晋北风沙区3个种源山桃生长及抗逆性比较分析

以晋北风沙区3个种源山桃为试验材料,分别研究其生长及抗逆性状.结果表明,怀仁市金沙滩山桃种源在生长状况、耐寒性、耐旱性方面优于其余2个种源.怀仁市金沙滩山桃种源较适宜于在晋北风沙区推广.

水平表面结霜过程的实验研究

对水平表面在低温高湿条件下结霜过程进行实验研究,分析了冷面温度、湿空气温度和表面特性等因素对水珠冻结和霜层生长的影响。结果表明:冷面温度越低,过冷水珠冻结时间越短、冻结直径越小;在湿空气温度与冷面温度温差相等的条件下,湿空气温度越低,过冷水珠冻结时间越短、冻结直径越小;疏水表面上过冷水珠的冻结时间比裸铝表面晚。冷面温度越低,湿空气流速越快,则霜层生长越快。

波纹表面结霜的实验研究

结霜工况下,换热器翅片表面结霜会增大换热热阻,堵塞空气流道。在低温高湿条件下对波纹表面的结霜过程进行了实验研究,分析了冷面温度、湿空气流速及波纹结构等因素对波纹表面冷凝水珠冻结和霜层生长的影响。结果表明:冷面温度越低,冻结的冷凝水珠越小,冻结时间也越短;冷面温度越低或湿空气流速越快,霜层生长越快;在相同的实验条件下,波纹表面上霜层的高度比平直表面的低。

季冻区高速公路路基冻害调查及试验观测

在对吉林省几条高速公路进行的野外冻害调查、现场观测和室内冻胀、水分迁移模拟试验的基础上,依据取得的野外资料和室内试验数据,对季冻区高速公路路基冻害的原因和影响因素进行分析和探讨;对冻害与水分关系、路基冻害水分来源、水分迁移特征以及由于路面底基层二灰土性能恶化失效导致的道路翻浆等问题进行了深入研究.同时利用本项目综合研究的特点,将竖管法毛细水沿高度分布的研究资料与由冻胀试验揭示的各种冻胀率——含水量变化规律有机结合起来进行分析,从而得到了毛细水冻害有效高度,试验结果表明:规范值相对试验值在一些情况下偏低,有的低很多,对路基防冻抗冻设计不利.研究成果对公路路堤最小高度设计和挖方段防冻处理深度设计等防冻措施的采用有实际意义.

东北粘质黄土有害毛细上升高度预测研究

以沈哈高速铁路沿线的粘质黄土为研究对象,在恒温状态下进行了开放系统水分迁移试验,试验结果表明:随着时间的推移,湿润锋面由底部逐渐向上迁移,含水量也由试件的底部向顶部逐渐减小,试验结束时土柱中的含水量基本表现出由底部向顶部逐渐减小的趋势.基于上述试验终态时刻土体体积含水量沿试样高度的分布,利用灰色理论预测模型GM(1,1)并结合室内冻胀敏感性试验资料确定出了东北粘质黄土的有害毛细上升高度约为1.12 m.在此基础之上,结合长春地区的最大冻深资料,计算出要保证粘质黄土不产生冻胀,其距离地下水位的最小高度约为2.92 m.

季冻区公路路基土有害毛细水上升高度综合试验研究

通过在室内对不同土质的10种土料进行竖管法毛细水上升高度试验,获得了含水量与毛细水上升高度的规律.同时,对各种土料还进行了系列闭式冻胀试验,获得了冻胀率与含水量或者超塑含水量的关系.按一定标准确定出不冻胀界限含水量,利用不冻胀界限含水量,在含水量与毛细水上升高度的关系曲线中即可确定土料的冻害有效高度.最后,将通过试验确定的冻害有效高度与有关规范进行了对比.

青藏线路基冻胀地段用调高扣件的研发

针对青藏铁路出现的路基冻胀病害情况,在弹条Ⅰ型调高扣件的基础上,通过优化扣件结构和强化关键零部件研发了青藏线路基冻胀地段用调高扣件,并进行了扣件组装性能试验。结果表明:该扣件适用于铺设50 kg/m和60 kg/m钢轨线路,可实现钢轨高低位置最大调整量40 mm、钢轨轨距调整量-8^+8 mm(50 kg/m)和-12^+8 mm(60 kg/m);保持轨距能力强,即使在钢轨调高40 mm情况下,扣件组装疲劳性能也能满足《扣件组装疲劳试验方法》(TB/T 2491—94)的规定,可保证列车安全运行。

