五岛群汊河道污染物输移混合特性的试验研究

污染物在有多个分汊岛的群汊河道中的输运混合特性目前尚不清楚,建立存在5个分汊岛的群汊河道物理模型试验系统,通过试验研究了恒定点源排放下群汊河道中污染物扩散特性和汊道污染物混合机理,试验结果表明:来流流量的增加,使得污染物浓度整体下降,污染物混合均匀程度降低;污染物排污位置的改变,对污染物浓度的分布影响显著;支汊中,污染物沿程输运是一个逐渐混合均匀的过程,但是突扩型支汊例外,其混合均匀性有降低的现象。研究为掌握污染物在群汊河道中的输移混合特性提供了科学依据。     

基于XBeach模型的离岸堤群防护效果评价指标

离岸堤等海岸防护工程会引起波浪的绕射和折射,改变海岸区域的水动力情况。针对XBeach模型进行扩展以提高波浪绕射作用下波浪场、流场和岸滩演变的预测精度,并利用双突堤绕射试验对模型进行验证,数值计算结果与实测结果吻合较好。同时开展了坡度为1∶50的理想平直海滩（含离岸堤）的演化数值试验,试验结果表明改进后岸滩演变更加合理。基于拓展的XBeach模型建立了考虑工程量的离岸堤群防护效果评价体系,同时在特定条件下对口门宽度及离岸堤高度对平直沙质海岸可能产生的影响进行了模拟和分析,并给出了该条件下的最优方案。所提出的指标区别于以往学者对离岸堤后沙质海滩的形态演变研究,具有较高的实际工程应用价值。     

清淤疏浚工程对七里海潟湖湿地水体交换的影响

七里海潟湖湿地受到人类活动的影响,湖盆淤积、湖面萎缩、水质恶化,其生态修复工程（一期）通过对湖盆进行清淤疏浚来改善潟湖生态环境.基于三重嵌套非结构网格建立七里海潟湖湿地水动力和物质输运数学模型,采用实测资料对模型的潮位、流速和流向进行验证,运用欧拉法计算潟湖整体滞留时间及其空间分布,分析工程对七里海潟湖水动力和水体交换的影响,结果表明：（1）工程对潮位的影响较小,工程后潮汐通道口门处涨落潮流量增大,涨落潮流速也随之增加;（2）工程后,潟湖纳潮量较工程前提升87%,滞留时间较工程前降低38%,水体交换能力自潮汐通道向潟湖内部逐渐减弱,工程对潟湖水体交换能力的改善主要集中在河道及潟湖中心水域;（3）工程前水体滞留时间的分布主要受到潟湖地貌影响,工程后水深增大,流场受地貌的影响变小,水体交换能力的分布主要受到潟湖流场影响.清淤疏浚工程有助于潟湖改善水体的交换能力和生态环境.     

海啸波与环形岛礁相互作用及致灾机理研究

为研究海啸波与环形岛礁相互作用及致灾机理,基于开源程序Dual SPhysics建立了数值波浪水槽,探究了不同地形下海啸波的传播与演化过程,及其对环礁上的建筑物与潟湖内浮体的作用。结果表明,海啸在礁坪上形成的水流对建筑物底部的瞬时冲击力有较强的破坏性,需要提高建筑物底层的设计参数或在其前沿设置防护措施,对在潟湖内停泊船只,应尽量向海啸波来波方向对岸停泊。     

微通道中电场作用下的液滴生成过程研究

利用数值模拟方法对电场作用下的十字型微通道中的液滴生成过程开展了研究,通过CLSVOF耦合模型和电磁流体模型考察了液滴生成不同阶段的形态演变及速度、压强分布规律,分析了液滴断裂的生长、挤压和断裂机制。研究结果有助于加深对微通道中多相流动、特别是电场的影响效果的理解,为微反应器设计与控制提供理论指导与数据支撑。     

滦河三角洲典型潟湖-沙坝海岸岸线稳定性评价

滦河三角洲潟湖-沙坝海岸在我国海岸类型中最具特色,具有重要的教学和科研价值,在自然和人类共同作用下,海岸线一直处于动态的演变过程中。选取1987年、2000年和2014年三期遥感影像提取岸线数据,计算近年来潟湖-沙坝海岸岸线纵深度、年均变化速率和稳定性指数,分析各沙坝海岛岸线的稳定性。结果显示滦河三角洲潟湖-沙坝岸线以向陆蚀退为主,最大纵深度变化向陆蚀退近400 m,最大纵深度年均变化速度达-30 m/a,岸线以微侵蚀至严重侵蚀所占比例达到87%,74%海岛稳定性指数小于0.4。这主要是由于滦河中上游修建水库导致入海泥沙量减少,同时港口、养殖池的修建也对岸线稳定性起到负面影响。     

