非金属管道微小泄漏动力学数值模拟和试验对比

为了探索非金属输送管道泄漏规律,从数值模拟和试验两个角度,对液体PE管道发生泄漏前后管道内流体与泄漏口的流动状态进行了对比分析,为判定管道泄漏提供了依据。运用FLUENT软件针对PE液体管道泄漏,在不同孔径、不同压力下,构建管道泄漏模型分别进行仿真,分析不同泄漏情景下压力梯度的分布规律。同时在近似相同条件下进行PE管道两点泄漏模拟试验。结果显示:数值模拟与试验结果基本一致,泄漏孔处压力、流速均与管内初始压力成正相关;初始压力和孔径的增大,会导致管内压力下降速度上升,但最终会趋于稳定值。     

生物滞留池对屋面径流基本污染物的控制

快速的城市化导致不透水性下垫面急剧增加,进而加剧了径流污染,尤其是屋面径流污染。生物滞留池作为低影响开发理念的核心措施之一,对径流的净化效果显著。以屋面径流为控制对象,设计了3个生物滞留池用于探究不同土壤层厚度和不同进水方式对生物滞留池出水的影响。结果表明,实验收集的屋面径流污染严重,COD和TN为《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)劣Ⅴ类。经生物滞留池处理后发现,3个生物滞留池对悬浮物(SS)的去除效果较好,去除率为92.2%～98.7%,装填20cm土壤的表层进水生物滞留池较装填15cm土壤的生物滞留池出水污染物浓度低。装填20cm土壤的表层进水和侧向进水的生物滞留池对COD、TN和TP的去除能力总体相当,表层进水和侧向进水的生物滞留池对COD的去除率分别为91.7%、90.4%,对TN的去除率分别为93.8%、86.5%,对TP的去除率分别为70.1%和72.7%。     

长江经济带战略性新兴产业创新能力时空演化及空间溢出效应

基于产业创新指数,运用空间计量模型对2001～2016年长江经带战略性新兴产业创新能力发展水平时空演化格局及溢出效应深入分析。研究发现:(1)长江经济带战略性新兴产业创新能力总体增幅迅猛,但空间差异总体呈扩大态势。创新能力空间非均衡性特征显著,"东强西弱"地带性格局稳固;(2)长江经济带战略性新兴产业创新能力存在显著的空间正相关,长三角地区形成稳定的热点区,冷点区域增加,环城市群地带形成稳定的冷点区;(3)战略性新兴产业各细分产业创新能力发展状态不一,高端装备制造产业、新材料产业、新能源汽车产业呈多核心轴带模式演化,新一代信息技术产业呈单中心极化模式演化,节能环保产业、生物产业、新能源产业呈多核心组团模式演化;(4)战略性新兴产业创新能力存在空间溢出效应,除人力资源外,经济发展水平、产业结构、政府政策、对外联系水平、创新环境产生明显正向效应。     

结构抗火混合试验方法的研究进展∗

基于构件标准试验的抗火试验方法很难考虑非受火构件对受火构件的约束效应,也难以反映受火构件对整体结构抗火性能的影响,而正在兴起的抗火混合试验方法是解决上述问题的一条重要途径。本文首先简述传统结构抗火试验方法及其面临的问题,进一步阐述了抗震混合试验与抗火混合试验的关系,然后从试验流程原理、典型试验装置及对应力学边界条件、试验子结构选取与数据交换、不同试验方法的结果对比等方面较为系统地介绍了第一代抗火混合试验,并简要介绍了正在进行中的第二代抗火混合试验系统及其特点,最后总结了抗火混合试验中有待进一步深入研究的几个关键科学问题。     

江苏省2014-2016年臭氧污染区域特征分析

分析2014—2016年江苏省O₃污染状况,以及苏北、苏中和苏南3个典型区域O₃年度、季度、日变化和频度占比等分布特征。结果表明,江苏省的O₃空间分布呈现北低南高,2014—2016年的O₃超标占比由18.4%上升至34.9%;2016年苏北、苏中和苏南地区O₃-8h第90百分位数与2014年相比,上升2.7%,21.8%和3.3%;3个区域夏季O₃-8h均值最高,春、秋2季次之,冬季最低;O₃-1h日变化呈单峰状态,最低值出现在06:00—07:00,最高值出现在15:00—16:00;2016年3个地区的O₃频度占比均呈正态分布,主要集中在40~80 μg/m³,所占比例均>15%;苏中和苏南区域2016和2014年相比O₃频率占比的变化幅度较大,苏北地区变化幅度不大。指出,江苏省的O₃污染程度在逐年提高,污染范围从苏南逐渐往中部和北部城市扩大。     