晚霜冻胁迫后冬小麦株高降低及其与籽粒产量关系

【目的】探究晚霜冻胁迫对冬小麦株高及其构成因素的影响,阐明株高降低特性及其与节间长、穗长和籽粒产量的内在关系,为晚霜冻害评估指标的建立提供依据。【方法】基于低温室和田间可移动式霜箱2种模拟霜冻手段,分别以冬小麦幼穗发育阶段(小花原基分化、雌雄蕊原基分化、药隔形成、四分体形成和抽穗期)和零下处理温度(-1℃、-3℃、-5℃、-7℃、-9℃和-11℃)为梯度,共开展6期盆栽试验和3期小区试验;在考察植株茎部冻害、测定株高与其构成因素、统计籽粒产量要素的基础上,运用方差分析、回归函数拟合、以及突变检验等方法研究晚霜冻胁迫下株高降低特性,分析各构成因素对株高的贡献、以及株高与籽粒产量的回归关系。【结果】(1)在雌雄蕊原基分化至药隔形成后期,株高随处理温度降低而呈突变性降低特征,处理温度低于-5℃左右时突变开始,且不同植株个体、品种间有一定差异;在同一处理温度下,株高最大降幅出现在药隔形成后期。(2)在雌雄蕊原基分化期、药隔形成前期和药隔形成后期,对株高贡献排前两位的节间分别为倒四节间和倒三节间、倒三节间和倒二节间、倒二节间和倒四节间,其长度均因冻害胁迫而显著缩短,且与株高呈极强显著相关性(P<0.001),此时株高亦呈显著降低趋势。(3)株高与穗粒数、千粒重、单株产量之间的回归模型符合幂函数曲线特征,其中,单株产量的降幅随株高降低而呈现先快后慢的变化态势;当单株产量因冻害胁迫降低至1.5 g以下时,其随株高继续降低而不再明显减少,此时穗粒数变化也已不大。【结论】在模拟晚霜冻胁迫条件下,正在伸长或待伸长的冬小麦节间长度与穗长显著缩短;当缩短节间与对株高起主要贡献的节间相一致时,株高显著降低。利用节间缩短特性、以及单株产量和株高降低之间的幂函数关系模型,可为冬小麦生长后期植株倒伏以及产量损失风险评估方法提供新的研究途径。

广西霜日的气候变化特征及其与500hPa位势高度的关系

在统计广西各站历年霜日总数、初霜、终霜日的基础上 ,分析了广西霜日的气候概况、气候变化特征及与 5 0 0 h Pa位势高度的关系。

季冻区公路路基土冻胀性的研究

本文根据黑龙江省交通科学研究所进行的大量现场试验和室内模拟试验以及对其资料的数学加工，提出了经常采用的且易冻胀的粉性土路基潮湿状态模型及其临界高度，提出了粉性土路基冻胀模型及其冻胀分类。

晚霜冻影响下冬小麦冠层光谱特征与株高要素变化关系

冬小麦遭受晚霜冻害后,生理生态方面会发生显著变化,其中又以株高要素的变化最为显著。提取了包括红边位置、红边振幅在内的15个光谱特征参数,以及包括株高、穗长、穗下节间长和倒二节间长变化率4个株高要素,通过相关分析,筛选出与光谱特征相关性最好的株高变化率参数,并建立逐步回归模型。结果表明:仅有株高变化率在2013和2014年两期试验中均与光谱特征参数达到显著相关;将两期试验数据合并后,则穗长、穗下节间长和倒二节间长的变化率也均达到显著相关。综合考虑模型的Adj.R^2和显著性水平(Sig.)可知,模型拟合效果最好的是穗长变化率,其次是株高,穗下节间和倒二节间长变化率。比较模型的RMSE可知,模型预测精度最高的是穗下节间长变化率。该研究对在冻害胁迫条件下用光谱特征参数预测小麦株高各要素的变化提供了很好的参考,对研究晚霜冻害低温胁迫下冬小麦株高要素变化的规律具有指示性意义。

兰新高速铁路高寒地段路基温度场数值模拟分析

兰新高铁浩门至大梁区间所处地区海拔高,气温低,冻结期长,属于深季节性冻土区。为解决该区间路基冻害问题,依据当地气候条件,运用ANSYS有限元分析软件,对低路堤、零断面换填路基及不同深度处铺设保温材料的路基温度场进行数值模拟,分析路基冻结深度的变化规律和最大冻结深度,为高寒区高速铁路路基冻害防治措施设计提供参考。研究表明:(1)由于兰新高铁浩门至大梁区间海拔高、冬季冻结时间长、气温低等原因,导致路基冻结深度大;(2)零断面换填路基实测地温和数值模拟计算结果基本相符,所选计算模型、参数等可以为其他相同条件断面数值模拟分析采用;(3)铺设保温板路基温度场较未铺设保温板的0℃线上移,冻结深度增加速率变小,最大冻结深度明显减小,路基保温效果较好;(4)由于路基边坡、基床以下部位土层性质、厚度、热物理参数等影响,低路堤最大冻结深度比零断面换填路基大。

