浅海声速剖面类型对水下声传播的影响研究

针对浅海水下噪声传播特性,选取两种典型的声速剖面,在不同的限制条件下,通过改变海底底质、声源深度以及声源频率,对两种典型声速剖面的特性进行对比研究,分析不同声速剖面类型对水下声传播特性的影响。     

两栖装备入舰引导系统方案研究

目的针对两栖装备上下登陆舰时自动化程度低、无法全天候实施的问题,提高恶劣海况和黑夜条件下的登舰作业能力,提出一种两栖装备入舰引导系统设计方案。方法依托装备再制造升级技术手段,通过水下探测器接收登陆舰发射的超声波定位脉冲信号,获得装备相对位置和路线规划信息,有效规避航线水下障碍物,提高装备登舰的准确度和效率。结果针对系统发出的超声波信号部分被水下超声接收器接收的情况,对海水、海洋环境噪声和海洋混响等因素对声波信号传输特性的影响展开研究,重点分析了浅海海域的季节性声速剖面、传播过程中的声强损失,对海洋环境噪声、海底和海面的等效平面波混响级进行数学建模,通过静态和动态试验,验证了模型推导的准确性和数据的可靠性。结论通过浅海多径传播信号合成模型和双路径传播的信号衰减模式的推导,为求解声波传播模型的波动方程奠定了基础。     

并行时域有限差分法的瞬态声场及其效率分析

建立了适用于二维水下目标声散射声场计算的并行FDTD计算模型,通过计算结果对入射波激励目标的作用过程进行了时域分析,从各个时刻的瞬态声场分布图可以明显看出衍射、透射和散射现象,并且能够直观地给出声场分布形态以及声波传播的物理过程。通过算例测试了其在不同数目节点机参与下的计算耗时、内存耗用、并行加速度和并行效率。分析了计算耗时、内存耗用、并行加速度、并行效率随节点数变化的关系曲线,同时还着重分析了并行效率下降的原因。     

环境噪声的建筑门窗隔声研究

针对建筑门窗环境噪声的隔音问题,根据声波在门窗材料中的传播机理,利用传递矩阵法和边界条件建立了声波在层状材料的声透射系数数学模型,研究了环境噪声垂直入射在层状门窗材料中的声传播特性。以单层门窗材料为研究对象,研究了到当单层门窗厚度为半波长的整数倍时,此时环境噪声门窗隔声效果最差;当声波频厚积为门窗材料声速与厚度乘积一半的整数倍时,此时环境噪声门窗隔声效果最差。     

海洋环境对声纳系统影响研究

声纳对水下目标的探测,依赖于海面、水下和海底等战场环境。由于海洋环境复杂多变,要正确熟练操作声纳装备必须充分了解海洋环境及其对声纳探测的影响情况,这样才能在深海战场上占据有利位置。文中分析了海洋声学环境特征,研究了声学环境对声纳探测的影响情况。     

海洋石油开发水下原油泄漏应急收集与暂存环保技术研究

概述了我国海洋石油勘探开发现状,结合国内外典型海上漏油事故,分析了海洋石油勘探开发海底输油管网、水下井口等设备设施损坏造成重大经济损失和环境污染的风险。根据胜利油田浅海石油开发的实际需要,设计了水下原油泄漏应急收集与暂存系统,通过实验模拟和分析,实现了水下柔性收集罩收集漏油,利用软体储罐暂存原油,有效防止原油随海流扩散造成环境污染。     

埕岛油田海底输油管线悬空治理技术措施

根据目前埕岛油田海底管线出现悬空的实际情况,对海管悬空形成机理进行了分析,并对海管悬空治理的不同方案进行了综合评价,重点介绍了水下桩治理方案的制定和实施.     

海底混响背景对双基地水声探测影响的估算

为讨论双基地几何结构下海底混响的产生、传播和在接收基地处产生的影响,推导了计算双基地海底混响级的计算公式,建立了海底平面上的双基地二维混响模型,并对双基地海底混响级随测量轨迹、接收角度、距离和时间的变化情况进行了仿真,得到了混响级变化曲线,并进行了简要分析.结果表明,与单基地情况不同,双基地海底混响与入射方位角、收发平台的距离等因素有关.     

矿区河流底质锌解吸规律的研究

通过不同转速搅拌污染底质与蒸馏水的混合液,以摹拟河流不同流速状态,分析不同转速与底质锌溶出量的关系,分析不同静置时间对悬液中锌浓度的影响,以揭示底质中锌的解吸与水质中锌沉降的规律。研究结果表明,搅拌运动加速了底质中锌的解吸,不同转速显著地影响底质锌溶出量,转速越高,锌溶出量越多。但当水样放置一段时间后,水中锌量不断减少,但放置时间从30分钟至60分钟水中锌量没有显著的区别,120分钟和240分钟之间也没有显著差异。30分钟后,水质中的锌量不断缓慢地衰减。当水样放置30分钟后,各转速间锌量没有显著的差异性。     

