淮河流域省界水质标准的确定——以淮河流域为例

省界水质标准确定是流域环境管理的重要工作。本文运用冲突分析理论研究边界水质标准确定问题,提出了排污总量分配公平性的准则,详细阐述了边界水质标准确定的必要性、基本原则、技术步骤和计算方法。以沙颖河－淮河干流水系为例进行的实例研究得出了该水系的省界水质标准。本文的研究成果对于跨边界河流的水环境管理具有重要指导意义。     

基于嵌套模型的地下水侧向径流边界刻画方法研究——以湖北碾盘山冲积平原地下水数值模拟为例

侧向径流边界的刻画方法是地下水数值模拟中的关键问题。以湖北碾盘山汉江水利水电枢纽工程为例,基于有限单元法和嵌套模型的水量转换方法,分别建立包括完整水文地质单元的区域模型和仅包含汉水Ⅰ级阶地的平原区模型;通过区域模型的分区水均衡运算,计算平原区侧向径流边界的径流量,并以区域模型水均衡为框架,分别采用二类流量边界和一类水头边界刻画侧向径流边界,建立了平原区模型;深入分析区域模型和平原区模型间参数和水量的转换关系,并对比了两类边界条件刻画方法的优缺点和适用条件。结果表明:采用嵌套模型能够得到较为准确的地下水侧向径流量;在平原区模型中采用二类流量边界刻画侧向径流边界有利于提高平原区模型的精度和稳定性;边界条件除具有双重含义外还具有双重特征,在模型建立过程中应充分认识边界条件的位置特征和数量特征,并合理概化。     

基于降低温室效应的管型航路布局研究

为减小管型航路运行过程中对环境的影响,缓解温室效应,综合考虑航空器高空飞行CO_2排放和凝结尾生成情况,对管型航路的高度层分配进行优化,首先研究了CO_2排放和凝结尾生成机理,基于辐射强迫模型,实现了CO_2排放和凝结尾对温室效应影响的量化计算;其次,基于多目标模糊优化方法,建立满意度函数统一衡量标准,构建管型航路高度层优化模型,采用Dijkstra算法进行模型求解。最后,以广州白云机场-北京首都机场航路为例进行算例验证。结果表明:优化后的管型航路可有效避免大部分凝结尾生成区域,航空器飞行总辐射强迫降低73%,减小了对温室效应的影响。     

三维非恒定流水环境实时数学模拟方法

本文采用Patankar 提出的控制体税法和乘方律插值分布,建立了无条件稳定、收敛的三级非恒定流水环境实时数学模型。文中提出了“分离表层水体"的方法,较好地解决了复朵的边界地形和自由表面的非恒定运动等问题;采用顺序解法节省了计算所需的内存量及加快了求解速度。该模型在珠江口东侧水域得到了广泛的应用,效果良好。      

灰色边界模型与环境质量评价

以灰色聚类法为基础，提出了灰色边界模型，并将其应用于环境质量评价之中。经实例分析表明，这是一种较为简便，合理，有效的评价方法。     

影响尾煤泥水絮凝因素的解析

本文通过尾煤泥水的组成和性质，絮凝剂和絮凝条件的选择，结合实例解析了影响尾煤泥水絮凝的因素，相应地提出了一些优化絮凝尾煤泥水的原则和参数。     

基于“双评价”的城镇开发边界划定技术——以湘潭县中心城区为例

构建"生态—农业—建设综合统筹"的城镇开发边界划定技术模型,即按"短板理论"计算空间约束下的县域建设开发建议规模,按指标权重计算综合得分进行国土空间开发适宜性评价,按生态优先、耕地保护优先原则确定地块规划功能,结合城镇建设现状、社会经济发展和城乡协调发展等因素划定城镇开发边界。以湘潭县中心城区为例进行实证,划定城镇开发边界4500 hm2。结果表明:与湘潭县土地利用总体规划规模边界、城市总体规划中心城区空间增长边界相比,本次划定的城镇开发边界中生态极重要或极敏感区域由3.49%、12.46%降为0,新增建设用地占用耕地的比例由53.26%、50.94%降低到21.02%,新增建设用地年均增速相比降低了45.65%。该技术模型对优化国土空间开发利用保护布局,促进绿色发展、高质量发展起到了积极作用。     

