夏闲季不同耕作措施对旱地麦田土壤养分含量和酶活性的影响

为明确夏闲季不同耕作措施对旱地麦田土壤理化特性和酶活性的影响,基于2018年开始设置在黄土高原与黄淮海平原交汇处典型旱作区洛宁县小界乡的夏闲季定位耕作管理大区试验,2020—2022年研究了传统翻耕(CT)、一次深翻(DT)、免耕覆盖(NTM)、深松覆盖(STM)和深松垄沟覆盖(SRFM)5种夏闲季耕作措施对旱地麦田土壤三相比、养分含量和酶活性的影响。结果表明,优化夏闲季耕作措施可改善旱地麦田土壤三相比,提高土壤养分含量和酶活性,总体以SRFM效果最好。与CT相比,STM和SRFM的三相比R值显著降低4.7%~28.2%和10.9%~33.7%,DT、STM和SRFM在0~40 cm土层土壤全氮含量分别提高2.8%~11.2%、11.7%~21.4%和15.6%~30.6%,有效磷含量分别提高6.9%~39.5%、7.4%~68.8%和13.6%~80.3%,速效钾含量分别提高5.2%~19.7%、9.6%~25.8%和13.8%~35.0%;土壤蔗糖酶活性分别提高7.8%~21.5%、17.1%~75.9%和27.9%~99.1%,脲酶活性分别提高7.6%~97.0%、12.8%~165.5%和23.5%~194.9%,过氧化氢酶活性分别提高5.5%~15.2%、16.3%~26.7%和20.8%~50.3%,增幅多达到显著水平且表现为SRFM>STM>DT,NTM可显著提高0~10 cm土层但降低20~40 cm土层土壤养分含量和酶活性。综合来看,夏闲季深松垄沟并结合秸秆覆盖的措施可改善土壤三相比,提高土壤养分含量和酶活性,是利于提高旱地麦田土壤质量的耕作措施。

土力学教学中三相指标计算实用程序开发

在土力学教学、学习及实际岩土工程设计计算中,土壤三相比例指标的换算是必备的基础技能。同时,土壤三相比例指标计算较为繁琐且易出错,会影响到学生对课程学习的兴趣,不利于学生对知识点的掌握。为提高教学质量,运用C++编程语言开发了一个可用于计算土壤三相指标的实用计算程序。该程序梳理选取8个常用土壤三相比例指标,利用其中任意3个已知指标,通过求解非线性方程组得到3个基本指标,再进一步计算得到其他换算指标。该程序不仅为土力学教学提供一个辅助教学工具,也为学生将来运用土力学知识解决复杂岩土工程问题提供一个简便计算工具。

基于全扇区统一占空比函数的Ⅰ型NPC三电平SVPWM载波化算法

Ⅰ型中性点钳位(neutral point clamped, NPC)三电平变流器作为中大容量新能源发电系统的核心设备,其调制策略直接影响变流器的能量转换效率、谐波特性和运行控制特性等。鉴于Ⅰ型三电平变流器的传统空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation, SVPWM)策略在实施过程中包含大量三角函数运算,基于三相静止坐标系进行调制算法的大小扇区判断和矢量作用时间计算等,并通过归纳整理,按照单调制波双载波的载波化思路,获得了适用于全扇区的三相统一的占空比函数。借助该占空比函数,变流器的数字控制器仅需通过简单的关系运算和数值计算,便可获得变流器功率管的控制信号,省去了大量三角函数计算,节约了硬件资源。此外,将SVPWM与正弦波脉宽调制(sinusoidal pulse width modulation, SPWM)+3次谐波注入调制算法进行对比,从调制波层面,揭示了这2种调制算法之间的内在差异。最后,通过仿真验证了该算法的有效性。

一起35 kV专线用户电能计量装置错误接线的分析与研究

某35 kV专线用户,智能电能表接线方式为三相三线,电压互感器采用V-V接线,计量综合倍率为35000,由于新装工作人员疏忽将智能电能表a相电流极性反接,造成计量异常,同时电压相序误接为逆相序cba,ac两相电流接线对换。以该计量故障为案例,结合采集系统及现场检验数据,从故障现象、更正措施、故障处理等方面进行了全过程分析。为保证计量准确、运行可靠,从管理机制、技术措施方面提出了防范措施。

