白潭湖水质及其水环境容量分析

根据白潭湖湖区相关水文参数,监测资料和水功能区划,分析白潭湖的水质现状和污染源情况,并采用输入、输出模型、盒式零维模型、浅水湖和水库规划组模型等一系列水环境容量计算模型测算白潭湖COD,NH_3-N,TP和TN的环境容量,结果表明,白潭湖富营养化现状较严峻,各指标如COD,NH_3-N,TP和TN的环境容量分别为587.0,7.46,86.95,4.34 t。     

湘江铜霞段镉环境容量模型研究

镉是一种毒性很强的累积性重金属污染物,在<污水综合排放标准>中是第一类污染物.为了控制湘江铜霞段的镉污染,根据该段水环境功能要求及水力学特征,在分析多年水文参数和相应环境监测资料的基础上,根据质量守恒定律,应用稳态二维模型建立了该江段镉环境容量模型.经用该段2002年的3月、6月、9月和12月份的有关监测数据检验,结果表明,模型预测值与实测值相对误差为1.38%～21.4%,具有较好的相关性.该模型可用于该江段镉环境容量及水体中镉浓度时空分布的预测预报,对强化该江段环境管理、实施区域含镉废水污染源总量控制具有指导意义.     

三峡工程蓄水对澎溪河回水区CODMn、NH3-N和TP综合衰减系数的影响

三峡工程蓄水导致支流回水区水流缓滞,从而影响污染物的扩散、降解,使水质发生变化.为研究三峡调蓄水位的变化及其对污染物综合衰减系数的影响,以澎溪河回水区渠口至河口段为研究区域,根据水文和水质监测资料,采用DHI MIKE21的水动力模型和ECOlab水质模型进行计算.结果表明:蓄水前的天然状态下,CODMn、NH3-N和TP综合衰减系数分别为0.130～0.250 d-、0.110～0.180d-1和0.080～0.130 d-1;蓄水后的调蓄状态下,CODMn、NH3-N和TP综合衰减系数分别为0.007～ 0.016 d-、0.006～0.015 d-1和0.005～0.012 d-.可见三峡工程蓄水后,回水区污染物的综合衰减系数仅为蓄水前的1/20～1/10,需通过控制污染物的衰减速率以达到控制水体污染和水体富营养化的目的.     

棘洪滩水库近10年水质变化及评价

报道了2004-2006年棘洪滩水库的TN、TP、CODMn和浮游藻类的调查结果,对该水库近10年(1997-2006年)的水质进行了综合评价.数据显示,在年度之间,TN质量浓度冬春季较高,夏秋季逐渐降低,TP质量浓度和CODMn变化不大; 浮游藻类细胞密度则表现出与TN相反的趋势,冬春季较低,夏秋季最高; 浮游藻类种群结构冬春季以硅藻和隐藻为主,夏秋季绿藻和蓝藻占优势,但2006年的夏秋季绿藻取代蓝藻占明显优势.对1997-2006年TN、TP、CODMn和浮游藻类年际变化分析发现,TN质量浓度年均值2003和2004年偏高,其余年份变化不大,TP质量浓度、CODMn年均值变化不明显; 浮游藻类细胞密度在2003-2006年偏高,但2006较2005年有所下降,其余年份年均值较低; 浮游藻类种群结构1997-2002年以硅藻和隐藻为主,2003-2005年以蓝藻为主,2006年绿藻取代蓝藻,与硅藻同占优势.用内梅罗指数法对水库的水质进行评价,结果表明,近10年来该水库的水质均为二级--良好级.用相关加权综合营养状态指数法进行富营养化评价,得出的结论是,近10年来该水库的营养程度均为中营养.尽管2002-2005年有向中-富营养发展的趋势,但因及时采取了控制入库源水质量的措施,2006年的水质又有所改善.总体而言,该水库的水质状况良好,属中营养型,可确保饮用安全.     

