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Conductivity properties of proton transfer and influence of temperature on it in hydrogen-bonded systems
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作者 PANGXiao-feng YUJia-feng 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第B04期317-318,共2页
We study and calculate the mobility and conductivity of proton transfer and influence of temperature on it by pang’s dynamic model in hydrogen bonded systems, which coincide with experiments. We further study the mec... We study and calculate the mobility and conductivity of proton transfer and influence of temperature on it by pang’s dynamic model in hydrogen bonded systems, which coincide with experiments. We further study the mechanism of magnetization of ciguid water in the basis of this model. 展开更多
关键词 质子迁移 传导率 水磁化 氢连接系统 分子物理学 哈密顿系统
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水胶比对A04泡沫混凝土的性能影响 被引量:2
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作者 杨冉 杭美艳 《混凝土》 北大核心 2025年第1期178-180,192,共4页
研究了不同水胶比对A04泡沫混凝土的抗压强度、导热系数和吸水率性能的影响。研究结果表明:泡沫混凝土的抗压强度随水胶比的增大先增加后下降,当水胶比为0.40时,抗压强度取得最大值为1.14 MPa;导热系数随水胶比的增大先下降趋于平稳后上... 研究了不同水胶比对A04泡沫混凝土的抗压强度、导热系数和吸水率性能的影响。研究结果表明:泡沫混凝土的抗压强度随水胶比的增大先增加后下降,当水胶比为0.40时,抗压强度取得最大值为1.14 MPa;导热系数随水胶比的增大先下降趋于平稳后上升,当水胶比为0.45时,导热系数最小为0.08127 W/(m·K);吸水率随水胶比的增大先减小后增大,当水胶比为0.45时,吸水率最小值为24%;通过对以上综合分析,可以确定A04泡沫混凝土的最佳水胶比为0.40,为今后泡沫混凝土在保温材料方面的应用提供了参考依据,具有重要的意义。 展开更多
关键词 水胶比 孔结构 抗压强度 导热系数 吸水率
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页岩陶粒混凝土导热系数计算模型研究 被引量:1
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作者 高德军 张贺鹏 +1 位作者 李露 彭艳周 《三峡大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期76-83,共8页
采用平板热流计法测定了页岩陶粒混凝土(lightweight shale ceramsite concrete,LSCC)及其砂浆基体的导热系数,试验研究了水灰比、体积砂率、水泥用量和陶粒等级对导热系数的影响,探讨了LSCC抗压强度和孔隙水饱和度与导热系数的关系;按... 采用平板热流计法测定了页岩陶粒混凝土(lightweight shale ceramsite concrete,LSCC)及其砂浆基体的导热系数,试验研究了水灰比、体积砂率、水泥用量和陶粒等级对导热系数的影响,探讨了LSCC抗压强度和孔隙水饱和度与导热系数的关系;按照陶粒和砂浆基体并联传热的方式,建立了考虑孔隙水饱和度影响的LSCC导热系数预测模型.结果表明:LSCC的导热系数随着水灰比的增大而减小,随着体积砂率、水泥用量和陶粒等级的提高而增大,与其抗压强度和孔隙水饱和度均存在正相关性,且与孔隙水饱和度符合线性关系;模型可以较为准确地预测干燥状态下LSCC的导热系数;孔隙水饱和度对LSCC导热系数的影响较大;由模型的计算结果可知,在LC25~LC35范围内,混凝土中孔隙水饱和度每增加0.1,导热系数平均增大约0.171 W/(m·K). 展开更多
