反应堆压力容器保温层辐射屏蔽组件传热计算分析及屏蔽材料试验研究

目的 确保华龙一号HPR1000反应堆压力容器保温层辐射屏蔽组件在运行工况下的可靠性、安全性以及能够有效执行其功能。方法 采用基于传热理论结合经验公式的理论计算方法,以及流固耦合的有限元仿真分析,对辐射屏蔽组件的运行温度进行计算。针对屏蔽材料在受热状态下的性质变化,进行一系列的热态性质试验。结果 理论计算方法得到的结果为163.36~168.74 ℃,有限元仿真分析得到的结果为236.85~266.85 ℃,两者偏差约100 ℃。对造成该种差异的原因进行了分析,发现仿真分析方法得到的结果的置信度更高。屏蔽材料在受热状态下,其体积膨胀率可达到38.82%,而当屏蔽材料受热超过其温度限值204 ℃后,将出现明显的粉化等物理状态恶化的趋势。结论 流固耦合的有限元仿真分析方法更适用于辐射屏蔽组件的传热过程计算,同时获取了屏蔽材料物理性状受热变化趋势,对屏蔽组件的选材及结构设计具有指导意义。     

建筑工人个体安全能力影响因素效用量化研究

为加强对工人不安全行为的管理,保障建筑施工安全,利用结构方程模型(SEM)建模方法研究建筑工人个体安全能力与影响因素间的效用关系。从个体特质和工作环境2方面进行分析,得到技能素质、心理状态、生理状态等16个影响因素。以工作环境的8个影响因素作为外源潜伏变量,其余8个影响因素作为内生潜伏变量,构建建筑工人个体安全能力SEM。利用问卷调查所得数据对模型进行拟合与修正,实现影响因素效用的客观量化。研究结果表明:建筑工人的个体安全能力主要取决于其技能素质;工作环境中,效用最大的因素是施工现场的安全资源配备;当前建筑行业的安全培训与安全文化建设工作还有待进一步开展。     

三维混凝土Cap模型在OpenSees中的实现

综述了由Hofstetter G和Simon J C提出的经典三维混凝土非光滑多屈服面塑性本构模型,即Cap模型,详述了此模型的算法和流程,并将此模型在通用非线性有限元软件OpenSees中编程实现。对Cap模型上每个作用区域使用最近点投影法计算得到其应力,并计算得到此模型的一致切线模量。将Cap模型应用于一个二维混凝土重力坝非线性动力响应分析,验证了此模型的稳定性和工程实用性。Cap模型的实现,将OpenSees功能拓展到三维混凝土结构的数值分析中,拓展了OpenSees的计算能力和分析功能,使其可用于混凝土重力坝等大型水利工程结构的非线性动力计算分析。     

福建省水田土壤有机碳积累对未来温度升高的响应

明确未来温度升高下我国农田土壤的碳“源-汇”效应是合理制定碳中和管理政策的基础.以我国典型亚热带地区——整个福建省84个县(市、区)水田土壤为研究对象,基于目前该区域最详细的1∶5万大比例尺土壤数据库和生物地球化学过程模型(DNDC),模拟了2017～2053年不同温度升高情景下全省水田土壤的有机碳动态变化.结果表明,在常规温度(对照)以及温度上升2、4和6℃这4种情景分析下,福建省水田土壤的固碳总量分别为11.56、9.44、7.08和4.91 Tg,年均固碳速率(以C计)分别为173、141、106和74 kg·(hm²·a)^-1,说明随着未来温度升高固碳速率在下降,但总体而言在6℃升温下全省水田土壤仍是“碳汇”.从不同土壤类型来看,潜育水稻土受气温升高的影响最大,不同处理下固碳速率降幅介于20%～69%之间,而盐渍水稻土受气温升高的影响最小,不同处理下固碳速率降幅介于14%～43%之间.从不同行政区来看,受气温升高影响最大的是位于武夷山脉附近的三明市,不同处理下固碳速率降幅介于27%～83%之间,而受气温升高影响最小的是沿海的泉州市和莆...     

