基于生态文明发展理念的水利工程设计探讨

水利工程设计是水利工程建设的关键与重点,水利工程设计方案直接影响工程建设质量,关系着水利工程经济效益、社会效益和环境效益。本文探讨了传统水利工程设计中存在的河流生态系统影响、自然环境和社会环境影响、生物资源和多样性影响、能源消耗等生态环境问题,并从更新水利工程设计理念、认识水利工程生态功能、改进工程方案决策设计原则、重视河流生态水力学条件、强化结构精细化设计等方面提出生态文明发展理念下水利工程设计建议。     

佛山市轻型汽油车尾气动态排放特征分析

通过对5辆测试车辆的车载排放测试、145万余条台架检测数据采集佛山市轻型汽油车动态运行与尾气排放数据,基于多种动态运行表征参数构建运行-排放关系,建立随行驶里程变化的排放劣化规律,探究动态运行与劣化水平对轻型汽油车气态污染物CO、HC、NO_X排放的影响。结果表明,相对于单一参数如平均速度V、瞬时速度v、加速度a及组合参数v-a,基于运行工况的运行-排放相关性较高,各污染物排放速率均随机动车比功率及瞬时速度的增大而升高;国零排放标准车辆的CO、HC、NO_X排放速率分别是国Ⅳ的284、20、641倍,且不同使用水平的排放情况均较高;轻型客车、货车CO、HC、NO_X排放浓度随累积行驶里程呈现"缓慢上升-快速增长-缓慢趋平"的劣化趋势。     

基于浮动车数据分析交通状态对轻型车排放的影响

为探讨交通状态对道路轻型车运行工况和尾气排放的影响,收集广州市珠江新城路网中出租车、轻型货车的浮动车数据并计算轻型车的运行工况参数,结合MOVES模型(Motor Vehicle Emission Simulator)和交通流量数据仿真计算轻型车的尾气排放量,分析畅通、拥堵、严重拥堵3种交通状态下轻型车的运行工况、排放速率、尾气排放量的变化与差异. 结果表明:在相同道路类型、不同交通状态下,轻型车的运行工况差异较大,其中拥堵和严重拥堵状态下运行模式分布主要集中于怠速、低速运行模式;在相同交通状态下,主干路的运行工况优于次干路,其怠速运行模式所占比例较次干路低15%~20%;畅通状态下,主、次干路轻型车HC、NO_x、CO平均单车排放速率分别为2.00、1.87,2.57、2.47,42.59、37.51 mg/s,分别约为拥堵状态下的1.17、1.27、1.35倍,约为严重拥堵状态下的1.30、1.39、1.70倍,而主、次干路PM_2.5平均单车排放速率在3种交通状态下均接近,范围在0.050~0.056 mg/s之间;轻型车在严重拥堵状态下单位时间的污染物排放量最高,是畅通状态下的2.22~3.87倍. 研究显示,交通状态是影响轻型车动态排放速率及道路总排放的重要因素.      

陶瓷窑炉大气污染物排放预测方法的研究

针对中小型陶瓷食业的环保需求,基于物料平衡、有限化学反应速率等理论,结合陶瓷窑炉生产过程的特征和基本的数学假设,对有效反应速率模型的参数进行了简化,实现了微观的有限反应速率模型的宏观化应用以及物料平衡原理的具体化建模,建立了一套简单实用的陶瓷窑炉大气污染物排放预测方法,分别预测陶瓷窑炉二氧化硫、氮氧化物和二氧化碳的排放...     