基于零序电压比例差动的机端非全相检测方法

近年来因GCB或隔离刀闸引发的发电机机端非全相故障时有发生。为此,提出了一种基于零序电压比例差动的GCB非全相检测方法,定义了非全相保护零序电压的差动分量与制动分量,简化了故障特征提取方式,并对其斜率定值、启动定值及辅助判据进行了探讨。三起不同模式下的机端非全相故障案例的计算结果表明了该方法有效性。

电潜螺杆泵入口处气液比动态变化特性分析

随着油田开发的不断深入,螺杆泵采油技术得到进一步发展与完善,近年来,在高含气和稠油等非常规油气藏中也得到广泛应用,但由于游离气和溶解气的存在,气体进入泵内会影响螺杆泵的工作性能和使用寿命。针对这种情况,综合考虑油气水三相流体对螺杆泵运行工况的影响,结合钻井液密度、生产气油比、含水率和气体状态方程,建立了螺杆泵入口处的气液比计算模型,并以大港油田J36-6和J36-8油井的生产数据进行模拟分析。结果表明,在动液面高度一定的情况下,增加下泵深度有利于降低泵入口处的气液比,高密度、高含水和低生产气油比是保证泵入口气液比较低的关键。

Study of ionizable drugs transfer across the water/1,2-dichloroethane interface with phase volume ratio equal to unity using a three-electrode system

The electrochemical behavior of ionizable drugs (Amitriptyline, Diphenhydramine and Trihexyphene- dyl) at the water/1,2-dichloroethane interface with the phase volume ratio (r = Vo/Vw) equal to 1 are investigated by cyclic voltammetry. The system is composed of an aqueous droplet supported at an Ag/AgCl disk electrode and it was covered with an organic solution. In this manner, a conventional three-electrode potentiostat can be used to study the ioni-zable drugs transfer process at a liquid/liquid interface. Physicochemical parameters such as the formal transfer potential, the Gibbs energy of transfer and the standard par-tition coefficients of the ionized forms of these drugs can be evaluated from cyclic voltammograms obtained. The ob-tained results have been summarized in ionic partition dia-grams, which are a useful tool for predicting and interpret-ing the transfer mechanisms of ionizable drugs at the liq-uid/liquid interfaces and biological membranes.

Study of ionizable drugs transfer across the water／1,2-dichloroethane interface with phase volume ratio equal to unity using a three-electrode system

The electrochemical behavior of ionizable drugs (Amitriptyline, Diphenhydramine and Trihexyphene- dyl) at the water/1,2-dichloroethane interface with the phase volume ratio (r = Vo/Vw) equal to 1 are investigated by cyclic voltammetry. The system is composed of an aqueous droplet supported at an Ag/AgCl disk electrode and it was covered with an organic solution. In this manner, a conventional three-electrode potentiostat can be used to study the ionizable drugs transfer process at a liquid/liquid interface. Physicochemical parameters such as the formal transfer potential, the Gibbs energy of transfer and the standard partition coefficients of the ionized forms of these drugs can be evaluated from cyclic voltammograms obtained. The obtained results have been summarized in ionic partition diagrams, which are a useful tool for predicting and interpreting the transfer mechanisms of ionizable drugs at the liquid/liquid interfaces and biological membranes.

不同深耕方式对土壤三相比及玉米根系构型的影响

以先玉335为材料,采用条深旋（TS）35 cm、深松（SS）35 cm、深翻（SF）35 cm三种深耕方式,以浅旋耕作15 cm为对照,通过测定土壤三相比和玉米根系结构,进行比较研究,以探明不同深耕方式对土壤三相比及玉米根系构型的影响。结果表明：深耕通过提高土壤的气相比和液相比降低固相比,使得耕层土壤结构指数（GSSI）升高,土壤三相结构距离（STPSD）降低,使耕层土壤物理结构更加逼近理想状态;SF能够显著改善耕层20～60 cm土层的土壤物理结构,SS对40～60 cm土层土壤结构的改良效果较为明显,SS和SF的土壤改良作用效果好于TS;深耕条件下玉米的总根长和总根表面积均高于浅旋耕处理,土壤中下层根系的生物量明显增加,并且0～0.5 mm径级的细根生物量所占比例较大;在玉米根系根长的分布中0～0.2 mm径级的根系所占比例最大,在根表面积的分布中以0.1～0.3 mm径级的根系为主;土壤气相比与玉米根系的细根长和细根表面积呈极显著正相关关系,而液相比和固相比则与其呈显著负相关关系;深耕能够改良土壤物理结构,使土壤密度降低,含水量升高,同时增加了玉米根系的根干重、根长和根表面积,根系中细根所占比例增大。土壤三相比与玉米根系的细根长和细根表面积具有一定的相关性,在一定范围内较高的气相比会促进玉米细根的生长,较高的固相比和液相比会抑制细根的生长,土壤三相比共同影响玉米根系的生长。

