六氟丙烯等离子体处理对聚丙烯驻极体性能的影响

以六氟丙烯(C3F6)为反应气体,通过等离子体激发使聚丙烯(PP)微粉表面氟化,并以此为原料采用热极化驻极制备了氟化改性PP驻极体.使用红外光谱、能谱分析、扫描电镜、差示扫描量热分析、X射线衍射、接触角测试仪及振动式电容静电计对氟化改性PP驻极体进行了表征,研究了氟化改性对其驻极性能的影响.研究结果表明,低温六氟丙烯等离子体处理PP微粉接枝了六氟丙烯;等离子处理后的PP微粉疏水性提高,水接触角最大为126°;在功率400 W下,随着等离子体处理时间的延长,氟化改性PP微粉表面氟含量先增大后减小;处理15 min时,表面氟含量达到最大值0.88％;驻极电压一定时,氟含量越高驻极体的初始表面电位越大,且储存电荷能力提高;等离子体氟化改性对PP结晶行为没有明显影响;热极化驻极由于存在外电场作用力,驻极体的熔融峰值增大约8℃;氟化改性PP驻极体对大肠杆菌有良好的抑菌活性.     

基于BP神经网络的臭氧精确投加控制系统

自来水厂采用臭氧化工艺时臭氧投加量通常由生产经验判断确定,缺乏一定的准确性和时效性。根据浙江省T水厂150组实际运行样本数据,选用BP神经网络构建臭氧投加系统的前馈控制模型,能够在给定的工艺参数条件下较好地预测出水水质情况,也可根据进水水质情况和预期出水水质目标对所需的臭氧投加量进行预测。结果表明:基于BP神经网络的臭氧投加模型可以满足不同的水质变化,模拟精度较高,具有明显的优越性,对进一步提高供水安全性、节约制水成本具有重要的推动作用,也为臭氧-活性炭深度处理运行的自动化控制提出了新的理论思路。     

基于服务能力考量的县城存量公共设施更新模式及其实现对策

县城公共设施建设是国土空间规划和城市更新行动的重要载体和关键抓手。本文针对县城公共设施服务能力提升问题,打破“重新建轻挖潜”、“重使用轻维护”、“重单打轻整合”的存量公共设施更新利用传统桎梏,从现状梳理与能力评价、提升动机与模式再造、实现途径与对策保障等方面出发,提出破解县城公共设施服务能力提升困境的规划新路径,探索建立“增存并举、挖潜优先、整合更新”的公共设施资源供给新方式,推动广大县城在日趋复杂的新形势下,开创“爬坡过坎、转型跨越”的城镇化新格局,以更好地适应农民日益增加的县城就业安家需求。     

Fast generation method of 3D scene in Chinese landscape painting

The three-dimensional (3D) modeling of Chinese landscape painting is of great significance for the digital protection of cultural heritage and the production of virtual reality content. A fast modeling method to create 3D landscape scenes for traditional Chinese painting is proposed in this paper, based on integrated terrain modeling and the water flow rendering algorithm. A height map generation algorithm based on auxiliary lines is first proposed to carry out fast modeling from a simple two-dimensional contour to create a 3D mountain model. A realistic flow simulation that fits the topography is then undertaken, based on a flow chart which is calculated using the particle force in the normal grid of topography, and the theory of smoothing particle hydrodynamics. Finally, a stylistic scene that conforms to the artistic concept of traditional Chinese painting is acquired by optimizing the parameters. The interactive modeling platform of the integrated algorithm is tested in this study, and compared with existing research. Results show the method can achieve real-time rendering and realistic rendering to rapidly generate a 3D scene model consistent with a traditional painting scene, and provide support for the follow up development of virtual reality applications.

     

提高森林覆盖区积雪提取精度的方法研究——以玛纳斯河流域为例

森林覆盖区积雪的提取精度很低,由于植被冠层的遮挡,冠层下的积雪很难被提取出来。基于Landsat 8OLI数据,针对玛纳斯河流域下游有大面积森林覆盖的特点,通过传统的积雪指数法,结合NDVI数据的积雪指数法和面向对象图像特征法分别提取积雪面积。结果表明:1传统的NDSI和S3积雪指数法无法较好地提取出森林覆盖下的积雪,提取精度分别为85.23%和87.54%。这两种方法适用于空间尺度较大、植被覆盖面积较大的区域,并不适合所选研究区;2结合NDVI数据后的NDSI、S3积雪指数模型能大大提高森林覆盖下的积雪面积,提取精度分别达到91.47%和90.60%。在影像空间分辨率较高,流域尺度较小,林区覆盖较多的情况下可采用此方法提取积雪;3随着海拔的升高,地形阴影影响逐渐增大,NDVI辅助积雪指数方法提取林区覆盖下积雪面积逐渐减小。因此采用光谱、纹理和空间信息结合的面向对象图像特征方法提取积雪,能够较好地识别出受地形影响下的雪像元,精度达到89.75%,可以满足实际应用的需求。     

