Construction and Application of High Temperature Heat Damage Index for River Crab Culture in Hongze Lake Beach

Agrometeorology and agricultural statistics methods were used to analyze the cases of high temperature heat damage to crab breeding since 2008 in Hongze Lake Beach, finding that the high temperature heat damage was mainly under the comprehensive effects of the highest temperature, duration of high temperature weather, amount of precipitation and sunshine hours. Based on the function relation between the high temperature heat damage index and the influence factors, the linear model was used to describe the weight coefficient of each heat damage factor by using the synthesis correlation of multiple factors. The historical values of the influencing factors were used to make statistical calculation of the heat damage index model of crab culture in Hongze Lake Beach, which achieved good effects when applied in the meteorological operation of river crab culture.

江南华南茶树高温热害等级指标及分布特征

利用1961—2022年江南和华南茶区510个气象站的日最高气温数据和历史茶树高温热害灾情数据,采用灾情反演和K-Means聚类分析方法,构建并验证江南和华南茶区茶树高温热害等级指标,分析茶树高温热害时空分布特征。结果表明:江南和华南茶区茶树轻度、中度、重度高温热害指标为连续14 d日最高气温的滑动平均值T14≥34.5℃的持续日数分别为1~17 d、18~38 d和超过38 d,验证样本完全符合的准确率为73.9%,基本符合的准确率为91.3%;江南和华南茶区茶树高温热害总次数呈波动变化,分别在1999年和1997年达到最低值,并在2021年达到最高值;华南茶区相对于江南茶区高温热害次数更多,尤其是轻度茶树高温热害,且近62年华南茶区茶树高温热害次数增加趋势显著。

5.5Al-AFA耐热钢高温蠕变行为研究

面向超超临界发电机组用钢,设计、制备了5.5Al-AFA耐热钢材料,基于不同加载应力条件的蠕变实验与微观组织分析,研究了该耐热钢的蠕变特征与蠕变损伤机理。结果表明,该耐热钢具有典型金属材料的蠕变特征,加载应力对蠕变断裂时间影响显著,在温度为750℃、加载应力为120和250 MPa下的蠕变断裂寿命分别为1711和1.5 h,材料表观应力指数达5.18,蠕变机制为位错攀移,蠕变激活能为418.44 kJ·mol^(-1)。蠕变过程中析出的脆性σ-FeCr相导致应力集中与材料断裂,失效形式为微孔密集型韧性断裂。

高温加热-液氮冷冲击处理后花岗岩声发射演化特征及损伤本构模型

通过液氮(LN_2)压裂在储层中形成大规模裂隙网络,可以有效提高干热岩储层的热能提取效率。为研究液氮冷冲击作用对不同温度储层的压裂机理和致裂效果的影响,对经过高温加热(25℃~400℃)和液氮冷冲击处理后的花岗岩试样进行单轴压缩试验,分析了花岗岩力学强度及声发射等多项参数的演化特征,并进一步构建了考虑声发射参数的损伤本构模型,用于评价和预测高温加热-液氮冷冲击处理后花岗岩的变形和强度特征。结果表明:高温和液氮冷冲击的联合作用显著劣化了花岗岩力学性能,峰值强度逐渐降低,最大降幅达到32.8%。同时随着加热温度的升高,不同矿物颗粒之间的热膨胀变形存在差异,导致矿物颗粒之间变形不协调。随着初始加热温度的升高,声发射最大b值平均值显著上升,最大增幅达到32.2%,且声发射振铃计数的初始静默阶段对应的应变量大幅度降低,最大降幅达到54.3%。随着加热温度的升高,液氮冷冲击作用使得微裂纹的生长更为密集,花岗岩在外部荷载作用下,微裂隙不断扩展贯通,更容易形成剪切变形,发生剪切破坏的起始应力水平逐渐下降,最大降幅达到62.3%,同时RA-AF散点值在剪切区域占比增加,最大增幅达到29.5%。此外,本文以声发射振铃累计计数为变量构建了考虑声发射参数的损伤本构模型,能够描述不同高温和液氮冷冲击处理后花岗岩各力学参量在变形破坏过程中的演化特征。

