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考虑远海物探船补给策略的选址-弧路径优化研究

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考虑远海物探船补给策略的选址-弧路径优化研究

作者：赵广伟大连海事大学

学位级别：硕士

进入21世纪以来,探索海洋资源逐渐成为世界的潮流,党中央、国务院在十八大报告也提出了海洋强国的宏伟战略目标,其中要求提高海洋资源的开发能力。当前我国仍然每年都会从海外进口大量石油,不稳定的石油价格极大地消耗了国家的资金投入... 详细信息

进入21世纪以来,探索海洋资源逐渐成为世界的潮流,党中央、国务院在十八大报告也提出了海洋强国的宏伟战略目标,其中要求提高海洋资源的开发能力。当前我国仍然每年都会从海外进口大量石油,不稳定的石油价格极大地消耗了国家的资金投入,已经威胁到国家的战略安全,因此经济性地开发我国的油气资源显得尤为重要。目前,我国海上油气勘探工作主要集中在近海海域,更为广阔的南海深水海域尚待开发之中。在这一现实背景下会使得接下来的油气勘探工作勘探规模更大、勘探区域距离大陆更远、勘探周期更长。物探船是专门用于海洋拖缆地震勘探的专业化船舶,其数量稀少,可装载生产生活物资有限,因此其所能携带的生产生活物资往往不能满足整个勘探任务,会涉及物资补给的问题。此时,当勘探海域不同时,选择不同的补给策略对于成本的节约至关重要。为解决这一问题,本文主要开展了以下工作:(1)考虑了测线的布置结构,船舶动力燃油限制,人员生活物资保障等远海物探工程的现实因素,以船舶的租船成本、船舶燃油成本、员工生活物资成本、员工工资成本之和最小为目标函数,基于弧路径问题模型分别建立了远海勘探作业返回补给的选址-弧路径问题模型和远海勘探作业补给船补给的选址-弧路径问题模型,并分别对应返回补给策略和补给船补给策略。(2)弧路径问题是以线为服务对象的路径问题,随着服务对象的增加搜索解的范围呈指数增长,故求解大规模问题时精确解往往不能胜任,研究重点主要集中在启发式算法上。本文设计了启发式算法来求解问题模型,将初始解的构造分为四部分表达分别为:决定测线分配及访问顺序、决定测线勘探方向、决定是否补给、决定回到始发港口前是否补给,最终利用禁忌搜索算法求解各船舶的优化航线。(3)为了验证模型和算法的有效性,以南海的某片海域为研究对象,列举了大量算例,讨论了勘探区域距海岸线的距离、勘探区域规模、作业船型、租船价格因素对物探船补给策略的影响,得出了如下结论:○1通过改变勘探中心距补给海岸线的距离观察返回补给策略和补给船补给策略在什么情况下更节约成本。研究结果显示:当勘探区域面积3000km,开展近海域的勘探工作(0-246.6km),考虑到高额的补给船租赁费用,采用返回补给策略最优;开展远海的勘探工程(246.6-822km),采用补给船补给策略是十分必要的。○2当勘探区域面积发生变化,同样改变勘探中心距补给海岸线的距离来比较返回补给策略和补给船补给策略,结果表明:当勘探区域面积由2000km-3000km且勘探海域距离相近时,返回补给策略的勘探成本增加近1倍,补给船补给策略成本增加约70%;当勘探区域面积由3000km-4000km且勘探海域距离相近时,返回补给策略、补给船补给策略成本均增加约50%。○3当物探船的燃油限制发生变化,向南平移勘探海域对比不同策略,结果显示:物探船燃油限制的变化对返回补给策略的影响巨大,对补给船补给策略影响不大,且当物探船的燃油限制为200吨、300吨时,在讨论的勘探区间内返回补给策略绝大多数情况下都要优于补给船补给策略。○4当船舶的租船价格发生变化,在平移区间内对比不同的策略,结果表明:当物探船的租船价格不变,补给船的租船价格升高时,两种补给策略的决策节点会距大陆变远;当补给船的租船价格不变,物探船的租船价格升高时,两种补给策略的决策节点会距大陆变近。通过以上大量算例可以发现,随着勘探区域不断向远海延伸,返回补给策略成本、补给船补给策略成本均有上升趋势并且计算的成本变化波动较小,说明以本文为优化方案计算的结果具有一定的鲁棒性。且当改变勘探规模,改变物探船的燃油限制,改变船舶的租船价格得出的相应结论均符合预期。上述结果,证明了本文模型和算法的可行性和有效性。这些建模和求解方法可以为远海勘探作业提供有价值的参考,帮助更好地选择最佳的补给策略。

