长沙地区典型树木蒸腾对环境因子的响应及模拟

以长沙地区的桂花树、樟树、马尾松和枫香等典型树木为研究对象,基于2013～2015年监测的树木茎水势、树干液流、土壤水分和各气象因素,探究树木蒸腾对环境因子的响应;利用MJS、BTA和MBTA蒸腾模型模拟4种典型树木的蒸腾,选出适合当地气候条件的最优模型.结果表明:在非干旱期间,树木蒸腾对降水和土壤水分的敏感性较弱,太阳辐射对桂花树和马尾松蒸腾的影响最大,敏感系数＞0.75,而樟树与枫香的蒸腾对太阳辐射和水汽压亏缺的敏感性均强.在2013年夏季干旱期间,土壤含水量是树木蒸腾的主导因子,敏感系数＞0.71,气温和水汽压亏缺对树木蒸腾均有抑制作用.3个模型中,MBTA模型对树木蒸腾的模拟效果最好,相对误差低于5％;BTA模型未能模拟出2013年夏季干旱时树木日蒸腾量的下降过程,且明显高估2014～2015年生长季马尾松的蒸腾水平;MJS模型对树木蒸腾的模拟效果一般.3个模型对2013年生长季树木蒸腾的模拟效果均较2014～2015年生长季的模拟效果差,这表明当环境胁迫超出树木的适应范围时,树木生理结构会发生改变,并导致基于环境因子构建的蒸腾模型模拟精度降低.     

液液萃取—GC-MS法同时测定石化废水中双酚A和邻苯二甲酸二乙酯

建立了液液萃取（LLE）—气相色谱-质谱（GC-MS）法同时测定石化废水中双酚A（BPA）和邻苯二甲酸二乙酯（DEP）的新方法,对液液萃取条件进行了优化。最佳的液液萃取条件为：萃取剂为乙酸乙酯,水样调成酸性（pH<2）,每次加入萃取剂0.1 mL/mL、盐析剂NaCl 0.1 g/mL,萃取次数为6次,每次萃取时间为2 min。实验结果表明：在质量浓度1~100 mg/L的范围内,BPA和DEP测定标准曲线的线性关系良好;BPA和DEP的检出限（LOD）分别为5.18 μg/L和0.89 μg/L,定量限（LOQ）分别为17.11 μg/L和2.96 μg/L,回收率为81.4 %~124.9 %,相对标准偏差（RSD）（n=7）小于5.5 %。     

基于遗传-蚁群算法的单层建筑火灾疏散路径规划研究

为解决如何快速、有效地找出单层建筑火灾最佳疏散路径问题,分析火灾发生时可能影响人员逃生及最佳路径生成的因素。提出基于遗传-蚁群算法求解火灾时期人员疏散路径。运用遗传算法的快速全局搜索能力,对蚁群算法初期所需要的信息素进行快速处理;利用蚁群算法的正反馈机制,快速找出可行路径,缩短搜索时间;并运用Matlab软件对其进行仿真。结果表明:遗传-蚁群算法所求得的路径生成质量有明显提高,并缩短路径生成时间,有助于提高人员逃生效率,降低人员伤亡率。     

洞庭湖流域近58年季节性干旱时空分布及大气环流分析

利用洞庭湖流域1960～2017年103个气象站点逐月降水数据、NCEP/NCAR再分析数据以及Z指数,对洞庭湖流域近58年来季节性干旱的时空变化和不同干旱范围等级的大气环流形势进行分析,以加强对季节性干旱的认识。结果表明:近58年洞庭湖流域Z指数存在显著的年际和年代际变化特征,表现为20世纪60年代偏旱,70与80年代干旱呈现出显著的年际旱涝转换,90年代较湿润,进入21世纪出现年代际旱涝转换。春、夏和冬季干旱多发生在1990年之前,且流域的季节性干旱在不同的年代际存在不同的空间分布特征。流域各站点多年平均干旱频率基本在10%～30%之间。从同期大气环流形势来看,EU型遥相关波列对流域各季节干旱均有重要影响,EAP型与Silk Road型遥相关在夏、秋季节对副高强度与位置有重要影响。干旱事件在春、冬季主要受制于北方冷空气的强弱,夏(秋)季在副热带高压偏弱(强)偏北时易发生较大面积干旱。     

洞庭湖流域生长季气象特旱对植被覆盖的影响

基于洞庭湖流域2000～2017年97个气象站点的综合气象干旱指数(CI)和MODIS增强型植被指数(EVI)资料,结合植被类型数据,采用最大值合成、相关分析等方法,分析了近18年来洞庭湖流域生长季(4～10月)植被(自然和人工植被)EVI与特旱强度的时空变化特征,探讨了自然植被和人工植被对特旱响应的敏感性。结果表明:在年际变化上,自然植被和人工植被区域的特旱强度最大值和EVI的最小值均出现在2011年;在季节变化上,生长季特旱强度分布为秋夏春季,自然植被EVI值明显高于人工植被,季节分布均为夏春秋季;比较而言,人工植被对特旱的敏感性高于自然植被,但两类植被对特旱的敏感性均随植被生长阶段而变化,其中两种植被EVI与特旱强度之间的最显著相关性均出现在8月;特旱强度和EVI能够很好地反映2011年春旱和夏秋连旱的时空变化过程。     