铁路钢轨冻胀仿真分析与试验研究

针对寒区钢轨冻胀高度测量问题,通过仿真计算及实验分析验证应变电测法对钢轨冻胀高度进行测量的可行性。寒区铁路由于冬季路基冻胀导致钢轨产生几何变形,出现钢轨鼓包等类余弦冻胀现象。冻胀高度过大会增加轨道受力且加剧轨道状态恶化。铁路养护部门需在冻胀期内对钢轨冻胀高度进行及时准确地测量,以掌握钢轨冻胀情况并适时调整轨道结构,保障轨道及列车通行安全。传统的人工测量方式对作业时间及人员技术要求较高。基于上述背景,通过ANSYS有限元软件仿真分析了无缝钢轨锁定条件下的冻胀高度与冻胀应变的变化规律,提出了利用应变电测法测量钢轨冻胀高度的方法。建立了钢轨冻胀实验平台,利用液压装置模拟钢轨冻胀,钢轨受力测量装置对钢轨冻胀应变进行测量。根据钢轨冻胀高度与冻胀应变的曲线关系,证明了应变电测法可对钢轨冻胀高度进行测量。通过此种方法可实现对钢轨冻胀高度的无人、实时测量。

45°倒角表面结霜特性的实验研究

对45°倒角表面在低温高湿条件下结霜过程进行实验研究,分析空气温度和相对湿度对水珠冻结和霜层生长的影响.结果表明:在空气和冷表面温度一定的条件下,随空气相对湿度的增大,过冷水珠冻结时间先延长后缩短,倒角表面的霜层生长速度出现先变快后变慢再变快的趋势;在空气相对湿度和冷表面温度不变的条件下,随空气温度升高,过冷水珠冻结时间先缩短后延长,而倒角表面的霜层生长速度出现先变快后变慢的趋势.

倾斜表面结霜过程实验及数值模拟研究

本文搭建了恒温恒湿显微实验台,研究了不同倾斜角度冷表面(0°、30°、45°、60°)上36个不同部位的霜层生长规律,设计了8种对照实验,采用显微观测实验和CFD模拟结合的方法,对比分析得到斜面结霜规律。结果表明:斜面最大可延缓32.4%的开始结霜时间。倾角60°斜面霜层厚度小于0°平面小于倾角30°斜面小于倾角45°斜面,霜层平均厚度为0.98、1.02、1.12和1.23 mm;最大差值可达0.7 mm,同一斜面内,中部区域厚度小于下部区域小于上部区域,最大差值0.42 mm;霜层初始生长期,角度越大,霜层生长速度越大,在霜层充分生长期,则相反。数值模拟表明霜层上部温度变化率小于下部,结霜体积下部小于上部。研究表明倾斜面倾角60°可延缓结霜速度且抑霜效果明显。

基于增强Frost局部滤波及单木距离图重构标记的CHM树冠分割

【目的】利用增强Frost局部滤波和单木距离图重构标记技术对冠层高度模型(CHM)进行分割,以提高无人机激光雷达在单木树冠分割的精度和效率。【方法】选取江西分宜山下实验林场阔叶混交林、针叶混交林和针阔混交林3个不同类型的林分为研究对象,以无人机激光雷达数据为数据源,构建CHM。针对高分辨率CHM树冠区域孔隙较多的问题,利用增强Frost局部滤波处理优化CHM,优化结果与不同滤波方法进行了比较分析;然后应用距离图重构标记分割技术对增强Frost局部滤波优化后的0.1、0.2、0.5及1.0m分辨率的CHM进行分割与分析;最后确定最佳分辨率的CHM,并其将分割结果与同等分辨率下分水岭算法以及点云分割均值偏移算法结果进行比较。【结果】采用增强Frost局部滤波处理的CHM优化效果显著,在有效抑制树冠噪音的同时,也能较好地保留图像细节信息。0.2m分辨率的CHM分割效果最佳。距离图重构标记分割方法分割针叶混交林、针阔混交林、阔叶混交林3种不同林分类型的分割精度(OA)分别为0.96、0.84、0.75;根据树冠分割结果计算单木冠幅,冠幅估测的决定系数R^(2)分别为0.83、0.82、0.71。【结论】基于增强Frost局部滤波及距离图重构标记技术可实现对激光点云CHM的单木分割和树冠估算,能够满足森林调查和监测的基本需求。

不同穗分化时期冬小麦形态抗冻性评价

通过对黄淮麦区冬小麦5个穗分化时期低温胁迫下的株高进行分析,发现随时期推后株高对低温胁迫的响应越来越强,除-1℃外,随胁迫温度的降低,响应越来越强。对株高关键组成部分穗长、穗下节长、倒二节长和基部节长利用隶属函数法结合主成分分析,来确定冬小麦株高是否对晚霜冻害响应、响应的程度及隶属函数法是否适用于形态抗冻性评价,分别将穗长、穗下节长、倒二节长和基部节长四个具有相关关系的指标降维成2个独立的综合指标,根据这两个综合指标的贡献率求出相应的隶属函数值,并根据各综合指标的权重和隶属函数值得出抗冻性的综合评价值(D值)。结果表明拔节期5个穗分化时期的株高抗冻性中护颖原基分化期的株高抗冻性最低,小花原基分化期、雌雄蕊原基分化期、药隔形成期和四分体时期比护颖原基分化期的抗冻性要高,且时期越往后,D值越高,说明时期越往后,株高的抗冻性越高。5个时期的D值都在0.3~0.6之间,说明本实验所用冬小麦5个穗分化时期都为中等抗冻。同时也说明隶属函数法同样可以运用于冬小麦形态抗冻性评价。