短期翻耕和有机物还田对东北暗棕壤物理性质和玉米产量的影响

构建适宜作物生长的耕层是解决农田土壤耕层“变浅、变薄、变硬”和透气透水性差的重要技术途径之一,对于土壤黏粒含量较高的土壤来说,更是如此。该研究以黑龙江省较为典型的农田暗棕壤为研究对象,在黑河市爱辉农业示范园区设置不同耕层构建模式试验,分析不同翻耕深度(15、35 cm)和不同有机物还田(秸秆和牛粪)对暗棕壤物理性质、玉米产量及产量构成的影响。田间试验包括:1)对照处理:常规浅翻15 cm,无有机物还田(T15);2)深翻35 cm,无有机物还田(T35);3)浅翻15 cm,秸秆浅混还田(T15+S);4)深翻35 cm,秸秆深混还田(T35+S);5)免耕秸秆全覆盖(NT+SM1);6)免耕秸秆条覆盖(NT+SM2);7)深翻35 cm,有机肥深混还田(T35+OM);8)深翻35 cm,有机肥加秸秆深混还田(T35+S+OM),秸秆和有机肥的还田量分别为10000和30000 kg/hm^(2)。2019年和2020年试验结果表明,不同耕作和有机物还田对土壤物理性质影响较大,与T15处理相比,T35+S、T35+OM和T35+S+OM处理可显著减少土壤容重,增加土壤孔隙度、饱和含水量、田间持水量和>0.25 mm水稳性团聚体比例,优化土壤三相比;T15+S处理对0~15 cm耕层的土壤容重、总孔隙度、饱和含水量、土壤三相比和>0.25 mm水稳性团聚体影响显著,而T35+S、T35+OM和T35+S+OM处理可显著改善15~35 cm亚耕层的土壤物理性质。不同耕层构建模式对玉米产量和收获指数也产生影响,且在不同降水年型间存在差异:与T15处理相比,在降水正常年(2019年),T35+S、T35+OM和T35+S+OM处理玉米产量差异均不显著(P>0.05);在丰水年(2020年),T15+S和T35+S+OM处理玉米产量和收获指数增加最显著,分别增加了27.6%~37.0%和22.75%~28.57%(P<0.05),免耕可导致玉米减产。翻耕配合有机物还田通过增加玉米穗长和行粒数,减少秃顶长,是玉米增产的主要影响因素。综合分析认为,深翻配合秸秆或有机肥还田能显著改善土壤物理结构,优化土壤三相比,增加玉米产量和收获指数,在东北北部暗棕壤地区构建适宜作物生长的耕层具有一定的指导意义和应用价值。

不同机械耕作方式对茶园土壤物理性状的影响

通过田间试验研究不同机械耕作方式对茶园土壤物理性状的影响。设置免耕（MG）、高地隙多功能茶园管理机械卧式旋耕（WX）、立式旋耕（LX）、深松铲耕（SS）和小型茶园翻耕机翻耕（FG）5种耕作方式,分析其对茶园0~45 cm土壤紧实度、容重和固、液、气三相比的影响。结果表明,与免耕对土壤物理性状的影响相比,深松铲耕处理对0~30 cm土壤紧实度的降低作用最好,卧式旋耕处理对30~45 cm土壤紧实度的降低作用最好;卧式旋耕、立式旋耕处理对0~15 cm土层土壤容重、孔隙度、三相比的改善作用最好,翻耕处理对15~30 cm土层土壤容重、孔隙度、三相比的改善作用最好。可见,高地隙多功能茶园管理机械的最佳耕作方式为卧式旋耕,在不适宜大型机械作业的茶园,选用小型茶园翻耕机亦可达到较好的耕作效果。

