼吸与危重症医学科提升至99.50%(P<0.05);呼吸与危重症医学科护理文书书写合格率由98.18%上升至99.71%(P<0.05);重症医学科不良事件发生率由1.80%下降至0.56%,呼吸与危重症医学科不良事件发生率由0.32%下降至0.15%。结论该系统可以减轻医护人员手工录入、转抄工作量,降低不良事件发生率,有效规范重症电子病历文书,提高患者生命支持设备数据利用率,提升重症监护一体化和数字化管理水平。

超深井自动控制压井室内物理模拟试验及结果分析

现有超深井溢流压井技术依靠手动控制节流管汇,响应速度慢,井筒压力波动大,容易引发二次溢流、漏失等复杂情况,而自动控制压井技术可实现钻井时溢流压井作业稳定控制。为此,设计了比例–积分–微分(PID)与位移双层协同反馈的自动控制方法,开发了超深井自动控制压井系统,建立了自动控制压井物理模拟试验装置,开展了恒定目标压力、连续变化目标压力、压力突变干扰等条件下的自动控制压井试验。试验结果表明,自动控制压井系统能够在30 s左右完成节流阀开度的调节,节流压力波动范围小于0.02 MPa,与手动控制压井相比,自动控制压井系统具有良好的稳定性、准确性、反应速度和抗干扰能力。研究结果为超深井复杂地层安全压井提供了理论依据。

黑果枸杞栽培株行距研究

为确定黑果枸杞栽植的株行距,以黑果枸杞为试验材料,采用实生苗进行田间栽植,分别设置3个不同株距1、1.2、1.5 m,以及3个栽植株行距1.5 m×2 m、1.5 m×3 m和2 m×2.5 m,通过测定株高、冠幅、分枝数、侧枝数、侧枝长、尖削度、坐果率、果实参数、产量等,比较不同株距和栽植株行距对黑果枸杞生长发育及果实表型性状的影响。结果表明,黑果枸杞人工栽培的合适株距为1.5 m,行距2~3 m,在保持单株占地面积相近的情况下,可根据需要适当地调整株行距;栽植株行距为1.5 m×3 m时,果型变异小,果实纵径、横径、果型指数等表型特征较稳定。以期为人工栽培管理提供技术参考。

人类文明新形态的多维论析

人类文明新形态是中国共产党团结带领中国人民的伟大创造。党的二十大从中国式现代化本质要求的高度提出要不断丰富和发展人类文明新形态。在理论逻辑上,人类文明新形态是传承创新马克思主义人类文明理论的最新成果;在历史逻辑上,人类文明新形态是中华文明、世界社会主义文明和中国特色社会主义文明发展的时代必然;在现实逻辑上,人类文明新形态是中国特色社会主义现代化实践的伟大成就;在发展逻辑上,人类文明新形态指明了当今世界社会主义和广大发展中国家走向现代文明的新道路。整体而言,人类文明新形态的内在逻辑标注了其合规律性与合目的性的统一,奠定了其科学性与可能性的坚实基础,对推动人类文明迈向更高发展阶段具有重要价值。

城市社区养老设施需求识别与空间配置模式——以天津市中心城区为例

在完善城市公共服务设施背景下,标准化配置的社区养老设施往往忽略了供需的精准匹配。立足于供需视角,聚焦不同人群特征对需求进行差异化探讨,运用安德森模型和Kano模型展开调研,判断被测群体需求层次和需求程度,通过需求影响因素的相关性分析和基于需求层次的聚类分析划分人群特征,提取典型群体,分析需求情况。结果表明,人群特征差异和功能空间差异均对需求有显著影响。基于此,分别建立了整体人群和典型人群功能空间配置模型,提出功能独立型社区养老设施配置模式,给出了一套可精准识别需求并合理配置功能空间的方法,为未来社区养老设施设计提供参考。