流域绿水管理博弈建模及应用分析

绿水资源表示水循环通过降水渗透入土壤非饱和层并由植物蒸腾或土壤蒸发返回大气层的水汽,是农业作物生产的重要基础,但是通常被传统流域水资源管理所忽视。基于流域水量平衡和蓝水绿水综合思维,将绿水资源纳入流域水资源管理体系。在绿水信贷理念和博弈建模分析框架下,结合SWAT分布式水文模型、多目标优化及情景比较分析,利用绿水管理措施合理优化配置流域蓝水绿水资源,采用绿水生态补偿协调处理上下游利益冲突的博弈问题,探索性地提出了流域绿水管理博弈框架。该框架通过博弈建模可以识别分析流域绿水管理问题的博弈空间、博弈结构和纳什均衡等博弈特征;通过合作博弈约束条件改进的多目标优化,可以计算流域绿水管理情景的绿水补偿标准和帕累托最优收益。将建立的绿水管理博弈框架应用于涟水流域实例研究,NSE、R2、PBIAS、p-factor与r-factor等模拟效果评价和不确定性分析结果表明,涟水流域SWAT分布式水文模型的蓝水绿水模拟均达到可信程度。上下游收益变化、绿水补偿标准与帕累托最优解集等博弈分析结果显示,涟水流域整体社会经济与生态环境收益明显改善,其帕累托最优收益平均增长2.72亿元/a,年均绿水补偿标准折合1.94、1 253.7元/hm²。实例分析表明提出的绿水管理博弈框架在涟水流域具有较好的适用性和可行性。因此,该方法可以为流域蓝水绿水管理试点研究及其绿水补偿标准核定提供相关理论依据和技术参考,具有一定程度的的应用价值和现实意义。     

湖南省四水流域水沙周期特征及其影响因素分析

采用复小波变换和M K非参数检验的方法分析了湖南省四水流域主要控制站1951~2011年径流量与输沙量周期规律和突变特征。结果表明：(1)湖南四水径流量存在多个波动增加和波动减少的波动变化现象,但无显著变化趋势;而输沙量虽然有一定的波动,但总体上呈波动减少变化态势,而且下降趋势较显著;(2)湘潭站、桃江站和桃源站径流量和输沙量存在20~25 a的第一主周期,而石门站径流量和输沙量的第一主周期不具有一致性,径流量主周期为2 a,输沙量主周期为13 a,但其径流量和输沙量第二、三主周期变化规律相吻合,均为3~5 a的周期;(3)大量的水利工程建设是导致输沙量减少的主要原因,径流量的变化与降水的变化规律较为一致     

基于ARIMA和BP神经网络组合模型的我国碳排放强度预测

预测我国碳排放强度的长期变动趋势, 对国家进行宏观经济管理和节能减排工作具有重要的参考价值。运用深入分析自回归移动平均模型和神经网络的特性,并在此基础上建立ARIMA模型和BP神经网络组合模型,将碳排放强度的时间序列的数据结构分解为线性和非线性残差部分,对我国碳排放强度的变化趋势进行了综合分析与预测。结果显示:今后10 a我国碳排放强度总体是逐步下降的,但到2020年我国碳排放强度仅比2005年下降34%,比我国政府提出碳排放强度下降40%~45%的目标还有一定的差距。因此,要在2020年实现我国碳排放强度目标,必须要调整宏观经济政策,采取各种政策措施以实现目标     

中国能源强度变动的就业效应研究

能源强度反映了能源的利用效率,并且可以体现出一个国家及地区的经济发展水平、产业结构和技术进步的综合作用。本文在1995-2009年各省份数据的基础上,利用面板VAR模型脉冲响应函数和面板协整模型分析中国区域能源强度与就业之间的动态作用及其长期均衡关系。结果显示,能源强度与就业之间存在着长期均衡关系;能源强度对就业总量和就业变动率有着负向的冲击,能源强度的降低可以有效拉动中国就业的提高。各个省份之间的能源强度对于中国就业的影响存在显著的差异;影响作用由西向东呈现出梯度递增的趋势。因此,建议通过扩大经济增长的规模降低能源强度,提高就业水平;东部地区应侧重于提高能源利用效率及发展第三产业来增加就业,而中西部地区可以适度降低能源的消费总量,并不会对就业产生较大的冲击;另外,在政策制定和实施过程中,需要注意政策的时滞效应,通过优化工业布局,加强区域间的合作,实现能源强度变动与就业增加的良性互动。     

架空输电线路自主巡检机器人规划设计

针对架空输电线路巡检中,杆塔、导(地)线上存在诸多障碍物(防震锤、压接管、耐张线夹、悬垂线夹等)及其相对位置和形态不固定的特点,设计了1种能够自主行进、跨越障碍物的巡检机器人。通过本体控制系统规划、传感器识别系统和补给电源设计等关键技术的应用,使巡检机器人上线自主行进过程试验取得初步成功。结果表明:自主行进过程中机器人与地面基站之间数据通信流畅,传感器探测回传图像清晰,从而验证了巡检机器人机构部件及控制系统的有效性。