考虑调度决策非预期性的多阶段随机规划调度策略

随着可再生能源渗透率的提高,分布式可再生能源带来的波动性、间歇性会传递至主网中,对系统安全运行造成影响,研究不确定性优化方法对系统实际运行具有一定的指导作用。传统的随机优化以及鲁棒优化方法不满足系统实际运行的非预期性要求。文章以日运行期望成本最小为目标,考虑分布式可再生能源发电不确定性,建立多阶段随机规划模型,可以根据之前不确定信息的实现在每个阶段确定预调度决策,不会受到未来不确定信息的影响,符合系统实际运行规律,满足非预期性。为了避免多阶段随机规划问题求解的维数灾难,采用随机对偶动态规划(stochastic dual dynamic programming, SDDP)算法进行求解。仿真结果表明,相比于传统的确定性模型,多阶段随机优化得到的最优调度决策树较之确定性优化得到的单一决策方案具有更广泛的决策空间,可以基于上一阶段不确定信息的实现和决策来更新调度决策,降低系统的运行成本。     

黄河中下游沿黄城市水资源承载力贴近度空间结构及作用机理

采用贴近度测度黄河中下游31个沿黄城市水资源承载力,分析承载力贴近度的空间特征和空间作用机理。结果表明：黄河中下游流域城市水资源承载力整体偏低,尤其是下游流域沿黄城市的水资源供需矛盾尖锐;从空间结构特征全局看,31个沿黄城市水资源承载力整体呈现空间自相关特征,从局部看,大部分城市无分异特征,但中游流域出现热点区域,下游流域尤其是河南省出现低洼区域;通过沿黄城市水资源承载力贴近度空间作用机理分析,中游流域沿黄城市水资源承载力受到驱动力（D）、压力（P）、状态（S）、影响（I）、管理（M）5个因素的影响,且城市之间存在空间虹吸效应,水资源表现出空间竞争,而不是空间协同发展。下游流域沿黄城市水资源承载力只受到驱动力（D）、状态（S）、影响（I）3个因素的作用。研究成果可为沿黄城市加强水资源的管理、优化城市发展模式提供参考。     

面向供水对象转型的引大入秦工程水资源优化配置研究

引大入秦工程（以下简称引大工程）建成初期主要以秦王川农业供水为主,但随着兰州新区的建设发展,其供水对象开始向城市生活用水和工业用水转型,如何实现有限水资源的合理配置是目前研究的重点问题。基于此,依据引大工程供水区（以下简称引大供水区）可持续发展要求,构建以实现经济、社会、生态效益最大化为目标函数,可供水量、输水能力、用户需水量、排水系统排水量与变量非负为约束条件的多目标水资源优化配置模型,使用遗传算法进行求解。结果表明：2025年引大供水区不同用水部门配水量（保证率P=50%、P=75%）分别为生活用水8 323.85×10⁴、8 322.49×10⁴ m³,农业用水15 001.95×10⁴、15 631.53×10⁴ m³,工业用水11 111.00×10⁴、11 100.00×10⁴ m³,生态用水946.88×10⁴、947.02×10⁴ m³,各部门总配水量与优化前供水量4.23×10⁸ m³相比,达到供需平衡;2030年引大供水区不同用水部门配水量（保证率P=50%、P=75%）分别为生活用水12 650.51×10⁴、12 666.53×10⁴ m³,农业用水16 397.77×10⁴、17 019.70×10⁴ m³,工业用水20 498.00×10⁴、20 508.00×10⁴ m³,生态用水948.00×10⁴、948.88×10⁴ m³,不同保证率下各部门总体缺水率分别为12.27%、13.38%。2025—2030年引大供水区的非农业用水结构将大幅提升,农业灌溉用水量降低。研究结果可为引大供水区优化水资源配置决策提供参考依据。     

Characteristics of flow fields in the gas–liquid mini-bubble columns with particle image velocimetry measurements

As a new type of gas–liquid microreactors, the gas–liquid mini-bubble column has potential applications. However, few studies on the flow fields in the mini-bubble column can be found at present. In this work, particle image velocimetry (PIV) was used to visually study the velocity fields, vorticity fields and bubble dynamics in the gas–liquid mini-bubble columns with column inner diameters of 1–3 mm and mini-bubble diameters ranged from 0.7 to 1.3 mm. It is found that with the increase of superficial liquid velocity, bubbles rose from almost straight line to Z-shaped or S-shaped trajectory, and the bubble trajectory changed from one-dimension to three-dimension; when the bubble velocity changed, the bubble size and gas holdup decreased; bubble terminal velocity was controlled by bubble buoyancy and flow resistance, and increased slightly with bubble coalescence. These findings may provide basic reference for the design and scale-up of such a mini-bubble column reactor.     

Principles of Amino-Acid-Nucleotide Interactions Revealed by Binding Affinities between Homogeneous Oligopeptides and Single-Stranded DNA Molecules

We have determined the binding strengths between nucleotides of adenine, thymine, guanine and cytosine in homogeneous single stranded DNAs and homo-octapeptides consisting of 20 common amino acids. We use a bead-based fluorescence assay for these measurements in which octapeptides are immobilized on the bead surface and ssDNAs are in solutions. Comparative analyses of the distribution of the binding energies reveal unique binding strength patterns assignable to each DNA nucleotide and amino acid originating from the chemical structures. Pronounced favorable (such as Arg-G, etc.) and unfavorable (such as Ile-T, etc.) binding interactions can be identified in selected groups of amino acid and nucleotide pairs that could provide basis to elucidate energetics of amino-acid-nucleotide interactions. Such interaction selectivity, specificity and polymorphism establish the contributions from DNA backbone, DNA bases, as well as main chain and side chain of the amino acids.