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页岩气藏中硫化氢成因研究进展

石油学报 2024年第2期45卷 461-476页

作者：李乐胡远清彭小桂王伟余浩宇崔亚圣湖北省地质科学研究院湖北武汉430034 资源与生态环境地质湖北省重点实验室湖北武汉430034

传统观点认为页岩气藏中不含硫化氢或含有微量的硫化氢,然而在近10年的勘探开发实践中,已有9个页岩气藏发现了低—特高含量硫化氢,其中,高—特高含量的硫化氢多出现于钙质页岩气藏中。根据硫化氢形成时间的先后顺序,通常将"地质天然"和... 详细信息

传统观点认为页岩气藏中不含硫化氢或含有微量的硫化氢,然而在近10年的勘探开发实践中,已有9个页岩气藏发现了低—特高含量硫化氢,其中,高—特高含量的硫化氢多出现于钙质页岩气藏中。根据硫化氢形成时间的先后顺序,通常将"地质天然"和"施工人造"视为硫化氢出现在页岩区带中的两大主因,前者侧重于论证地质历史中天然地质作用所生成的原生硫化氢在气藏内的残留或运移过程;后者强调施工作业(钻井、水力压裂)过程中带入的微生物和化学物质在复杂井底环境中发生多类别作用后形成的后生硫化氢在气藏中的新生出现。"施工人造"因素的提出为解读页岩气藏中出现的硫化氢提供了新的思路,但目前尚未得到普遍关注;同时,其与"地质天然"因素间的互斥或互补的关联尚未梳理清晰。未来的工作应进一步开展页岩气藏中硫化氢的原生供给能力评价研究,同时应基于现场生产数据深入发掘及建立系统的后生硫化氢成因判别标志和产出预测,以深化认识页岩气藏中硫化氢的成因机制,为后续的页岩气勘探开发提供理论支撑。

关键词：硫化氢页岩气藏天然地质作用施工人造微生物化学物质原生供给能力

甲氧氯的水质基准、沉积物质量基准及生态风险评价

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湖泊科学 2024年第2期36卷 443-451页

作者：杨虎成肖宇煌莫春雷高杰蔡爱民张泽涛常亮易春瑶资源与生态环境地质湖北省重点实验室(湖北省地质局) 武汉430034 湖北省地质环境总站武汉430034

甲氧氯(methoxychlor,MXC)作为一种有机氯杀虫剂,由于在农业生产中的广泛应用,使其在水环境和沉积物中的检出频率均较高,并且对各种水生物种均具有毒性作用。因此,制定中国MXC水质基准(water quality criteria,WQC)和沉积物质量基准(sed... 详细信息

甲氧氯(methoxychlor,MXC)作为一种有机氯杀虫剂,由于在农业生产中的广泛应用,使其在水环境和沉积物中的检出频率均较高,并且对各种水生物种均具有毒性作用。因此,制定中国MXC水质基准(water quality criteria,WQC)和沉积物质量基准(sediment quality criteria,SQC),并开展生态风险评估,对保护中国水生生物至关重要。基于收集和筛选的17种水生生物的急性毒性数据和10种水生生物的慢性毒性数据。选取物种敏感性分布(species sensitivity distribution,SSD)模型的最佳拟合对WQC进行推导,MXC对水生生物的短期水质基准(SWQC)和长期水质基准(LWQC)分别为0.75和0.11μg/L。通过相平衡分配法,在WQC的基础上进一步推导出SQC,沉积物质量基准高值(SQC-H)和沉积物质量基准低值(SQC-L)分别为0.73和0.11 mg/kg。此外,通过收集中国地表水和沉积物中的MXC暴露浓度数据,利用风险商值法(risk quotients,RQ)进行生态风险评价,结果表明我国部分区域的地表水和沉积物存在一定的生态风险。本文的结果将为中国水生生物保护和降低MXC生态风险提供有价值的参考。