综合生态安全格局构建与城市扩张模拟的城市增长边界划定——以天水市规划区（2015—2030年）为例

传统的城市增长边界划定方法,一般仅考虑生态安全格局,并未考虑在现有客观条件下的城市扩张趋势,划定结果具有一定的主观性;或仅对城市的扩张进行模拟,忽略了城市的生态安全问题。针对上述问题,论文通过耦合城市综合生态安全格局与基于CA_Markov模型的城市扩张模拟结果,提出了一种新的城市增长边界划定方法:首先,合理选取因子构建研究区的综合生态安全格局,利用禁建区对综合生态安全格局的结果进行修正,获得研究区的刚性增长边界;其次,合理选取城市扩张驱动因子,通过CA_Markov模型预测城市扩张边界;最后,综合考虑刚性增长边界、模拟获得的城市扩张边界及近期城市拓展方案等,获得最终的城市增长边界。并以天水市规划区（2015—2030）为案例,对方法的科学性进行了说明。结果表明,论文划定的城市增长边界内总面积370.56 km²,占规划区总面积的7.7%。此方法能够有效解决城市增长与生态保护之间的矛盾,对河谷型城市等建设用地匮乏、生态环境脆弱城市的增长边界划定具有良好的应用价值,也可为其他类型城市的城市增长边界划定提供参考。     

基于“双评价”的城镇开发边界划定技术——以湘潭县中心城区为例

构建“生态—农业—建设综合统筹”的城镇开发边界划定技术模型,即按“短板理论”计算空间约束下的县域建设开发建议规模,按指标权重计算综合得分进行国土空间开发适宜性评价,按生态优先、耕地保护优先原则确定地块规划功能,结合城镇建设现状、社会经济发展和城乡协调发展等因素划定城镇开发边界。以湘潭县中心城区为例进行实证,划定城镇开发边界4500 hm²。结果表明：与湘潭县土地利用总体规划规模边界、城市总体规划中心城区空间增长边界相比,本次划定的城镇开发边界中生态极重要或极敏感区域由3.49%、12.46%降为0,新增建设用地占用耕地的比例由53.26%、50.94%降低到21.02%,新增建设用地年均增速相比降低了45.65%。该技术模型对优化国土空间开发利用保护布局,促进绿色发展、高质量发展起到了积极作用。     

pH对穗花狐尾藻吸附重金属镉的影响

运用沉水植物修复水体中低浓度重金属污染,研究不同pH条件下,沉水植物——穗花狐尾藻鲜样对重金属镉的吸附特征. 结果表明,pH对吸附结果影响较大,且在适宜的范围内,等温吸附均可用线性Langmuir模型和拓展Langmuir模型来描述. 当初始pH为3.0～7.0时,Langmuir模型的相关系数(R2)均可达0.954 7(n21)以上,但当初始pH为2.0时,穗花狐尾藻对重金属镉的吸附不符合Langmuir模型.当初始pH为3.0～6.0,初始ρ(镉)(即C₀)为16～72 mg/L时,分别有38%的Langmuir模型计算值,75%的拓展Langmuir模型计算值与实测值偏差小于10%,这表明穗花狐尾藻吸附重金属镉时,拓展Langmuir模型比Langmuir模型有更好的拟合效果. 总体来说,穗花狐尾藻对镉的吸附,最适宜的初始pH为5.0.      

直升机尾桨叶翼型段疲劳试验技术研究

目的 提升尾桨叶翼型段疲劳试验安装和调试速率,加快考核出尾桨叶翼型段疲劳性能和疲劳寿命。方法 通过标定出尾桨叶翼型段挥舞与摆振标定系数和预扭角,分析出一种通过理论计算出安装攻角的方法,利用理论计算出的攻角指导实际安装攻角,调整攻角值到实际加载满足试验要求的载荷值,在尾桨叶翼型段安装和调试完成后进行了疲劳试验。结果 4件尾桨叶翼型段理论计算攻角值与实际安装攻角进行对比,安装攻角理论值与实际值偏差范围在1.5°以内,并且4件尾桨叶翼型段疲劳试验载荷分布误差小于4%,疲劳性能满足6000飞行小时的疲劳寿命要求。结论 尾桨叶翼型疲劳试验中,理论计算攻角值具有加快估算安装攻角的意义,提升疲劳试验效率,试验调试载荷分布基本一致。经过尾桨叶翼型段疲劳试验验证后,试验件疲劳性能良好且稳定,为后续科研试验转入鉴定试验提供了基础。     

航天器结构声振耦合问题的有限元-边界元方法数值仿真研究

针对高超声速、结构轻量化带来的航天器复杂结构声振耦合动力学环境难以精准预示问题,提出一种基于有限元-边界元(FEM-BEM)方法的声振耦合问题数值仿真方法。分析国内外求解声振耦合问题的主要数值仿真方法,从影响航天器性能设计的低中频声振耦合动力学特性入手,采用有限元-边界元方法,以航天器典型结构截锥壳为研究对象,开展混响噪声作用下的声振耦合研究。建立了声振耦合模型,获得了主体结构、主要支撑结构及设备的声振耦合响应。提出的数值仿真方法和仿真分析过程,为航天器声振耦合分析提供了理论基础和仿真手段。     