页岩气开采压裂返排水对污泥活性的影响

页岩气开发压裂返排水潜在环境风险,针对返排水经济环境友好的生物处理技术开发,以实际返排水和污水处理厂活性污泥为受试对象,通过呼吸测量实验,调查了返排水对活性污泥硝化活性和有机物氧化活性的影响,进一步识别了戊二醛,苯扎氯铵（ADBAC）和盐度对活性污泥的抑制作用.结果表明,返排水对活性污泥有机物氧化活性抑制极弱,对硝化活性抑制极强,半抑制浓度（IC₅₀）分别为75.5%,10.09%;戊二醛,苯扎氯铵（ADBAC）和盐度对硝化活性的IC₅₀分别为0.0589,0.0194,3.63g/L.活性污泥系统去除返排水中有机物具有可行性,若需同时脱氮则具有较大约束;戊二醛,苯扎氯铵（ADBAC）和盐度3种抑制因子对硝化活性抑制较强,杀菌剂与盐度的IC₅₀呈数量级差异,返排水生物处理尤其需要关注杀菌剂的影响.     

乌江河流-水库体系浮游植物功能群演替及其环境影响因子辨识

筑坝拦截阻断了河流连续体,改变了河流原始自然的生态系统。为了解河流筑坝对浮游植物功能群的影响,按季度对乌江流域支流猫跳河和三岔河的水库及入库河流进行调查,分析了浮游植物功能群及其相关环境因子。结果表明,河流出现频率大于20%的浮游植物功能群有6种,主要优势功能群均为B\MP;而不同水库中功能群组成各不相同,且出现频率大于20%的浮游植物功能群有11种,其中红枫湖水库以功能群S1\D为绝对优势功能群,平寨水库优势功能群为B\C,而普定水库和引子渡水库的优势功能群均为B\D\P\Lo。冗余分析(RDA)结合逐步多元回归分析显示,营养盐对河流浮游植物功能群组成影响并不显著,而库区浮游植物功能群动态变化主要受温度以及溶解无机碳(DIC)、NO_3~-、PO_4~(3-)等环境因子的影响,红枫湖水库优势功能群丰度与NO_3~-显著正相关,而三岔河流域的3座梯级水库优势功能群丰度均与DIC和PO_4~(3-)显著正相关。     

筑坝对河流水化学和流域风化速率估算的影响——以乌江支流三岔河、猫跳河为例

利用水化学可以估算所在流域的化学风化速率,但筑坝对此的影响目前还不清楚。本研究以西南喀斯特三岔河和猫跳河河流-水库体系为研究对象,季节性调查了其水化学情况,并对其所在流域的岩石风化速率进行了估算,以评估筑坝对此的影响。调查水体的Ca~(2+)、Mg~(2+)、HCO_3~-、SO_4~(2-)的平均浓度分别为1 397、429、2 359、832μmol/L,表明其水化学组成主要受碳酸盐岩风化控制;这四种离子之和(MTDS)在水库中相对稳定且具有明显的季节变化,但河流MTDS变化相对复杂且无明显规律,表明筑坝显著影响了原有河流的水化学。河流筑坝后水流变缓,水深增加,生物作用增强,导致MTDS在水库剖面出现化学分层,而水库底层泄水的发电方式使得大坝下游水化学继承了水库底层水的特征,由此利用坝前坝后水化学数据计算出的化学风化速率差异在20%左右。     

生物流化床的动力学研究进展

生物流化床在污水处理中较传统的处理方法有明显的优势,目前研究的方向主要有特定污染物的处理、传质研究、流化床动力学研究和生物流化床的工业化应用。生物流化床动力学研究仍制约着其工业化应用。文章对生物流化床动力学研究中所需参数的测量技术及生物流化床中载体颗粒流动规律的研究状况进行了介绍,并简述了在生物流化床动力学研究基础上对流化床的改进研究。通过对生物流化床研究现状的分析,总结了生物流化床放大存在的问题,对生物流化床的工业应用进行了展望。     

衡阳松江工业园土壤重金属的污染研究

为了研究衡阳松江工业园土壤重金属的污染特征,采集了该园区及其周边土壤23个样品,测定了土壤中重金属Cu、Pb、Cd、Zn、As、Hg的含量,并采用地累积指数法和潜在生态危害指数法对土壤重金属污染程度进行了评价。结果表明:松江工业园土壤中Cu、Pb、Cd、Zn、As、Hg的平均含量分别为63.0 mg/kg、323 mg/kg、9.21mg/kg、373mg/kg、19.7mg/kg、0.287mg/kg,均高于全国土壤元素背景值和湖南省土壤元素背景值;Cd、Pb、Zn分别处于严重、中度、偏中度污染,土壤重金属污染程度的排序为Cd>Pb>Zn>Hg>Cu>As,表明衡阳松江工业园土壤重金属具有很强的潜在生态危害。