基于^(18)F-FDG PET及主观认知下降问卷-9诊断主观认知下降

目的观察基于^(18)F-FDG PET及主观认知下降问卷-9(SCD-Q9)诊断主观认知下降(SCD)的价值。方法回顾性分析50例SCD患者(SCD组)及49名健康人(对照组)头颅^(18)F-FDG PET及主观认知下降问卷-9(SCD-Q9)评估结果;对PET图像行全脑体素定量分析,以脑桥为参考计算标准摄取值比值(SUVR),观察SCD组葡萄糖代谢模式,分析SCD组SUVR减低脑区,评估SUVR减低联合SCD-Q9诊断SCD的价值。结果相比对照组,SCD组左内侧额上回及右侧额上回SUVR显著减低、左侧距状回SUVR显著升高(GRF校正,体素水平P均<0.01,团簇水平P均<0.05)。以左内侧额上回+右侧额上回SUVR联合诊断SCD的敏感度、特异度及曲线下面积(AUC)分别为54.00%、77.60%及0.660,进一步联合SCD-Q9分别为86.00%、75.50%及0.840,其间AUC差异有统计学意义(P<0.05)。结论^(18)F-FDG PET脑代谢显像可显示SCD脑代谢异常模式;联合SCD-Q9有助于诊断SCD。

控压固井注入阶段流体密度和流变性分段预测方法

为解决控压固井注入阶段入井流体密度及流变性预测难的问题,设计了流体密度和流变性测量试验,基于试验结果优选了流变模式,建立了考虑不同流体性能差异的温压耦合模型,提出了流体密度和流变参数的分段预测方法。以川北地区X井为例进行了模拟计算,模拟结果表明:采用分段方法可将赫巴模式、四参数模式等多种流变模式作为优选对象,能更精确地描述流体的流变性;控压固井注入阶段采用常规计算方法,井口回压值偏低,大大增加了地层气侵风险,且不同方法预测的环空温度场相差不大;温度和压力的耦合作用对于流体密度和流变性及其变化规律的影响较大,也会对环空浆柱结构的设计及固井施工效果产生重要影响。研究结果为控压固井设计施工提供了理论依据。

控压固井注入阶段井筒压力预测模型

控压固井技术在应对窄密度窗口地层固井难题时具有显著优势,但目前对注入阶段井筒压力的预测模型研究较少。结合控压固井的工艺流程,将注入阶段分为4个环节。基于流变学理论、井筒传热学理论和压力场理论,考虑注入阶段多流体间流变性能的差异,建立了温度-压力-流体性能参数耦合模型,并采用四循环迭代方法进行求解。以X井的控压固井参数为例进行了模拟计算,预测结果误差较小。对控压期间井筒的温度场、压力场和环空ECD进行了分析,研究结果表明,温度场在不同时间段对井口回压的影响规律不同,当环空流体结构为多液柱结构时,井口回压对温度的敏感性较小;井筒压力变化规律受流体位置的分布影响较大;在其他条件不变的情况下,提高注入排量会增加作业密度窗口,但环空最大ECD基本不变。根据研究结果提出了对应的改进思路,以便对控压参数进行更好地设计。

基于机器学习的黑龙江省强降水致灾预估方法研究

采用黑龙江省1984—2019年各县强降水灾情资料和逐日降水资料,以逻辑回归和长短时记忆网络模型为基础,建立了黑龙江全省、大兴安岭、小兴安岭、松嫩平原、三江平原和东南半山区的强降水致灾与否二分类预估模型。通过机器学习,得到黑龙江省以及5个地区判断强降水致灾与否的最佳观测天数在4~6 d、最佳的日降水量阈值为16~20 mm。比较全连接逻辑回归模型、优先考虑日期的部分连接逻辑回归模型D、优先考虑站点的部分连接逻辑回归模型S和长短时记忆网络LSTM模型等四个模型的表现,前三种逻辑回归模型表现差距不大,相对表现最好的全连接模型,其在大部地区所表现的准确率、精确率、召回率和F1分数均在0.7以上,而LSTM模型只在大兴安岭表现更好一些。

基于RESYS程序的TOPAZ-Ⅱ反应堆系统模拟

本文使用C++语言开发了面向先进核反应堆的通用反应堆系统分析程序RESYS,在该程序的基础上建立了热离子核反应堆电源TOPAZ-Ⅱ的模型,并对其启动瞬态和稳态工况进行了模拟。建立的TOPAZ-Ⅱ反应堆系统模型包括反应堆堆芯热工模型、热离子静态热电转换系统模型、热排放辐射散热器模型。铯热离子转换器电流密度使用Rasor模型,并使用6组缓发中子点堆动力学模型计算反应堆堆芯裂变功率随时间的变化,考虑各结构部件对反应性的影响。计算得到的稳态电功率输出与TITAM程序的计算结果较为一致,反应堆系统热电转换效率为5.04%。计算结果验证了所开发的RESYS程序以及建立的TOPAZ-Ⅱ系统模型的正确性。