高温高压氛围下煤体吸附瓦斯特性研究

深部开采面临着高温高压环境,为厘清深部煤体的吸附瓦斯特性,采用等温吸附试验、分子动力学等温吸附模型及理论分析相结合的方法,从宏观角度和微观角度,探究高温高压氛围下煤体吸附瓦斯特性。结果表明:瓦斯压力较低时,不同温度下,绝对吸附量与过剩吸附量的差值差别不大;瓦斯压力较高时,绝对吸附量与过剩吸附量的差值随着温度的升高而增大;瓦斯压力从0 MPa逐渐增加到20 MPa的过程中,煤体吸附瓦斯量分为前期快速增加、中期短暂稳定、后期逐渐减小3个阶段;煤的等量吸附热与吸附量满足指数函数关系;基于等量吸附热推演的温度-压力吸附模型可以预测任意温度和压力条件下的等温吸附瓦斯量,预测值与实测值相对误差小于12%。

长距离采煤工作面高压喷雾降温实验研究及应用

针对园子沟矿井1012102采煤工作面高温热害问题,采用喷雾降温实验确定最佳喷雾压力和喷嘴雾化参数,数值模拟分析不同喷雾温度和喷雾间距对降温效果的影响,并采用线性回归方法分析了采用喷雾前后人体的舒适度。结果表明:当综采工作面中喷雾系统采用组间距10 m,水温为286 K,压力6 MPa的参数时,单组峰值温度与常规通风方式的温差达到了1.3℃。在现场应用后,工作面人行道侧大部分区域的温度低于26℃,最高气温降至27℃以下,最低温度低至24.7℃,有效实现了区域降温。

1961―2022年新疆棉花花铃期高温热害时空变化规律研究

【目的】高温热害是新疆棉花花铃期最主要的气象灾害,严重制约着棉花的安全生产。明确该地区高温热害的演变特征,为科学制定防灾减灾措施提供参考依据。【方法】基于新疆植棉区55个国家基本气象站1961―2022年日最高气温资料以及24个棉花气象观测站1991―2022年棉花开花期、吐絮期观测资料,结合棉花花铃期高温热害监测指标,利用气候倾向率、Mann-Kendall突变检验等分析方法,揭示新疆棉花花铃期不同等级高温热害的时间和空间变化规律。【结果】1961―2022年新疆植棉区花铃期日最高气温、极端高温(日最高气温≥38.0℃)和极端高温累计日数呈极显著上升趋势,气候倾向率分别为0.16℃·(10 a)^(-1)、0.07℃·(10 a)^(-1)和0.45 d·(10 a)^(-1)。新疆各植棉区棉花花铃期高温热害发生的频率和强度均呈增加趋势。1961―2022年东疆亚区96.0%以上的年份发生了不同等级的花铃期高温热害,南疆亚区花铃期轻度和中度热害发生频率分别为88.7%和51.6%,北疆亚区花铃期轻度热害发生频率为64.5%。【结论】新疆植棉区花铃期高温热害发生的频率和强度呈现出“东强西弱,南多北少”的区域性特征。新疆植棉区应注重耐高温棉花品种的选育与应用推广,合理调整棉花种植布局,加强气象灾害监测与预警工作,保障新疆棉花生产安全稳定发展。