湿地底质环境对污水水质净化的影响研究

以扎龙湿地底泥为介质,模拟表面流湿地系统,研究了不同底质及其环境要素Eh对表面流湿地净化效率及其稳定性的影响。通过对各个指标去除率均值,变异系数和方差的综合分析,表明在本实验设计的三种Eh梯度下,Eh=-200 mV有利于TN、NO3--N的去除,Eh=200 mV有利于NH4+-N、P和COD的去除;黏土对TN、NO3--N和P去除效果最好,粉砂土对NH4+-N、COD去除效果最好。此外,随着Eh的不同,底质因素的影响也发生相应的变化。即黏土的去除率受Eh变化影响小,亚砂土和粉砂土的去除效果受Eh变化影响大。实验结果客观反映了扎龙湿地不同底质地段的净化污水功能和底质氧化还原环境对污染物去除的影响,为表面流人工湿地净化功能影响因素(基质和Eh)的调控提供理论依据。     

大型电站噪声综合治理方法初探

本文作者通过十年间对大型电站噪声治理工作的回顾,分析了火电设备噪声产生的机理,对火力发电设备所产生的噪声进行了综合整治,设备的进气处噪声采取安装消声器,未达到降噪标准的部分通过在发声设备外侧敷设吸声材料,通过吸声材料内耗衰减,在控制生产性噪声上已取得较好效果,对火电厂降低噪声是一种有益的尝试。文章介绍了大型电站机组噪声的治理方法及取得的成效。积极响应国家节能减排政策,研究开发保温材料的隔声吸声作用,丰富其环保的内涵,先后对嘉电一期两台300MW机组、二期四台600MW机组锅炉侧磨煤机、送风机、一次风机、引风机、脱硫区域等设备进行噪声整治,合计治理面积近万平方米。采用微穿孔板吸声结构应用于化学精处理值班室噪声治理项目中。三期两台1000MW机组采用隔声墙有效降低厂界噪声等。浙能嘉电作为"国家职业卫生示范企业",在噪声治理方面也走在全国同行的前列。     

官厅水库底质中砷污染的研究

通过野外调查研究和室内模拟试验,研究了宫厅水库底质中砷的污染。作者从1973至1974年在水库中选用了15个底质样点,基本上查清了水库底泥中砷的含量和分布。并探明了这种分布的原因是由于伊利石等粘粒矿物和有机质含量不同而形成的。模拟研究表明,对底质中砷的吸附是否起净化库水作用,主要取决于pH和Eh值的变化。对水库底质含砷量的t显著性测验表明,水库底质受到了砷的轻度污染。但是,由于水库中pH值等水化学条件有利于底质对砷的吸附固定,故水质没有受到砷的污染。水质含砷量的t测验也证实了这点。     

隔声屏障在冷却机组降噪中的设计与应用实证

本文对成都双流九江环保垃圾发电厂循环冷却机组进行噪声治理,通过在声音传播途径上设立隔声屏障,并对该声屏障进行声学设计理论计算,声屏障建成后该机组在厂界外1m处,噪声值达到国家厂界噪声排放标准要求,并通过详细的实测数据、建立图形,进一步验证了声屏障理论计算公式和保护范围。     

船舶螺旋桨射流扰动下的污染底泥起悬研究

河流、湖泊中船舶的航行对于水体底部的污染沉积物具有很强的扰动作用,特别是船舶尾部的螺旋桨射流。通过一个新近提出的射流速度分布统一公式,结合考虑底泥的起动、冲刷特性,进行船舶螺旋桨射流扰动下污染底泥起悬的计算研究。结果表明,螺旋桨距河流底面的深度、螺旋桨射流出口流速、螺旋桨直径对底部流速的分布影响显著;同时发现,周围水体流动方向及流速等对于底泥扰动范围也有显著影响;最后定量计算了螺旋桨作用下污染底泥扰动悬浮速率。     

Experimental investigation of the e ect of flow turbulence and sediment transport patterns on the adsorption of cadmium ions onto sediment particles

The mechanism of flow turbulence,sediment supply conditions,and sediment transport patterns that affect the adsorption of cadmiumions onto sediment particles in natural waters are experimentally simulated and studied both in batch reactors and in a turbulencesimulation tank.By changing the agitation conditions,the sediment transport in batch reactors can be categorized into bottom sediment-dominated sediment and suspended sediment-dominated sediment.It is found that the adsorption rate of bottom sediment is much lessthan that of suspended sediment,but the sediment transport pattern does not affect the final(equilibrium)concentration of dissolvedcadmium.This result indicates that the parameters of an adsorption isotherm are the same regardless of the sediment transport pattern.Inthe turbulence simulation tank,the turbulence is generated by harmonic grid-stirred motions,and the turbulence intensity is quantifiedin terms of eddy diffusivity,which is equal to 9.84F(F is the harmonic vibration frequency)and is comparable to natural surfacewater conditions.When the turbulence intensity of flow is low and sediment particles stay as bottom sediment,the adsorption rateis significantly low,and the adsorption quantity compared with that of suspended sediment is negligible in the 6 h duration of theexperiment.This result greatly favors the simplification of the numerical modeling of heavy metal pollutant transformation in naturalrivers.When the turbulence intensity is high but bottom sediment persists,the rate and extent of descent of the dissolved cadmiumconcentration in the tank noticeably increase,and the time that is required to reach adsorption equilibrium also increases considerablydue to the continuous exchange that occurs between the suspended sediment and the bottom sediment.A comparison of the results ofthe experiments in the batch reactor and those in the turbulence simulation tank reveals that the adsorption ability of the sediment,andin particular the adsorption rate,is greatly over-estimated in the batch reactor.     