关键词 页岩陶粒混凝土 导热系数 预测模型 孔隙水饱和度 抗压强度
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基于响应曲面法的水库底泥泡沫混凝土配合比优化研究 被引量:2
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作者 李彦苍 宁钰 +7 位作者 石华旺 冯胜雷 张晓雄 张春元 于铠源 朱骥 靳子栋 乔威涛 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第4期211-224,共14页
【目的】为了提高水库底泥的高值化利用率,拟使用水库底泥来制备泡沫混凝土,以水胶比、底泥掺量、泡沫掺量为变量【方法】采用Design-Expert 13.0软件中响应曲面法对水库底泥泡沫混凝土的配合比进行优化设计,分析变量对水库底泥泡沫混... 【目的】为了提高水库底泥的高值化利用率,拟使用水库底泥来制备泡沫混凝土,以水胶比、底泥掺量、泡沫掺量为变量【方法】采用Design-Expert 13.0软件中响应曲面法对水库底泥泡沫混凝土的配合比进行优化设计,分析变量对水库底泥泡沫混凝土抗压强度和导热系数的影响。采用SEM和XRD探究了底泥泡沫混凝土微观结构。【结果】研究结果显示,对水库底泥泡沫混凝土28 d抗压强度影响顺序为:水胶比>泡沫掺量>底泥掺量,而导热系数的影响顺序为:水胶比>底泥掺量>泡沫掺量。随着水胶比增加,抗压强度先升高后下降,导热系数逐渐降低。增加泡沫和底泥掺量会导致抗压强度和导热系数均下降。孔隙率与导热系数呈现负相关,符合指数模型。【结论】经优化配比,水库底泥泡沫混凝土在水胶比0.4、底泥掺量30%、泡沫掺量4.2%条件下制备,其28 d抗压强度为18.19 MPa,导热系数为0.1214W/(m·K),表观密度为701.2 kg/m^(3)。微观结果分析表明,底泥掺入量为30%条件下,试块内部物相结合紧密,孔隙分布均匀。研究成果为水库底泥在建筑材料领域的利用提供了新途径。 展开更多
关键词 水库底泥 泡沫混凝土 响应曲面法 抗压强度 导热系数 影响因素 水胶比 SEM图
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浅埋煤层群开采覆岩垮落及导水裂隙带发育规律研究 被引量:2
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作者 尚慧 柳思航 +2 位作者 甘智慧 苏理想 刘阳 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第2期125-137,共13页
浅埋煤层群井下开采对上覆岩层有较大影响,不仅会加剧地表沉陷,而且可能造成地表和地下水流失,影响生态环境和发展安全。为进一步掌握浅埋煤层群开采过程中覆岩垮落规律和裂隙分布特征,以宁夏石嘴山二矿2^(#)、3^(#)、5^(#)和6^(#)煤层... 浅埋煤层群井下开采对上覆岩层有较大影响,不仅会加剧地表沉陷,而且可能造成地表和地下水流失,影响生态环境和发展安全。为进一步掌握浅埋煤层群开采过程中覆岩垮落规律和裂隙分布特征,以宁夏石嘴山二矿2^(#)、3^(#)、5^(#)和6^(#)煤层为研究对象,分别采用相似材料模拟试验、数值模拟和经验公式计算,分析导水裂隙带发育规律;同时采用相似材料模拟试验方法,分析一次采动和多次采动覆岩垮落规律。研究结果表明:(1)浅埋近距离煤层群开采时,上层煤周期来压步距大于下层;(2)单层煤开采时,上覆岩层垮落以“铰接结构”和“台阶结构”形式出现,两层及多层煤开采时,“铰接结构”稳定性明显降低,垮落结构主要以“台阶结构”稳定在采空区上方;(3)一次采动时形成“梯形”裂隙区,二次采动时形成“M”形裂隙区,多次采动时形成两个“等腰梯形”裂隙区;(4)导水裂隙带发育高度一次采动时呈平稳增长—缓慢变化趋势,重复采动时,导水裂隙带发育高度则呈快速增长—平稳增长趋势;(5)相似材料模拟试验值及数值模拟结果与实测值较为接近,且均符合煤矿防治水规定。该结果可为类似矿区煤层群高效开采提供参考依据。 展开更多
关键词 煤层群 覆岩垮落 导水裂隙带 相似材料模拟 数值模拟
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放顶煤开采导水裂缝带高度确定的关键问题分析
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作者 崔希民 车宇航 +7 位作者 孙帅辉 李培现 孙灏 许志华 袁德宝 蒋金豹 赵玉玲 MALINOWSKA A 《矿业科学学报》 北大核心 2025年第4期573-583,共11页