基于Monte Carlo与Markov法参数不确定性条件下SIL评估

为了避免由参数不确定性因素导致较大的Markov法SIL评估偏差,且减少计算工作量和复杂性,采用Monte Carlo（MC）仿真方法处理含不确定性参数的Markov模型,并借助Matlab GUI编程开发MC仿真处理参数不确定性条件下Markov法SIL评估可视化仿真计算软件。在理论研究的基础上,为说明该研究方法与计算软件的可行性,以石油天然气工业高完整性压力保护系统（HIPPS）为算例进行SIL评估。结果表明:MC仿真方法可以有效处理Markov法SIL评估中参数不确定性问题;基于Matlab GUI编程设计出的仿真计算软件在一定程度上可以提高计算效率。     

北部湾经济区南流江水环境容量研究

本文利用所掌握的南流江流域水文、水质及河段水功能划分等资料,采用基于一维水质模型的水环境容量计算方法,计算南流江流域水环境容量(COD、氨氮)。对污染源进行概化处理并考虑到南流江是入海河流临近海洋,河段受潮汐影响较大,采用基于一维水质模型感潮水环境容量公式对感潮河段进行计算。最后,计算超出河段环境容量的河段消减量并对南流江各水功能区水质进行评价。     

隧道地层变位的可靠性分析

分析了隧道与围岩设计中的不确定性因素 ,指出由于隧道及岩土参数分布的随机性 ,地层变位具有不确定性。运用ANSYS有限元程序建立隧道地层变位的计算模型 ,进行数值模拟并取得地层变位的原始数据。在此基础上把主要影响因素视为随机输入变量 ,地层变位为随机输出变量 ,采用蒙特卡洛方法模拟出地层位移的统计值 ,进而计算出地层变位的可靠指标与失效概率 ,并通过相关系数矩阵和概率灵敏度图分析了随机输入参数对地层变位的影响 ,为隧道地层变位的可靠性分析提供了一种新的途径。     

基于水库旱限水位动态控制的供水策略研究

为了克服现行水库旱限水位确定方法和功能定位上存在的不足,更好地为水库抗旱调度提供技术支持,通过结合供水系统水文干旱识别方法,用汛末蓄水量、干旱期设计来水量及供水规则计算干旱预警期。并根据实际来水逐月修改来水系列,对当年潜在干旱期和干旱预警期进行再计算,实现旱限水位的动态控制,由此提出了用“预警期/旱限水位”数对的形式(Td,DL)来表示的旱限水位动态控制方法。将旱限水位与限制供水策略相关联,用水库旱限水位作为触发水库限制供水的特征水位。并以水库累计缺水指数最小为目标,以限制供水系数为优化变量,建立水库进入干旱预警后的供水模拟-优化模型。以天津市于桥水库为实例研究,结果表明,旱限水位动态控制方法对水库干旱的预警不仅更加合理,且具有较好的可操作性;旱限水位与限制供水策略相关联,避免了潜在干旱期内水库出现程度更加严重的缺水,对不同蓄水条件下的限制供水系数进行分析,发现限制供水系数最优值一般取在0.5~0.75。     

土坝漫坝模糊风险分析

对土坝枢纽的事故风险进行识别、对各种失事形式的影响因素的不确定性,特别是模糊不确定性进行分析;考虑设计变量取值的模糊性与大坝失效准则的模糊性,建立了在洪水和风浪共同作用下的漫坝模糊风险模型;然后研究该漫坝模糊风险模型的求解方法,即引入α水平截集的概念,经过模糊化处理后用常规的JC法计算漫坝模糊失事概率.最后,对广西澄碧河水库的漫坝模糊风险进行了实例计算和评价.计算结果表明,随着防洪限制水位的提高,漫坝模糊风险也随之增大,当防洪限制水位从185.00m提高到186.90 m时,该大坝的模糊风险期望值在不考虑防浪墙的作用时为6.03×10-5,在考虑防浪墙作用时为2.698×10-5,均小于其容许风险标准7.12×10-5.据此,可将该水库的风险水位提高1.9 m,从而增加兴利库容76.00×106 m3.考虑漫坝风险的模糊性使失事风险的计算结果更加合理,风险评价更加符合工程实际,将模糊参数进行模糊化处理后,可直接采用现有传统风险计算方法计算失事概率.本文方法便于在工程中推广应用.     