Experimental investigation of the effect of sediment transport patterns on the adsorption of cadmium ions onto sediment particles

The mechanism of flow turbulence, sediment supply conditions, and sediment transport patterns that affect the adsorption of cadmium ions onto sediment particles in natural waters are experimentally simulated and studied in this study both in batch reactors and in a turbulence simulation tank. By changing the agitation conditions, the sediment transport in batch reactors can be categorized into bottom sediment-dominated sediment and suspended sediment-dominated sediment. It is found that the adsorption rate of bottom sediment is much less than that of suspended sediment, but the sediment transport pattern does not affect the final (equilibrium) concentration of dissolved cadmium. This result indicates that the parameters of an adsorption isotherm are the same regardless of the sediment transport pattern. In the turbulence simulation tank, the turbulence is generated by harmonic grid-stirred motions, and the turbulence intensity is quantified in terms of eddy diffusivity, which is equal to 9.84F(F is the harmonic vibration frequency) and is comparable to natural surface water conditions.When the turbulence intensity of flow is low and sediment particles stay as bottom sediment, the adsorption rate is significantly low, and the adsorption quantity compared with that of suspended sediment is negligible in the 6 h duration of the experiment. This result greatly favors the simplification of the numerical modeling of heavy metal pollutant transformation in natural rivers. When the turbulence intensity is high but bottom sediment persists, the rate and extent of descent of the dissolved cadmium concentration in the tank noticeably increase, and the time that is required to reach adsorption equilibrium also increases considerably due to the continuous exchange that occurs between the suspended sediment and the bottom sediment.A comparison of the results of the experiments in the batch reactor and those in the turbulence simulation tank reveals that the adsorption ability of the sediment, and in particular the adsorption rate, is greatly over-estimated in the batch reactor.     

交通噪声在建筑群中的传播与衰减

以等效连续A声级L_(eq)为交通噪声的评价量,使用一种经过适当简化的计算模型和几何声学方法,在仅考虑直达声和有限数目的前次反射声的情况下,给出了交通噪声在沿道路(或河道)分布的建筑群中纵深方向的传揩与衰减规律,并说明了其物理机制。所得理论结果与实测数据相符,其标准偏差小于1.5dB,平均偏差在±1.0dB范围内。     

污染河流底泥释放与耗氧对水质的影响

本文较系统地研究了苏州河底泥对水质的影响。应用底泥释放与悬浮的规律,提出了悬浮释放速率方程,其计算值与实测值的误差不大于30%;根据建立的底泥释放迁移和底泥耗氧过程的数学模式,探讨了苏州河污染底泥释放与耗氧对水质的影响,为苏州河污染底泥的评价提供依据。      

庄河临时海洋倾倒区海洋生态环境评价研究

为了解庄河临时海洋倾倒区的海洋生态环境现状以及疏浚物倾倒对该海域海洋生态环境的影响情况,本文结合2011~2013年间的监测资料,通过单因子标准指数法以及水质综合污染指数法对倾倒区海水水质进行了评价;采用单因子标准指数法和地质累积指数法,结合2012年和2013年的监测资料对沉积物进行了分析;通过香农-韦佛指数方程,综合2012年和2013年的监测资料,对监测海域的浮游植物、浮游动物和大型底栖生物进行了评价。同时选取倾倒活动影响范围外一点与倾倒区监测同步进行。采用不同方法得到的评价方法均表明,监测海域海水水质基本符合《海水水质标准》中的二类标准;沉积物符合《沉积物质量标准》中的一类标准;海洋生物未受到倾倒物的明显污染。这说明,目前庄河倾倒区海洋生态环境质量良好,疏浚物倾倒未对监控海域生态环境造成明显影响。     

动态水流条件下河流底泥污染物(COD_(Cr))释放研究

为了研究不同水深、流速等水动力条件对底泥中污染物释放强度的影响,以苏州河底泥为例,通过水槽试验,分析了动态水流条件下河流底泥中污染物释放及其对上覆水体水质的影响.结果表明,CODCr释放率随时间的增大而增大,但CODCr释放强度随时间的增大而减小.底泥中污染物释放率与水深和流速有关,在相同水深的条件下,底泥的释放率随着流速的增加而增大;在相同流速的条件下,底泥的释放率随着水深的增大而减小.在水深10cm、流速0.10m.s-1的动态水流条件下,底泥向上覆水体释放CODCr的释放强度与时间的关系为:C=1.06C0e-0.06t.