PET/MRI海马纹理特征诊断阿尔茨海默病与遗忘型轻度认知障碍

目的观察PET/MRI海马纹理特征诊断阿尔茨海默病(AD)及遗忘型轻度认知障碍(aMCI)的价值。方法回顾性分析55例AD(AD组)、60例aMCI患者(aMCI组)及55名健康受试者(HC组),按7∶3比例随机分为训练集与测试集,行一体化PET/MRI,获取3D T1WI和^(18)F-FDG PET图;对训练集提取双侧海马ROI纹理特征,分别以逻辑回归(LR)、支持向量机(SVM)及随机森林(RF)算法建立3D T1WI模型、^(18)F-FDG PET模型及联合模型,以受试者工作特征曲线评估各模型诊断AD与aMCI的效能。结果小波特征在可用于诊断AD与aMCI的最优海马纹理特征中占比最高。基于各算法的联合模型诊断测试集AD的曲线下面积(AUC)均最高(0.996、0.993、0.991),^(18)F-FDG PET模型次之(0.941、0.941、0.967)而3D T1WI模型最低(0.801、0.801、0.750)。基于LR、RF算法的联合模型诊断测试集aMCI的AUC最高(0.967、0.992),^(18)F-FDG PET模型次之(0.951、0.971),3D T1WI模型最低(0.833、0.824)。基于SVM算法的联合模型与^(18)F-FDG PET模型诊断测试集aMCI的AUC相同(0.951)并均高于3D T1WI模型(0.833)。结论PET/MRI海马纹理分析有助于诊断AD及aMCI;多模态联合诊断优于单模态,且具有良好稳定性。

零知识证明硬件加速研究综述

零知识证明(zeroknowledge proofs,ZKP)是一种允许证明者向验证者证明某一陈述正确性而无需泄露任何其他信息的密码学协议.主要介绍了零知识证明的加速研究,尤其关注了基于二次算术程序(QAP quadratic arithmetic program)和内积证明(inner product argument,IPA)的ZKP.研究表明,零知识证明的计算效率可以通过硬件加速技术显著提高,包括使用GPU,ASIC,FPGA等.首先介绍了零知识证明的定义与分类及目前零知识证明应用所遇到的困难.其次详细讨论了不同硬件系统的加速方法、实现原理及其相对于传统CPU的性能提升.例如,cuZK和GZKP利用GPU实现了多标量乘法(multiscalar multiplication,MSM)和数论变换(number theoretic transform,NTT),而PipeZK,PipeMSM,BSTMSM则通过ASIC和FPGA加速这些计算过程.此外,也提到了零知识证明在区块链中隐藏交易细节等方面的应用案例,如ZCash的隐秘交易.最后,提出了未来研究的方向,包括加速更多类型的ZKP和将硬件加速应用到实际的应用场景中,以解决效率低下问题,推动零知识证明技术的广泛应用.

氮肥减施对玉米间作箭筈豌豆种间关系及产量的影响

通过探究氮肥减施对玉米间作箭筈豌豆种间关系的影响,为进一步发挥禾豆间作优势提供理论依据。2017年在甘肃省武威市甘肃农业大学绿洲农业综合试验站进行试验,以玉米、箭筈豌豆为试验对象,设单作箭筈豌豆(V)、单作玉米(M)、玉米间作箭筈豌豆(M/V)3个种植模式和不施氮(N0,0 kg·hm^(-2))、减量施氮(N1,240 kg·hm^(-2))、传统施氮(N2,300 kg·hm^(-2))3个施氮水平,探究河西绿洲灌区减量施氮对玉米间作箭筈豌豆种间关系及产量的影响。结果表明,箭筈豌豆干物质积累量间作较单作增加43.0%,减量施氮比传统施氮增加10.9%;玉米干物质积累量间作较单作增加26.7%,减量施氮比传统施氮增加8.5%;共生期内箭筈豌豆相对于玉米的竞争比率始终大于1,表明箭筈豌豆的种间竞争力强于玉米,且减量施氮能增强种间竞争;箭筈豌豆收获后间作和单作玉米生长速率比在不同施氮水平下均大于1,表明间作玉米有明显的恢复效应。箭筈豌豆产量间作较单作增加37.7%,减量施氮与传统施氮无显著差异;玉米产量间作较单作增加3.4%,且间作模式下减量施氮比传统施氮增加4.0%;各间作处理土地当量比无显著差异且均大于1,说明具有增产优势。因此,玉米间作箭筈豌豆氮肥减施20%可通过调控种间关系进一步挖掘间作增产潜力,是绿洲灌区玉米生产的可行措施。