导水裂缝带高度是保障水体下煤炭资源安全开采的重要指标。针对水体下厚煤层放顶煤开采引用经验公式计算导水裂缝带高度存在的条件不符问题,梳理了经验公式的产生基础,强调了经验公式的适用条件是大采场、单层采厚1~3 m、累计采厚不超过... 导水裂缝带高度是保障水体下煤炭资源安全开采的重要指标。针对水体下厚煤层放顶煤开采引用经验公式计算导水裂缝带高度存在的条件不符问题,梳理了经验公式的产生基础,强调了经验公式的适用条件是大采场、单层采厚1~3 m、累计采厚不超过15 m的厚煤层分层开采。基于放顶煤开采顶煤冒放性和采出率的现场实测结果,提出了厚煤层放顶煤开采的有效采厚概念,有效采厚与顶煤采出率密切相关,且导水裂缝带发育高度随有效采厚的增加而增大,基于有效采厚的导水裂缝带高度可以有效避免因顶煤采出率提高而引发的欠估计情况发生。基于覆岩与地表沉陷从非充分采动到充分采动的发展演化事实,引入描述采动程度与导水裂缝带发育高度关系的Boltzmann函数,给出了基于采动程度系数的导水裂缝带最大高度计算方法。 展开更多
关键词 放顶煤开采 导水裂缝带高度 顶煤采出率 采动程度 有效采厚
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含水层下伏近距离工作面安全回采控制技术及应用
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作者 史文豹 苗壮 +3 位作者 袁本庆 许庆钊 刘鹏 闫澳运 《中国煤炭》 北大核心 2025年第4期36-45,共10页
针对松散含水层下伏近距离工作面回采面临的突水风险问题,以五沟煤矿“四含水”层下伏10101工作面为工程背景,通过数值模拟、理论分析和工程类比的方法预测下伏工作面裂缝带发育高度。基于10101工作面上覆基岩的赋存特征,现场采用注浆... 针对松散含水层下伏近距离工作面回采面临的突水风险问题,以五沟煤矿“四含水”层下伏10101工作面为工程背景,通过数值模拟、理论分析和工程类比的方法预测下伏工作面裂缝带发育高度。基于10101工作面上覆基岩的赋存特征,现场采用注浆改造技术对“四含水”层进行水体驱替,实现含水层“无水”改造,确保工作面安全回采。研究结果表明,10101工作面裂缝带发育高度为46.52~63.07 m;注浆改造技术显著降低了工作面回采初期的淋水现象,顶板淋水量控制在1 m^(3)/h以下,经系统排水后,工作面淋水对回采基本无影响;同时该技术的应用提高了工作面回采的安全性,成功实现了10101工作面的安全回采,回采时初次来压步距约为34.65 m,“四含水”层覆盖区周期来压步距约为7.84 m,非“四含水”层覆盖区周期来压步距约为10.45 m,“四含水”层覆盖区矿压显现更加明显。 展开更多
关键词 含水层 下伏近距离工作面 导水裂缝带 注浆改造技术 矿压显现
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土壤冻融过程中的水热参数化方案研究进展 被引量:1
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作者 侯雅 李伟平 左金清 《高原气象》 北大核心 2025年第1期1-15,共15页
冻土是陆地冰冻圈的重要组成部分,其冻融循环变化能够影响土壤结构、土壤水热传输以及土壤生物化学等过程,并通过陆-气相互作用影响局地甚至全球天气气候。因此,研究土壤冻融过程对冻土区人类生产生活和了解区域外天气气候变化具有重要... 冻土是陆地冰冻圈的重要组成部分,其冻融循环变化能够影响土壤结构、土壤水热传输以及土壤生物化学等过程,并通过陆-气相互作用影响局地甚至全球天气气候。因此,研究土壤冻融过程对冻土区人类生产生活和了解区域外天气气候变化具有重要的科学意义。本文回顾了土壤中的砾石、有机质对土壤冻融过程的影响及物理机制,总结了土壤冻融过程中水热参数化的相关研究成果,包括土壤导热率和水力学参数的计算、水热耦合方案以及冻融锋面计算方案等。相对于普通的矿物质土粒而言,砾石具有高导热率和低热容,有机质具有低导热率和高热容,他们对热量在土壤中的传输及土壤温度垂直分布有不同的影响。另外,砾石和有机质的存在改变了土壤孔隙度、土壤基质毛细作用与吸附作用,进而影响水分在土壤中的传输过程和垂直分布。已有研究表明:(1)当前大部分数值模式中土壤导热率采用Johansen方案及其派生方案进行计算,其中Balland-Arp方案考虑了砾石和有机质对土壤导热率的影响,该方案更好地刻画了土壤冻融过程中土壤导热率变化的连续性;综合考虑热-水-变形相互作用的导热率参数化方案可以较好地刻画土壤冻融过程中的水热耦合和土体冻胀的作用,对相变过程中土壤导热率变化特征的模拟更符合实际观测。(2)过冷水参数化方案刻画了土壤液态水在0℃以下存在的事实;相变温度方案描述了土壤相变温度低于0℃且不固定的事实;导水阻抗方案考虑了土壤冻结对土壤水分下渗的阻抗作用,改善了对冻土区水文过程的模拟效果。(3)土壤冻融过程伴随着水分的相变和能量的转化,水热耦合方案的发展能够较好地刻画土壤中热力-水文过程的协同变化特征,细化了对冻融过程中水分和能量相互作用的复杂物理机制的描述。(4)等温框架的数值模式通过模拟每层土壤中间深度的冻融过程代表该模式分层的整体特征,导致对冻融深度的严重高估或低估,尤其是对厚度较大的模式深层土壤,冻融锋面计算方案的提出和应用减小了这种模拟偏差。目前土壤冻融参数化方案的不足之处包括:绝大多数数值模式没有考虑土壤盐分导致土壤水的冰点降低这一事实;虽然大部分数值模式考虑了土壤有机质对土壤水、热传输的影响,但是模式中对土壤有机质含量及垂直分布的考虑与植被根系的生长状态脱节;模式模拟的土壤深度不足并且下边界通量为零的假定不符合实际情况。发展土壤溶质传输参数化方案以模拟盐分的分布、刻画植被根系生长过程和土壤有机质的分布特征、考虑深层土壤对浅层的热力学影响并完善数值模式中的下边界条件,这些是未来陆面模式改进土壤冻融过程模拟的可能方向。 展开更多
