大清河流域水循环影响因素演变特征分析

以海河流域的重要支流大清河流域为研究区,从气象因素和土地利用的角度对该流域水循环影响因素的演变特征进行分析。采用滑动平均法、Mann-Kendall非参数检验和小波分析法,分别对气象要素的趋势性、突变性和周期性进行了分析;同时,基于大清河流域四期的土地利用数据,分析了不同土地利用类型的演变规律。结果表明:(1)1970—2011年,大清河流域年降水量呈不显著的"减—增—减—增"的变化趋势,年均气温则变现为显著增加的态势;年潜在蒸散量在近54年来变化也较显著,呈"减—增"的变化;(2)流域年降水量几乎未发生突变,年均气温和年潜在蒸散量分别在1991年和1973年发生突变;(3)年降水量、年均气温以及年潜在蒸散量的演变周期分别以22年、28年和28年为主;(4)大清河流域土地利用类型以耕地、草地和林地为主,而土地利用类型的转化则处于耕地与城乡、工矿、居民用地,林地与草地之间。通过对大清河流域水循环影响因素演变规律的分析,可为进一步在该流域开展基于水循环理论的科学研究提供依据和支撑。     

微波透射检测集料含水率可靠性的多元线性回归分析

为满足工业化生产集料含水率的检测需求,基于微波透射和多元线性回归模型理论构建分析模型,对其显著性及检测结果可靠性进行了研究,建立了对比偏差及其均方根误差、标准差、变异系数评价指标以表征0～4.75 mm, 4.75～16.00 mm, 16.00～31.50 mm不同粒径范围集料含水率离线与在线检测结果的重复性和检测精度。结果表明：多元线性回归分析模型拟合优度较高,离线与在线检测数据对比偏差范围为±0.3%,均方根误差为0.148%,0.130%,0.147%,检测结果高度契合,满足工程检测需求。     

基于质心分析的我国降水时空演变特征研究

通过引入年内唯一的特征时间点——年降水质心时间,即年降水过程线和时间轴间面域几何质心的时间轴投影,解决了频域规律识别不能反映降水事件发生时间的难题。根据年降水质心时间的时域、空域、频域规律,定量识别出我国降水时空演变规律。研究认为:(1)质心时间对大雨及以上等级降水发生时间的响应较为敏感;(2)空间变化规律与主雨季峰值降水时间的空间分布较一致,从西北至东南呈现"早-晚-早"规律;(3)时间序列多为纯随机过程,且非随机特性以周期性为主,趋势性以提前趋势为主,非随机性站点显著聚集于华中、华北地区;(4)年内各等级的时间分布不一致,大雨及以上等级发生时间晚于其它等级,微雨等级降水年内分布最不稳定;(5)年内降水愈不均匀的地区,年际变异愈加显著,即该区域年内主要降水过程的时间分布愈加不稳定。     

超高水材料充填胶结体工程特性试验研究

根据采空区内覆岩垮落与充填浆体的空间位置,将超高水材料采空区充填胶结体分为4种基本形态,即纯超高水材料胶结体(Ⅰ类)、下半部是超高水材料和矸石混合材料与上半部是纯超高水材料胶结体(Ⅱ类)、下半部是纯超高水材料与上半部是超高水材料和矸石混合材料(Ⅲ类)、超高水材料和矸石整体混合材料(Ⅳ类),在实验室进行了抗压、抗拉、抗剪等力学参数测试,并通过建立超高水材料充填开采"充填体-基本顶"力学模型,分析了材料属性变化对基本顶垮落步距的影响。研究结果表明,4种不同类型的超高水材料充填胶结体试件在加压过程中,应力-应变变化趋势基本相同;第Ⅳ类材料试件的抗压强度相对最高,比第Ⅰ类充填胶结体提高约20%;第Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ类胶结体试件的抗拉和抗剪强度较第Ⅰ类也有明显提高,最大可提高40%和50%。充填胶结体属性变化对基本顶极限垮落步距影响的分析结果表明,超高水材料与矸石混合形成的第Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ类胶结体增加了充填胶结体的强度,有利于基本顶的稳定。     

大采高高水材料巷旁充填体宽度与强度试验研究与应用

沿空留巷关键是确定巷旁充填体的宽度和强度,然后再通过观察留巷顶板下沉、巷道变形以及当受采动影响稳定后,巷道断面大小是否满足生产需要,以最终确定留巷的成功与否。根据亨建煤矿实际地质生产条件,通过采用河北工程大学CM250/18平面应力试验台做为模型,做一系列的相似模拟试验。最后,通过观测数据分析来确定亨建煤矿2505工作面的特定条件下沿空留巷最终充填体的宽度和强度。     