一维压电准晶断裂问题边界无单元法分析

采用一种新型边界无单元法研究了一维压电准晶复杂裂纹的断裂问题。该方法采用只含有柯西奇异性的广义面力边界积分方程,位错密度函数由未知权函数表示,权函数由移动Kriging插值得到。给出裂纹问题数值算例,计算了声子场和相位子场的应力强度因子和电位移强度因子。结果表明该方法精度高、适用性强。     

线性规划方法在环境容量资源分配中的应用

分析了最优化数学方法,尤其是线性规划方法在环境容量资源分配规划中的若干种应用类型,提出了相关的目标函数模型和约束条件模型以及建立模型的基本步骤.以大气环境容量资源分配为案例,建立了大气环境容量分配优化线性规划模型及其边界约束条件.计算表明,线性规划最优化方法是解决区域大气环境容量资源分配的科学可行的方法.     

某危险废物填埋场地下水污染预测及控制模拟

以某危险废物填埋场为研究对象,在收集其水文地质资料基础上,运用Visual Modflow建立填埋场地下水水流和溶质运移耦合模型,对填埋场防渗层发生渗漏后,渗滤液中Cr6+在地下水中的运移过程以及地面硬化、防渗墙和排水沟3种污染控制措施对污染羽阻隔效果进行模拟预测.结果表明,Cr6+随地下水流方向运移形成污染羽,10 a后污染羽到达水塘边界,运移距离约为1 450 m,但随后10～20 a之间污染羽扩散范围没有明显扩大;地表硬化后,20 a内污染羽未扩散至水塘边界;防渗墙设置到上层含水层底部时,监测井Cr6+浓度高于未设置防渗墙时浓度,设置到下层含水层底部时,Cr6+浓度与设置于上层含水层时监测结果相反;排水沟日排水量达到2 642 m3时能有效控制污染羽扩散,20 a后污染羽尚未污染监测井;地表硬化与排水沟组合控制污染物扩散,效果最佳,同时排水沟日排水量可减少为1 878 m3.因此,当填埋场发生渗漏时,建议采用设置排水沟与周边地表硬化组合的地下水污染控制措施.     

组合式钩尾框的锻造方法

分析了钩尾框在开发过程中的主要技术难题,在对钩尾框的成形工艺方案分析的基础上提出了合理的工艺方案。同时对铁路用钩尾框的锻造成形工艺、模具设计进行分析和优化设计,从而获得合格的锻造产品。     

边界元法在填埋场气体运移数值模拟中的应用

基于多孔介质流体动力学理论和边界元法原理,构建了填埋气运移边界元数值模型,进行填埋场内部填理气的运动规律研究;通过与理想条件下的解析解对比分析,检验了该边界元数值模型方法本身;进行了垂直抽气井设施的填埋场实例气体运动数值模拟,得到了填埋场内部填埋气体的压力分布情况,由此确定了集气井的影响范围.模型精度分析和模型验证结果表明,该模型与解析解的平均相对误差在3%以下,与实测数据的平均相对误差均在10%左右,具有较高的精度;抽气井模拟结果表明,该模型可应用于填埋场气体运移的模拟预测和现场分析,能够为填埋场释放气体控制系统设计和优化提供理论依据.     

锅炉房边界噪声污染及其防治

本文引用统计数据对锅炉房边界噪声污染现状进行了叙述，分析了边界噪声超标的原因，最后对超标问题提出了几点建议，即对减轻和控制噪声污染提出了治理措施。目的是希望引起各级领导及专业人士对噪声污染的重视，切实把噪声污染的治理提到日程上，加大治理力度，为一些深受噪声污染之害的居民创造一个比较安静的环境，以解除他们的困扰。     

基于POM的近海三维水质模型

建立基于POM的近海三维水质模型,考虑到基本方程的选用、边界条件的确定及动边界的引入等。以理想水槽中连续源排放的浓度场预测为例,分别采用中心差分格式、迎风格式与Smolarkiewicz迎风格式分析水质模型的精度。三种格式的计算误差均小于20%,其中Smolarkiewicz迎风格式离散对流项,能有效降低计算中的数值耗散,同时避免中心差分格式产生的物质反向传播等失真现象,更适合于近海水域的水环境模拟及污染物浓度预测。     

基于降低温室效应的航空器运行策略

以航空器运行对环境造成温室效应的两个主要因素—CO_2和凝结尾为研究对象,通过绝对全球温变潜势(AGTP)建立科学统一的衡量标准,将CO_2和凝结尾对环境的影响转换为全球地表温度的改变,为降低温室效应提供依据。最后结合典型高空的探空资料对实际增温进行计算,对比分析25、50、100年时间水平下CO_2和凝结尾对全球地表温度造成的影响,为航空器降低温室效应提供飞行高度指导。