深松35 cm可改善潮棕壤理化性质并提高小麦和玉米产量

【目的】我国传统耕作深度一般为20 cm,长期不变的翻耕深度降低耕层厚度,增加了犁底层厚度,影响作物的生长。研究小麦-玉米一年两季的种植模式下深松耕作的效果,为大田耕作管理提供技术支持。【方法】田间试验在山东烟台潮棕壤上进行。设计4个耕作处理,分别为常规翻耕20 cm(CK)、深松30 cm、深松35 cm、深松40 cm。小麦播种前进行耕作处理,所有处理均结合耕作一次性基施腐殖酸复合肥(N–P2O5–K2O=18–10–12)1125 kg/hm^2。玉米免耕,在拔节期追施一次化肥。于小麦、玉米收获期取0-10 cm、10-20 cm、20-30 cm及30-40 cm土层土壤样品,测定土壤速效养分含量与土壤容重,计算三相比,并调查小麦、玉米产量。【结果】与CK相比,深松30 cm、35 cm、40 cm小麦季分别增产10.9%、15.3%和15.5%,玉米季分别增产12.0%、14.9%和9.4%(P<0.05);10-40 cm土层土壤容重降低了0.03~0.18 g/cm^3。其中,小麦季0-10 cm土层中CK处理土壤容重显著低于各深松处理,深松35 cm处理0-10 cm与10-20 cm土层土壤容重显著高于其他各处理;玉米季0-10 cm与10-20 cm土层土壤容重最低的处理为深松35 cm,且显著低于其他处理。小麦季深松30 cm处理各土层土壤三相比(R值)在13.2~15.9之间,总体最小,玉米季则以深松40 cm三相比值总体最小,在6.03~8.81之间。深松处理增加了20-40 cm土层有效养分含量,其中深松35cm处理的20-40 cm土层有效磷和速效氮含量增加最为明显,分别为0.56~37.4 mg/kg与31.9~77.8 mg/kg;速效钾各土层的增加则以深松30 cm最为显著,为24.3~100 mg/kg;有机质含量以深松40 cm增加量最大,为0.95~0.69 g/kg。【结论】深松耕作可显著降低当季土壤容重,增加当季与下一季作物产量,提高土壤耕层以下20-40 cm土层的养分有效性,综合各机械能耗与耕作效果,以深松35 cm最佳。

连续翻耕秸秆粉碎还田土壤物理性状及水稻产量

通过连续5年田间定位试验,研究了翻耕秸秆粉碎还田对稻麦两熟农田土壤物理性状、水稻产量及其构成因素的影响。结果表明,水稻收获时,翻耕秸秆粉碎还田处理能够有效降低耕层土壤容重、紧实度和土壤中固相部分所占比例,增加耕层土壤毛管孔隙度和土壤中气相部分所占比例。就水稻产量而言,翻耕秸秆粉碎还田处理较秸秆不还田处理有不同程度的提高,5年平均增产428 kg/hm^2,增幅为4.50%,主要是通过增加有效穗数和穗粒数来提高水稻产量。总之,本试验条件下,翻耕秸秆粉碎还田措施有利于改善耕层土壤物理结构,提高水稻产量。

基于短网压降比的矿热炉供电系统二次侧数据实时计算

针对硅锰合金矿热炉冶炼过程中电极电流过大无法直接测量,而短网参数工程计算值不准导致对供电系统二次侧进行直接计算时存在较大误差的问题,提出一种基于短网压降比的矿热炉供电系统二次侧数据在线计算方法。通过引入短网压降比,显著降低短网参数工程计算误差对二次侧关键参数计算所造成的干扰,并保留冶炼过程中电炉变压器二次侧的三相耦合信息,使得该方法对短网参数计算误差有着较强的适应能力,可提供电极电流、熔池单相功率、单相操作电阻等矿热炉运行过程中的关键参数。仿真结果表明:所提出方法在短网参数工程计算值存在较大误差的情况下仍能将总体计算误差控制在3%以内,其所提供的高精度供电系统二次数据可为矿热炉埋弧冶炼过程的精细控制及冶炼过程优化创造条件。

