感潮河段盐度和缺氧水体时空分布规律研究

感潮河段水体的物质输运规律及其时空分布不仅受径流、潮汐动力的双重影响,还受水闸调度等人类活动的影响.针对水闸调度影响下感潮河段复杂的水动力学及其伴随的物质输运过程,提出一种新的算盘式网格结构,建立了水动力学和物质输送的三维数学模型,考察了在径流、潮汐及水闸调度综合作用下,感潮河段水流密度分层的特点,并对水体中溶解氧和盐度的时空分布规律及其影响因素进行研究.结果发现,数值模拟计算结果与观测值吻合良好,表明所建立的三维数值模型可以很好地预测感潮河段的水流运动和物质输运规律.研究表明,感潮河段的缺氧水体首先出现在盐水楔的前端,在盐-淡水分层强度、盐水停留时间及水闸调度的综合作用下,出现溶解氧浓度持续降低的趋势,并导致缺氧水体范围从河口上游向下游扩展,随水闸的放流缺氧水体被冲刷的现象.     

大辽河感潮河段水体交换的数值研究

基于FVCOM建立大辽河感潮河段的水动力-扩散数值模型,采用保守物质输运扩散法研究大辽河感潮河段在潮和径流作用下的水体交换特征。结果表明:径流是影响大辽河感潮河段水交换的主要因素,径流为114 m3/s条件下,半交换时间为226 h,587 h后达到90%的交换状态,且径流加倍,对应交换时间近似线性递减;子区域水交换差异由潮和径流的相互作用决定,径流越大,靠向上游河段水体交换得越快,径流减小时近河口区段水体交换变快,而中游河段交换变慢。     

广州市感潮水源河段重金属分布特征及健康风险评价

对广州市沙湾水道(感潮河流型饮用水源地)涨、退潮期间13个断面7种重金属含量进行监测,并应用化学致癌和化学非致癌健康风险评价模型对该感潮河段重金属进行健康风险评价,研究该感潮河段重金属含量及其健康风险的时空分布特征。结果表明:该感潮河段重金属具有显著的空间分布差异,而感潮作用对重金属含量的影响并不明显;该感潮河段化学非致癌重金属污染物健康风险值相对较低,Cu、Hg、Zn的年平均风险值为10-10a-1,远远低于瑞典、荷兰、英国推荐的可接受限值,而化学致癌重金属污染物所引起的人体健康危害较高,化学致癌重金属污染物As、Cd的年平均风险值分别为10-5 a-1和10-6 a-1,其中Cd的年平均风险值与瑞典、荷兰、英国推荐的可接受限值接近(1×10-6 a-1),As的年平均风险值接近国际(ICRP)推荐值(5×10-5 a-1),致癌风险极大,应优先加以控制。     

感潮河段水环境容量计算方法探讨

对感潮河段水环境容量的污染物允许排放量的概念进行了分析，提出了基于动态的水质模型并利用计算机仿真和线性规划来进行感潮河段水环境容量计算的基本方法，该文着重介绍计算感潮河段水环境容量的技术方法，通过简化的计算实例对具体过程进行了说明，其原理成立，方法可行。     

感潮河流中污染带模型及其在长江南京段的应用

以污染带随机扩散模型与感潮河段传输机理相结合,合理地解决了感潮河流中污染带浓度的预测问题。用长江南京段实测资料进行检验,74.6％测点的相对误差,小于30％,精度较好。     

基于BP人工神经网络的闽江口水厂水质模拟

近年来闽江感潮河段水厂多次发生咸潮入侵威胁城市供水安全,评估其影响机制及适应性管理策略显得尤为迫切。文章研究基于BP人工神经网络模型和情景分析方法,构建闽江感潮河段水厂盐度与氨氮模型,并定量模拟闽江感潮河段水厂咸潮入侵的影响机制与应对措施。所构建的模型总体表现良好,情景模拟结果表明,闽江上游水电开发对南港地区的盐的影响较大,特别是对城门水厂的水质的影响较大,其咸潮发生的频率出现了明显的上升。河口地区的采沙挖沙活动使得河口地区的最小潮位水平下降、河口各水厂咸潮发生的持续时间和频率有明显的增加,尤其是5、6月份发生咸潮的风险增加。进一步分析表明,当采沙挖沙活动停止时,闽江口地区的盐度开始慢慢下降,6年左右闽江口地区各水厂的盐度可维持在一个可接受的水平上。该研究增进了对闽江感潮河段水厂咸潮入侵影响机制的认识,研究结果可为流域水资源管理与区域饮用水安全提供科学依据。     