关键词 土壤冻融过程 参数化方案 土壤导热率 土壤水文参数 冻融锋 水热耦合
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基于多场信息融合的采动覆岩宏-细观损伤演化及“两带”发育位置判识 被引量:2
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作者 魏江波 王双明 +6 位作者 刘浪 蔚保宁 种德雨 刘智振 李东奎 庄登登 周静 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第4期128-140,共13页
【目的】黄河中游煤炭开采区采动覆岩破坏特征与“两带”空间结构演化是采空区注浆充填开采领域亟需破解的关键难题。【方法】为准确判识采动覆岩“两带”发育位置,以陕北凉水井煤矿42205工作面为地质原型,根据现场钻孔资料,采用颗粒流... 【目的】黄河中游煤炭开采区采动覆岩破坏特征与“两带”空间结构演化是采空区注浆充填开采领域亟需破解的关键难题。【方法】为准确判识采动覆岩“两带”发育位置,以陕北凉水井煤矿42205工作面为地质原型,根据现场钻孔资料,采用颗粒流离散元方法构建采煤数值模型,模拟分析采动覆岩微裂隙发育、破断岩块分布、垂向位移变化、力链结构演化和空隙率演化等采动覆岩损伤特征和规律,综合判识采动覆岩“两带”发育位置和形态,结合现场实测对比验证模拟结果的准确性和可靠性,提出基于宏-细观多场信息融合的采动覆岩“两带”发育位置精准判识方法。【结果和结论】结果表明:(1)采动覆岩微裂隙发育数量随着工作面推进呈正相关关系,且表现为先幂指数增长后线形增长的两阶段特征;在基载比接近1.0且采动覆岩“上三带”完整条件下,采动覆岩破断岩块平均长度随岩层高度的增大呈非线性对数增长特征。(2)采动覆岩强力链拱随工作面的不断推进,其高度先增大后趋于稳定,而跨度同步工作面推进速度;受覆岩载荷不断增大,强力链拱的破坏是岩层破断致使导水裂隙带发育高度增大的内在原因;强力链拱内强力链结构自下而上表现出垂向密集分布和近水平稀疏分布的双区段特征。(3)采动覆岩空隙率与岩层高度呈负相关关系,垮落带沿两侧松散区向中部压实区,采动覆岩空隙率平均由30%逐渐非线性减小至10%左右;融合多源信息综合判识采动覆岩导水裂隙带发育高度平均为69.00 m,裂采比平均为19.71,垮落带发育高度平均为19.63 m,垮采比平均5.61;采动覆岩导水裂隙带形态呈“正梯形”特征。该研究结果相较于传统单因素分析方法具有较高的准确性,其在工程应用方面可为黄河中游采空区垮落带矸石浆体高效充填空间精准计算提供科学依据。 展开更多
关键词 采动损伤 多场信息融合 力链 空隙率 “两带”发育位置 数值模拟 黄河中游
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深埋大采长工作面导水裂隙带发育高度研究 被引量:2
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作者 张胜军 丁亚恒 +1 位作者 姜春露 李江 《中国矿业》 北大核心 2025年第5期198-205,共8页
为研究深埋大采长工作面顶板导水裂隙带发育高度,以永城矿区城郊煤矿21106工作面为工程背景,采用钻孔注水法和成像法实测了导水裂隙带高度,采用UDEC软件探讨了埋深和采长对导水裂隙带高度的影响。研究结果表明,现场注水漏失量观测和钻... 为研究深埋大采长工作面顶板导水裂隙带发育高度,以永城矿区城郊煤矿21106工作面为工程背景,采用钻孔注水法和成像法实测了导水裂隙带高度,采用UDEC软件探讨了埋深和采长对导水裂隙带高度的影响。研究结果表明,现场注水漏失量观测和钻孔成像结果基本一致,实测得到导水裂隙带高度最大值为49.20 m,裂采比为17.14,比《三下开采规范》公式计算结果大,与《煤矿防治水手册》预计结果接近。采长增加导水裂隙带高度也增加,且埋深越大,增加幅度越大;900 m埋深时,330 m采长比160 m采长工作面的导水裂隙带高度增加10.54%。随着埋深增加,导水裂隙带发育高度也随之增加,采长越大增加幅度越大;工作面330 m采长时,900 m埋深的导水裂隙带高度比500 m埋深增加13.44%。《三下开采规范》和《煤矿防治水手册》公式中误差项范围较大,不易确定工作面煤层顶板导水裂隙带发育具体高度,对于受顶板水害威胁较大的矿井,建议采用现场实测方法准确地确定导水裂隙带高度,为煤矿顶板水害评估及治理提供依据。 展开更多
关键词 深埋矿井 大采长工作面 导水裂隙带 现场实测 数值模拟
