城市降雨径流模拟的参数不确定性分析

以厦门城市小流域为例,基于蒙特卡洛随机采样和区域灵敏度分析(RSA)方法,从参数的可识别性和灵敏度分析2个方面来分析城市降雨径流SWMM模型参数的不确定性.结果表明,水文水力模块中汇水单元不透水区贮水深度(Dstore-Imperv)、汇水单元透水区贮水深度(Dstore-Perv)和CN特征曲线(Curve Number)这3个参数可识别性较好,区域灵敏度高;水文水力模块的区域灵敏度的排序为:Dstore-ImpervCNDstore-Perv汇水单元透水区曼宁糙率(N-Perv)传导系数(Conductivity)管道曼宁糙率(Con-Mann)汇水单元不透水区曼宁糙率(N-Imperv).水质模块冲刷函数中地表冲刷系数(Coefficient)和地表径流幂指数(Exponent)这2个参数以及累积函数中的地表最大可累积的污染物量(Max.Buildup)的识别性较高,区域灵敏度较大.而从区域灵敏度的排序来看,3种用地类型的地表累积速率(Rate Constant)参数K-S距离最小,Max.Buildup、Coefficient和Exponent参数的K-S距离相对较大.     

城市降雨径流模型的参数局部灵敏度分析

运用Morris筛选法对城市降雨径流模型SWMM的水文水力模块的相关参数进行局部灵敏度分析,以便对模型灵敏参数识别和不确定性分析.结果表明,影响3场降雨径流深的最灵敏度参数均为不透水率,灵敏度分别是0.88,0.98和0.43.影响峰值流量的灵敏参数因不同雨强的降雨场次存在波动,雨强最大的降雨最灵敏参数为管道曼宁糙率,雨强最小的降雨最灵敏参数为无低洼地不透水区所占百分比.不同降雨强度SWMM模型水文水力模块的灵敏参数有所差异,尤其是下渗率相关的参数.     

太湖水环境模型关键参数曼宁系数的水槽试验

曼宁系数是在水流计算和实际工程中应用最广泛的水流阻力系数,是河湖阻力研究中的重要方向。基于室内循环水槽,利用三维声学多普勒流速仪,研究了不同沉水植株密度和水体流速下曼宁系数的变化特性。根据摩阻力相似原理、实际曼宁系数和试验曼宁系数换算公式,计算得到不同工况下的太湖曼宁系数;并通过回归拟合,得到太湖曼宁系数与植株密度、株高和水体流速的最优拟合方程式。结果表明:当湖底植株状况一定时,太湖曼宁系数与水体流速呈明显的单调递减幂函数关系;当植株密度 ≤ 200株/m2,水体流速和株高一定时,太湖曼宁系数与植株密度呈单调递增关系;当水体流速与植株密度一定时,太湖曼宁系数与植株株高呈单调递增关系。通过试验模拟得到太湖实际曼宁系数,对沉积物-水界面氮磷营养盐的迁移转化研究、富营养改善及湖泊长效管理具有重要意义。     

MIKE21曼宁数对水域流速模拟影响研究

曼宁数作为MIKE21水域水动力模拟的一项重要参数,其取值的合理性直接影响模拟结果的精确性。掌握曼宁数对水域流速模拟结果的影响规律,可节约参数率定时间。以南粤狮子洋感潮水域作为模拟对象,并将不同曼宁数下水域内特定点位流速模拟值与实测值进行对比,得出曼宁数对水域流速模拟结果的影响规律。在实际应用中,可选取一个较为常用的曼宁数,并将特定点位流速模拟值与实测值随时间的变化幅度进行对比,有针对性地调整曼宁数的取值,从而更快地获得较为精确的模拟结果。     