关键词：甲氧氯水质基准沉积物质量基准生态风险

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基于响应面法的气浮旋流分离条件优化

化工学报 2024年第5期75卷 1929-1938页

作者：汪威白旭赵翔马学良林纬喻九阳武汉工程大学机电工程学院湖北武汉430010 湖北省绿色化工装备工程技术研究中心湖北武汉430010

随着油气工业的大规模发展,含油污水引发的环境问题日益严重,气浮旋流技术作为一种高效的分离方法得到广泛应用。为了进一步提高该技术的分离效果,利用实验方法对微气泡密度、旋转角速度、絮凝剂种类与浓度进行了单因素实验,利用响应面... 详细信息

随着油气工业的大规模发展,含油污水引发的环境问题日益严重,气浮旋流技术作为一种高效的分离方法得到广泛应用。为了进一步提高该技术的分离效果,利用实验方法对微气泡密度、旋转角速度、絮凝剂种类与浓度进行了单因素实验,利用响应面法对几种因素的组合进行了优化。单因素研究发现最优条件为:微气泡密度2.88×10^(4)个/ml、旋转角速度460 r/min,絮凝剂PAFC的分离效果较好。响应面法分析结论是X1、X3与3个变量的交互作用影响显著,最优组合:微气泡密度为2.47×10^(4)个/ml,旋转角速度为440 r/min,絮凝剂PAFC浓度为40 mg/L。

关键词：微气泡浮选 PIV 响应面分离废水

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曳引摇枝式板栗落果装置设计与试验

农业机械学报 2024年第7期55卷 57-66页

作者：宗望远宋宝肖洋轶邓丁霖许欢李茂华中农业大学工学院武汉430070 农业农村部长江中下游农业装备重点实验室武汉430070

针对当前丘陵山地板栗采摘困难、人工收获工作强度大、采收效率低等问题,设计了一种由柔性钢丝绳曳引振动的小型摇枝式板栗落果装置。建立板栗果实-果枝单摆动力学模型,分析果实脱落条件,得到板栗果实振动脱落切向加速度为285.36 m/s~2... 详细信息

针对当前丘陵山地板栗采摘困难、人工收获工作强度大、采收效率低等问题,设计了一种由柔性钢丝绳曳引振动的小型摇枝式板栗落果装置。建立板栗果实-果枝单摆动力学模型,分析果实脱落条件,得到板栗果实振动脱落切向加速度为285.36 m/s~2,得出影响板栗果实脱落的主要因素为果枝振动频率、振幅、振动时间;进行板栗果枝振动特性试验,用Default Shaker液压振动台以0~30 Hz扫频方式确定垂直方向上板栗果枝共振频率,并在频率7~15 Hz段进行驻频试验,得出振动落果较优频率为10~12 Hz。根据果枝振动试验结果,利用ADAMS软件对摇振机构进行仿真,结果表明,摇杆振幅大于95 mm时,果枝末端加速度可满足板栗果振动脱落的加速度条件,确定了落果装置参数设计的合理性。设计了三因素三水平正交试验,试验结果表明,板栗落果最佳作业参数组合为摇振频率11 Hz、振幅135 mm、摇振时间30 s,此时板栗落果率为91.9%,树皮损伤率为8.8%,满足农业机械推广鉴定标准中树皮损伤标准。

关键词：板栗落果装置曳引摇枝曲柄摇杆正交试验

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纤维束与异形筘内合成气流的相互耦合作用

纺织学报 2024年第3期45卷 194-201页

作者：方敬兵沈敏李俊祥王真余联庆武汉纺织大学机械工程与自动化学院湖北武汉430200 武汉纺织大学湖北省数字化纺织装备重点实验室湖北武汉430200

为提高喷气织机辅助喷嘴的引纬效率,设计了3类多孔阵列式辅助喷嘴,揭示了多孔形状与阵列方式对合成气流速度分布和弹性纤维束运动位移的影响规律。建立了纤维束-气流耦合的动力学模型,基于任意拉格朗日-欧拉法数值模拟了三维瞬态流场分... 详细信息

为提高喷气织机辅助喷嘴的引纬效率,设计了3类多孔阵列式辅助喷嘴,揭示了多孔形状与阵列方式对合成气流速度分布和弹性纤维束运动位移的影响规律。建立了纤维束-气流耦合的动力学模型,基于任意拉格朗日-欧拉法数值模拟了三维瞬态流场分布及纤维束运动位移,并采用高速摄像机拍摄纤维束运动位移,验证了数值模拟结果的正确性。通过数值模拟得到了异形筘道内合成气流速度分布、速度梯度及纤维束头端运动位移。结果表明:异形筘道内合成气流速度梯度变化与纤维束头端位移具有相关性,合成气流速度梯度越小,纤维束运动位移也越小;三圆孔中心阵列辅助喷嘴形成的合成气流速度梯度最小,纤维束运动位移最小,适合用于弹力较大织物的引纬。