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榆神矿区中深煤层开采松散含水层地下连续墙侧向截水帷幕可行性分析 被引量:3
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作者 赵春虎 王世东 +2 位作者 姬中奎 朱开鹏 梁向阳 《煤炭学报》 北大核心 2025年第2期1062-1072,共11页
榆神矿区是陕北煤炭基地的主力矿区,高强度煤炭资源开发过程中煤层顶板水害与地下水资源流失问题突出,随着黄河流域生态环境保护战略的全面推进,对矿井水防治与水资源保护提出了超前化、主动化、源头化的地质保障要求。针对陕北榆神矿... 榆神矿区是陕北煤炭基地的主力矿区,高强度煤炭资源开发过程中煤层顶板水害与地下水资源流失问题突出,随着黄河流域生态环境保护战略的全面推进,对矿井水防治与水资源保护提出了超前化、主动化、源头化的地质保障要求。针对陕北榆神矿区井工煤矿煤层开采影响下近地表富水松散含水层涌(失)水问题,借鉴露天大水矿区地下连续墙的帷幕减渗成功经验,从稳定的补给水源、相对集中补给通道、防绕流托底3个方面总结了煤矿区开展地下水连续墙截水帷幕的基本条件;通过建立井工煤矿开采与松散富水含水层帷幕条件下矿井涌水量理论计算模型,得出截水帷幕墙体渗透能力越弱、厚度越大,以及距离采掘范围越近是减少煤层顶板近地表松散含水层涌(失)水的基本原理。以榆神矿区某矿工作面集中涌水问题对研究对象,依据井工煤矿地下水连续墙帷幕减渗基本原理,分析得出工作面集中涌水区段主要水源以近地表松散含水层地下水为主,且具备稳定可观的动态补给,煤层开采形成的导水裂隙突破顶板隔水土层揭露松散层内条带状古河道(古河道内隔水土层变薄、松散层增厚),形成了相对集中的涌水通道,以及在“上含下隔”(上为富水松散含水层,下为相对隔水土层)的防绕流托底组合结构下,认为该区段具有建造侧向截水帷幕墙的可行性。建立了案例矿井正常开采与侧向帷幕墙建设条件下地下水系统数值模型,模拟结果显示,在工作面外围局部侧向帷幕工况下(侧向帷幕墙体长度600 m),帷幕墙体内外松散含水层地下水水位梯度显著加剧,但由于松散含水层良好的渗透性,以及井田地面东高西低地形地貌控水条件,帷幕墙体外围近地表松散层地下水水位整体未发生明显抬升,原来通过薄基岩区、松散层增厚带进入工作面采空区的地下水径流量沿帷幕墙体外围导流至下游,600 m长侧向截水帷幕整体减水效率28.43%。研究成果为榆神矿区井工煤矿开展基于侧向截水帷幕的顶板水害防治与地下水资源保护可行性分析提供了科学依据。 展开更多
关键词 顶板水害 导水裂隙 充水条件 截水帷幕 保水开采
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驴皮腌制效果快速评价方法
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作者 汪徽 王梦园 +4 位作者 余跃 段小波 周建飞 嵇传良 王亚楠 《皮革科学与工程》 北大核心 2025年第3期17-24,共8页
基于驴皮萃取液的电导率和波美度分析,构建了快速评价驴皮腌制效果的方法。实验结果表明,电导率和波美度可以准确反映腌制驴皮中的盐含量,并预测其水分含量及活度、微生物生长情况和蛋白质变质情况。腌制驴皮萃取液的电导率和波美度与... 基于驴皮萃取液的电导率和波美度分析,构建了快速评价驴皮腌制效果的方法。实验结果表明,电导率和波美度可以准确反映腌制驴皮中的盐含量,并预测其水分含量及活度、微生物生长情况和蛋白质变质情况。腌制驴皮萃取液的电导率和波美度与驴皮中的盐含量呈正相关(R^(2)>0.95),而与水分含量及活度、微生物生长和蛋白质变质程度呈负相关(R^(2)>0.81)。当萃取液的电导率大于40.7 mS/cm、波美度大于2.6°Bé时,腌制驴皮的水分活度维持在0.75以下,微生物生长得到抑制,存储4个月后驴皮的菌落总数小于1×10^(5)CFU/g、蛋白质保存良好,这说明在该条件下驴皮的腌制效果良好。 展开更多
关键词 驴皮 腌制 电导率 波美度 水分活度 菌落总数
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一种基于毛管束渗流的砂砾岩储层含水饱和度新模型——以准噶尔盆地玛湖凹陷三叠系百口泉组低渗透砂砾岩储层为例
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作者 孙志雄 谢宇 +5 位作者 吴伟 杨波 李路路 李明慧 李园媛 董永强 《大庆石油地质与开发》 北大核心 2025年第4期101-108,共8页
为解决双孔隙水导电模型在计算复杂低渗透砂砾岩储层含水饱和度时因岩电参数获取困难导致含水饱和度计算不准问题,在双孔隙水导电模型基础上,采用岩石毛管束渗流体积模型理论,并结合岩心分析数据、压汞以及核磁实验等资料,建立了基于毛... 为解决双孔隙水导电模型在计算复杂低渗透砂砾岩储层含水饱和度时因岩电参数获取困难导致含水饱和度计算不准问题,在双孔隙水导电模型基础上,采用岩石毛管束渗流体积模型理论,并结合岩心分析数据、压汞以及核磁实验等资料,建立了基于毛管束渗流的含水饱和度计算新模型。结果表明:新模型中的关键参数均来自实验分析或测井资料,避免了岩电参数的取值难题;经验证,新模型反演模拟的电阻率-含水饱和度关系与实验结果的绝对误差为1.7%。与传统阿尔奇方法相比,新模型计算的含水饱和度精度提高了2.7百分点,为复杂储层饱和度计算提供了新途径。 展开更多
