用于污水再生利用的生物活性炭床的有机物降解特性

以微生物增殖动力学的基本方程-莫诺方程为出发点,通过氮同位素分析比较了具有同源性微生物的生物陶粒滤床和生物活性炭床的有机物生物降解规律,建立了生物活性炭床的有机物生物降解动力学方程,提出在污水再生利用过程中生物活性炭床符合高基质有机物降解动力学模型,即有机物降解呈一级反应动力学方程。以此方程为基础,分析计算了生物活性炭床沿炭床深度的吸附性能,结果表明,在生物活性炭床中,随生物功能的减弱,生物活性炭床对有机物的吸附能力逐渐加强。     

近50年金沙江各区段年径流量变化及分析

为深入探究不同自然地理条件下金沙江流域的径流特性，将屏山站以上区域分为6个区段，采用线性倾向估计、Spearman秩次相关检验、Mann Kendall检验、有序聚类分析、秩和检验等方法，分析了1960~2015年各区段径流序列，并结合流域的水文要素和人类活动情况讨论了影响径流量变化的因素。结果表明: 近50 a仅直门达以上区段和华弹-屏山区段径流变化在全时段有显著趋势，分别是上升和下降；但在近20 a中下游的石鼓-攀枝花、攀枝花-华弹、华弹-屏山区段均呈现明显的下降趋势。90年代后多个区段经历了突变。分析表明降水是近50 a来径流变化的主要驱动因素；其中石鼓站以上区段和雅砻江流域受降水影响最大。没有充足证据表明持续上升的气温对各区段径流量造成足够的影响。进入21世纪后，以水土保持措施为代表的人类活动是下游攀枝花-华弹、华弹-屏山区段径流减少的重要因素，但主导因素仍为降水。此外，雅砻江流域和华弹-屏山区段内大型水库投运前的初期蓄水对当年径流量有显著影响；蓄水后的水库蒸发及引水工程的损失对径流影响则相对较小。     

长江上游河流输沙量时间序列跃变现象研究

长江上游来水来沙条件是三峡工程泥沙问题研究的重要基础。长江上游流域面积约100万km2，产输沙条件复杂。根据有序聚类分析法、里和海哈林法和费希尔最优分割法，对长江上游干流和主要支流控制站输沙量时间序列的跃变现象进行了研究。在显著水平005下，长江上游在径流量变化不大的情况下，河流输沙量在1991年后出现了明显减小的质变过程，干流寸滩站 1991～2005年年均输沙量为313亿t，较 1953～1990年均值减小了32%，特别是2001年后输沙量减小更为显著，2002～2005年仅为211亿t。水库拦沙、水土保持工程减沙等人类活动是导致长江上游输沙量时间序列出现跃变现象的主要原因，1991～2005年与1990年前相比，人类活动新增减沙量为1187亿t/a，占三峡入库总减沙量的75%，且随着三峡上游一系列大型水利枢纽的建成和生态环境的持续改善，三峡水库在相当长时间内会保持较少的来沙量。研究成果可为三峡工程入库泥沙代表系列的选取提供依据。     

阳逻电厂冷却水数值模拟研究

近年来随着人们对热污染问题的重视,需要预测和评估电厂冷却水对受纳水体的影响.针对武汉阳逻电厂四期扩建工程,应用基于曲线网格的平面二维水动力水温数学模型,对冷却水出流后的流场及温度场进行了预测,给出了工程热污染影响范围.在此基础上提出了降低电厂冷却水热污染影响的两点建议,即在工程允许范围内可适当降低长河出口河床高程,同时长河出口平均河宽在130 m对减小热污染影响是有利的.     

高精度格式在河道水温模拟中的应用

水温是水环境质量评价的一项基本因素,准确的水温预测是许多水质模型的基础.水温变化过程可用对流扩散方程来描述,其模拟精度直接关系到水温模型的精度.结合交错网格,将高精度HAUC2格式应用到河道水温预测中,建立了一维河道水温模型,最后将模型应用于汉江皇庄--仙桃河段水温纵向输移扩散模拟中,取得良好的效果.     

一维溃坝水沙数值模拟

在水库溃坝时考虑泥沙冲淤问题具有十分重要的现实意义.采用有限体积和有限差分相结合的方法,通过对一维非恒定水沙数学方程组的离散求解,建立了一维溃坝水沙数学模型.针对新集水库不同运行年限后的淤积情况,采用该模型进行溃坝水沙数值模拟,并与蓄水初期无泥沙淤积时的清水溃坝计算相比较,分析溃坝后库区淤积泥沙下泄对洪水波传播及河床变形等因素的影响.结果表明,对于运行一定年限的水库溃坝,除了大量泥沙下泄、覆盖下游河道和岸边良田以外,由于地形和糙率的改变,对坝下游洪水波的传播也将产生一定的影响.     

冷却水侧向表层排放特性的三维数值模拟

对k-ε双方程湍流模型进行浮力修正,编制了计算程序并对冷却水侧向表层排放出流后的特性进行模拟,计算结果与经验公式吻合较好.在此基础上,探讨了射流出口密度弗劳德数Fr对冷却水侧向表层排放特性的影响.结果表明,Fr越小,射流流核越短,沿上游来流方向的热输移长度越大;同时计算发现,存在一个合适的排水口面积使得射流掺混效果最佳.