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2005-2019年陕西长武农田生态系统国家野外科学观测研究站气象数据集

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中国科学数据（中英文网络版） 2024年第3期9卷 104-114页

作者：王中琦房凤如周玲张万红韩晓阳朱元骏西北农林科技大学水土保持科学与工程学院(水土保持研究所) 陕西杨凌712100 承德医学院蚕业研究所河北承德067000 陕西长武农田生态系统国家野外科学观测研究站陕西长武713600

陕西长武农田生态系统国家野外科学观测研究站(长武站)所在区域代表了黄土高塬沟壑区的典型农田,在研究站内设置气象自动观测系统对气象要素进行长期定位观测,对该区气候变化背景下农田生态系统水、土、气、生过程研究具有重要意义。本... 详细信息

陕西长武农田生态系统国家野外科学观测研究站(长武站)所在区域代表了黄土高塬沟壑区的典型农田,在研究站内设置气象自动观测系统对气象要素进行长期定位观测,对该区气候变化背景下农田生态系统水、土、气、生过程研究具有重要意义。本数据集对2005–2019年长武站的原始气象数据进行处理、质量控制和评估,对大气温度、相对湿度、降水量、大气压、总辐射、反射辐射、紫外辐射、净辐射、光合有效辐射、日照时数和各土层土壤温度(0 cm、5 cm、10 cm、15 cm、20 cm、40 cm、60 cm和100 cm)18项气象观测指标,以180条月尺度和15条年尺度的格式进行信息公开,以期为黄土高原沟壑区农业生态研究、天气灾害预警和气候生产潜力模拟等提供基础数据支撑。

关键词：黄土高塬沟壑区农田生态系统气候生产潜力气象观测长武站

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输电线路单导线自由扭转覆冰动态仿真研究

电工技术学报 2024年第13期39卷 4079-4089页

作者：杨国林蒋兴良廖乙胡建林张志劲重庆大学雪峰山能源装备安全国家野外科学观测研究站重庆400044

输电线路冰灾长期威胁电网安全稳定运行,结合输电线路实际覆冰情况,建立准确的输电线路覆冰增长模型对电网冰灾防御具有重要意义。但现有的输电线路覆冰增长模型多忽略了输电线路自由扭转覆冰过程。该文基于野外自然环境下输电线路单导... 详细信息

输电线路冰灾长期威胁电网安全稳定运行,结合输电线路实际覆冰情况,建立准确的输电线路覆冰增长模型对电网冰灾防御具有重要意义。但现有的输电线路覆冰增长模型多忽略了输电线路自由扭转覆冰过程。该文基于野外自然环境下输电线路单导线自由扭转覆冰的观测结果,建立了反映导线自由扭转覆冰动态过程的仿真分析模型。在重庆大学雪峰山能源装备安全国家野外科学观测研究站开展GJ50导线自由扭转覆冰实验,将实验结果与数值仿真结果进行对比分析。结果表明:导线扭转角度和单位覆冰质量沿单导线中心点对称分布;仿真获得的导线覆冰形状与实际情况吻合;导线扭转角度和单位覆冰质量仿真值与测量值误差平均值均在10%以内。

关键词：单导线扭转覆冰数值仿真野外实验验证

输电线路单导线覆冰形状对直流大电流融冰时间的影响

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电工技术学报 2024年第9期39卷 2916-2924页

作者：杨国林蒋兴良王茂政胡建林张志劲重庆大学雪峰山能源装备安全国家野外科学观测研究站重庆400044

直流大电流融冰是输电线路冰灾防御的有效手段。根据实际运行条件下输电线路单导线覆冰形状在导线各处不一的情况,计算分析单导线圆形覆冰和翼形覆冰的直流大电流融冰时间。计算结果表明,翼形冰融冰时间仅为圆形冰融冰时间的10%左右。... 详细信息

直流大电流融冰是输电线路冰灾防御的有效手段。根据实际运行条件下输电线路单导线覆冰形状在导线各处不一的情况,计算分析单导线圆形覆冰和翼形覆冰的直流大电流融冰时间。计算结果表明,翼形冰融冰时间仅为圆形冰融冰时间的10%左右。在重庆大学雪峰山能源装备安全国家野外观测研究站对LGJ—300/50和LGJ—400/35两种型号单导线进行直流大电流融冰实验。实验结果表明:LGJ—300/50导线翼形冰融冰时间为圆形冰融冰时间的10.6%,LGJ—400/35导线翼形冰融冰时间为圆形冰融冰时间的8.3%。基于此,该文提出抑制导线形成圆形冰促使其生长为翼形冰可降低直流大电流融冰时间,减少融冰能量消耗。

关键词：输电线路圆形冰翼形冰融冰时间直流大电流

基于随机森林的发电机定子线棒局部放电图谱特征识别方法

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高电压技术 2024年第3期50卷 1272-1280页