南黄海辐射沙脊群潮汐通道水流输运示踪模拟

将三维水动力模型MIKE3耦合粒子追踪模型,模拟辐射沙脊群海域西洋、陈家坞槽、苦水洋、黄沙洋四个主要潮汐通道和沙脊群顶点处的粒子运动轨迹,探讨潮汐通道间的水流运动、物质输运及交换特性。结果表明:潮汐通道内涨潮期表层粒子净位移大于落潮期;小潮期间,表、底层粒子运动轨迹相似,主要为潮汐通道内的往复运动;大潮期间,各通道粒子轨迹主要为往复运动和顺时针螺旋状横向运动两种形式,不同通道或同一通道的表、底层轨迹均不同,且不同的释放时刻粒子越出通道的程度也不同,表层粒子的运动范围更大,而底层相对集中。粒子运动轨迹由西洋通道的往复流和其余区域不同程度的旋转流所控制。与小潮相比,大潮期间潮汐通道的水体垂向环流及水体交换更为明显。通道内的水流横向输运能力主要取决于横向环流流速与纵向主流流速的相对强弱,同时也受局部地形影响。辐射沙脊群顶点处粒子大多数向岸,少量向南、北沿岸运动,表明近岸水流和物质迁移的主要向岸趋势。本研究结果可为辐射沙脊群海域水环境的管理提供理论支撑。     

昌黎七里海潟湖及不同年限围垦区表层沉积物磷赋存形态及分布特征

本文以七里海潟湖湿地围垦区及潟湖内部为研究区域,以空间代换时间,结合现场勘查及遥感解译将养殖围垦区分为养殖32年和养殖19年,分析了不同年限潟湖围垦区及潟湖内部沉积物磷的赋存形态和空间分布特征,并对其生态风险进行评估。结果表明:研究区总磷（TP, total phosphorus）含量范围为255.59×10?6～474.90×10?6,无机磷（IP, inorganic phosphorus）为210.90×10?6～428.92×10?6,有机磷（OP, organic phosphorus）为10.78×10?6～56.06 ×10?6,铁铝结合态磷（Fe/Al-P, iron-aluminum-bound phosphorus）为19.89×10?6～86.22 ×10?6,钙结合态磷（Ca-P, calcium-bound phosphorus）为140.03×10?6～276.55 ×10?6。TP、IP和Ca-P存在相似的空间分布特征,均表现为潟湖中心>围垦区西北部>潟湖东北沿岸养殖区。总体来看,潟湖中心沉积物各形态磷含量普遍高于围垦区,而七里海潟湖湿地经围垦养殖后,随着养殖年限的增加,各形态磷含量均存在不同程度的增加。从单因子指数评价结果来看,随着围垦养殖年限的增加,磷的释放风险增加,其中,潟湖中心磷释放风险较大。     

保山市隆阳区大、小海坝水库环境质量现状分析

以将大、小海坝水库作为保山中心城市饮用水备用水源保护为目标,在对大、小海坝水库周围环境状况及水质、水量等进行调查分析的基础上,分析了大、小海坝水库污染现状,包括农村居民生活面源污染、畜禽养殖面源污染、农业种植面源污染。     

保山市隆阳区大、小海坝水库环境质量现状分析

以将大、小海坝水库作为保山中心城市饮用水备用水源保护为目标,在对大、小海坝水库周围环境状况及水质、水量等进行调查分析的基础上,分析了大、小海坝水库污染现状,包括农村居民生活面源污染、畜禽养殖面源污染、农业种植面源污染。     

Restoration of Koggala lagoon： Modelling approach in evaluating lagoon water budget and flow characteristics

Groyne system modification is described related to restoration e orts to Koggala lagoon, Sri Lanka.The large-scale unplanned sand removal at the lagoon mouth shifted the formation of sand bar towards the lagoon and made adverse e ects on its ecosystem. After the removal of the natural sand bar, groyne system was constructed to avoid sand deposition in the lagoon and to protect the highway bridge (across the lagoon outlet channel) from the wave attack. The existing groyne system resulted the lagoon mouth being permanently open to sea which in turn led to many environmental problems. Groyne system modification is proposed in this study to reduce the sea water intrusion.Water budget and two-dimensional depth averaged hydrodynamic model were developed for understanding the hydrologic and flow characteristics of the lagoon. Numerical experiments was performed at lagoon mouth area for two cases: (1) existing condition and (2) proposed rubble mound groyne system condition. Comparison of results was obtained for both cases to describe flow pattern at lagoon mouth. Results further showed, the width should be reduced to a maximum of 40 m. Proposed mouth width (40 m) pushed the salting factor towards 0.5 from 0.68. Salting factor reduction with the groyne modification may result a predominant influence of fresh water which may in turn lead lagoon to a fresh water ecosystem.     

