利用等效水力传导系数在地下水与地表水交互影响模拟中的应用

在滨海地区的环境管理工作中,地表水—地下水交互影响的重要性日益凸显。一方面在湿地系统的研究中,交互影响对地下水系统有着巨大的影响;另一方面,在河流——地下水系统中,大尺度管理模型的建立也是一个难题。因此,将等效水力传导系数的概念引入环境管理之中以解决这些问题。等效水力传导系数的推导过程是基于明渠流曼宁公式建立的,完成地表水系统与地下水系统的统一。最后,以抽水井管理为例,对该方法进行了演示。     

崇明东滩围垦区芦苇湿地土壤盐分动态研究

2009~2013年对崇明东滩围垦区芦苇湿地10 cm和30 cm两个土层的土壤溶液电导率、水分、温度和相关微气象因子进行了为期5 a的原位同步连续监测,探讨了不同时间尺度的湿地土壤盐分动态。结果如下:(1)在年际动态方面,10 cm土层的土壤溶液电导率在5 a间逐年递减,年均降低8.10%,30 cm土层的土壤溶液电导率在前4 a逐年递减,年均降低6.06%,但2013年较2012年上升了16.34%。各个年份10 cm土层的土壤溶液电导率均值皆显著低于30 cm土层,且年均值的差异逐年递增。(2)在季节动态方面,各年份内,两个土层的土壤溶液电导率多表现为春、夏、秋升高,冬季下降的趋势,也多在秋季和冬季分别达到最大值和最小值。各年份间,10 cm土层春季和夏季以及30 cm土层春季的土壤溶液电导率呈逐年递减的趋势。(3)在日动态方面, 10 cm土层的土壤溶液电导率波动幅度大于30 cm土层,并且30 cm土层土壤溶液电导率日最大值和最小值出现的时刻较10 cm土层有一定的滞后性。综上所述,研究区在围垦后,耕层土壤每年都能以一定的速率脱盐,但在季节性气候影响下,严重的返盐现象仍可能在秋季发生,因而在秋季可以通过增加人工措施以防止土壤返盐。     

中空玻璃微珠/氮化硼填充硅橡胶复合材料的介电、导热和阻燃性能研究

为满足5G电子封装材料的性能需求,将一定量的改性中空玻璃微珠(f-HGM)和氮化硼(f-BN)添加进加成型液体硅橡胶中制备了低介电、高导热且阻燃的硅橡胶复合材料。测试结果表明,添加了10份f-HGM和15份f-BN的复合材料的介电常数为2.68,介电损耗为0.008 16,显著低于纯硅橡胶,热导率为0.518 W/m·K,是纯硅橡胶的2.25倍。此外,复合材料的热稳定性得到了提升,pHRR和THR分别下降了55.3%和37.7%。通过气相和凝聚相分析发现,复合材料的气相热解产物浓度大幅降低,残炭的致密性和连续性得到显著提升。     

Influence of compost amendment rate and level of compaction on the hydraulic functioning of soils

There has been widespread interest in using compost to improve the hydrologic functions of degraded soils at construction sites for reducing runoff and increasing infiltration. The objective of this study was to determine the effects of compost amendment rate on saturated hydraulic conductivity (K_s) and water retention in order to identify target compost rates for enhancing soil hydrologic functions. Samples were prepared with three soil textures (sandy loam, silt loam, and sandy clay loam), amended with compost at 0%, 10%, 20%, 30%, 40%, and 50%. All soils were tested at a porosity of 0.5 m³/m³, and the sandy loam was further tested at high (0.55 m³/m³) and low (0.4 m³/m³) porosities. The K_s and water retention data were then used to model infiltration with HYDRUS-1D. With increasing compost amendment rate, K_s and water retention of the mixtures generally increased at the medium porosity level, with more compost needed in heavier soils. As porosity decreased in the sandy loam soil, the amount of compost needed to improve K_s rose from 20% to 50%. Water distribution in pore fractions (gravitational, plant-available, and unavailable water) depended on texture, with only the highest compost rates increasing plant-available water in one soil. Results suggest soil texture should be taken into consideration when choosing a compost rate in order to achieve soil improvement goals. Hydrologic benefits may be limited even at a high rate of compost amendment if soil is compacted.     

复合填料热传导过程数值模拟

复合填料由废铸砂、粉煤灰、聚苯乙烯(EPS)颗粒、水泥和水按一定质量比例混合制成,具有低导热性、抗冻胀和轻质特性。根据热阻力法则和比等效导热系数相等法则,将材料视为由大量正方形单元体组成,其中心为一个球形EPS颗粒,这种单元体与总体的导热系数相等。运用AN SY S软件对复合填料单元体的传热过程进行了有限元模拟,根据瞬态法导热系数测试原理,推求不同EPS掺入比情况下的复合填料导热系数,分析EPS颗粒与导热系数的关系,发现材料导热系数随着EPS掺入比的增加而快速降低。将材料导热系数数值模拟与实测结果作比较,发现有限元模拟值与实测值接近,说明采用有限元方法可以实现对材料传热过程的模拟。     

离子色谱法-抑制型电导检测城市污水中的高氯酸根

利用离子色谱法-抑制型电导检测了城市污水中的持久污染物高氯酸根,以IonPac AS20高容量强亲水阴离子交换柱分离,NaOH流动相等度淋洗,高氯酸根在12min内出峰。高氯酸根在0.01~50 mg/L内具有良好的线性,相关系数为0.9998,50μl进样时检出限可达到3μg/L。方法可用于多种城市污水中高氯酸根的监测,样品测定的标准相对偏差在0.60%~0.94%之间,加标回收率在97.3%~105.8%之间,具有较好的准确性和重现性。     

非膨胀型防火涂料的等效热传导系数及其试验方法

热传导系数是表征非膨胀型防火涂料隔热性能最重要的参数,也是进行钢构件升温计算所必需的参数。非膨胀型防火涂料的热传导系数随温度升高有较大变化,采用常温下的热传导系数来计算钢构件在火灾下的温度将导致较大的误差。从工程应用角度,热传导系数采用一个常数可极大地简化计算,因此本文提出了等效热传导系数的概念及其试验方法。该方法基于非膨胀型防火涂料保护钢构件标准耐火试验,可综合反映涂料在火灾下的实际性能。试验与理论计算的对比表明,采用等效热传导系数可相当精确地模拟非膨胀型防火涂料保护钢构件在火灾下的升温。     

湿热老化后膨胀型钢结构防火涂层导热系数数值计算

通过对已有多孔材料导热系数计算模型的总结和分析,提出了湿热老化后膨胀型钢结构防火涂层导热系数的计算模型。为考察该模型的计算精度,进行了湿热老化试验及隔热性能试验,测量涂层膨胀倍率、炭化层泡孔尺寸和钢板温度等数据。结果显示,湿热老化后炭化层泡孔尺寸增大导致涂层导热系数增大,隔热性能下降,钢板温度上升。利用本文试验测量数据(泡孔尺寸)计算炭化层导热系数,再根据炭化层导热系数的数值计算结果分析钢板温度,并将钢板温度的计算结果与试验结果进行对比,两者吻合良好,验证了膨胀型防火涂层导热系数计算模型的适用性。