基于DMAP/D/1模型的PROFIBUS总线性能指标分析

根据PROFIBUS令牌总线协议原理,利用离散时间休假排队理论,建立了一个具有时间限量DMAP/D/1休假排队模型,使用嵌入Markov链方法分析该模型,求出报文平均响应时间的数学表达式,分析了平均信息时延、信道利用率、轮询列表完成率等性能指标,给出了仿真结果,为分析和优化令牌总线协议提供了理论依据。

胃癌模型大鼠胃黏膜组织Cyclin D1、c-Myc、CKIT的表达意义及其与胃癌病变程度的相关性

目的探讨胃癌模型大鼠胃黏膜组织细胞周期蛋白D1(cyclinD1)、c-Myc、CKIT的表达意义及其与胃癌病变程度的相关性。方法选择48只健康成年雌性大鼠,按照随机数字表法将其分为对照组、研究1组、研究2组、研究3组,每组各12只。研究1组、研究2组、研究3组均制备成胃癌模型。对照组给予等量0.9%氯化钠溶液,第24周处死取材;研究1组、研究2组、研究3组制备成胃癌大鼠后分别于第8、16、24周取材。分析各组大鼠一般情况及胃黏膜组织病理切片,采用蛋白质印迹法检测胃黏膜组织Cyclin D1、c-Myc、CKIT蛋白的表达,采用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)法测定胃黏膜组织Cyclin D1、c-Myc、CKIT mRNA的表达,采用Spearman分析法测定胃黏膜组织Cyclin D1、c-Myc、CKIT表达与胃癌病变程度相关性。结果对照组大鼠胃黏膜完整正常,外膜层、肌层、黏膜下层、黏膜层等结构清晰,且无炎症细胞浸润;研究1组大鼠胃黏膜组织与对照组大鼠接近,不存在炎症细胞,且黏膜腺体结构基本正常;研究2组大鼠胃黏膜组织存在破损,细胞核变大,基底部部分腺体细胞形态异常,存在轻度异型性,为早期胃癌;研究3组大鼠胃黏膜组织增加破损,核质比变大,细胞形态不规则,部分腺体存在扩张,黏膜下层及肌层存在炎症细胞浸润,为胃癌进展期。研究1组、研究2组、研究3组胃黏膜组织Cyclin D1、c-Myc、CKIT蛋白均呈显著高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05),胃黏膜组织Cyclin D1、c-Myc、CKIT蛋白在研究1组、研究2组、研究3组中逐渐升高趋势。研究1组、研究2组、研究3组胃黏膜组织Cyclin D1、c-Myc、CKIT mRNA均呈显著高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05),胃黏膜组织Cyclin D1、c-Myc、CKIT mRNA在研究1组、研究2组、研究3组中逐渐升高趋势。采用Spearman相关性结果分析显示,胃黏膜组织Cyclin D1、c-Myc、CKIT表达与胃癌病变程度呈正相关(r=0.382、0.781、0.993,均P<0.001)。结论胃癌模型大鼠胃黏膜组织Cyclin D1、c-Myc、CKIT呈高表达,其与胃癌病变程度密切相关。

基于HYDRUS-1D模型的水库近坝区土壤水分动态模拟

为探究五强溪水库近坝区土壤水分动态变化规律,以研究区内土壤墒情站为研究对象,利用实测逐日降雨与逐日蒸发数据驱动HYDRUS-1D模型反演土壤水力特性参数,分别在深度为10、20、40 cm观察点处进行土壤水分动态模拟,探讨研究区土壤水分动态变化规律及模型的应用效果。结果表明:不同观察点土壤水分模拟值与实测值的决定系数平均值为0.74,纳什效率系数平均值为0.71,均方根误差在0.011~0.035 cm^(3)/cm^(3)之间;0~10 cm深度的土壤水分对降雨和蒸发的响应最灵敏,波动最大;在水库主汛期(4—6月份)土壤水分变化平稳,且保持在较高的水平;研究期内7—12月份土壤水分在较大降雨情况下出现短暂饱和,土壤干湿变化明显,模拟值与实测值吻合度较高;整体上,HYDRUS-1D模型在研究区土壤水分动态模拟中具有较高的精度,可为研究区土壤水分估计及其动态变化规律研究提供有效方法。