气候变化和人类活动对黄河中游水文要素的影响研究

河流水文过程的变化与生态环境系统变化之间存在着极强的响应关系,研究河流水文要素的变化趋势对认识河流生态系统演变的规律及机理有重要意义.通过对黄河中游潼关断面径流要素、洪水要素、河流泥沙要素的统计特征进行分析,揭示不同水文指标在长期演变过程中的发展规律及突变特点,分析由此引发的生态系统响应过程,并进一步挖掘影响河流生态水文系统演变的关键因素.结果表明,黄河中游生态水文系统中改变强烈的水文要素主要有大洪水发生次数、径流年际丰枯变化、年内分配以及水文极值发生时间等.受气候变化和人类活动(水库运行及引水)的影响,中游水文系统要素发生了较大变异,将对河道内、洪泛区和湿地的生物数量、多样性以及其繁衍、迁徙、洄游行为产生影响,且这种影响与水库的累积作用和不科学的取用水制度密切相关.     

地热水在矿山深部岩体单一裂隙中的渗流规律分析

选取PKN模型进行岩体裂隙地热水对流换热量的研究,计算了地热水在裂隙内的对流换热量,通过将裂隙截面展开求解对流换热面积,根据牛顿冷却定律计算得出对流换热量;由裂隙张开度的变化量计算岩体裂隙的渗流量,结果表明,在三维应力一定的条件下,岩体裂隙内地热水的渗流量随裂隙倾角变化而变化。从矿山中选取典型岩样进行加工,使之成为200 mm×100 mm×200 mm的标准岩样。试验结果表明,在裂隙倾角α=0°的情况下,裂缝的渗流量随β增加逐渐减小,并且在随β增加到90°的过程中趋于稳定,表明岩体裂缝为水平裂缝时渗流量最小,维持在一个稳定值;在α=90°的情况下,裂缝的渗流量随β增加逐渐增大,在β增加到90°的过程中,裂缝慢慢变为垂直裂缝,渗流量的变化也趋于缓和,增加到一个稳定值。     

基于多传感器融合的林火监测

为了提高近距离火灾监测的准确率,建立了基于Arduino平台的多传感器实时监测系统.此系统安装在移动机器人身上以探测火灾.在林火发生期间,会产生CO、C02明火火焰及其他产物,并引起周围环境温度的升高.因此,选择合适的传感器,检测出以上参数,就有可能据此判断实际环境是否有火.通过在Arduino上搭建火焰传感器、温度传感器、气体传感器和烟雾传感器,可以实时监测环境参数.在无火和有火环境中进行了多次试验,进行数据采集,得到了大量原始数据.无火环境的数据是在不同的天气条件下测得的;有火环境由试验火堆模拟得到.在模拟的过程中,进行人为操作以模拟不同的火情.如通过浇湿底部的可燃物模拟预热阶段,试验数据因此更有代表性.数据分析表明,单个传感器的输出值波动大,且在有火环境和无火环境中的输出值有重叠.因此,用单一传感器来检测火灾的准确率很低.而同时分析3个传感器的输出值时,其输出值随所检测火堆的不同呈现出一致的变化规律.最后,利用神经网络进行多传感器数据融合.涉及5个输入变量,由神经网络实现对多变量的非线性问题进行模式识别.将前述试验所得数据划分为训练数据和测试数据,两类数据均包含一定比例的有火样本和无火样本.用训练数据对BP神经网络进行训练,可得到林火识别模型.用测试数据检验模型,结果表明,该BP神经网络对试验火的识别准确率为98.625％.     