作者：胡建林张翕宋展向紫馨邓鸿飞蒋兴良重庆大学雪峰山能源装备安全国家野外科学观测研究站重庆400044

发电机定子线棒局部放电的在线监测和故障诊断对于电机故障预警、故障定位和指导机组检修有重要意义。目前存在部分不同类型局部放电相似度高,模式识别方法计算时间过长的问题,需要高精度和高效的识别方法,为此提出一种基于随机森林的... 详细信息

发电机定子线棒局部放电的在线监测和故障诊断对于电机故障预警、故障定位和指导机组检修有重要意义。目前存在部分不同类型局部放电相似度高,模式识别方法计算时间过长的问题,需要高精度和高效的识别方法,为此提出一种基于随机森林的定子线棒局部放电识别方法。制备了6种类型定子线棒,用特高频天线检测局部放电信号,基于相位分布局部放电(PRPD)图谱比对,提出参数幅值不对称度。基于随机森林方法识别缺陷类型,计算特征重要性,选择有效特征。最后,可视化特征相似度,与传统反向传播(BP)神经网络方法对比,验证有效性。结果表明:随机森林算法可以有效识别人工缺陷定子线棒局部放电,总体识别正确率达到93.33%。筛选半数特征后,随机森林比BP神经网络的准确率提高了10.83%,特征选择对随机森林的准确率影响很小,但识别效率大幅提高。随机森林在少量特征时识别准确率、计算时间都明显优于神经网络。幅值不对称度参数的重要性排在全部特征前1/3,具有推广价值。

关键词：定子线棒局部放电在线监测随机森林 PRPD图谱

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门源M6.9地震前前兆吸引子的特征提取

大地测量与地球动力学 2024年

作者：张海玲兰州地球物理国家野外科学观测研究站

以非线性动力系统为理论依据类比地震孕育过程，以非线性动力系统的吸引子理论来类比研究地震前兆吸引子，将高台台钻孔倾斜定点形变观测作为孕震系统的状态变量，借助G-P算法从宏观观测数据入手推演前兆动力学特征。在验证了以钻孔倾... 详细信息

以非线性动力系统为理论依据类比地震孕育过程，以非线性动力系统的吸引子理论来类比研究地震前兆吸引子，将高台台钻孔倾斜定点形变观测作为孕震系统的状态变量，借助G-P算法从宏观观测数据入手推演前兆动力学特征。在验证了以钻孔倾斜作为状态变量时非线性动力系统前兆吸引子存在的基础上，通过研究以NS、EW分量作为状态变量时吸引子维数的变化特征，归纳总结出门源MS6.9地震前出现异常的NS分量对应的前兆吸引子存在降维特性，即在震前随着时间推移、三维重构相空间数据分布变得集中而有序，相应的地震前兆吸引子的分形维数也更低；而在震前未出现异常的EW分量在不同阶段，对应的前兆吸引子的分形维数则保持不变，且其三维重构相空间中点的分布也无明显差异。

关键词：非线性动力系统混沌前兆吸引子分形维数 G-P算法

风力发电机叶片覆冰机理及防除冰技术研究进展

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表面技术 2024年第12期53卷 50-65页

作者：郭时毅安江峰吴军郑鹏华中国机械总院集团武汉材料保护研究所有限公司武汉430030 湖北武汉大气淡水环境材料腐蚀国家野外科学观测研究站武汉430030 新疆尉犁大气环境材料腐蚀国家野外科学观测研究站新疆尉犁841500

在“双碳”政策下,绿色能源在能源体系中的占比越来越大。风力发电以其原料来源广、污染少、发电量大等优点成为国家重点发展的方向之一。随着风力发电的快速发展,风力发电机覆冰问题愈发凸显。为了解决这一问题,研究人员基于生物仿生... 详细信息

在“双碳”政策下,绿色能源在能源体系中的占比越来越大。风力发电以其原料来源广、污染少、发电量大等优点成为国家重点发展的方向之一。随着风力发电的快速发展,风力发电机覆冰问题愈发凸显。为了解决这一问题,研究人员基于生物仿生学开发了具有优异防除冰性能的超疏水涂层,并广泛应用。目前,防止风机结冰最常用和最直接的方法是主动加热技术。综述了风力发电机覆冰的基本理论,介绍了覆冰产生的原因及危害,将覆冰抽象为过冷水滴在下降过程中撞击风力发电机叶片并黏附在叶片上,与叶片表面发生复杂热交换后凝结成冰的模型。概述了目前国内外常用的风力发电机防除冰方法,分析了不同被动和主动防除冰技术的优缺点。通过研究工程应用案例发现,单一的被动或主动防除冰技术存在防除冰能力有限、能耗高、效率低等问题,将不同的防除冰技术组合使用、互相补充,更能满足多样化实践需求,成为目前研究的热点和重点。在优化当前防除冰技术的基础上,采用组合防除冰技术具有良好的发展前景。

关键词：风力发电机叶片覆冰机理防除冰组合策略

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基于DEM分析的输电线路覆冰微地形分类识别及验证方法

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高电压技术 2024年

作者：邓颖蒋兴良张志劲曾蕴睿马龙飞雪峰山能源装备安全国家野外科学观测研究站

普遍存在的微地形小气候是导致输电线路覆冰的严重隐患，但目前的微地形定义仍为模糊的描述性定义，现有的量化分类方法主要依赖于大量观测样本和经验知识。本文基于数字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）和覆冰灾害故障统计数... 详细信息