关键词 砂砾岩 毛管束 含水饱和度 导电模型 玛湖凹陷 百口泉组
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秸秆还田及有机肥替代化肥对[土娄]土物理肥力及作物产量的影响
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作者 窦春宇 郭赛楠 +6 位作者 高玉婷 韩燕 薛彦飞 胡昌录 徐虎 杨学云 张树兰 《植物营养与肥料学报》 北大核心 2025年第6期1056-1072,共17页
【目的】秸秆和有机肥高效利用是实现我国农业绿色高效发展的重要途径之一。本研究探讨了秸秆还田以及有机肥替代化肥比例对土土壤物理性质及作物产量的影响,以期为区域合理的养分资源管理及作物高产高效提供理论依据。【方法】基于陕... 【目的】秸秆和有机肥高效利用是实现我国农业绿色高效发展的重要途径之一。本研究探讨了秸秆还田以及有机肥替代化肥比例对土土壤物理性质及作物产量的影响,以期为区域合理的养分资源管理及作物高产高效提供理论依据。【方法】基于陕西关中平原土上连续9年的冬小麦-夏玉米轮作体系有机肥投入量定位试验,选择小麦-玉米双季秸秆还田(SNPK)、有机肥替代50%化肥(50%M)以及有机肥替代100%化肥(100%M)、单施化肥(NPK)4个处理小区,采集田间原状土,分析土壤容重、总孔隙度、团聚体分布、团聚体稳定性、水分特征曲线、饱和导水率以及非饱和导水率,并测定作物根系生长以及产量。【结果】与单施化肥(NPK)相比,秸秆还田以及有机肥施用处理基本没有显著影响土壤容重、总孔隙度、团聚体分布比例及团聚体稳定性。土壤水分特征曲线结果显示,在30 kPa下100%M处理土壤含水量显著高于NPK处理,其他吸力下各处理土壤含水量整体趋势表现为:NPK<50%M<SNPK<100%M。100%M处理较NPK处理显著提高了表层(0—5 cm)土壤的毛管孔隙体积,并显著提高了土壤亚表层(10—15 cm)无效孔隙的体积。与NPK相比,秸秆还田以及有机肥施用提高了土壤饱和导水率,但处理间非饱和导水率没有显著差异。此外,施用有机肥显著提高了表层(0—15 cm)土壤中夏玉米的根重密度和根长密度,对冬小麦根系生长没有显著影响。SNPK和50%M能够维持与NPK处理相近的作物产量和生物量,而100%M较NPK处理显著降低了夏玉米的产量和冬小麦的生物量以及总产量和总生物量,没有显著影响冬小麦产量和夏玉米生物量。【结论】在陕西关中平原的冬小麦-夏玉米种植体系中,通过连续9年实施秸秆双季还田配合常规化肥和有机肥替代50%化肥的措施,显著改善了土壤持水能力,促进了夏玉米根系生长,而且产量与单施化肥的处理相近。而100%施用有机肥处理降低了养分对玉米产量的贡献,且对土壤物理性状没有明显的改善效果。因此,该区域不适合100%施用有机肥。此外,秸秆还田以及有机肥替代50%化肥对作物产量和土壤物理肥力的影响仍需持续监测。 展开更多
关键词 小麦-玉米体系 团聚体稳定性 土壤容重 饱和导水率 非饱和导水率 土壤水分特征曲线
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施加蓄水陶土对黄土高原土壤水力特性的影响
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作者 刘雅宁 周大壮 +3 位作者 孙西欢 王青杵 马娟娟 郑利剑 《水土保持学报》 北大核心 2025年第3期154-162,共9页
[目的]蓄水陶土作为一种新型土壤改良剂,其对黄土高原土壤的水力特性影响如何尚未得知。为此研究不同粒径和添加量的蓄水陶土对土壤水力特性的影响。[方法]通过选取山西省太原市西山耕层的粉壤土为供试土壤进行室内物理试验,设置2种蓄... [目的]蓄水陶土作为一种新型土壤改良剂,其对黄土高原土壤的水力特性影响如何尚未得知。为此研究不同粒径和添加量的蓄水陶土对土壤水力特性的影响。[方法]通过选取山西省太原市西山耕层的粉壤土为供试土壤进行室内物理试验,设置2种蓄水陶土粒径(M:2~5 mm,L:5~10 mm)和4种蓄水陶土添加量(0、5%、10%、20%),测定土壤水分特征曲线和饱和导水率,分析不同粒径和添加量下土壤的水力特性参数的变化。[结果]1)与不添加蓄水陶土的CK相比,添加蓄水陶土能够增强土壤的渗蓄能力。随着添加量和粒径的增加,土壤持水性能的提升效果越好。2)粒径和添加量的不同对Van Genuchten模型各参数产生不同程度的影响。3)随着蓄水陶土添加量和粒径的变化,田间持水量由27.99%增加到31.49%,萎蔫系数由5.85%增加到12.66%,空气容量由19.15%增加到24.68%,饱和导水率增加96.56%~1150.76%。4)比水容量提升效果大小为M20>L20>M10>L10>L5>M5>CK(M、L分别表示蓄水陶土粒径为2~5、5~10 mm,5、10、20分别表示蓄水陶土添加量的质量比为5%、10%、20%,CK表示不添加蓄水陶土的对照处理)。各处理不同级别孔隙含量规律表相同,均为存储孔>残余孔>传输孔>裂隙孔。[结论]研究结果以期为添加蓄水陶土改善黄土高原水土流失提供一定的理论支持。 展开更多