关键词：喷气织机引纬效率流固耦合辅助喷嘴合成气流

聚醚胺-230处治膨胀土的膨胀-压缩-收缩试验

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中国公路学报 2024年第6期37卷 111-121页

作者：邱煜卢正颜廷舟李剑丁新胜胡海翔姚海林中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 中国科学院大学北京100049 环境岩土工程湖北省重点实验室湖北武汉430071 湖北省交通规划设计院股份有限公司湖北武汉430051 中能建葛洲坝轨道交通建设有限公司广东深圳518116

基于高效、快速、大面积处治膨胀土的工程需求,以聚醚胺-230作为水溶性膨胀土稳定剂并成功实现对膨胀土的快速处治。模拟常规路基施工中配制含水率后的压实填筑方法,讨论聚醚胺水溶液代替水按照掺入配比的方法处治膨胀土的效果与土壤特... 详细信息

基于高效、快速、大面积处治膨胀土的工程需求,以聚醚胺-230作为水溶性膨胀土稳定剂并成功实现对膨胀土的快速处治。模拟常规路基施工中配制含水率后的压实填筑方法,讨论聚醚胺水溶液代替水按照掺入配比的方法处治膨胀土的效果与土壤特性变化。通过膨胀、固结与收缩试验比较了膨胀土与不同聚醚胺-膨胀土质量比对应处治土的膨胀、压缩与收缩特性。结果表明:聚醚胺的迅速吸附能抑制并调控膨胀土的膨胀与收缩劣害性,同时使压实处治土展现出土壤结构的强化特性。处治土的膨胀、压缩和收缩指标均显著降低;样品制备为干密度1.62 g·cm^(-3)时,膨胀土可被处治为低膨胀性、低收缩性、中压缩性的处治土。基于吸附机理,聚醚胺的掺入量主要影响着处治效果,但存在处治极限即无法完全抑制膨胀与收缩特性。主要处治机理通过对扫描电子显微镜图像与膨胀土中黏粒部分的X-衍射分析进行表征,干燥的提取黏粒中蒙皂石层间距1.49 nm变化为处治后的1.36 nm,可解释为聚醚胺的插层效应导致蒙皂石矿物层间的离子水化受到抑制。聚醚胺单层平铺吸附于蒙皂石矿物层间,层间钙离子无法水化至2层水分子以上扩大层间距。土壤颗粒表面水敏性显著降低,土壤微观结构图像直观地揭示了聚醚胺在膨胀土中的吸附导致的水化抑制与土壤结构强化效应。

关键词：路基工程膨胀土试验研究稳定剂膨胀压缩收缩聚醚胺-230

一种世界坐标系下的GNSS/SINS松组合导航矩阵李群滤波算法

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中国惯性技术学报 2024年第3期32卷 242-249页

作者：郭迟陈毅超罗亚荣武汉大学卫星导航定位技术研究中心武汉430079 湖北珞珈实验室武汉430079 武汉大学人工智能研究院武汉430079

针对在地心地固(ECEF)坐标系下基于右不变误差的卡尔曼滤波在GNSS/SINS组合导航中,因位置矢量数值较大导致系统线性误差运动学矩阵和观测矩阵不稳定进而降低滤波器性能的问题,提出一种世界坐标系下的GNSS/SINS松组合导航矩阵李群滤波算... 详细信息