基于矿井通风仿真系统的成庄矿分区通风研究

为了解决晋城煤业集团在部分矿井减产的情况下,对各大矿井进行综合生产能力提升的发展战略问题,利用矿井通风仿真系统MVSS3．0,对该集团成庄矿的通风网络在仿真的基础上进行优化。利用矿井通风仿真系统实现了二、四盘区和三、五盘区的分区通风,为矿井的以风定产提供了科学依据。二、四盘区分区通风不但解决了风机“对拉”问题,也解决了风速超限、风流不稳等问题,并且能满足后续的开拓、生产。同时也解决了瓦斯问题。采用6道压力平衡风门将三、五盘区隔开,这种方法施工简单、易行、经济,调节设施少,便于通风管理,分区后通风状况良好。     

矿井火灾时期通风系统动态可靠性数值分析

通过分析矿井火灾时期的风流特点,提出了矿井火灾时期的风路失效模式,指出矿井火灾时期的通风系统可靠度是个动态变化过程,随着时间的推移,整个通风系统的可靠度会逐渐下降。提出了适于计算大型通风系统火灾时期可靠度的“基于截断误差理论和网络简化技术的不交化最小路集算法”。在此基础上,对矿井火灾时期通风系统的动态可靠度进行了数值模拟。     

梯度升温地层中巷道风流温度分布计算研究

以往巷道围岩与风流热交换计算都是基于围岩地层温度恒定为条件的,为考虑地层地温随深度连续变化对通风巷道风流温度分布的影响,引入风流与围岩热交换的广义换热系数的概念。为简化分析,在假设暂不考虑巷道热湿蒸发或风流湿度饱和,以及无局部热源的前提下,推导了在地层深度梯度升温场中井巷风流与围岩热交换微分方程,即在围岩恒温条件下风流与围岩热交换方程中增加一项地层升温项。对不同巷道情况分别进行求解,结果得到,在地温梯度升温条件下,如果巷道足够长,水平巷道的风流温度终将与地温趋于一致;对倾斜的通风巷道,风流升温率与地温升温率趋于一致,在风流与巷道围岩之间热交换达到稳定后存在一个温度差,称为滞后温差,且该温差随着风量增大而增大。研究为解决矿井地下3D网域通风系统中风流温度分布计算仿真提供算法基础。     

长沙近地面水汽中稳定同位素的监测与分析

根据长沙地区于2014年11月12日~2015年4月13日监测的大气水汽中δ18O和δ2H及观测的气象要素,分析了长沙近地面水汽中δ18O和δ2H变化特征以及与温度、绝对湿度、降水量的关系.结果表明:1长沙大气水汽中δ18O和δ2H季节变化显著,在冬季表现为高值.冬季大气水汽中δ18O和δ2H与绝对湿度存在正相关关系.δ18O和δ2H在监测期间存在较大波动,尤其是有降水事件发生时.降水事件对长沙大气水汽中δ18O和δ2H的变化影响显著,水汽稳定同位素的低值与降水事件有关.2不同天气条件下长沙大气水汽中δ18O和δ2H的日变化实质上与绝对湿度有关,而绝对湿度的大小又主要受控于局地的蒸散发和大气湍流的强度.单次降水过程中大气水汽δ18O和δ2H存在显著的类似于降水中稳定同位素的"降雨量效应".3长沙大气水汽中δ18O和δ2H总是低于降水中δ18O和δ2H,逐日变化基本一致,它们之间的平均差值分别为8.6‰和66.82‰.4长沙冬半年大气水汽线方程为δ2H=7.18δ18O+10.58,水汽线的斜率和截距总是小于同时段大气水线的斜率和截距,春季水汽线的斜率和截距明显高于冬季水汽线的斜率和截距.     

应用聚丙烯酰胺对市政污泥脱水性能影响的研究

简述了污泥调理方法和调理剂的分类,分析论述了污泥调理时应注意的各种影响因素;污泥调理剂应以脱水性能好、用量少、产生二次污染小为优选.通过对市政污泥进行絮凝过滤试验,研究三种类型聚丙烯酰胺对污泥脱水性能的影响.试验结果表明:当阳离子型聚丙烯酰胺投加率为0.03%时,污泥脱水性能最好,过滤水量达65.3 ml,抽滤泥饼含水率最小,为71.8%;阴离子型聚丙烯酰胺投加率为0.05%时,污泥脱水性能最好,过滤水量达66.1 ml,抽滤泥饼含水率为72.5%;非离子型聚丙烯酰胺投加率为0.06%时,污泥脱水性能最好,过滤水量达65.2 ml,抽滤泥饼含水率为74.1%.证明了对有机物含量高的市政污泥,宜选聚合度较高的阳离子型有机高分子调理剂,其消耗量少,调理效果好.