不同底物条件下UASB反应器中碳酸钙的沉淀

以UASB反应器处理含钙的乙酸废水和葡萄糖、可溶性淀粉混合废水,在Ca²⁺浓度800 mg·L^-1,COD容积负荷9 kg·(m³·d)^-1条件下,研究了碳酸钙在反应器中的沉淀规律及其差异.结果表明,碳酸钙在发生大量沉淀前都要经历30 d左右的诱导期,此后反应器中碳酸钙的沉淀率因进水底物不同而出现显著差异.以乙酸为底物时,碳酸钙在污泥中的最大沉淀率可达到65%,然后稳定到25%;而在以葡萄糖和可溶性淀粉为底物的废水中,钙的沉淀率一直维持在7.5%左右.对于这2种废水,钙的沉淀在180 d内可以使污泥的灰分从大约10%分别升高到70%以上和30%左右.但是高的生物污泥灰分含量并没有明显影响废水处理的效果,两反应器的COD去除率始终维持在90%左右.扫描电镜分析发现两反应器内颗粒污泥微观结构存在较大差异,这可能是导致其中碳酸钙沉淀过程和沉淀量存在较大差异的原因.     

爆炸冲击波及高温耦合引起瓦斯二次爆炸特性研究

在煤矿安全事故中,破坏程度最严重的事故之一就是瓦斯爆炸,而瓦斯爆炸冲击波及火焰锋面可能会二次点爆其他位置积聚瓦斯,加速火焰锋面及冲击波传播,并能产生更高的超压,造成更大的人员伤亡及财产损失。借助详细反应机理GRI Mech 3.0,基于开源化学动力学软件Cantera,研究冲击波强度、瓦斯体积分数和冲击波及高温耦合条件下对瓦斯爆炸特性的影响。结果显示,冲击波诱导瓦斯爆炸中,点火延迟时间随着瓦斯体积分数的增大而出现增大现象,随冲击波强度的增大而降低;同时分析了二氧化碳、一氧化碳和一氧化氮致害物质的浓度随瓦斯体积分数、冲击波强度和冲击波及高温耦合条件下的变化情况。     

佛山市中心城区工业污染源排放的数值模拟

以广东省佛山市中心城区为研究区域,在分析城区工业污染源排放与分布特征的基础上,应用中尺度气象模式MM5耦合空气质量模式CALPUFF的方法,模拟了中心城区工业污染源排放SO₂的扩散传输过程. 在考虑周边污染源及本地污染物的情况下,发现ρ(SO₂)模拟值与实测值的变化趋势一致,表明模拟方案可较好地反映ρ(SO₂)的时空分布特征. 分析中心城区工业源排放时空分布模拟结果发现,工业污染源排放与分布特征和气象环境是影响城区工业源排放SO2的时空分布的重要因素.      

在用轻型汽油车排放随行驶里程劣化规律分析

基于佛山市3.5万条简易稳态工况(ASM)下的尾气排放检测数据,通过分类统计和线性拟合方法分析在用轻型汽油车的污染物排放浓度随行驶里程的劣化规律。分析结果表明,该地区轻型汽油车污染物排放浓度主要分布于低值区间,超过85%的样本数据低于最低排放限值;车辆排放劣化特征随行驶里程呈规律性变化,行驶里程在0~5万km时污染物排放缓慢增长,5万~16万km时呈快速线性增长,16万km后震荡缓慢增长;行驶里程在16万km前,不同车型的排放特征存在一定差异,其中轻型货车和轻型客车的排放浓度高、劣化速度快;CO、HC、NO随行驶里程的劣化规律可用线性增长模型表示。本研究结论可为预测机动车污染变化趋势、完善在用车检查/维护制度、高排放车辆识别和淘汰等方面提供理论支持。     

基于气象相似准则的城市空气质量预报模型

为提高城市空气质量预报准确率,文章在传统BP神经网络的基础上提出了基于气象相似准则的样本优化方法,建立了三层样本筛选优化机制,确定了阀值及权重矩阵,从而建立了城市空气质量动态预报模型。将模型应用在广州8个空气质量监测站点的预报上,并与传统的BP神经网络空气质量预报模型进行了对比分析,效果良好。分析结果表明,广州8个空气质量监测站点的SO2、NO2、PM10/2.5的实测值与预报值的平均绝对误差分别为0.016 mg/m3、0.014 mg/m3、0.020 mg/m3,级别预报准确性评分分别为89.6、92.6和84.6,预报准确度综合评分达81.6,并且比传统神经网络模型具有更高的预报精度。