水稻高温热害强度时空变化特征与预报模型构建

构建定量表征水稻高温热害强度的指数,揭示时空变化特征,并建立中长期预报模型,准确预报高温热害发生的强度趋势对提前部署抗高温工作至关重要。该研究充分考虑高温热害累积效应,结合致灾指标,构建了强度指数,并采用Fisher分割法对其进行了客观化分级;根据中长期天气预报原理,基于海温和大气环流指数两类预报因子,利用二维寻优技术,分别构建了水稻高温热害强度指数预报模型,并进行了验证和比较。结果表明:1)2010年以来江苏省水稻高温热害年频次增加且强度明显增强,其中2013年、2022年高温热害强度均达最高等级4级,高温热害强度指数存在明显的年代际差异,从20世纪90年代开始江苏省水稻高温热害强度逐年代增强,空间上呈现出高温热害强度指数年代累加值不低于10的区域从南向北随年代逐步扩大,至21世纪10年代已扩展至淮北西部,其中淮河以南水稻高温热害强度增强明显,为历年代最强。2)构建的两类水稻高温热害强度指数预报模型可在7月初进行预报,预报提前量均为1~2个月,总体都能较好地模拟出强度指数的年际波动特征,但模拟值波动幅度与实际值存在不同程度的差异。3)通过拟合检验和试报检验,预报因子经过最优化相关技术处理后,能有效增加因变量和自变量的相关度,提高预报模型的模拟效果,其中海温因子经最优化处理后的高温热害强度指数预报模型效果最佳,可在农业气象业务服务中进行应用。研究结果对主动防御高温灾害和保障粮食安全具有重要科学意义和参考价值。

孕穗-抽穗期高温下有机肥配合氮肥调控对糯稻产量和品质的影响

为了明确孕穗-抽穗期高温下有机肥配合氮肥调控对糯稻产量和品质的影响,通过随机区组试验,设置有机肥配合常规氮肥运筹(基肥∶分蘖肥∶穗肥=4∶3∶3,CK)、有机肥配合蘖肥前移(基肥∶分蘖肥∶穗肥=5∶2∶3,T-CK)、有机肥配合穗肥前移(基肥∶分蘖肥∶穗肥=5∶3∶2,P-CK)3个处理,结合2022年浙江省极端高温天气情况(糯稻抽穗前15 d中最高气温达到35℃以上的天数有13 d,最高气温连续超35℃的天数为12 d,危害热积温为36℃,热害强度等级为重度),研究孕穗-抽穗期高温下有机肥配合氮肥调控对糯稻产量和品质的影响。研究表明:糯稻的热害损失率同糯稻的结实率呈显著负相关。同CK相比,T-CK的穗粒数显著增加了88.0%,直链淀粉含量显著降低了50%;P-CK籽粒蛋白质含量显著降低了2.10%。在热害损失率方面,P-CK的热害损失率最低。综上所述,有机肥配合穗肥前移(基肥∶分蘖肥∶穗肥=5∶3∶2)可以缓解糯稻孕穗-抽穗期高温热害胁迫。

基于CFD的燃煤锅炉末级过热器壁温分布特性研究

针对燃煤锅炉高温受热面易发生超温和爆管事故的问题,综合考虑炉内烟气侧与管内蒸汽侧对受热面管壁温度的影响,基于数值模拟的方法简化了炉内煤粉气流的燃烧过程并构建了炉内烟—汽耦合换热模型,实现了对末级过热器沿程壁温的快速计算。在此基础上,探究了不同工况下该级受热面壁温分布特点及壁温峰值位置变化规律等。结果表明:受管外烟气与管内蒸汽的耦合影响,末级过热器沿程壁温基本呈双峰分布;随着负荷上升,烟道内不同管屏的沿程壁温分布曲线差异变小,烟道两侧管屏壁温峰值位置出现不同程度的下移。

