分布式水文模型区域分解并行计算方法及其应用

针对区域分解并行计算方法中存在任务分配负载不均衡、通信时间长的问题,采用OpenMP编程模型,以WEP-L分布式水文模型汇流过程为例,设计了区域分解并行方法,首先通过子流域拓扑关系表确定子流域属于干流或支流,然后将每一条支流划分为一个水文区域,并保证水文区域中子流域按上游到下游的顺序排序,同时,为了实现分配的负载均衡,设计了基于贪心算法的优化调度,最后将支流任务分配给不同的线程计算,干流子流域采用串行计算。对黄河流域在不同线程条件下并行效果的测试结果表明,基于贪心调度的区域分解并行计算方法能有效提高汇流过程运算效率。     

结合小波变换与改进SSA优化小波神经网络的电力负荷预测

电力负荷预测是输电网络扩展和规划及合理电力调度的关键手段。针对电力负荷时间序列的非线性和复杂性特征,提出结合小波变换与改进麻雀搜索算法优化小波神经网络的电力负荷预测模型ISSA-WNN。设计改进麻雀搜索算法ISSA对小波神经网络的关键参数初值寻优,有效解决梯度调参易陷入局部最优及对参数初值敏感的不足,提升模型学习能力。对标准麻雀搜索算法SSA改进,引入Logistic-Tent混合混沌种群初始化、发现者/警戒者自适应更新、跟随者可变对数螺旋更新和高斯-柯西混合变异策略提升算法寻优能力。利用小波变换对电力负荷样本分解与重构,降低负荷时序的无序性和波动性,在此基础上构建新的电力负荷预测模型ISSA-WNN。实验结果表明,与标准小波神经网络模型WNN和标准麻雀搜索算法优化小波神经网络模型SSA-WNN相比,预测模型ISSA-WNN的平均绝对百分比误差和均方根误差指标值平均可以降低18.42%和21.21%,其拟合能力更强,预测性能更加稳定。     

载银-四环素-有机膦酸锆/聚乙烯醇复合膜的制备及表征

以亚磷酸、甘氨酸、甲醛为主要原料，在酸性环境下合成有机膦酸，再与氧氯化锆反应生成含有羧基的有机膦酸锆，进一步与四环素和硝酸银反应生成载Ag-四环素-有机磷酸锆(Ag-T-ZGDP)。采用流延法制备了载Ag-四环素-有机磷酸锆/聚乙烯醇(Ag-T-ZGDP/PVA)复合膜，并利用红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)等手段研究了该复合膜的结构与性能。结果表明：随着Ag-T-ZGDP含量的增加，Ag-T-ZGDP/PVA复合膜的力学性能增强，当Ag-T-ZGDP与PVA质量比为2.0%时，力学性能达到最佳；且该比例的Ag-T-ZGDP/PVA复合膜中Ag离子缓慢释放，对大肠杆菌有一定的抑菌效果。XRD、TEM分析表明：纳米Ag被均匀负载在Ag-T-ZGDP的片层结构中；SEM分析表明：Ag-T-ZGDP均匀分散于Ag-T-ZGDP/PVA复合膜中，表现出良好的相容性，随着Ag-T-ZGDP含量的增加，断层逐渐变成光滑平面，在Ag-T-ZGDP与PVA质量比为2.0%时，断层最光滑。     

基于H-B强度准则的出砂风险预测方法研究与应用

随着海上弱胶结砂岩油藏的开发，储层压力衰竭以及含水等因素使得油井出砂风险随开采年限的增加而增大，因此出砂预测的精确性在油井完井方式的选择中显得尤为重要。文章引用了三维Hoek-Brown准则，考虑了储层压力衰竭对地应力的影响，通过室内清水浸泡实验得出岩石泡水后岩石强度的变化规律，总结出了一套适用于海上油田弱胶结砂岩储层的全生命周期出砂风险预测方法，并结合油田实例，绘制了弱胶结砂岩储层在整个油井生产周期中受地层压力衰竭和含水率上升影响的出砂临界生产压差版图。该出砂预测方法应用于南海文昌油田疏松砂岩储层时，预测结果与现场出砂情况吻合程度较高，根据该方法所绘制临界生产压差图版能够为油田确定合适的防砂时机、合理的防砂方式、适时调整生产压差提供理论依据。     

聚苯乙烯/α-磷酸锆多孔材料制备及油水乳液分离研究

疏水亲油性多孔材料具有处理和净化含油废水的能力。本工作通过高内相乳液模板法制备得到聚苯乙烯基多孔三维材料(P(St-E)/α-ZrP)。通过扫描电子显微镜(SEM)、全自动压汞仪等对材料的微观结构进行表征，并对其油水分离性能进行测试分析。结果表明，层状纳米粒子α-ZrP能够稳定存在于油包水乳液的分散相中，单体聚合完成后α-ZrP均匀镶嵌在多孔材料骨架上构成粗糙界面。α-ZrP用量为单体质量的5%时，制得的多孔材料具有最佳力学性能和疏水性能，该材料对三氯甲烷的吸附倍率高达54.2。P(St-E)/α-ZrP多孔材料在尺寸筛分效应和α-ZrP电负性协同作用下能够高效分离非离子型和阳离子型油水乳液。实验制备的多孔材料有望用于含乳化油污水的净化处理，在含油废水处理中有潜在的发展前景。