关键词 蓄水陶土 土壤改良 土壤持水性能 土壤导水能力 黄土高原
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大田喷施ABA制剂提高冬小麦水分利用效率及产量
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作者 胡鑫隆 封盼岑 +5 位作者 赵璐莹 李浩 汪尚 陈玉珍 许迪 张彦群 《农业工程学报》 北大核心 2025年第12期114-122,共9页
脱落酸(abscisic acid,ABA)提高作物耐旱性的相关研究多基于盆栽试验,大田粮食作物喷施ABA对生长发育的调控及其对产量提升的效果及机理研究尚少见。该研究针对华北地区冬小麦生育期常存在干旱的状况,以科遗6259为供试品种,设置正常灌溉... 脱落酸(abscisic acid,ABA)提高作物耐旱性的相关研究多基于盆栽试验,大田粮食作物喷施ABA对生长发育的调控及其对产量提升的效果及机理研究尚少见。该研究针对华北地区冬小麦生育期常存在干旱的状况,以科遗6259为供试品种,设置正常灌溉(W1)与亏缺灌溉(W2),在2个水分梯度下喷施ABA单一成分制剂(S-诱抗素,A1)和复配制剂(吲丁-诱抗素,A2),并以喷水为对照(A0),分析了不同处理冬小麦产量、光合及渗透调节的差异,以探索喷施不同ABA制剂对大田作物干旱的缓解效果及光合生理调控机制。结果表明,W2处理较W1处理降低了穗数和千粒质量,A1、A2处理较A0处理提高了产量、穗粒数及籽粒可溶性酶活性,A2处理提升了千粒质量。相比对照处理(W1A0),W1A2、W2A2的产量分别提高了19.6%、13.0%(P<0.05)。与W1相比,W2处理抑制了冬小麦叶片净光合速率。A1、A2处理对净光合速率的提升因灌水处理和时段而异。与W1相比,W2处理增加了叶片ABA含量11:30和15:30时,但降低了08:30时的叶水势;与W1A0相比,喷施处理提高了叶片ABA含量(11:30和15:30),但降低了叶水势(08:30)。各处理的ABA和叶水势的变化参与了气孔导度的调节,使得叶片内在水分利用效率提高。此外,喷施处理不仅抑制了干旱胁迫下丙二醛的增生,还促进了可溶性糖、游离脯氨酸含量的增加,增强了冬小麦的渗透调节能力,降低了干旱对冬小麦的损害。研究结果为相关制剂在大田粮食作物的应用提供了科学依据。 展开更多
关键词 亏缺灌溉 脱落酸 气孔导度 渗透调节 水分利用效率 冬小麦 产量
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基于稳态法的乙二醇-水固相物低温热导率实验研究
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作者 张彦昭 艾立强 +3 位作者 吴胜宝 颜滢莉 沈惬 孙大明 《低温工程》 北大核心 2025年第3期1-9,共9页
为获取乙二醇-水的固体热导率,研制了一种基于一维圆柱稳态导热假设的实验装置。在81—164 K温度范围内,测量了10%—99%浓度样品的乙二醇-水溶液冻结固相物热导率特性,并给出拟合公式。结果表明:热导率随乙二醇浓度增加呈先下降后上升趋... 为获取乙二醇-水的固体热导率,研制了一种基于一维圆柱稳态导热假设的实验装置。在81—164 K温度范围内,测量了10%—99%浓度样品的乙二醇-水溶液冻结固相物热导率特性,并给出拟合公式。结果表明:热导率随乙二醇浓度增加呈先下降后上升趋势,在浓度10%—40%之间热导率快速下降,浓度超过80%时显著回升;低浓度(10%—30%)和高浓度(90%—99%)下热导率与温度呈负相关,中等浓度(40%—80%)下则呈正相关。实验发现装置漏热与冰层冻结速率的径向差异可能影响热导率分布均匀性。研究为乙二醇-水固体低温导热特性研究和工程设计提供了数据支持。 展开更多
关键词 低温热导率 乙二醇-水固相物 稳态法 热物性
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疏浚泥-凹凸棒土垂直屏障抗渗特性
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作者 焦龙进 徐浩青 +3 位作者 葛鹏 姜朋明 周爱兆 梁景瑞 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第20期8641-8650,共10页