基于时热积温的水稻热害影响模型及等级指标研究

【目的】构建基于时热积温的水稻热害影响模型和等级指标,为精细化水稻热害减灾服务提供依据。【方法】于2021—2022年在湖南怀化开展水稻透明薄膜盖棚增温大田试验,以Y两优911为供试品种,结合逐小时气温数据,采用二次方程拟合、LSD方差显著性分析法、相关分析法,筛选构建基于不同高温阈值时热积温的一季稻孕穗期至成熟期结实率高温影响定量评估模型及等级指标,并进行独立样本验证。【结果】结实率减少值与35~40℃高温阈值的时热积温关联紧密,其中,以35℃高温阈值相关性最高(P<0.001),其次为36℃(P<0.005)、37℃(P<0.010)阈值。结实率减少2%、4%、8%分别为轻、中、重热害的致灾临界值,各高温阈值及其对应轻、中、重热害时热积温下限分别为35℃,146℃·h、196℃·h、365℃·h;36℃,112℃·h、176℃·h、334℃·h;37℃,85℃·h、140℃·h、270℃·h。模型和指标验证结果与实测值的一致性较好,其中,以35℃高温阈值的模型具有相比最低的平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)及最高的相关系数(r),且指标验证与实际数据符合程度最高。【结论】基于时热积温的水稻热害模型及等级指标能较好反映结实率受高温影响程度,可应用于水稻生产热害监测预警、防灾减灾服务。

高原隧道高地(水)温段热害防控技术分析

我国云南、西藏、四川等省地热资源丰富,在隧道和地下工程施工中常遇到高温热害问题。在XB隧道建设中遇到了高达70.0~96.3℃的水温和50.0~81.5℃的岩温段,给施工带来了极大风险,给保障工程结构性能增加了困难。文章阐述了热害对工程质量和工作效率的影响,通过工程实践与应用研究,比选了放置冰块、通风降温、局部机械制冷、喷雾洒水、炮孔冷却、减少热源等措施的降温效果,研发了超高温环境下注浆堵水材料和机械设备,并提出带水作业四条件,旨在实现安全快速施工,为类似工程施工提供参考。

深井高温高湿工作面热害治理研究及工程应用

平顶山矿区部分矿井开采深度已达千米,综采工作面高温高湿等热害问题日益严重。针对平煤股份十矿33010工作面埋深超千米、地温梯度大、温度高湿度大的客观地质条件,与格力电器公司进行合作研发局部制冷降温除湿系统,研制出满足矿井需求的多机头、大冷量、超高压比、高运行范围、低出水温度要求的采煤工作面局部制冷降温除湿设备。工程应用结果表明:格力电器公司3台制冷主机总制冷量达到2000 k W,采煤工作面温度最大降幅12℃,平均降低8.5℃;湿度最大降幅35%,平均降低25%,降温除湿效果明显,极大地改善了职工作业环境,有力促进了矿井生产效率的提升。

广西双季早稻高温热害精细化风险评估与区划研究

基于灾害风险分析原理,利用广西89个国家级气象站1970─2020年气象观测数据和广西各主产市(县)早稻种植面积、产量资料,以及相关地理信息数据等,从灾害致灾因子危险性、承灾体暴露度、承灾体脆弱性以及防灾减灾能力等方面筛选风险评估指标,采用灾害风险指数法、层次分析法等技术方法构建了广西双季早稻高温热害的风险评估模型,并利用GIS技术对广西早稻高温热害进行了风险评估分析和精细化风险区划。结果表明:广西早稻高温热害的综合风险高值区主要位于左江河谷、右江河谷区域和桂中盆地等;低风险区主要分布在桂西北和桂北山区。本研究结果可为广西早稻生产趋利避害、优化布局、防灾减灾提供决策参考。

贵州省2022年高温干旱天气对辣椒影响评估

2022年贵州省辣椒大田生长期内(5—9月)发生2010年以来第二严重的干旱灾害,造成贵州省的中部以北、以东及南部边缘地区的辣椒受到轻至特重级的干旱影响;同时,6月下旬开始北部及东部地区发生高温热害天气,高温干旱叠加造成辣椒植株生长及产量品质形成受阻。对高温干旱及其日数与辣椒灾情数据、减产率进行数理分析发现,2022年7—9月的高温、干旱2种灾害在空间分布及强度上具有较好的一致性,且呈显著的正相关;高温、干旱和高温干旱交互与辣椒灾情数据相关性紧密,且方差分析结果显著;高温对辣椒减产率的影响显著。评估结果对贵州辣椒产业防范化解日益频发的高温干旱复合灾害风险及农业气象服务指导具有重要意义。