针对在地心地固(ECEF)坐标系下基于右不变误差的卡尔曼滤波在GNSS/SINS组合导航中,因位置矢量数值较大导致系统线性误差运动学矩阵和观测矩阵不稳定进而降低滤波器性能的问题,提出一种世界坐标系下的GNSS/SINS松组合导航矩阵李群滤波算法。首先在世界坐标系中构建导航状态和考虑地球自转的运动学方程。然后在世界坐标系下定义矩阵李群上的右不变误差,该误差在右群作用下保持不变,并重新推导和设计基于该误差的矩阵李群滤波算法,根据GNSS观测构建世界坐标系下的观测矩阵。实验结果表明,在低精度惯导场景中相对于ECEF坐标系下的传统扩展卡尔曼滤波,所提算法的北向、东向、地向位置误差均方根分别减小了82.6%、61.8%和10.6%,具有一定的实用价值。

关键词：组合导航矩阵李群卡尔曼滤波世界坐标系

带负载均衡的混合算法求解分布式异构作业车间调度问题

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控制理论与应用 2024年第6期41卷 977-989页

作者：方子丞李新宇高亮华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室湖北武汉430074

针对以最小化最大完工时间为目标的分布式异构作业车间调度问题(DHJSP),本文提出了一种新的混合遗传禁忌搜索算法.首先,综合考虑工厂的工件总负载与最大机器负载,提出了一种新的工厂负载表达方式.其次,针对DHJSP总工序数不定的特性,提... 详细信息

针对以最小化最大完工时间为目标的分布式异构作业车间调度问题(DHJSP),本文提出了一种新的混合遗传禁忌搜索算法.首先,综合考虑工厂的工件总负载与最大机器负载,提出了一种新的工厂负载表达方式.其次,针对DHJSP总工序数不定的特性,提出以最小化最大工厂负载为目标快速确定初始工件分配方案,并验证了方法的高效性.然后,新设计了两种考虑负载均衡的单工件转移邻域结构,根据工序调度的结果对工件分配方案进行局部搜索.最后,因DHJSP缺少标准算例和相关算法,在分布式同构作业车间调度问题(DJSP)上与现有算法进行对比,所提算法在TA算例的480个问题上更新了420个问题的最优解,其余60个问题取得了同等最优解.在随机生成的3个不同规模的异构算例中,所提算法也均取得了较好解,验证了所提方法的优越性.

关键词：作业车间调度分布式异构工厂负载均衡混合算法最大完工时间

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海绵城市视角下湖北省年径流总量控制空间格局研究

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环境科学与技术 2024年第7期47卷 35-42页

作者：朱静彭颖刘险李红方怡湖北省生态环境科学研究院(省生态环境工程评估中心) 湖北武汉430072 武汉大学资源与环境科学学院湖北武汉430072 湖北省城市规划设计研究总院有限责任公司湖北武汉430070 湖北省气象服务中心湖北武汉430070

年径流总量控制率是海绵城市规划建设的首要指标,与之相对应的设计降雨量是海绵城市规划设计的重要依据,年径流总量控制率与设计降雨量的对应关系是海绵城市规划建设的关键问题。该文利用湖北省39个设市地市(含神农架林区)30年的水文降... 详细信息

年径流总量控制率是海绵城市规划建设的首要指标,与之相对应的设计降雨量是海绵城市规划设计的重要依据,年径流总量控制率与设计降雨量的对应关系是海绵城市规划建设的关键问题。该文利用湖北省39个设市地市(含神农架林区)30年的水文降雨资料,研究得出湖北省年径流总量控制率与设计降雨量的对应关系,形成了湖北省年径流总量控制目标一览表和湖北省年径流总量控制率区域划分一张图,结果表明:(1)湖北省年径流总量控制率分为3个区,分别对应中国内地地区年径流总量控制率分区图的Ⅱ区(80%≤α≤85%)、Ⅲ区(75%≤α≤85%)和Ⅳ区(70%≤α≤85%),设计降雨量范围分别为Ⅱ区(10 mm≤H≤28.3 mm)、Ⅲ区(12.7mm≤H≤39.5 mm)、Ⅳ区(14.3 mm≤H≤49.0 mm);(2)神农架、丹江口、十堰等处于Ⅱ区,襄阳、利川、宣恩等处于Ⅲ区,随州、天门、咸宁、黄石、孝感、仙桃、黄冈、鄂州、武汉等处于Ⅳ区。研究填补了湖北省各城市年径流总量控制指标的空白,相关取值建议有助于推进全省海绵城市规划与建设工作。

关键词：海绵城市年径流总量控制率设计降雨量区域划分空间格局