关键词：物探船勘探作业补给禁忌搜索算法弧路径策略比较

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基于原位试验场的融雪水补给地下水过程研究

地球与环境 2020年第1期48卷 38-45页

作者：刘畅吕航王珩安北京师范大学水科学研究院北京100875 吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室长春130026 东北师范大学附属中学长春130026

基于原位试验场地,本研究通过对土壤含水率、温度和地下水位、温度、电导率的测量,分析了2017年2月~5月长春市融雪水补给地下水过程,并运用氢氧稳定同位素技术对补给过程进行证明。结果表明,当地大气降水线为δD=7.53δ18O-3.41(R2=0.76... 详细信息

基于原位试验场地,本研究通过对土壤含水率、温度和地下水位、温度、电导率的测量,分析了2017年2月~5月长春市融雪水补给地下水过程,并运用氢氧稳定同位素技术对补给过程进行证明。结果表明,当地大气降水线为δD=7.53δ18O-3.41(R2=0.76)。在δD-δ18O关系图中,地下水各水样点主要分布在当地大气降水线附近,说明地下水主要受融雪水补给。融雪水对地下水的主要补给时间为气温保持在0℃左右的20余天内,地下水位上升幅度能达到0.6 m。在此阶段,地下水位与地下水温度和电导率具有显著相关性,相关系数均在0.9以上。之后由于春季工农业用水增加,水位开始下降。在整个过程中,融雪水对地下水的贡献率为20.1%。黄土地层的田间持水率约为39%。

关键词：融雪水地下水位氢氧稳定性同位素水量平衡补给

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舰艇编队多补给舰海上补给路径规划

火力与指挥控制 2021年第2期46卷 41-45,52页

作者：魏振堃赵素丽李阳超郭湛陆军勤务学院重庆401331

为提高我军远洋保障能力,实现舰艇编队海上伴随保障的精准高效,在分析舰艇编队补给方式的基础上,提出了一种基于改进遗传(Improved Genetic Algorithm,IGA)算法的舰艇编队多补给舰海上补给路径规划模型,分析了舰艇编队海上补给路径规划... 详细信息

为提高我军远洋保障能力,实现舰艇编队海上伴随保障的精准高效,在分析舰艇编队补给方式的基础上,提出了一种基于改进遗传(Improved Genetic Algorithm,IGA)算法的舰艇编队多补给舰海上补给路径规划模型,分析了舰艇编队海上补给路径规划模型求解方式,增加了多目标函数寻优策略、采用了近时初始化方式构建初始解、改进了交叉和变异运算的运算规则,形成了舰艇编队多补给舰补给规划方案。实例证明,模型可行,可为舰艇编队海上补给部门提供科学和实用的决策依据。

关键词：舰艇编队补给路径规划改进GA算法

基于AutoMod的补给保障船物资转运流程仿真分析

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机电设备 2023年第4期40卷 66-71页

作者：沈佳辉严梅剑许世磊中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011

结合补给保障船船内空间有限的特征,提出船内物资转运的规划和设计方法,并开展船内干货物资特征分析、转运流程规划、实物模拟试验。基于AutoMod仿真分析相关参数对转运流程的影响,确定船内物资转运流程的瓶颈点,形成船内物资转运流程... 详细信息

结合补给保障船船内空间有限的特征,提出船内物资转运的规划和设计方法,并开展船内干货物资特征分析、转运流程规划、实物模拟试验。基于AutoMod仿真分析相关参数对转运流程的影响,确定船内物资转运流程的瓶颈点,形成船内物资转运流程中相关参数的优化配置。

关键词：补给物资转运仿真 AutoMod

干旱区植被盖度增加对降水入渗补给地下水的影响——试验研究与数值模拟

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地质通报 2015年第11期34卷 2066-2073页

作者：尹立河王晓勇黄金廷马洪云张俊董佳秋贺帅军中国地质调查局西安地质调查中心/中国地质调查局干旱-半干旱区地下水与生态重点实验室陕西西安710054

随着西北旱区生态恢复工程的实施,该区生态环境持续改善,植被盖度不断增加。但植被冠层截留与蒸腾耗水加剧了包气带水分的亏空程度,减小了降雨对地下水的补给。采用原位试验方法,分析了植被覆盖区和裸土区不同深度土壤水势的变化规律。... 详细信息