基于集合卡尔曼滤波同化方法和HYDRUS-1D模型的土壤水分模拟

研究建立了一个基于集合卡尔曼滤波方法和HYDRUS-1D模型相结合的数据同化方案,利用2021年4月26日—10月5日内蒙古巴彦淖尔五原站0~80 cm的土壤水分观测数据进行模拟验证,以提高土壤水分的模拟精度。结果表明:(1)集合数大小和观测误差的选取对同化系统性能有较大影响。集合数在100以上,土壤含水量的同化精度不再有明显提高。观测误差越小土壤水分模拟精度越高,因此观测误差为0.025时的同化精度最高。(2)数据同化后,各层土壤水分模拟精度较同化前均有明显提高,各层土壤水分同化值与观测值间的相对误差、均方根误差、平均绝对误差分别减少至0.025~0.063、0.01~0.017 cm^(3)·cm^(-3)、0.008~0.016 cm^(3)·cm^(-3)。证明数据同化方法能够有效改善土壤水分模拟效果。(3)0~20 cm土壤水分同化效果最好,20~40 cm次之,40~80 cm土壤水分同化效果较差。模拟精度分析值优于同化预报值,同化预报值优于HYDRUS-1D预报值。

基于Hydrus-1D模型的淮北平原冬小麦地潜水蒸发规律

选取淮北平原五道沟水文水资源实验站作为研究区,评价Hydrus-1D模型在淮北平原冬小麦地潜水蒸发过程模拟的适用性,并探讨不同降水条件下冬小麦各生育期潜水蒸发规律。结果表明,基于Hydrus-1D模型模拟的潜水蒸发过程与基于水量平衡和Bouchet互补关系理论的潜水蒸发变化过程基本一致,相关系数为0.82、绝对误差为0.04 mm/d、相对误差为12.4%;冬小麦生育期潜水蒸发量受降水条件影响,当降水量偏多时,潜水蒸发总量较大;从冬小麦各生育期的潜水蒸发量来看,灌浆期-成熟期>抽穗期-灌浆期>拔节期-抽穗期>返青期-拔节期。研究结果可为制定淮北平原合理灌溉制度提供理论依据。

KdV方程的格子Boltzmann模型求解

浅水波模型被广泛地用于模拟水波传播的动力学行为。很多问题,如强非线性问题、非平衡问题、实际应用中发生的问题等,使得传统的理论研究手段通常无能为力。文章首先给出了格子Boltzmann方法(LBM)的基本理论,然后利用经典的一维五速度(D1Q5)的离散速度模型,给出Korteweg-de Vries(KdV)方程中含有修正项的格子Boltzmann(LB)模型推导公式,最后进行数值模拟,将KdV方程的精确解和模拟解进行比较,然后验证修正模型的精确性。实验结果表明,用格子Boltzmann方法对KdV方程进行求解,其模拟解和精确解吻合度较高。

基于HYDRUS-1D模拟的某化工项目废水污染物在土壤中的迁移预测

本研究选取了某地区化工项目废水中具有代表性的污染物——甲苯,作为模拟溶质进行分析。利用HYDRUS-1D软件,结合该项目厂区土壤的实际物理和化学性质,我们构建了一个精确的一维非饱和数值模型。在设定了基准模拟情景之后,通过系统地对VG模型中的关键参数(包括残余含水率θr、进气值倒数α、饱和导水率Ks、饱和含水率θs以及孔隙大小分布指数n)进行了上下5%和10%的扰动处理。这些参数扰动旨在模拟实际环境中可能存在的土壤性质微小变化,并探究这些变化对溶质运移的具体影响。通过将不同参数扰动后的模型参数集代入HYDRUS-1D进行模拟运算,得到了多个情景下甲苯溶质浓度随土壤深度变化的数据。这些数据揭示了在不同参数扰动下,甲苯在土壤中运移受到的影响不大,甲苯的浓度在土壤垂直方向上随着土层的深入而逐步递减。

HYDRUS-1D模型对河套灌区不同灌施情景下氮素迁移的模拟

选取河套灌区五原建丰的典型土壤,应用HYDRUS-1D模型对不同灌溉强度、不同表施浓度以及将表施改为灌施3类情景下土壤氮元素的迁移进行了动态模拟,研究了灌溉和施肥对河套灌区典型区域土壤氮元素迁移的影响.结果表明,灌水强度小于0.10 cm.h-1时,铵态氮与硝态氮累积流出通量变化极为缓慢;强度大于0.14 cm.h-1时,累积流出通量急剧攀升,表明氮元素大量向土层深层流失.铵态氮表施浓度的变化对氮素的迁移几乎没有影响.保持相同的施肥量,灌施情景对铵态氮迁移几乎无影响,但表施换为灌施后硝态氮下渗浓度增加47%,更易于向深层渗漏.

