采煤沉陷区包气带土壤水力参数测定及特征分析

为研究矿山采煤沉陷中的裂隙对包气带土壤水力参数影响,通过对淮南潘一煤矿沉陷区包气带土壤颗粒组成、水分特征曲线(SWCCs)和非饱和导水率曲线(UHCCs)测试分析,并与非沉陷区进行对比分析讨论。结果表明:处于稳沉阶段的沉陷区,其裂隙对包气带土壤水力参数产生影响表现为沉陷作用降低了包气带SWCCs斜率,且地表深部隐伏裂隙减小了SWCCs中的进气值,导致沉陷区包气带土壤释水能力增大;UHCCs测定分析表明,在相同基质势作用下,沉陷区土壤UHCCs明显低于对照组,由于沉陷产生的裂隙中的水最先被排空,形成不导水的空隙,导致非饱和导水率下降。研究结果为沉陷区水分运移试验研究提供一定理论与指导。     

淮南采煤塌陷湖泊浮游甲壳动物群落结构特征及其影响因素

分析采煤塌陷水体浮游甲壳动物群落变化特征及影响因素,为水体水生态系统管理、生态修复提供科学依据。在淮南潘谢矿区选择潘集和谢桥2个采煤塌陷湖泊,于2016年逐月采集浮游甲壳动物并同步采集水样分析水质。2个湖泊共观察到浮游甲壳动物10属16种,潘集8属13种、谢桥9属12种,其中象鼻溞属、秀体溞属、中剑水蚤属、温剑水蚤属在这2个湖泊中出现频率均较高并成为主要优势种。潘集、谢桥浮游甲壳动物年均密度分别是5.5、4.9个/L,其丰度在生长季(春、夏、秋)较高。潘集和谢桥TN浓度分别为2.0、1.9 mg/L,TP浓度分别为0.08、0.07 mg/L,总体上位于IV~V类水质;叶绿素浓度分别为16.8、14.9 mg/m3。高密度渔业活动可能是导致浮游甲壳动物丰度远低于一般的富营养化湖泊水体的重要原因,浮游植物群落结构可能是导致2个湖泊浮游甲壳动物群落结构差异的主要因素之一。     

滁州市冬小麦产量预报与气象条件分析

利用2000—2016年滁州市冬小麦产量与气象数据,运用直线滑动平均模拟趋势产量,结合调和权重法预测趋势产量并分离出冬小麦气象产量。依据冬小麦生育普遍期的出现时间,以旬为单位选取气象因子,进行相关分析和逐步回归,得到气象产量预测模型。经检验,预测模型具有较高的信度和实用性,可作为滁州市冬小麦产量定量预报的有效工具之一。     

基于改进VonKarman模型的风力机来流三维风速模拟

为准确表征风力机来流的三维脉动风场,基于改进Von Karman模型,分别采用谐波叠加法(harmony superposition method,HSM)和自回归滑动平均法(auto-regressive moving-average,ARMA)对某33 k W水平轴风力机来流风况进行脉动风速模拟,并采用现有软件在同等参数下模拟结果与2种方法的对比。结果表明,HSM法所模拟出脉动风速的功率谱与目标谱更加吻合;3种方法自相关性都随时间增大而减小,其中ARMA法和软件模拟结果的自相关性较好;HSM法互相关系数极差值在8.49、11.31、19.80 m的间距上分别为0.764 9、0.580 7、0.438 7,其互相关系数随间距增大而减小,更符合实测结果。研究不仅可为不同风场随机来流条件下风力机气动计算提供依据,也可为近地面其他农业机械及工程设施的风荷载计算提供参考。     

滑转条件下星球车坡面通过性评估试验

星球车是执行深空探测任务的主要移动平台,针对星球表面崎岖地形地貌,开展滑转条件下星球车坡面沉陷研究,确保其安全通过性能具有重要意义。基于传统地面力学研究方法,以速度和坡度为试验因素,车轮滑转率和沉陷为试验指标,开展滑转条件下的缩比星球车坡面沉陷试验;分析了试验因素对各车轮滑转率影响,以及不同滑转率和速度条件下沉陷变化规律,建立了滑转率关于坡度的一元二次模型。结果表明,模型车前轮和中间轮的滑转率随速度和坡度变化趋势总体趋于一致,与后轮滑转率变化趋势明显不同。坡度为25°时,前轮和中间轮滑转率最大值达到92.3%,后轮相应的最大滑转率为61.8%。试验条件下,各车轮沉陷最大值分别为33.1 mm（前轮）、33.9 mm（中间轮）和13.6 mm（后轮）;当滑转率的范围为25%～60%时,前轮和中间轮沉陷增加的较为平缓,平均增加率为22.5%,对于后轮滑转率超过35%后,沉陷变化较小,波动范围为?1.3～1.8 mm;速度对各车轮沉陷的影响明显较滑转率的小,沉陷的相对变化率范围为?12.5%～10.7%。该研究可为低重力环境下星球车研制、坡面通过性评估提供参考。     