软质聚氨酯泡沫阴燃前期热解特性研究

采用DSC-TGA(差示扫描量热-热重分析)同步热分析仪对软质聚氨酯泡沫(聚氨酯软泡)在不同氧气体积分数(0、10％、30％、50％)和不同加热速率(10 K/min、20 K/min、50 K/min)下热解到800℃的过程及其对阴燃的影响进行了研究.结果表明,当氧气体积分数介于10％ ～ 50％时,聚氨酯软泡热失重DTG曲线只有1个峰;当氧气体积分数降低到10％时,DTG曲线开始逐渐分离为2个峰;当氧气体积分数降为0(即氮气气氛)时,DTG曲线已经明显分为2个峰.这表明氧气体积分数对聚氨酯软泡热解特性具有重要作用.氧气体积分数和加热速率降低均对聚氨酯软泡的热解有抑制作用,均能减小阴燃传播速率和向明火转化的可能性.加热速率降低主要是延长了聚氨酯软泡的热解周期,从而减小了热解可燃气体积分数和放热速率.氧气体积分数降低对聚氨酯软泡热解的影响相对复杂的多:当氧气体积分数从10％降低到0时,主要提高了聚氨酯软泡的分解温度,而对热解速率影响不大;当氧气体积分数介于10％～50％时,氧气体积分数减小主要会降低聚氨酯软泡的热解速率、放热速率和放热量而对热解温度影响相对不大.氧气体积分数和加热速率降低抑制了多元醇的分解,而多元醇是聚氨酯软泡维持阴燃或向明火转化的主要物质及能量来源.     

井下有限空间内作业人员噪声危害调查

为研究煤矿井下环境相对封闭、空间相对有限的情况下,噪声对作业人员的影响及危害,通过问卷调查的形式,分别对开滦集团东欢坨及荆各庄2煤矿井下5个不同作业区人员进行了共计200份的噪声危害问卷调查。将问卷调查结果通过SPSS软件进行统计与分析,并将SPSS分析得到的数据用于分析井下噪声对作业人员的影响及危害,归纳出噪声对作业人员的影响因素,并对噪声、影响因素及症状之间建立了井下噪声对作业人员影响的理论关系模型。结果表明:在井下有限空间内,噪声对作业人员的危害最严重的症状是耳鸣,危害最轻的症状是畏惧感;参与调查的多为年龄较大、工龄较长的作业人员,噪声对工龄较长者的危害程度要大于对年龄较大者,且工龄与噪声危害之间存在Pearson相关性系数大于0的正相关关系。     

基于模糊可拓层次分析法的在役混凝土桥梁耐久性评估

对在役混凝土桥梁的耐久性研究是目前学术界的热点问题。使用科学的方法对其耐久性进行合理的评估,是解决该问题的关键。考虑到在役混凝土桥梁耐久性评估中的不确定性,利用改进的三标度层次分析法及模糊可拓理论,建立了基于模糊可拓层次分析法的在役混凝土桥梁耐久性评估模型。首先,根据桥梁的结构及所处环境的特点,建立了在役混凝土桥梁耐久性评估指标体系。其次,运用改进的三标度层次分析法确定指标权重。然后,使用模糊可拓理论确定耐久性等级。最后,通过具体的实例分析,证明了该评估方法的科学性和有效性。     

气溶胶粉尘在玻璃表面的沉积行为研究

玻璃是建筑装修的重要材料之一.有关玻璃的表面清洁技术非常丰富,但是对于粉尘粘附于玻璃表面的行为等的研究成果尚不多见.为此, 测定了玻璃片以不同角度放置在大气中,玻璃片表面粘附粉尘的分布规律和粉尘的粒径分布等特征;发现粘附于玻璃片上粉尘粒径分布不同于大气中的粉尘粒径分布,不同湿度对玻璃表面粘附的粉尘形状、粉尘数量和粒径影响很大.     