不同围压下岩石声发射不可逆性及其主破裂前特征信息试验研究

 通过对花岗岩在不同围压下循环加卸载声发射(AE)试验,得到岩石加卸载损伤破坏过程中高、低频通道中AE累计振铃计数、岩石应力与时间的关系。基于此,研究岩石AE的不可逆性特征。同时运用快速傅里叶变换FFT逆变换对Kaiser点AE信号进行消噪,并通过FFT分析消噪后信号的频谱特征,探求岩石主破裂前特征信息。研究结果表明：(1) 两通道中接收到的AE振铃计数整体变化趋势基本相同,所揭示的Kaiser效应和Felicity效应规律基本一致;两通道中AE振铃计数特征主要区别在于数量不同;(2) Kaiser点主频分布在46.39～70.80与151.37～166.99 kHz范围内。岩石主破裂前,随轴向应力水平增加,低频通道中Kaiser点主频整体变化趋势由较低频向较高频转移,高频通道中由较高频向较低频转移;(3) 花岗岩Kaiser效应应力上限值为极限强度的65%左右。Kaiser点的主频特征及变化规律,可为岩石的损伤破坏评价提供依据。     

抗高温插层吸附抑制剂的研制及作用机理分析

针对常规抑制剂控制黏土表面水化不足导致的井壁失稳问题,以四乙烯五胺为反应单体,通过引入磺酸基团,制备了抗高温插层吸附抑制剂。对该抑制剂的结构进行了表征,并对其性能进行了评价,分析了抑制作用机理。结果表明,抑制剂分子结构中含有大量的强吸附基团和疏水基团,分子量小,无毒环保且具有良好的热稳定性。抑制作用机理分析表明,抗高温插层吸附抑制剂通过强吸附基团优先进入黏土片层间,交换出层间的水合钠离子,结合静电引力有效减小黏土的静电斥力及表面水化短程斥力;通过降低水溶液表面张力和改变黏土润湿性,控制泥页岩自吸能力和比亲水量,减少水相的侵入;吸附及抗解吸附能力强,能长时间吸附于黏土表面,提升黏土表面的疏水性,减少自由水的侵入。该抗高温插层吸附抑制剂具有良好的抑制造浆、控制黏土水化膨胀和防止泥页岩分散等性能,优于国内外聚胺抑制剂。     

不同温度下氢氧化钠预处理对玉米秸秆甲烷产量的影响

利用农作物秸秆进行厌氧发酵生产沼气是解决我国农村能源紧张的重要途径,然而秸秆中难以降解的木质纤维结构导致在发酵过程中甲烷转化率较低。利用自行设计的可控性恒温发酵装置,以玉米秸秆为发酵原料,分析了在不同温度条件下氢氧化钠（NaOH）预处理对秸秆木质纤维结构以及厌氧发酵产气效率的影响。结果表明,NaOH预处理能够显著降低玉米秸秆的木质纤维素含量,与未预处理的秸秆相比,经NaOH处理后的秸秆纤维素含量降低了24.4%～33.2%,半纤维素含量降低了14.2%～52.4%,木质素含量降低了9.3%～29.3%。在6%、8%和10%浓度中,经8%NaOH处理的秸秆在55℃下的甲烷产量最高,达到188.7 ml CH₄·（g VS）^-1,较未处理的增加了84.2%,因此可作为提高秸秆厌氧发酵产气效率的预处理方法。     

液相31P-NMR快速检测鱼子酱中磷脂

建立液相31P-核磁共振光谱法快速检测鱼子酱食品中磷脂的分析方法。样品匀浆后氯仿和甲醇混合溶剂提取其中的全脂,无需分离直接溶于氘代试剂后进行核磁分析。该方法回收率为96%～102%,相对标准偏差不超过5%。采用本方法对4 种品牌鱼子酱食品检测均发现6 种磷脂组分存在,且圆鳍鱼籽中磷脂酰胆碱和溶血磷脂酰胆碱总量均占总磷脂量的80%以上,而鲟鱼籽中磷脂酰肌醇含量远高于圆鳍鱼籽。其他3 种磷脂磷脂酰乙醇胺、鞘磷脂和甘油磷脂酸在2 种取材的鱼子酱中含量相差不多。     

智能电器网络化的硬件设计与实现

提出了基于Internet的智能电器网络化设计方案。通信接口单元以单片机为核心,利用嵌入式技术实现uIP协议的移植,构成智能电器的网络接口。测控系统采用客户机/服务器工作模式,控制中心通过访问不同的IP地址,可对每个智能电器实现遥测和遥控。本设计具有施工简单、成本低的特点,已投入使用。