随着西北旱区生态恢复工程的实施,该区生态环境持续改善,植被盖度不断增加。但植被冠层截留与蒸腾耗水加剧了包气带水分的亏空程度,减小了降雨对地下水的补给。采用原位试验方法,分析了植被覆盖区和裸土区不同深度土壤水势的变化规律。结果表明,受蒸发和蒸腾的共同作用,植被覆盖区平均土壤水势（-74k Pa）远低于裸土区（-16k Pa）,且变化剧烈,土壤水以向上运动为主。而裸土区土壤水势高,变化小,40cm以下土壤水向下运移,因此可以持续补给地下水。采用Hydrus-1D软件进行了长序列土壤水数值模拟,定量分析了植被盖度增加与地下水补给的关系。数值模拟结果表明,在裸土条件下,降雨对地下水的补给量介于82~333mm/a之间,平均值为197mm/a,平均降水入渗补给系数为0.53。而在植被覆盖的情况下,地下水的补给量几乎为0。最后,从植被蒸腾耗水和冠层降水截留2个方面讨论了旱区植被盖度增加对降雨入渗补给地下水的影响,提出了旱区水与生态和谐发展的建议。

关键词：旱区植被盖度增加地下水补给

关于反应堆硼和水补给系统水箱氧含量异常的分析与处理方法探究

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科技视界 2022年第30期 34-39页

作者：李蔚然周晨光刘龙笪浩中核核电运行管理有限公司运行四处浙江嘉兴314000

反应堆硼和水补给系统(REA)是化学和容积控制系统(RCV)的支持系统,主要是制备、贮存和供应反应性控制、容积控制和化学控制所需要的各种流体,其补给水箱是一回路系统补给水的重要设备,对电站的安全运行有着重要意义。秦二厂三、四号机... 详细信息

反应堆硼和水补给系统(REA)是化学和容积控制系统(RCV)的支持系统,主要是制备、贮存和供应反应性控制、容积控制和化学控制所需要的各种流体,其补给水箱是一回路系统补给水的重要设备,对电站的安全运行有着重要意义。秦二厂三、四号机组自运行以来,REA补给水箱就存在氧含量超标的问题,曾先后多次对其换水、连接管道缠绕塑料薄膜等都只能暂时解决缺陷,本文结合以往运行、维修经验,探讨分析了引发REA水箱氧含量异常的原因,有针对性地提出了处理方法。

关键词：核电厂硼和水补给氧含量异常系统水箱 U形水封环境温度

营养素缺乏或充分补给对动物机体免疫功能的调控作用机制

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华北农学报 2016年第S1期31卷 490-496页

作者：王建孙鹏卜登攀杜洪南雪梅郝丽媛中国农业科学院北京畜牧兽医研究所动物营养学国家重点实验室北京100193 中国农业科学院-世界农用林业中心农用林业与可持续畜牧业联合实验室北京100193 东北农业大学食品安全与营养协同创新中心黑龙江哈尔滨150030

免疫是机体的一种生理功能,机体依靠这种功能识别"自己"和"非己"成分,从而破坏和排斥进入机体的抗原物质,或机体本身所产生的损伤细胞,以维持机体的健康。营养素是维持正常生命活动所必需摄入生物体的食物成分,同时也是维持机体正常免... 详细信息

免疫是机体的一种生理功能,机体依靠这种功能识别"自己"和"非己"成分,从而破坏和排斥进入机体的抗原物质,或机体本身所产生的损伤细胞,以维持机体的健康。营养素是维持正常生命活动所必需摄入生物体的食物成分,同时也是维持机体正常免疫的基础。两者关系密切,且营养与免疫的关系逐渐成为研究的热点,深入揭示营养素缺乏或充分添加对动物机体免疫功能的调控作用及其机理,对提高动物免疫力,抵抗感染、增强抗病力及提高生产性能具有重要作用。研究综述了特定营养元素,如蛋白质、维生素(维生素A、维生素E、维生素C等)以及微量元素(铁和锌)等缺乏与供给状态对机体免疫功能的调控作用及其可能机制,旨在进一步探究营养与免疫的关系,为实际生产提供理论基础。

关键词：营养缺乏补给免疫功能调控

氢氧稳定同位素指示的呼和浩特地区土壤水的补给特征

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干旱区资源与环境 2016年第10期30卷 145-150页