大辽河感潮河段及近岸河口氮、磷的分布及潜在性富营养化

根据2013年8月和11月大辽河感潮河段及近岸河口区水质的实测数据,对水体中不同形态氮、磷含量的季节和空间分布特征进行了研究,并对水体潜在性富营养化程度进行了评价.结果表明,2013年丰水期和枯水期,从大辽河感潮河段至近岸河口区,硝酸盐是水体无机氮存在的主要形态,其约占总无机氮的55%;颗粒态磷(TPP-P)是水体磷营养盐的主要存在形式,其含量占水体磷营养盐的50%以上.空间上,从大辽河感潮河段至近岸河口区,水体的氮、磷形态的浓度表现为逐渐降低的趋势,相关性分析结果显示,水体大多数氮、磷形态与盐度呈显著的负相关关系,说明海水物理稀释相比其它环境因子对水体氮、磷形态空间分布起着主要作用;季节上,大辽河感潮河段及近岸河口区水体氮、磷含量表现为"枯水期丰水期",这主要与感潮河段季节性陆源输入情况不同有关.大辽河感潮河段及近岸河口区水体DIN-N浓度均大于0.30 mg·L~(-1),N/P大于60,均表现为磷限制潜在富营养化水平.     

感潮河网水环境容量数值计算

对感潮河网水环境容量和污染物允许排放量的概念进行了分析，考虑了感潮河网水环境容量的时空动态变化及其影响因素，提出了基于感潮河网水质模型的水环境容量数值计算方法。该方法不公反映了感潮河网地区水流运动复杂、流态不稳定、流向多变的特点，而且反映了感８潮河网水环境容量受边界水质变化、河段水质目标不一致、水利工程运行等多种因素影响下的时空变化规律，该方法经过实例计算验证，效果良好。     

珠江广州段化学耗氧量(COD)数值模型

本文提出了珠江广州段COD数值模拟的控制方程、计算格式、方法、步骤和程序,并结合野外实测资料进行了参数校正和验证计算。并根据计算和实测结果对珠江广州段COD污染的时空变化特点进行讨论。本文的主要特点是:(1)考虑了COD模型的各项影响,尤其是感潮河网涨退潮交替的不定常流影响;(2)提出了感潮河网不定常流条件下COD模型数值计算中的叉口处理,即关联任意个河段的叉口处受涨退潮影响的处理方法。     

感潮河段水污染控制的随机方法

根据Liouville定理,推导了一个随机动态水质模型,并提出了相应的数值求解方法,该模型用于感潮河段的水质模拟及控制,获得污染物浓度变化的主要趋势、波动范围、浓度超标风险率及其与超标时间长的关系等,较好地揭示了污染物浓度的不确定性变化对水污染控制的影响.     

Modelling of the relationship betwen trace elements and three species of sulfur in coal

ＭｏｄｅｌｉｎｇｏｆｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｎｔｒａｃｅｅｌｅｍｅｎｔｓａｎｄｔｈｒｅｓｐｅｃｉｅｓｏｆｓｕｌｆｕｒｉｎｃｏａｌＬｕＸｉａｏｈｕａ，ＺｅｎｇＨａｎｃａｉＮａｔｉｏｎａｌＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｏａｌＣｏｍ...     