针对核电冷源取水安全的海流特征分析

冷源取水安全是核电安全运行的重要环节,并受到多种外海堵塞物的巨大威胁。为有效指导冷源取水堵塞物的防治工作,本文对取水口周围小区域的实测海流数据进行分析。分析发现,受取水影响,取水口附近海域的海流分别为准定常流特征、非规则潮流特征和潮流特征。准定常流区基本分布在取水湾内,且在取水湾口的西南部100 m范围内有延伸分布。非规则潮流区分布在取水湾口外侧,半径约为50 m的区域。距离取水口300 m外的海域基本为潮流特征,受取水影响较小。同时,外海的余流流向为平行岸线的SW向,而取水湾内的余流受取水影响,指向取水口方向,且流速较大。取水湾口的余流较小,受潮流和取水的共同影响。距离取水口300 m范围内的海域,有指向取水口的余流净输运,是防治堵塞物的重点区域。     

柱型水力旋流器对硅切割废砂浆分离性能的研究

为了研究废砂浆中碳化硅粉和硅粉的分离情况,选用混合模型对柱型水力旋流器多相流流场进行数值模拟。模拟结果表明:柱型水力旋流器的分离效率与入口速度、进口浓度等因素有关,并分析出一定条件下当主、次相的入口速度均为1.1m/s时颗粒分离效果较好,分离效率较高,实验检测分离性能较好,为进一步实验研究提供一定的指导。     

外科手术室污染控制的数值模拟分析

就变化风速的送风口所产生的气流流型对外科手术室内的细菌浓度和人体热舒适的影响进行了数值模拟分析。研究表明,与通常采用的均匀风速的送风口相比,变化风速的送风口对于降低手术室工作区细菌浓度,防止病人手术切口及手术器械等被回风气流携带的浮游细菌再次感染,以及减少手术室的送风量等方面具有明显的优点。     

送风温度对三个污染源置换通风效果影响研究

对送风温度变化对含三个污染热源置换通风效果的影响进行了实验研究,分析讨论了一定热源强度情况下模拟实验房间温度场和气流组织特性,阐述了送风温度对热舒适性、热力分层高度的影响,并确定出最佳送风温度,研究结果对工程实践具有指导意义。     

南沙群岛海域沉积物环境与间隙水中的铁锰

研究了南沙群岛海域泻湖及礁外沉积物间隙水中的Ｆｅ＾２＋、Ｍｎ＾２＋、浓度及其比值、沉积物－海水界面扩散通量、沉积物类型及其氧化还原环境。结果表明，间隙水中的Ｆｅ＾２＋、Ｍｎ＾２＋浓度泻湖高于礁外，Ｆｅ＾２＋（礁）／Ｆｅ＾２＋（泻）浓度比为０．２８，Ｍｎ＾２＋（礁）／Ｍｎ＾２＋（泻）浓度比为０．６６，Ｍｎ＾２＋／Ｆｅ＾２＋比值泻湖内为１．４７，礁外为３．５２，Ｆｅ＾２＋、Ｍｎ＾２＋均是从沉积物向上覆     

Assessment of the environmental impact of artificial effluent lagoon in Jiayuguan City of China

An artificial effluent lagoon for storing wastewater were excavated in Jiayuguan City since 1994. As a part of a demonstration project of Sino-Austmlia cooperation, an assessment of the environmental impact of the lagoon was carried out. The assessment was based on field and laboratory tests and predictive model. The main impacts from the lagoon site are likely to be on the groundwater system, and, to a lesser extent,on ambient air quality in the vicinity. Currently it is expected that groundwater is being pollutod with effluent from the effluent Ingcen. Air pollution(odor nuisance) is mainly caused by untreated effluent in the irrigation channel. The impact of high total dissolved salt(TDS) on groundwater is likely to be significant in the long run if the lagoon is continuously used. There is, consequently, no likelihood of contamination of surface water system, particularly of the city water supply system, from infiltration of effluent at the lagoon.     

生物过滤塔净化甲醛废气的动力学研究

选用榛子壳作为反应器的填料,利用沈阳北部污水处理厂的活性污泥对填料进行挂膜,由低到高通入甲醛气体进行驯化。在系统稳定后进行了生物过滤塔净化甲醛气体的实验研究,并建立了生物过滤塔降解甲醛气体的动力学模型。结果表明,入口气体浓度在低于25mg/m3时,甲醛废气的净化效率可保持在97％以上,超过此浓度值时,效率明显下降。随着进口气体流量的增加,净化率逐渐下降,由入口流量为0．2m3／h时的97．25％下降到入口流量为0．8m弧时的57．2％。根据现有动力学模型及本实验得出数据所建立的生物过滤塔净化甲醛气体的动力学模型,可以较好地模拟系统处理甲醛废气的实验结果,验证了模型的正确性。     

新型喷射鼓泡塔与传统鼓泡塔脱硫的性能比较

以磷矿浆为脱硫剂进行烟气脱硫研究,比较了自主创新研制的中试规模环栅式喷射鼓泡塔与工业规模的日本千代田CT-121脱硫鼓泡塔的性能。结果表明:塔压降和脱硫剂的pH值是影响脱硫效率的关键因素。鼓泡塔采用三塔串联,控制磷矿浆pH值为3.5~4.2、操作压力为7 000~7 800 Pa时,脱硫效率维持在95%左右。环栅式喷射鼓泡塔维持单塔压降约在3 000 Pa左右,磷矿浆pH值在3.7~4.3时脱硫效率可达67%。环栅式喷射鼓泡脱硫工艺以磷矿为脱硫剂,脱硫除尘效果好,系统投资少,运行费用低,并能资源化利用废渣,是适合我国国情的一项脱硫除尘技术。