作者：刘君聂振龙段宝谦田言亮刘福亮张琳中国地质科学院水文地质环境地质研究所石家庄050061

土壤水中的氢氧稳定同位素特征包含了水在包气带中的迁移信息,因此,分析土壤水中的氢氧稳定同位素的变化特征可以追踪土壤水的迁移过程。文中主要对呼和浩特地区西南部两个孔的包气带土壤剖面中氢氧稳定同位素随深度的变化特征进行了分... 详细信息

土壤水中的氢氧稳定同位素特征包含了水在包气带中的迁移信息,因此,分析土壤水中的氢氧稳定同位素的变化特征可以追踪土壤水的迁移过程。文中主要对呼和浩特地区西南部两个孔的包气带土壤剖面中氢氧稳定同位素随深度的变化特征进行了分析,并对呼和浩特地区降水、土壤水和地下水之间的同位素组成进行了比较。结果表明:该区土壤表层的水中的δ~2H和δ^(18)O受到降水中的δ~2H和δ^(18)O的直接影响,同时受到蒸发作用的影响,同位素值产生富集,之后变化幅度逐渐减小,逐渐接近地下水中的同位素值,显示出土壤底部的水分与地下水的交换比较活跃;通过对比该区降水、土壤水和地下水的同位素值,发现该区土壤水的补给来源主要为降水,且降水的补给为季节性补给,补给季节主要是秋季。

关键词：土壤水稳定同位素补给包气带

生态浮床对再生水补给景观水体水质保障的应用基础研究

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生态浮床对再生水补给景观水体水质保障的应用基础研究

作者：王振西安建筑科技大学

学位级别：硕士

生态浮床以其绿色经济等优势在景观水体净化研究及应用中日益广泛,但多停留在实验室模拟阶段,且有关浮床覆盖率的研究较少,使得生态浮床对实际景观水体净化的指导意义受限。基于此,本研究首先通过对某常年补给再生水的实际景观水体水质... 详细信息

生态浮床以其绿色经济等优势在景观水体净化研究及应用中日益广泛,但多停留在实验室模拟阶段,且有关浮床覆盖率的研究较少,使得生态浮床对实际景观水体净化的指导意义受限。基于此,本研究首先通过对某常年补给再生水的实际景观水体水质进行历时监测并在此基础上进行TLI评价,从而获得再生水补给景观水体的水质特征、季节变化规律及富营养化状况。同时,研究跟踪了护城河再生水补给段对照区和浮床净化区的水质历时变化,通过水质比较得到生态浮床对实际景观水体再生水补给区的净化效果及存在的问题。最后,通过建立现场中试试验,优化生态浮床净化再生水补给景观水体的覆盖率,并解析了各净化途径的机理及贡献。主要结果及结论如下:(1)再生水补给景观水体历时监测结果表明,水体中年均总氮浓度为5.08mg/L且以硝氮为主要存在形式(硝氮/总氮=83.33%);年均总磷浓度为0.08 mg/L且以有机态磷为主,磷酸盐仅占年均TP浓度的17.84%;而年均藻密度为9.89×107个/L,与温度、浊度正相关,与总氮和总磷浓度显著负相关,其中铜绿微囊藻为优势藻种,占总藻密度年均值的77.95%。此外,TLI年均值为44.70,属于中营养水平。(2)对比实际景观水体中浮床净化区和对照区水质可知,3.31%覆盖率下浮床可去除水体中11.15%的TN,14.89%的硝氮,23.91%的TP,50.0%的磷酸盐和22.04%的COD;浮床净化区和对照区年均藻密度分别为8.56×10个/L和12.17×10个/L,年均叶绿素a浓度分别为24.53μg/L和30.21μg/L。因此,浮床对于水体水质有一定的净化效果,对水体富营养化有一定的控制效果,但低覆盖率下浮床对水体的净化效果十分有限。(3)浮床覆盖率优化试验中,不同覆盖率下水体DO浓度、p H、藻密度、叶绿素a浓度均随着覆盖率的增加而下降。综合考虑净化效率和经济成本,宜选用30%的浮床覆盖率,其对再生水补给的景观水体TN、TP、NO3--N、PO4--P和COD的去除率分别可达74.5%、81.4%、91.1%、94.6%和38.0%。(4)应用生态浮床的景观水体中污染物的去向主要为:植物去除、自然沉降、水体残留和水体自净等,当覆盖率为30%时,浮床对水体中污染物吸收的性价比最优,对N的去除率为34%,对P的去除率为56%。水体中对N主要的去除途径是植物吸收和水体沉降,对P的主要去除贡献是植物吸收。

关键词：城市景观水体再生水补给生态浮床覆盖率优化富营养化