隐私计算环境下深度学习的GPU加速技术综述

随着深度学习技术的不断发展,神经网络模型的训练时间越来越长,使用GPU计算对神经网络训练进行加速便成为一项关键技术.此外,数据隐私的重要性也推动了隐私计算技术的发展.首先介绍了深度学习、GPU计算的概念以及安全多方计算、同态加密2种隐私计算技术,而后探讨了明文环境与隐私计算环境下深度学习的GPU加速技术.在明文环境下,介绍了数据并行和模型并行2种基本的深度学习并行训练模式,分析了重计算和显存交换2种不同的内存优化技术,并介绍了分布式神经网络训练过程中的梯度压缩技术.介绍了在隐私计算环境下安全多方计算和同态加密2种不同隐私计算场景下的深度学习GPU加速技术.简要分析了2种环境下GPU加速深度学习方法的异同.

井下双梯度控压钻井井筒多相流动规律

在陆上井下双梯度控压钻井过程中气侵是面临的主要挑战之一。研究气侵过程中,井筒气-液两相流动规律对气侵检测与处理具有重要意义。因此,文中基于钻井液、气体和空心球的质量、动量和能量守恒方程,考虑变梯度参数引起的环空变质量流动和井筒多相流行为,建立了井下双梯度控压钻井气侵条件下的全瞬态气-液两相流新模型,并利用该模型分析了井下双梯度控压钻井气侵过程中井筒内的气-液两相流动规律。模拟结果表明:变梯度参数不仅会改变气相体积分数和当量循环密度(ECD),而且能够影响气侵演变规律;井下双梯度控压钻井环空ECD整体上近似呈“折线形”分布,能够更好地适应深层超深层的窄安全密度窗口;将空心球比例、旋流分离器位置和分离效率相结合,能够灵活地调整环空ECD分布。该研究对使用井下双梯度控压钻井解决陆上窄安全密度窗口地层的钻井难题具有重要的理论和工程意义。

甬江流域氮素收支估算及驱动因素分析

近年来,大量农业氮肥施用、化石燃料使用等人为活动的扰动增加了生态系统的氮输入,导致河流硝酸盐超标、湖库与近岸海域富营养化和土壤酸化等环境问题。长江口-杭州湾是我国近岸海域劣四类水质分布的主要区域,甬江作为汇入杭州湾的重要河流之一,近年来其入海断面总氮浓度和氮通量反弹明显,开展甬江流域的氮收支估算是开展流域氮污染治理与管控、改善近岸海域水质的重要前提。本文利用2021年甬江流域的基本统计数据和相关参数对该区域氮的收支进行估算,阐明了氮收支的主要驱动因素及其对环境的影响。结果表明:2021年甬江流域氮输入量为5.1×10^(4 )t;氮盈余量高达2.17×10^(4) t,占氮输入量的42.56%;流域氮负荷[172.56 kg/(hm^(2)·a)]和陆地氮通量[105.8 kg/(hm^(2)·a)]均高于全国平均水平。氮输入源主要包括人畜排泄、化学氮肥、大气沉降,占比依次为39.11%、26.33%、20.91%;氮输出中,有48%被作物收获带走,有26.98%通过反硝化、氮挥发进入大气,有21.47%以径流的形式进入水环境;从空间分布上,鄞州、镇海等地区面临较为严峻的氮污染潜势。冗余分析(RDA)显示,人口密度、人口数量、农作物种植面积、畜禽数量以及与人类活动有关的工业企业总产值、城镇化程度和GDP是甬江流域氮盈余、氮负荷以及陆地氮通量的主要驱动因素。鉴于甬江流域显著的氮盈余状况,建议采用氮素源头减排治理管控措施以消除氮素盈余对甬江流域氮平衡造成的负面影响。甬江流域氮收支平衡估算可为合理制定氮污染治理管控措施,科学调控流域氮收支和改善近岸海域水环境质量提供科学依据和支撑。