大型航天器结构-控制-光学一体化建模与微振动响应快速计算方法

目的控制大型航天器一体化模型的计算成本。方法分别使用状态空间法和附加刚度法建立结构-控制-光学一体化模型,并求解微振动响应。使用稀疏矩阵LU分解法和迭代法求解线性方程来加速微振动响应的求解速度。结果对某大型航天器建立一体化模型,并求解微振动响应,总耗时10.35 s,其中使用迭代法计算2794个频率点耗时7.20s,使用稀疏LU分解法计算6个频率点耗时3.15s。结论数值算例证明了该方法的高效性,是适用于实际工程中大型航天器微振动预示的高效算法。     

Modelling of the relationship between trace elements and three species of sulfur in coal

Based on the determination of several trace elements in coal particulate of different specific gravity, three-variables regression equations relate the contents of trace elements Be, Cd, Co, Pb, Cu, Ni, As and three species of sulfur in coal were well established. For elements Cd, Co, Pb, Cu and Ni, the regression equations were successfully used for prediction of these trace elements in individual part of coal with different specific gravity. Factor analysis was also used to analyze the data sets. The results showed that a three factor model can interpret the data sets reasonably. Trace elements Cd, Co, Pb, Cu, Ni, inorganic sulfide and total sulfur in coal are high correlated with the first factor. Trace elements Be, sulfate and organic sulfide are high correlated with the second factor and trace elements Cr and As are high correlated with the third factor. The factors can be interpreted by the chemical properties of these elements.     

结合重心法和层次分析法研究垃圾转运站选址

将重心法和层次分析法结合起来研究农村生活垃圾转运站选址问题,首先分析农村生活垃圾产生量及分布,采用重心法对转运站进行初始选址,得出备选地址,然后运用层次分析法对备选地址进行筛选,得到最佳选址方案。与传统选址方法相比,该方法不仅考虑了费用,还综合考虑了影响选址的环境效益、基础条件、法律法规等因素,因此得到的结果更贴近实际。将该方法应用于南方某农村,得到了满意的选址方案。     

空气微生物采样方法的比较

对3种空气微生物采样方法进行了比较。结果表明,在室外自然条件下,大气细菌粒子的沉降量与大气细菌粒子的浓度、大气真菌粒子的沉降量与大气真菌粒子的浓度均呈显著的正相关关系。对大气细菌粒子,用平皿沉降法分别与A·S采样器法、THK－201采样器法测定的结果相比,有非常显著的差异。平皿沉降法测定结果比后二者方法高出2.9倍和4.0倍;A·S采样器和THK－201采样器测定结果之间没有显著性差异。对大气真菌粒子,A·S采样器法和平皿沉降法与THK－201采样器法均有非常显著性差异;平皿沉降法与A·S采样器法测定结果之间没有显著性差异。进一步用直线回归分析的方法,得出了大气细菌粒子浓度与大气细菌粒子沉降量及大气真菌粒子浓度与大气真菌粒子沉降量之间的关系式。     

超重环境下摇板造波的理论分析

目的研究超重环境对传递函数值(摇板摆幅与波浪波幅的比值)的影响,为海工离心机的研制提供理论依据。方法借助C语言以及Matlab软件,进行超重环境下摇板造波的理论推导。结果在深水条件下,利用Matlab计算出的曲线图表明,传递函数值随着重力加速度(离心加速度水平)的增大而减小;在浅水条件下,用C计算出频率为31.415 9,水深和摇板都为1 m时,在常重力下,传递函数值为1.980 1;在重力加速度提高到150g时,传递函数值为0.485 04。结论不管是深水条件还是浅水条件下,传递函数值都随着重力加速度的增大而减小。     

户外噪声相干预测模型及其工程应用

基于几何衍射理论、相干虚源法等理论方法,提出一种适合于工程算法的户外噪声相干预测模型.该相干预测模型不仅能计算声源在经过有限长声屏障或多重声屏障时,由于多条路径衍射声形成的相干声场,还可计算声源在屏障等界面之间经多次反射后,多个反射声形成的相干声场.应用该相干预测模型对某变电站电力变压器周围的相干声场进行预测,通过与ISO9613-2标准算法、边界元法与实测值进行对比,结果表明,该户外噪声相干预测模型能反映出声波在不同位置处的波动性,比原有的ISO9613模型更接近测试结果,证明了所提理论模型的有效性,可应用于大范围的户外噪声预测计算.     