基于有限元模拟的地热资源勘探及分析

在煤矿开采过程中,容易出现高温热害,直接影响了采矿工作的安全性。在避免矿井热害的同时,为了进一步有效利用区域内的地热资源,提出了一种地热资源勘探方法,并对区域内地热分布情况进行分析。以钻孔系统测温法为基准探测结果,并结合研究区域实际情况建立有限元模型。在确定上下边界、参数取值、网格划分方法后,通过数值模拟对区域内地热资源分布及地热产生原因进行了分析。研究结果表明,区域内地热资源量为2.30×10^(19)J,可采热能储量为2.55×10^(18)J,可转换成标准煤0.88亿t。这说明研究区域蕴含巨大的地热资源,具有较高的利用价值。研究成果为区域煤矿开发热害防治以及地热资源综合开发利用提供了地质依据,可进一步促进煤矿开采的可持续发展。

水稻不同生育期的高温热害症状及补救措施

随着全球气候变暖,高温热害事件对农作物生产构成严峻挑战。水稻是温度敏感型作物,高温热害对水稻生产的影响尤为突出。该文聚焦于水稻生长周期中不同阶段的高温敏感性,描述了水稻在遭遇高温时的症状,探讨了当前实施的补救措施和策略,并就未来发展方向进行展望。

基于高温半致死温度的13个牡丹品种耐热性评价

以13个代表性牡丹(Paeonia suffruticosa Andr.)品种为试材,利用电导率法、Logistic方程研究高温半致死温度(LT50),以期评价牡丹种质资源的耐热性。结果表明,在逐步高温处理过程中,13个牡丹品种的细胞伤害率呈典型的S形曲线增长趋势,经显著性检验符合Logistic方程。13个牡丹品种的LT50为51.31~59.73℃,其中B24的LT50最高,为59.73℃,而海黄的LT50最低,为51.31℃。利用有序样品最优分割聚类法,将13个牡丹品种分为3个类群,B24、太平红、B10、凤丹荷和凤丹白属于耐热类型,LT50平均值为57.70℃;香玉、莲鹤、五星玉、岛锦和垫江红属于中度耐热类型,LT50平均值为56.32℃;ZB1、泼墨紫和海黄属于不耐热类型,LT50平均值为53.32℃。

采空区遗煤氧化自热隐患治理技术

某煤矿工作面末采期间采空区断层附近遗煤量大,工作面停采时间长,推采速度慢,导致采空区遗煤氧化自热,CO快速升高。通过树立“安全第一、快速高效”指导思想,确定“堵漏风、降氧气、消高温、防反复”的总体技术思路,采用“注惰防爆、分区防治、注胶降温、控氧抑温”为主的技术措施,从而有效消除采空区遗煤氧化自热高温隐患,使煤矿工作面能够安全开采,为工作面回撤工作提供安全保障。

中国玉米高温热害研究进展

在气候变化背景下,中国玉米生产遭受的高温危害日益加剧。基于已有研究成果和实际灾情,从高温热害的概念及分类出发,对玉米高温热害的危害机理、气象成因、致灾指标、时空分布、防御对策等方面进行系统归纳阐述,并对未来玉米高温热害研究方向进行展望。中国玉米高温热害分为延迟型、障碍型、生长不良型和混合型4类,高温降低玉米花粉活力抑制散粉,缩短灌浆时间,导致玉米产量及品质降低。中国玉米种植区高温热害天气主要由环流异常引起,致灾指标包括生理生化指标及气象学指标等,但目前尚无统一标准。近10年中国玉米高温热害发生强度及频次增大,春玉米高温热害在北方玉米区的松辽平原、西南玉米区的东北部风险较高,夏玉米高温热害在河北省东南部、河南省大部以及山东省西部频发。采取适当的防御对策能减轻高温热害对玉米的不利影响。未来的研究应在综合动态的玉米高温热害指标体系、高温热害灾损模拟及风险评估与区划、高温热害精细化监测预警服务系统等方面重点突破。