苯酚、菲在BS-12/DTAB复配修饰膨润土上吸附的差异

为了探究复配修饰膨润土吸附疏水性不同的污染物的差异,采用阳离子型表面修饰剂十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)对两性表面修饰剂十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)修饰膨润土进行复配修饰,采用批处理法研究复配修饰膨润土总修饰比例对苯酚和菲的等温吸附影响,并对比不同温度、pH值和离子强度条件下供试土样对苯酚和菲吸附量、热力学参数的差异.结果表明:随着总修饰比例的增大,复配修饰膨润土对苯酚及菲的吸附能力逐渐增强,0~50%CEC修饰比例下,菲的吸附率大于苯酚的吸附率,当修饰比例超出50%CEC后,苯酚的吸附率大于菲的吸附率,总修饰比例超出150%CEC后,膨润土对苯酚的吸附率变化趋于平缓,而对菲的吸附率开始呈下降趋势;随着土样总修饰比例的增大,温度对苯酚及菲吸附量的抑制效果降低;在KNO_3浓度为0.001~0.1 mol·L~(-1)时,苯酚及菲的吸附量均随着KNO_3浓度的增大而增大;随着pH值的升高,苯酚的吸附量逐渐增大,在pH=7处达到最大,而菲的吸附量则始终呈降低趋势.热力学参数显示,随着总修饰比例的增大,复配修饰土样对苯酚和菲的吸附自发性增强,混乱度增大,当总修饰比例超出150%CEC后,自发性减弱,混乱度下降.     

巨牡蛎(Crassostrea sp.)的滤水率测定

在实验室条件下,测定了巨牡蛎在不同个体大小、不同个体数和不同密度单胞藻(三角褐指藻)密度不同水平条件下的滤水率。结果:(1)在上述三个影响因素中,单胞藻的密度对巨牡蛎的滤水率影响最大;(2)巨牡蛎单位体重滤水率均随着巨牡蛎个体数量、巨牡蛎大小及单胞藻密度的增大而下降,它们的关系呈负指数函数和负幂函数关系;(3)在本实验条件下,当三角褐指藻的密度为1.0×104/mL,巨牡蛎的干肉重和个体数分别为0.1114 g和10只时,巨牡蛎的滤水率最高,达2.693 L/h.g。     

多级滤网在废水自动监测系统中的应用与研究

对工业废水自动监测系统中的样品水预处理方法进行了研究探索。选用了多级滤网过滤的新方法代替了传统的单滤网过滤方法，并就虑网过滤的预处理方法对样品水的水质影响作了定量的研究。     

河道型水库中谢才-曼宁公式的适用性研究

文章通过对谢才-曼宁公式进行理论分析,并对照实际测流结果,得出结论认为在修建水坝后河流水动力条件显著改变,谢才-曼宁公式不适宜用来计算修建水坝后的河流各断面内的流速分布。在用累积流量法模拟计算水库型河流水动力水质时,应当用实际测流结果来绘制各计算断面累积流量曲线。     

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.     

基于MIKE 21 FM模型的地表水影响预测

应用MIKE 21 FM水质模型进行地表水影响预测,建立了以三角形网格为基础的二维水动力模型范围地形文件,设置、率定和验证了模型参数(糙率系数、涡粘系数、时间步长、干湿边界、水深、流速、扩散系数和衰减系数),数值模拟黄河平均流量(50%保证率)时正常工况和非正常工况条件下,入河污染物(COD、氨氮、石油类和全盐量)对黄河地表水环境的影响过程,根据模型预测结果可以得出不同工况条件下各类污染物的扩散影响分布范围,为合理预测污染物对地表水的影响提高了科学依据。     

基于Mike21FM的来宾电厂扩建工程温排水数值模拟研究

应用Mike21FM 2008对来宾电厂温排水的环境影响进行数值模拟,建立了以三角形/四边形混合网格为基础的地形文件,率定了模型参数(糙率和涡粘系数),建立了水动力模型,开展了温排水的数值模拟预测,模拟2种工况(夏季90%枯水和全年90%枯水)条件下的温排水对河流水环境的影响过程,根据模型预测结果可以得出不同温升线包络的范围以及不同河流来水量情况下电厂温排水对河流水环境的影响程度. 提出把Mike21FM模型软件应用到环境影响评价领域的实现方法和应用过程,明确在环境影响评价过程中二维水域环境影响预测应该关注的重点,以及对原始数据资料的需求.      