管道气力提升系统运行性能研究

为分析提升系统运行性能的影响因素,采用高30 m,管径100 mm的提升管模拟系统进行了试验研究。通过调节浸没率、注气量和浆体输送浓度等参数进行分组测试,得出了浆体输送流量、结核提升流量、扬矿效率与注气量之间的关系曲线,总结了各参数变化时系统的运行规律。同时,用试验结果验证了颗粒起动临界条件计算模型的合理性。

电流互感器中性线电阻增大对线路差动保护的影响

针对电流互感器(TA)中性线电阻增大导致线路差动保护误动的情况,进一步分析了此类误动产生的原理和机理。TA中性线电阻大于一定数值时,故障相二次回路电流在中性线上产生的电压降会使非故障相TA在二次侧出现类似励磁涌流的效应,从而产生波形偏向一侧的异常电流,其本质原因是TA磁链的累积。此外,通过改变二次回路方程的参数研究了中性线电阻大小、非周期分量大小、剩磁水平,以及TA容量对异常电流幅值的影响。在研究、归纳了此类误动的各种特征后,提出将三相最大电流引入制动判据中,结合该相二次谐波基波比,识别TA中性线异常后短时闭锁分相差动保护的动作逻辑。经仿真与录波图回放验证了所提保护方案的正确性和有效性。

二氧化碳驱地下流体相态特征研究

目前国内注入CO2提高采收率开发项目由于矿场试验周期短,对开发机理和气驱油特征规律认识还不够深入,尤其对CO2驱替过程中的流体相态特征研究鲜有报道。通过油藏工程方法和数值模拟方法,利用相平衡计算模型和PVTi流体分析软件包,分析CO2含量对地下流体相态的影响。研究表明,对于任何CO2—原油体系都存在临界点,在临界点的下方,当低于一定温度时,随着CO2注入量的增加,在一定的压力范围内,CO2与原油体系会出现三相区;同时CO2含量对CO2—原油体系黏度及体积膨胀系数有很大的影响,随着CO2溶解量的增加,CO2—原油体系黏度降低,膨胀系数增加。该研究可对CO2驱油藏开发起到一定的指导作用。

三相逆变器幅值可控的小波PWM技术

三相逆变器的小波PWM具有总谐波含量低、直流电压利用率高、易于数字化实现等优点,但其无法在三相逆变器上实现对输出电压幅值的控制,这使得小波PWM的应用受到限制。为此,在单相逆变器幅值可控的小波PWM技术基础上,在三相逆变器的小波PWM中同样引入了一个调制度变量,使它在保持原有优点的基础上增加了输出电压可调的特性。分析了三相逆变器幅值可控的小波PWM的机理,并进行了仿真和实验研究,结果证明了机理的正确性,为三相逆变器小波PWM的广泛应用提供了基础。

三端口DC/DC变换器预测电流移相控制

针对微电网储能系统中三端口DC/DC变换器,研究了基于半开关周期采样和全开关周期采样的预测电流移相控制。分析了变换器的工作状态和开关模态,采用Y-△等效变换得到电感电流斜率,在每个开关周期驱动信号的中点时刻采样电感电流,计算不同阶段变换器的电感电流增量。基于电流采样值和电流参考值预测变换器下一个开关周期上升沿和下降沿移相比,更新该移相比使电感电流达到参考值。然后分析了两种采样模式下电感电流中直流分量消除机理,并给出三端口DC/DC变换器闭环控制策略。仿真结果验证了该控制方法的有效性,较好地解决了三端口DC/DC变换器直流偏置问题,提高了系统的动态响应和鲁棒性能。

双三步三角形相移编码结构光三维测量技术

为了减小编码结构光三维测量的误差,对三步三角形相移算法进行了分析。提出了一种可以有效减小强度比偏差的方法,构建了初始强度比相差T/6的两组三角形相移编码图案,两次使用传统三步三角形相移算法得到两幅折叠强度比图,再利用所提出的减小强度比偏差的方法,可以提高强度比的准确度。建立了编码结构光三维测量系统,结果表明该方法具有较好的减小强度比偏差的效果,比强度比先展开再补偿的方法更为简便有效,比传统三步三角形相移方法准确度明显提高,展开强度比的均方根误差值减小了87%。