PREDICTION OF TWO-YEAR PEAK STREAM-DISCHARGES USING NEURAL NETWORKS1

ABSTRACT: The cascade correlation neural network was used to predict the two-year peak discharge (Q₂) for major regional river basins of the continental United States (US). Watersheds ranged in size by four orders of magnitude. Results of the neural network predictions ranged from correlations of 0.73 for 104 test data in the Souris-Red Rainy river basin to 0.95 for 141 test data in California. These results are improvements over previous multilinear regressions involving more variables that showed correlations ranging from 0.26 to 0.94. Results are presented for neural networks trained and tested on drainage area, average annual precipitation, and mean basin elevation. A neural network trained on regional scale data in the Texas Gulf was comparable to previous estimates of Q₂ by regression. Our research shows Q₂ was difficult to predict for the Souris-Red Rainy, Missouri, and Rio Grande river basins compared to the rest of the US, and acceptable predictions could be made using only mean basin elevation and drainage areas of watersheds.     

积分比值法计算室内火灾烟气层分界面高度值的研究

在室内火灾双区域模型中,对火灾烟气层分界面高度值的判定具有重要意义,对其计算方法进行了研究。鉴于烟熏痕迹法和N百分比法存在的主观性和经验性的局限,介绍了一种积分比值法,给出了计算公式并采用Fortran95实现了编程计算。通过FDS5.0模拟了一种火灾场景,根据模拟得到的不同高度处的温度均值,应用积分比值法计算出了烟气层高度值,并将其与模拟得到的烟气层高度值进行了比较,结果表明两者较为吻合,应用积分比值法计算烟气层高度是可行的、准确的。     

利用坡耕地种植能源作物的可行性分析与探讨

针对经济快速化发展过程中造成的环境污染与能源危机问题,结合我国土地资源状况及土地利用现状,通过探讨利用坡耕地种植能源作物及进行相应的经济效益分析,发现该方法可有效缓解能源危机、改善生态环境、提高农民收入、推动两型社会建设。     

深水井喷顶部压井成功最小泵排量计算方法

墨西哥湾MC252井发生井喷后,BP公司采用顶部压井法进行压井,但最终失败,目前未见相关文献对失败原因进行分析。顶部压井法是一种非常规压井方法,缺乏现场实践经验及理论指导。压井成功的关键就是从井口泵入的重钻井液无法被井筒中的油气两相携带出井筒,从而使得重钻井液在井筒中聚集,逐渐建立平衡,从而压井成功。基于气液两相流理论,通过研究最小携带钻井液滴的理论,建立了压井成功时的最小泵排量计算模型,计算了不同的参数情况下的泵排量,为成功压井提供了理论依据,并利用模型计算分析了BP顶部压井法失败的原因。     

皖南元古宙基底两套绿岩特征及地壳演化

皖南江南隆起区出露的前寒武系变质杂岩研究的新资料，进一步揭示了岩石成因、时代、地球化学组成和地壳演化特征。重新厘定了上溪群为古元古代，由一套安山岩、英安岩、流纹岩及层凝灰岩经变质而成，它构成了江南-雪峰隆起高原科马提绿岩的一部分。地球化学组成具原始地幔特征。其上的新元古代蛇绿岩套，是由10亿年左右的一套橄榄-蛇纹岩、辉橄岩、辉长岩、堇青石斜长闪长岩、辉绿岩、细碧角斑岩、硅质-碧玉岩组成。其地球化学组成为亏损地幔，呈典型的活动大陆边缘的大洋盆生长层。不整合覆于老地层之上。上述两套岩层性质的确定．证明了元古宙上、下两套绿岩是组成华南基底的主要生长层。由地幔柱活动所引起的两次突变事件形成的火山物质组成了扬子地块的中下地壳。因此，地球系统的演化主要是由地球内部的物质交替所推动，它强烈的影响气圈、水圈、生物圈，也推动生物的前进演化。鉴于此，皖南元古宙绿岩的新资料，无疑是十分重要的，对正确认识华南的壳-幔演化有一定的参考价值。     

可吸入颗粒物在不同阻塞性呼吸道内运动与沉积特性

为弄清颗粒污染物在慢性阻塞性肺病工人呼吸道内运动和沉积规律,采用数值方法讨论了2类阻塞性呼吸道内气固流动特性,分析了阻塞率（α）、阻塞位置、劳动强度等因数对流场分布、颗粒沉积形式和沉积率的影响.结果表明,α越大,病人局部缺氧越严重,当α=0.8时,相对缺氧率可达90%以上;劳动强度越强或受阻塞位置越深,病人发生哮喘的可能性愈高.呼吸道变形不会改变颗粒的沉积机制,但对其沉积形式有显著影响.α增大,劳动强度增强,粒径变大,均会导致颗粒沉积分布不对称性提高,且下呼吸道粒子沉积分布对称性更好.此外,呼吸道变形使总沉降率（η_t）减小,且α越大,η_t越小.发现对于低劳动强度,下呼吸道或者d_p>5μm的大颗粒,α对η_t影响要更为显著.     