普遍存在的微地形小气候是导致输电线路覆冰的严重隐患，但目前的微地形定义仍为模糊的描述性定义，现有的量化分类方法主要依赖于大量观测样本和经验知识。本文基于数字高程模型（Digital Elevation Model，DEM）和覆冰灾害故障统计数据，提取地形特征线和地形表面参数，提出了微地形的分类识别条件。根据各类微地形的地理特征边界条件构建了简化地理模型，通过数值模拟计算和风洞试验对分类识别条件进行验证，模拟计算不同微地形条件下的微气象特征，验证了覆冰微地形识别条件的可靠性。结果表明：覆冰微地形通常为连续分布，较少孤立存在，且容易出现多种类型微地形同时存在的复杂微地形；符合识别条件的典型覆冰微地形具有明显的微气象特征，迎风入口处受到的影响最明显，除垭口微地形外最大风加速效应均出现在山顶位置。该方法克服了聚类法在地理意义上不可描述性，降低了样本依赖性，为缺乏覆冰观测条件的输电线路提供了设计标准。

关键词：输电线路覆冰微地形数字高程模型地形特征 CFD

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滑体破碎程度对滑坡涌浪特征的影响研究

岩土力学 2024年

作者：李秋旺黄波林张鹏成书楼张杰湖北长江三峡滑坡国家野外科学观测研究站

滑坡岩土体在运动过程中大多会发生切割性破碎，破碎滑体入江会强烈影响产生的涌浪特征；破碎滑体造浪效应尚需进一步揭示。基于大型三维滑坡涌浪缩尺物理试验，开展了不同滑体破碎程度下的滑坡产生涌浪物理试验，对破碎滑体的造浪效应... 详细信息

滑坡岩土体在运动过程中大多会发生切割性破碎，破碎滑体入江会强烈影响产生的涌浪特征；破碎滑体造浪效应尚需进一步揭示。基于大型三维滑坡涌浪缩尺物理试验，开展了不同滑体破碎程度下的滑坡产生涌浪物理试验，对破碎滑体的造浪效应进行分析。研究结果表明，随着滑体破碎程度的增加，涌浪第一波峰、最大波高及传播速度均呈减小的趋势。其中，滑体破碎程度从小到大，涌浪最大波幅减小幅度依次为8.84%、19.75%，首浪最大波高减小幅度依次为12.49%、21.13%。通过试验现象可知滑体破碎程度主要通过控制滑体运动速度和滑体-水体相互作用过程对涌浪特征造成影响；并基于滑体-水体相互作用，提出滑体结构重组、渗透流、涌浪波消减3种作用机制。这些新认识揭示了滑坡运动-破碎-造浪特征，深化了滑坡涌浪形成机制研究。

关键词：滑体破碎程度涌浪特性作用机制

2001年昆仑山口西MS8.1地震自发破裂过程数值模拟研究

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地球物理学报 2024年第6期67卷 2141-2158页

作者：奉建州廖力李平恩吴庆举中国地震局地球物理研究所北京100081 北京白家疃地球科学国家野外科学观测研究站北京100095

2001年11月14日,青藏高原的东昆仑断裂带发生昆仑山口西MS8.1地震,现场考察和破裂过程反演结果表明这是一次破裂过程非常复杂的走滑地震事件.研究这次地震的自发破裂过程,对于认识大陆型特大地震的发生机理具有重要意义.本文利用曲线网... 详细信息

2001年11月14日,青藏高原的东昆仑断裂带发生昆仑山口西MS8.1地震,现场考察和破裂过程反演结果表明这是一次破裂过程非常复杂的走滑地震事件.研究这次地震的自发破裂过程,对于认识大陆型特大地震的发生机理具有重要意义.本文利用曲线网格有限差分法对2001年昆仑山口西MS8.1地震的动力学破裂过程进行研究.首先建立能反映这次地震主要特征的三维非平面断层模型,并以地质考察、以及根据GPS和InSAR观测数据、远场地震记录得到的反演结果为约束,通过数值模拟重现了这次地震破裂过程的主要特征.在此基础上,进一步讨论了背景应力场、断层几何、摩擦系数对断层面滑移量分布、震源时间函数、破裂传播速度的影响.研究结果表明,昆仑山口西MS8.1地震发展成为具有超长破裂尺度的大型地震的重要原因可能是:青藏高原最大水平主压应力方向沿东向的顺时针旋转特征和断层面较低的动摩擦系数.并且沿昆仑山口西地震断层面的动摩擦系数可能是非均匀的,由此产生了沿断层走向复杂变化的应力降,从而导致超剪切破裂的发生,并控制了断层面滑移量分布.

关键词：昆仑山口西Ms8.1地震曲线网格有限差分法自发破裂过程同震滑动量分布超剪切破裂