皖西南春棉田主要害虫和天敌种群时序动态格局

为探索直播春棉田害虫与其天敌之间的相互作用和竞争共存机制,采用直接观察法,系统研究了棉田主要害虫和天敌种群的时间动态变化,及其生态位宽度和生态位重叠值。研究结果表明,在直播春棉的不同生育期,棉田害虫和天敌的优势种不同。主要害虫和天敌的发生高峰期多集中在6—7月,而棉蚜高峰期在5月下旬,棉叶蝉高峰期在9月下旬。不同种群的时间生态位不同,害虫中棉盲蝽的生态位宽度最大,其次是棉铃虫,棉叶蝉和棉叶螨的生态位宽度较小;天敌中蜘蛛类天敌的生态位宽度最大,其次是小花蝽,黑襟毛瓢虫的生态位宽度最小。而黑襟毛瓢虫和瓢虫类天敌与棉蚜、棉叶螨生态位重叠度较大。因此,皖西南棉区直播春棉田可利用瓢虫类天敌抑制棉蚜和棉叶螨的危害,保护并利用好蜘蛛类天敌,需重点防治棉盲蝽和棉铃虫。     

采煤塌陷对土壤水分损失影响及其机理研究

摸清采煤塌陷对土壤水分作用是塌陷区退化生态系统恢复、重建的前提。根据相似可比原则,应用空间对比法研究毛乌素沙地东南缘井工矿——补连塔0～100 cm层土壤含水量对采煤塌陷的响应,探索半干旱风沙区采煤塌陷地土壤水分的空间变化,为困难立地土地复垦提供理论指导。试验结果如下：煤矿井工开采形成的裂缝（隙）加剧了土壤水分损失,造成塌陷区含水量明显降低,3个试验样地的土壤水分损失量顺序：2005年塌陷区〉2004年塌陷区〉未塌陷区。试验样地土壤含水量垂直变化表现为塌陷后0～60 cm层含水量明显下降（P〈0.01）;空间变化表现为塌陷后坡底和丘间低地含水量明显下降（P〈0.01）。开采塌陷加剧土壤水分损失主要是由于塌陷造成土壤非毛管孔隙增多,促进了土壤水分垂直蒸发;塌陷裂缝（隙）的发育增大了土壤水分侧向蒸发;同时塌陷错落面的形成也增大了土壤水分蒸发量。     

基于贝克理论履带沉陷性能研究

地面力学是研究车辆与地面相互作用的边缘学科,履带-地面相互作用是其中较为重要的一个分支。经过对地面力学的研究与总结,发现履带车辆在松软土壤上行驶时,应该采用大履刺履带行走机构,但目前学者们往往忽视了履刺的作用,进行的研究工作较少。基于贝克理论和研究方法,应用力学平衡方法,提出松软土壤条件下大履刺履带压力-沉陷的关系式。采用赋值法解决变形系数为非整数时沉陷量的预测问题。可为大履刺履带车辆沉陷性能和履带结构参数优化提供理论依据。     

农机产品寿命预测的基因表达式编程-滑动窗口算法研究

提出了一种用于农机寿命预测的改进的基因表达式编程-滑动窗口（Gene Expression Programming-sliding windows,GEP-SW）算法,该方法通过滑动窗口动态地获取进行寿命预测的有效试验数据,运用改进的基因表达式编程计算预测时段的寿命值与前一时段寿命数值的依存程度,通过依存程度加权和对寿命进行预测。实例表明,改进的GEP-SW算法在获得4个及以上数据后便可以建立模型,解决了传统方法需要大量试验数据才能建模的不足,是一个解决农机产品寿命预测问题的途径。     

中国东北多煤层老矿区采煤沉陷地损毁特征与复垦规划

多煤层老矿区开采时间长,土地损毁程度严重,沉陷地再利用情况复杂。该文通过实地调查和搜集各煤矿地质地形图、采掘图、储量图和采矿历史等资料,借助矿区沉陷预计软件(MSPS),运用概率积分法对鹤岗矿区沉陷地近期(2014-2020年)和远景(2021年-闭矿)2个阶段进行沉陷预测,并采用ArcGIS软件对数据进行统计分析。根据有关规程中各地类沉陷地损毁程度判定标准对鹤岗采煤沉陷地损毁程度进行划分。基于鹤岗采煤沉陷地损毁特征,提出鹤岗矿区沉陷地时空复垦的规划模式。结果表明:随着煤炭不断开采,多煤层老矿区沉陷范围不断扩大,土地损毁程度加重,地表最大下沉深度达39.4 m;沉陷地在进行再利用过程中存在阶段性变化特征,可根据特定阶段沉陷地损毁特征制定土地用途。沉陷地区域稳定性特征和损毁程度是进行沉陷地时空复垦规划的重要依据。从时间安排看,应以闭矿沉陷地损毁程度为着眼点,全面考虑,确定各区域稳沉时序,鹤岗采煤沉陷划分为优先永久治理区、优先临时治理区、动态治理区和未来治理区;从空间布局看,前3个治理区功能定位依次为接续替代产业用地、短期工业用地和农业用地。