太湖每年会产生大量的弃置疏浚泥,为实现固体废弃物资源化利用,探索将疏浚泥与凹凸棒土制备成垂直屏障材料的可行性,并对其抗渗特性开展了研究。通过柔性壁渗透、水分离心以及低场核磁共振试验等多种测试方法,对疏浚泥-凹凸棒土工程屏... 太湖每年会产生大量的弃置疏浚泥,为实现固体废弃物资源化利用,探索将疏浚泥与凹凸棒土制备成垂直屏障材料的可行性,并对其抗渗特性开展了研究。通过柔性壁渗透、水分离心以及低场核磁共振试验等多种测试方法,对疏浚泥-凹凸棒土工程屏障材料的抗渗性能及其微观孔隙结构进行研究。结果表明:随着固结压力的提高,疏浚泥-凹凸棒土屏障材料中的小孔比例增加、介孔比例减小、自由水含量下降、结合水含量基本不变,宏观上表现为疏浚泥-凹凸棒土的孔隙率与渗透系数随固结压力的增加逐渐降低;在100 kPa的固结压力时,与水为渗透液的试验相比,采用氯化锌与丁酸为污染渗透液的疏浚泥-凹凸棒土屏障材料的孔隙率与渗透系数均升高,原因是污染液的加入使得疏浚泥-凹凸棒土的小孔比例减小、介孔比例增加、自由水含量上升,结合水含量基本不变。 展开更多
关键词 疏浚泥-凹凸棒土 固结压力 渗透系数 孔隙率 自由水含量
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水性导电型石墨烯掺量对柔性聚氨酯基膜电热性能的影响
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作者 赵仁航 李秦良 +1 位作者 王鹏 袁小亚 《化工新型材料》 北大核心 2025年第9期77-84,共8页
以水性导电型石墨烯(wG)为填料,强柔韧性的水性聚氨酯(wPU)为树脂基液,通过刮涂法制备了不同wG掺量的wG/wPU电热膜。研究了wG掺量对电热膜导电性、电热性能、柔性的影响。结果表明:当wG质量掺量为6%时,电热膜综合性能最优,在施加15V、20... 以水性导电型石墨烯(wG)为填料,强柔韧性的水性聚氨酯(wPU)为树脂基液,通过刮涂法制备了不同wG掺量的wG/wPU电热膜。研究了wG掺量对电热膜导电性、电热性能、柔性的影响。结果表明:当wG质量掺量为6%时,电热膜综合性能最优,在施加15V、20V电压下,膜热平衡温度分别由(25±1)℃升至(45±1)℃、(61±1)℃,功耗分别为540W/m 2、1100W/m^(2)。弯曲状态下电热性能测试表明:wG-6%电热膜在实时改变弯曲程度(曲率0~100cm^(-1))下,仍具有优良的电热性能和工作稳定性。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和红外光谱(FT-IR)等测试分析显示wG纳米片均匀分散在wPU基体中,但与基材未产生化学反应。所制石墨烯改性柔性聚氨酯膜电热性能优异,制备过程环境友好,有望在柔性医疗、柔性穿戴等领域有较好的应用前景。 展开更多
关键词 水性导电型石墨烯 水性聚氨酯 电热膜 柔性 电热性能
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干旱条件下芸苔素内酯通过调节水力传输和脱落酸提高玉米生产力
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作者 廖祺 梁旭凯 +2 位作者 王若朴 杜太生 丁日升 《农业工程学报》 北大核心 2025年第9期63-72,共10页
干旱威胁作物生产,喷施芸苔素内酯(brassinolide,BR)是缓解作物干旱胁迫的有效途径之一。然而,目前尚不清楚在充分灌溉(full irrigation,FI)和亏缺灌溉(deficit irrigation,DI)条件下玉米响应BR的生理机制。该研究在西北干旱区开展玉米... 干旱威胁作物生产,喷施芸苔素内酯(brassinolide,BR)是缓解作物干旱胁迫的有效途径之一。然而,目前尚不清楚在充分灌溉(full irrigation,FI)和亏缺灌溉(deficit irrigation,DI)条件下玉米响应BR的生理机制。该研究在西北干旱区开展玉米田间试验,设置了3个品种(MC670、郑单958、中单2号)、2个灌溉(充分灌溉FI和亏缺灌溉DI)和2个外源物质(对照CK和芸苔素内酯BR)处理。测量了玉米产量、作物耗水量(ET)、水分生产力和生理生化等指标,探究BR对不同灌溉处理下玉米产量和水分生产力的影响差异及其生理机制。结果表明,喷施BR对FI处理下的生理生长指标没有显著影响,但显著提高了DI下的玉米产量、水分生产力、每穗粒数、生物量、净光合速率、气孔导度、正午叶水势、植株水力导度、SPAD,降低了叶片脱落酸含量(P <0.05)。喷施BR提高干旱下的产量主要原因为:1)增加了水力传输并改善了叶片水分状态;2)降低了叶片脱落酸含量;3)水力传输改善和脱落酸降低共同增加了气孔导度;4)气孔导度和SPAD增加提高了净光合速率,进而增加了每穗粒数。作物水分生产力和灌溉水分生产力的增加与产量增加密切相关,而与作物耗水量无关。该研究深入揭示了BR缓解作物干旱胁迫的生理机制,为BR提高干旱地区作物生产力提供了科学依据。 展开更多
关键词 灌溉 气孔导度 干旱 芸苔素内酯 脱落酸 水力传输 产量 水分生产力
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