环流型水域水动力对藻类生长的影响

实验模拟了不同风浪强度、不同营养水平下铜绿微囊藻的生长速率.选取能代表湖流和波浪综合作用的综合摩阻流速作为太湖水动力的表征指标,建立藻增长率和综合摩阻流速关系.结果表明,低、中营养水平下的藻类受扰动的影响规律较为接近,90r/min 扰动时生长最好;而高营养水平下的藻类受扰动影响差异不明显.营养盐对藻类的生长影响较大,扰动可以改变由营养水平不同所引起的藻类生长的差异.铜绿微囊藻在低、中营养水平下生长时最优综合摩阻流速约为0.133cm/s.藻增长率随着综合摩阻流速呈现先指数递增、后指数递减的规律.湖泊环流型水域和河道径流型水域水动力作用存在明显差异.     

聚丙烯腈/聚氨酯共混超滤膜的制备

以一定比例的聚丙烯腈和聚氨酯为膜材料,N,N-二甲基乙酰胺为溶剂,PEG4000为添加剂,采用相转化法制备超滤膜。研究了聚合物浓度、比例、凝胶浴的温度等对膜结构和性能的影响。结果表明:当聚合物的比例为8∶2、质量分数为14%时,性能最佳。水通量为634.95 L/(m2.h),截留率为90%;在10~30℃范围内,随凝胶浴温度的升高,膜的水通量增大。     

不同反胶束体系萃取纤维素酶的条件优化对比研究

采用3种不同的表面活性剂双(2-乙基己基)磺基琥珀酸钠AOT、十六烷基三甲基溴化铵CTAB及鼠李糖脂RL)溶于正己醇/异辛烷相构建不同的反胶束体系,并对比研究了不同反胶束体系萃取纤维素酶的优化条件.分别探讨了水相pH值、表面活性剂浓度、离子强度和离子种类对纤维素酶萃取效率的影响.实验结果如下:在实验条件下,AOT、CTAB和RL 3种反胶束体系水相最佳pH值分别为3.0、8.0和3.0;表面活性剂最佳浓度依次为:AOT 23.7mmol/L、CTAB 15mmol/L和RL 2.75mmol/L;水相中NaCl浓度会影响纤维素酶的萃取率,3种表面活性剂构建的反胶束体系萃取纤维素酶的萃取率均随着盐离子浓度的增大而降低;水相中离子种类也会影响纤维素酶的萃取率.比较不同反胶束体系在最佳条件下萃取纤维素酶的最佳萃取率:CTAB>AOT>RL.     

气提系统的运行特性

采用清水和空气作为介质,利用实验室条件下冷态模拟气提系统。试验结果表明在通气量一定时,随着回水流量的增大,水的压差逐渐降低。当回流水量相同时,压差随着通气量的增大而升高。气含率随着表观气速的增大而增大。     

贾鲁河郑州段污染源与水质响应关系的模拟研究

以贾鲁河郑州段为研究对象,建立其污染源与水质响应关系的二维EFDC模型。首先,采用Delft3D针对贾鲁河郑州城区段建立了曲线正交网格,基于2014年上半年污染源流量数据和河流水文数据模拟该段河流流场,利用实测值率定河道糙率,采用2014年下半年数据对河流水动力模型进行验证;其次,在河流水动力模拟的基础上,以COD为主要指标构建水质模型,同样采用2014年上半年数据对模型进行率定,用2014年下半年数据进行模型验证;最后对模型建立结果进行了总结分析。     