Hydrus-1D模型在田间水循环规律分析中的应用及改进

为分析农田水分运移规律,以华北平原位山引黄灌区典型田间为研究对象,应用Hydrus-1D模型连续模拟了2006-2009年的田间水分运移过程。对模型中表面阻抗的计算方法进行了改进,从而改善了蒸散发的模拟结果,与涡度相关系统的实测蒸散发数据对比表明了改进的合理性。对蒸散发的分析表明,对于种植季节性作物的农田,叶面积指数(leafarea index,LAI)是影响蒸散发季节变化过程的重要因素,而气象条件主要决定其在较短时间尺度(如一周)内的波动。与时域反射仪(time domain reflectometry,TDR)实测土壤含水率的对比表明,模型对土壤含水率的模拟精度较高。水量平衡分析结果表明,降雨和灌溉的80%由蒸散发消耗,在汛期农田通过排水发生田间渗漏损失。

应用HYDRUS-1D模型模拟农田土壤水渗漏及硝态氮淋失特征

在定位试验基础上,应用HYDRUS-1D模型对黄淮海平原典型土壤(黄潮土)中土壤水渗漏及硝态氮淋失动态进行了模拟分析。结果表明:在传统水氮管理模式下,黄潮土2m土体深处的土壤水渗漏和硝态氮淋失非常严重,2个轮作期内,土壤水渗漏总量占地表总入水量的23.7%,硝态氮淋失总量占总输入N量的15.9%,冬小麦生长季的硝态氮淋失量大于夏玉米生长季;改良灌溉和改良施肥模式下产生的硝态氮淋失量比传统灌溉和传统施肥模式减少74.7%,节约灌溉水211.5mm、节省施N423.5kg·hm-2。

基于Hydrus-1D模型的大安灌区旱田灌溉入渗补给研究

以吉林省大安灌区为研究对象,在野外调查和资料收集的基础上,借助Hydrus-1D模型,模拟分析了旱田(玉米地)灌溉条件下地下水入渗补给过程。结果表明:模拟期间蒸散发动态变化较大,蒸腾量约为蒸发量的2.18倍,玉米生育期内,土壤水分蒸腾损失约占蒸散发消耗的79.74%,蒸散发在作物生长旺季以蒸腾为主,其它时段则以蒸发为主;旱田灌溉条件下,降水灌溉大量入渗形成土壤水,土壤水与地下水发生双向的、动态的水量频繁交换,模拟中地下水入渗补给量约为33.63 mm,入渗比为5.21%,其与研究区细密的包气带介质岩性有关。研究成果可为进一步开展旱田灌溉合理方案的制定提供科学依据。

应用HYDRUS-1D模型模拟分析PFCs在土壤中的迁移特征

为探明全氟化合物(PFCs)在土壤中的迁移转化规律,为PFCs地下水污染防治提供依据,以全氟丁酸(PFBA)、全氟己酸(PFHxA)、全氟庚酸(PFHpA)、全氟辛酸(PFOA)、全氟壬酸(PFNA)和全氟辛基磺酸(PFOS)等6种PFCs作为研究对象,在室内设置一维土柱实验模拟PFCs在土壤中的迁移过程,采用Hydrus-1D模型建立土壤水流和溶质运移数值模型,对PFCs在土柱中的迁移过程进行模拟,将模拟结果同实验结果进行比较,模型模拟值与实验实测值吻合得较好。采用单因素局部扰动分析方法,分别对HYDRUS-1D模型中入渗水量、土壤容重、纵向弥散度和PFCs在土壤介质中的吸附系数等参数进行扰动,并与参数原值结果进行比较,计算敏感系数,结果表明入渗水量、土壤容重和吸附系数是影响PFCs在土壤中迁移的主要因素。