利用落球探测资料分析临近空间大气重力波

目的探究利用落球探测数据分析临近空间大气重力波特征的优势。方法基于中国首次进行的火箭落球实验过程中,雷达跟踪获得的落球位置信息,计算得到大气水平风场廓线,并利用最大熵法提取重力波参数。与此同时,基于TIMED/SABER卫星在对应时间以及位置上探测得到的温度廓线,利用最大熵法和S变换方法同样获得相应的重力波参数。针对两种方法获得的重力波参数进行对比分析。结果利用最大熵法对火箭探测得到的水平风场扰动廓线和卫星探测得到的温度扰动廓线进行分析,发现纬向风场中的主导重力波的垂直波长约为4 km左右,而经向风场主导重力波的波长集中在6.5 km左右,由温度扰动廓线提取出的主导重力波垂直波长集中在12 km左右。利用S变换再次对卫星探测得到的温度扰动廓线进行分析,重力波垂直波长仍集中于10～12 km左右。这表明从风场廓线和温度廓线中提取出的重力波垂直波长的差异主要是由于卫星探测数据的分辨率不足产生的。结论相比较卫星探测的温度廓线,火箭探测得到的风场廓线数据对重力波的分辨率更高,能够分辨出垂直波长更小的精细结构,具有重要的精度优势。     

浅水非线性长波演化的高精度模拟

波-波相互作用引起不同频率波浪之间的能量交换,在浅水非线性效应更为明显。波浪演化经历非稳态与稳态过程,为了精确模拟这一过程,要求水波模型具有足够高的线性与非线性精度。基于一组具有良好色散性和非线性的双层Boussinesq水波方程,在非交错网格下建立了数值模型,模型采用混合4阶Adams-Bashforth-Moulton格式的时间步进。为了模拟造波板运动产生的波浪,数值模型中选用了适合该模型的两点造波,并在首个周期内边界两点波浪乘以从0到1缓变的正弦函数。模型计算了水槽中非线性长波的演化过程,将固定点的波面位移、不同频率的波幅和物理模型试验结果进行了比较,二者与试验结果的吻合程度均较高。最后模拟了不同波幅下的波浪演化,分析了再现长度随波幅的变化。研究表明,波浪近似线性时再现长度与理论解析基本吻合,伴随波浪非线性增强,再现长度呈现非线性减少。     

Heterogeneous Fenton degradation of azo dyes catalyzed by modified polyacrylonitrile fiber Fe complexes：QSPR (quantitative structure peorperty relationship) study

The amidoximated polyacrylonitrile (PAN) fiber Fe complexes were prepared and used as the heterogeneous Fenton catalysts for the degradation of 28 anionic water soluble azo dyes in water under visible irradiation. The multiple linear regression (MLR) method was employed to develop the quantitative structure property relationship (QSPR) model equations for the decoloration and mineralization of azo dyes. Moreover, the predictive ability of the QSPR model equations was assessed using Leave-one-out (LOO) and cross-validation (CV) methods. Additionally, the effect of Fe content of catalyst and the sodium chloride in water on QSPR model equations were also investigated. The results indicated that the heterogeneous photo-Fenton degradation of the azo dyes with different structures was conducted in the presence of the amidoximated PAN fiber Fe complex. The QSPR model equations for the dye decoloration and mineralization were successfully developed using MLR technique. MW/S (molecular weight divided by the number of sulphonate groups) and NN=N (the number of azo linkage) are considered as the most important determining factor for the dye degradation and mineralization, and there is a significant negative correlation betweenMW/S or NN=N and degradation percentage or total organic carbon (TOC) removal. Moreover, LOO and CV analysis suggested that the obtained QSPR model equations have the better prediction ability. The variation in Fe content of catalyst and the addition of sodium chloride did not alter the nature of the QSPR model equations.