聚环氧琥珀酸钠阻碳酸钙垢性能研究

研究了聚环氧琥珀酸钠在不同因素下的阻碳酸钙性能。实验结果表明 ,聚环氧琥珀酸钠具有较高的阻垢性能和较好的热稳定性 ,在高钙离子浓度、高温水系统中长时间停留对碳酸钙仍有较强的抑制作用。     

浸水率对低合金钢海水腐蚀行为的影响

目的计算不同浸水率试样的平均腐蚀速率,并与全浸条件下的腐蚀行为进行对比研究。方法采用电化学测量技术,测量不同干湿循环后试样在海水中的开路电位、极化电阻和电化学交流阻抗,分析不同浸水率对低合金钢电化学性能的影响。利用三维视频显微镜观察不同浸水率试样的腐蚀形貌,采用X射线分析仪分析锈层组成。结果干湿交替条件下低合金钢的腐蚀速率比全浸条件下增大1个数量级,自腐蚀电位正移150 mV左右,极化电阻增大2个数量级;且随着浸水率增大,腐蚀速率减小,自腐蚀电位无明显变化,试验初期电阻增大,但是试验后期无明显变化。结论观察腐蚀形貌和锈层组成,全浸条件下以FeOOH为主,干湿交替条件下出现较多的Fe3O4。     

空调滤网灰尘中多环芳烃分布特征及来源研究

利用气相色谱-质谱法对6台置于不同室内环境的空调滤网灰尘中16种优控多环芳烃(PAHs)进行分析测定.结果表明,6台置于不同室内环境的空调滤网灰尘中16种PAHs均可检出,且总浓度水平差异显著,∑PAHs为0.475~13.090μg/g,平均浓度4.345μg/g,其中餐馆∑PAHs的浓度最高;PAHs单体浓度也存在着较大的差异,其中苯并[a]蒽(BaA)的含量最高,其次为 (Chr),苊(AcP)含量最低;6台置于不同室内环境的空调滤网灰尘中PAHs的环数分布特征较为相似,4环和5环PAHs占优势,平均比例分别为38.3%和28.3%;家居室ρ(BaA)/ρ(Chr)为0.680,餐馆中ρ(BaA)/ρ(Chr)为1.564,初步判定2类主要的PAHs污染源分别是烟草烟气的燃烧源和烹饪源;6台置于不同室内环境的空调滤网灰尘中PAHs毒性当量差异明显,其中苯并[a]芘(BaP)的毒性当量平均占55.7%.     

粉煤灰掺入量对煤矸石水力学性质和导气率的影响

为研究粉煤灰掺入量对煤矸石水力学性质和导气率的影响,设计9种矸灰比的粉煤灰-煤矸石混合物,运用室内一维定水头法和压力膜仪（DIK-3423）以及一维瞬态法测试了混合物饱和含水量、饱和导水率、水分特征曲线和导气率等指标,并与土壤、粉煤灰和煤矸石进行对比分析。结果表明:1）粉煤灰的掺入可以提高煤矸石的饱和含水量,矸灰比3∶7~2∶8的混合物的饱和含水量为36.9%~41.4%,数值上最接近土壤;2）混合物的饱和导水率受粉煤灰掺入量和容重影响,相同粉煤灰掺入量下提高容重会降低饱和导水率,而饱和导水率变化的整体趋势随粉煤灰掺入量的增大而减小;3）混合物的持水性能随粉煤灰掺入量的增大而增大;4）混合物的导气率随粉煤灰掺入量的增大而减小,粉煤灰掺入量<40%的混合物导气率对含水量的敏感度呈先减小后增大的趋势,其余比例混合物导气率变化较均匀;5）矸灰比（煤矸石与粉煤灰体积比）在3∶7~2∶8混合物的植物有效水含量为17.3%~17.6%,数值上最接近土壤,选用粉煤灰-煤矸石混合物充填塌陷土地时可控制矸灰比在3∶7,此时渗透性小,且可以保证有良好的土壤有效水供给。研究结果可为塌陷区土地复垦质量的改良提供数据参考。