煤体电荷感应信号评价冲击危险性试验研究

为完善冲击地压矿井的冲击危险性评价方法,提高冲击危险性预测的准确率,应用自主研制的煤岩电荷监测系统,选择典型冲击地压矿井的煤样,开展了煤体单轴压缩冲击危险性测试与电荷感应监测试验研究。基于冲击地压扰动响应失稳理论,将应变软化阶段产生的电荷信号变化作为预测冲击地压发生的前兆信息,得到了煤体冲击危险性指标的临界软化系数Kρ、临界应力系数Kp及其冲击危险的等级分类标准,分析了煤体电荷感应信号的电荷事件数CSJ和电荷事件的平均幅值CFZ参量与冲击危险性指标Kρ和Kp之间的量化关系。结果表明:煤样破裂应力峰后,冲击倾向性K与电荷事件数CSJ呈指数递减关系,与CFZ呈指数递增关系;随着Kρ或Kp的增大,煤样应力峰后CSJ呈幂函数关系递增,应力峰后电荷平均幅值CFZ呈一次函数关系递减,以此可预测煤体的冲击危险程度,最后得到了河南某矿煤层冲击危险性的应力峰后冲击危险等级的CSJ和CFZ判据与划分标准。煤体冲击危险性电荷感应信号评价方法为冲击地压矿井冲击危险性评价提供了一种新的方向,对现场煤层冲击危险性评价具有指导作用,但也还需要开展大量现场试验对其进行不断修正和完善。     

热蠕变性对除尘滤袋PTFE缝线强力的影响

缝线是影响除尘滤袋寿命及可靠性的重要因素之一,缝线在长期热烟气作用下失效的案例愈来愈引起业界的关注。通过热态拉伸试验研究了热蠕变性对袋式除尘器滤袋用PTFE缝线强力的影响。在持续高温下对PTFE缝线进行拉伸试验,结果表明:PTFE缝线的拉伸断裂强力随温度升高而大幅下降,试验温度在250℃以上时,其拉伸最大载荷仅1~3 N(线密度1 200~1 250 den);PTFE缝线的拉伸断裂伸长率随温度升高呈现先上升后下降的趋势,在120℃左右达到最大值;高温环境对PTFE缝线的使用寿命有较大影响,缝线能在软化后受到外力作用而断裂失效,在实际工业生产中应给予关注。     

横采内排追踪压帮高度对端帮稳定性影响研究

为揭示横采内排追踪条件下压帮至不同高度时端帮稳定性变化规律及力学成因机制,明确端帮的滑坡模式与滑坡机理,以平庄西露天煤矿端帮边坡为工程背景,应用有限差分软件FLAC3D,基于强度折减理论,对压帮不同高度时的端帮稳定性进行了三维数值模拟。结果表明:平庄西露天煤矿端帮滑坡模式为以椭球面为侧界面、以弱层为底界面的切层-顺层滑动;滑坡的力学成因机制类型为牵引式;横采内排追踪压帮高度至少为81 m端帮才能满足安全储备系数的要求;端帮稳定性系数Fs随压帮高度增大呈线性增大。     

基于QSPR方法的烃类物质苯胺点预测

烃类物质在石油工业中有着非常广泛的应用.在石油工业中常用苯胺点来衡量有机溶剂的溶解性能.基于定量结构-性质相关性(QSPR)原理,根据分子结构计算反映分子结构信息的结构参数,应用遗传函数算法从大量结构参数中优化筛选出与烃类物质苯胺点最为密切相关的结构参数作为表征相应化合物结构特征的分子描述符,采用多元线性回归方法对分子描述符与苯胺点之间的定量函数关系进行关联,建立了预测烃类物质苯胺点的理论模型.最后,对模型进行了内部及外部验证来检验模型的可靠性.在此基础上,对所建立的预测模型进行机理解释,分析了影响烃类物质苯胺点的主要结构因素及其影响规律.研究表明,所建模型具有较高的稳定性和预测能力.