应用HYDRUS-1D模型评价土壤水资源量

利用焉耆盆地典型试验区观测资料,以土壤水动力学原理为基础,建立起浅埋区(埋深≤2m)植被覆盖条件下田间土壤水分数学模型,对典型试验区土壤水资源量补给项、排泄项和消耗项进行计算与评价,评价结果表明:地下水资源和土壤水资源转化十分频繁,水量交换是双向的、动态的;在浅埋区土壤水库调蓄能力较弱,造成部分灌溉水的渗漏。

基于HYDRUS-1D模型的华北低平原区不同微咸水利用模式下土壤水盐运移的模拟

华北低平原区深层地下水的不断超采不仅造成淡水资源的枯竭,还引发了地面沉降、土壤盐渍化等一系列生态环境问题。微咸水在农业上的利用已成为缓解水资源危机的研究重点。为了研究不同咸水灌溉模式的可持续性,本文以华北低平原区的河北省南皮县为例,利用Hydrus-1D模型,基于8种不同微咸水灌溉方案,模拟2008—2013年6年冬小麦-夏玉米轮作制度下,2 m土体水盐通量变化。模拟结果表明,土体剖面盐分积盐区主要集中在下层土壤(100~200 cm);上层土壤(0~100 cm)溶液盐分浓度大部分时间保持在2 g·L^(-1)左右,能保证作物正常生长;但土壤剖面盐分浓度在冬小麦灌浆末期出现峰值且随灌水盐分浓度增加而逐渐升高。土体盐分充分淋洗的关键在于降雨强度,7月份降雨强度是土体脱盐与否的主要影响因素;同时,在丰水年型夏玉米播种后结合出苗水适当灌溉洗盐对土体达到有效脱盐起到重要作用。本文通过综合分析水文年型、土壤剖面盐分的动态分布特征以及结合夏玉米出苗水的洗盐淡水用量3方面因素对土壤盐分迁移的影响,提出华北低平原区两种适宜的微咸水灌溉制度:(1)冬前浇灌小于2 g·L^(-1)的冬小麦越冬水,春后在冬小麦拔节期浇灌一次2~4 g·L^(-1)微咸水;(2)冬前不灌越冬水,春后分别在冬小麦拔节期和灌浆期浇灌2 g·L^(-1)微咸水。两种灌溉制度年均结合夏玉米出苗水的洗盐淡水用量和总耗水量分别为60~70 mm和250~260 mm。本文结果旨在为华北低平原区微咸水利用的节水潜力及其可持续性提供理论指导。

脑胶质瘤动物的模型建立及cyclin D1表达的观察

目的 :建立类似人脑胶质瘤动物模型 ,观察cyclinD1在肿瘤组织中的表达 .方法 :借助动物立体定向仪 ,将体外培养大鼠C6胶质瘤细胞接种于Wistar大鼠左侧尾状核区 .接种后观察实验大鼠生存状态 ,分别于接种后 7,1 5d进行MRI检查 .对每例荷瘤鼠死后进行解剖 ,行组织病理学和GFAP免疫组化检查 .随后对不同存活期大鼠cyclinD1表达进行检测 .结果 :该方法建立的胶质瘤动物模型在组织病理学上接近人脑胶质瘤 .而且具有颅内生长稳定 ,成瘤率高 ,重复性好 .在每例胶质瘤组织中cyclinD1均呈阳性表达 ,主要在细胞胞核表达 ,不同存活期荷瘤鼠其瘤组织中cyclinD1表达量不同 ,存活时间较长者 ,其表达量明显减少 .结论 :此类模型肿瘤生长特性及病理特征与人脑胶质瘤相似 .