Formulation,calibration, and validation of hybrid and coupled models for the design of upflow anaerobic filters in multiple separated stages for organic matter removal from sanitary landfill leachates

In this paper, the formulation, calibration, and validation of hybrid and coupled models for the design of upflow anaerobic filters in multiple separated stages were developed for organic matter removal from sanitary landfill leachates. Three novelties were presented, the type of reactor, design models, and kinetic coefficients. The upflow anaerobic filters were separated into two and three stages identified as UAF-2SS (DI-FAFS, in Spanish) and UAF-3SS (TRI-FAFS, in Spanish). The formulation, calibration, and validation of mathematical structures of hybrid models and five coupled models are proposed for each reactor. The hybrid models are based on the law of mass conservation, with the organic matter transformation component within the UAF-2SS and UAF-3SS reactors, being estimated from empirical equations that have been tested in aerobic culture reactors, adapted to the experimental factors, including among these, those under a non-stationary—advective conditions based on Velz's Law, Phelps's Law, and Monod's equation. The coupled models combine the components of the molecular transport by biosorption and molecular diffusion processes, with adaptations of the Stack's equation and Fick's Law, as well as transformation of organic substrates by biomass, whose kinetic coefficients contribute to explain the fraction, in which, the processes of mobility and biochemical transformation of the organic matter are occurring in the biomass within the bioreactors.     

气升式反应器气液两相流流态特性模拟

为了研究曝气强度对气升式反应器内气液两相流特性的影响，组合多相流Eulerian—Eulerian模型和液相Standardk-ε湍流模型，运用Fluent软件建立了气升式反应器内气液两相流的三维非稳态数值模拟。在曝气管布局方式一定的情况下，模拟计算获得了反应器内x轴截面处不同径向位置的气含率、液速分布情况，计算结果表明，在本文研究的曝气强度范围内，气含率随着曝气强度增加而增加，越靠近曝气池底部，升流区局部气含率越高，且气含率值波动较大；随着曝气强度的增加，曝气孔附近液速增加较明显，但随着气液两相流的上升，液速增加幅度降低；同时采用粒子图像测速（PIV）技术对液相速度进行了实验研究，实验结果与模拟结果吻合性较好。     

采砂迹地型湿地恢复过程中植物群落分布与土壤环境因子的关系

利用TWINSPAN（双向指示种分析）和CCA排序（典范对应分析）的方法,对北京西卓家营采砂迹地型退化湿地植被进行了群落类型划分,并探讨了湿地植被空间分布与土壤环境因子关系,确定了影响湿地植被空间分布的关键因子。结果表明：38个样方40个植物种可划分为7个群落类型,即茭白＋针蔺群落（Zizania latifolia＋Eleocharis congesta）;牛鞭草＋旋覆花＋野艾蒿＋竹节灯心草＋茵陈蒿＋扁杆藨草群落（Hemarthria sibirica＋Inula japonica＋Artemisia lavandulifolia＋Juncus turczaninowii＋Artemisia capillaries＋Scirpus planiculmis）;千屈菜＋苣荬菜＋小香蒲群落（Lythrum salicaria＋Herba Sonchi Brachyoti＋Typha minima）;竹节灯心草＋问荆＋酸模叶蓼＋芦苇群落（Juncus turczaninowii＋Equisetum arvense＋Polygonum lapathifolium＋Phragmites australis）;针蔺＋扁杆藨草＋茵陈蒿＋野艾蒿群落（Eleocharis congesta＋Scirpus planiculmis＋Artemisia capillaries＋Artemisia lavandulifolia）;鬼针草＋狗尾草＋香蒲群落（Bidens pilosa＋Setaria viridis＋Typha orientalis）和朝天委陵菜＋猪毛菜＋大刺儿菜＋稗群落（Potentilla supine＋Salsola collina＋Cephalanoplos setosum＋Echinochloa crusgalli）。植物群落物种和土壤因子的CCA分析表明：益母草、大车前、猪毛菜主要受土壤pH的影响;茭白主要受氨氮、土壤有机质（SOM）的影响;马唐、鸡眼草主要受土壤全氮（TN）和Mg2＋的影响;针蔺、狼杷草受土壤K＋的影响;苦苣菜、苣荬菜、牛鞭草主要受土壤Na＋的影响;黄香草木犀主要受土壤Cl-的影响;灰绿藜、大刺儿菜、球穗莎草主要受土壤NO3-的影响;扁杆藨草、小香蒲主要受全磷（TP）和含水率的影响。研究结论将为采砂迹地型湿地恢复提供科学支持。     

综采面高压注水联合高压喷雾二级防尘技术研究

综采工作面的粉尘防治一直是煤矿安全工作的重点和难题之一。结合双鸭山矿区新安矿综采工作面的实际状况,采用现场煤层高压注水实验方法,研究了高压注水条件下煤体增湿的规律;运用注水实验数据进行反演数值试验,优化煤层高压注水数学模型内部参数,利用注水数值模拟试验确定了综采工作面煤层高压注水减尘技术的最优参数;运用了高压喷雾降尘效率模型数值模拟方法,分析确定了综采工作面采煤机外置高压喷雾降尘的最优参数,研发了孔径为1.2 mm的7孔高压集成喷嘴。新安二矿、三矿煤层高压注水联合高压喷雾二级防尘技术应用效果表明:通过二级联合防尘措施,工作面全尘去除率高达96%,呼吸性粉尘去除率高达94%。