基于EasyRiv1D模型的漳卫河流域河道洪水演进模拟研究

漳卫河中下游河道断面变化较大,该流域的洪水预报调度十分复杂。传统的水文学方法只是借助于历史洪水进行汇流参数率定,本文借助于水力学方法和河道实测断面,利用Easy Riv1D模型对河道洪水演进模拟研究,取得了较好的预报效果,可以为漳卫河流域的河道洪水演进提供技术支撑。

DRAINMOD和HYDRUS-1D模型对水稻控制灌排条件下农田水位的模拟

为研究水稻控制灌排条件下农田水位的变化,根据2017年的水稻测坑种植试验资料,率定DRAINMOD模型和HYDRUS-1D模型参数,以相关系数、平均偏差及纳什效率系数为评价标准,通过比较2018年农田水位模拟值与实测值的吻合程度,分析2种模型模拟稻田干湿交替条件下农田水位的可靠性。结果表明:DRAINMOD模型和HYDRUS-1D模型的模拟结果均能较好地反映农田水位的实际变化情况,模拟值与实测值的相关系数分别为0.778和0.849,平均偏差分别为2.051 cm和1.809 cm,纳什效率系数分别为0.509和0.360,且2个模型模拟结果没有显著差别;DRAINMOD模型和HYDRUS-1D模型均可用于模拟水稻控制灌排条件下农田水位变化,为稻田水分运移研究提供方便可行的方法。

基于K_p=S_1D_1U_1分解的多变量鲁棒模型参考自适应控制

针对具有噪声的多变量系统,利用高频增益矩阵K。_p=S_1D_1U_1分解,提出了一种多变量鲁棒直接型模型参考自适应控制．通过重新证明一些同单变量系统鲁棒自适应控制理论相似的性质,及重新定义规范化信号,找出了闭环系统的所有信号与规范化信号之间的关系,严格地分析了闭环系统的稳定性和鲁棒性．

基于HYDRUS-1D模型的河套灌区典型夹砂层耕地水分利用分析

为研究夹砂层耕地水分利用规律,以河套灌区典型夹砂层土壤耕地为研究对象,利用在春玉米生育期田间监测数据,应用土壤水分运动数值模型,探究对夹砂层土壤田间蒸散发、作物耗水及深层土壤水分的补给与深层渗漏规律。选择2种土壤的夹砂层埋深梯度S1(40~95 cm)、S2(60~110 cm),设置了3个灌水水平W1(252.5 mm)、W2(315.85 mm)、W3(378.75 mm)开展田间试验,同不含夹砂层处理B作对照,并应用HYDRUS-1D模型模拟春玉米生育期田间蒸散发,土壤水分深层渗漏及地下水补给耕层水量与根系吸水量,与不含夹砂层处理对比分析夹砂层对田间水分利用影响。结果表明:随着砂层埋深增加,棵间蒸发损失减小,叶面蒸腾水量增加;不含夹砂层处理玉米田间毛管向上补给水量较浅埋砂层与深埋砂层处理分别大57.01%、118.53%,灌水量为315.85 mm时含夹砂层处理的土壤水分深层渗漏最小;玉米生育期内根系吸水量随砂层埋深的增加而减少,不含夹砂层处理根系吸水量最大。浅埋砂层与深埋砂层处理分别为蒸散量的55.51%、61.31%,不含夹砂层处理为66.69%;暂时性亏缺水量从大到小依次为:S2、S1、B,水分从大到小依次为:B、S2、S1。综合考虑夹砂层土壤水分迁移、作物水分利用规律,建议在夹砂层耕地春玉米灌溉根据砂层分布因地制宜定灌溉制度,当夹砂层埋深在40~110 cm范围时,推荐春玉米在生育期灌溉定额为315.85 mm。该研究结果可为河套灌区含有夹砂层农田灌溉制度的制定提供理论指导。

基于Hydrus-1d模型的干旱区绿洲灌溉入渗研究

灌溉是影响干旱区绿洲发展的重要因素,而研究土壤水分入渗特性是制定合理灌溉制度的基础。因此,选取腰坝绿洲为试验场地,通过野外试验和室内试验建立相关的Hydrus-1d模型,并经过参数校准及模型验证,证明该模型适用于腰坝绿洲。模拟结果表明,土壤水存储量年际间变化较小,增幅仅为2.3cm,而年内变化随灌溉变化明显;2015年全年作物蒸散发消耗为81.49cm,其中蒸腾消耗仅占潜在蒸腾的67%,表明作物生长在一定程度上受到水分不足的影响;而由于土壤中含砂量过高及灌溉制度的不合理,水分深层渗漏量高达58.12cm,占入渗总量的40.96%,造成巨大的浪费。研究结果可为当地制定合理的灌溉制度提供依据。