线源扩散的快速模拟

提出了一种计算风向与线源成任意角时任意长地面线源大气扩散的简化模式。通过与数值积分方法计算结果的比较表明,模式的最大相对误差在风向与线源平行时最大,但不超过18％。随风向与线源夹角的增大,相对误差迅速减小,当夹角大于5°时,已小于2％。为城镇公路网大气扩散的快速、准确模拟提供了新手段。     

不同温度水化硅酸钙力学性能的分子动力学模拟∗

为研究水泥材料中的主要组成成分—水化硅酸钙,采用基于 Tobermorite 模型的建模方法,构造了钙硅比为 1.67、密度为 2.4 g/cm3 的水化硅酸钙(C-S-H)分子模型,使用分子动力学模拟方法获得水化硅酸钙在不同温度下的拉伸和压缩的力学性能。重点比较分析 C-S-H 在不同温度下的拉伸和压缩应力—应变曲线、峰值应力、杨氏模量。 结果表明：随着温度的升高,C-S-H 拉伸和压缩时的峰值应力以及杨氏模量都显著下降;C-S-H 压缩时的峰值应力明显大于拉伸时的峰值应力;随着温度的升高,水化硅酸钙 Z 方向的拉伸破环形式由塑性破坏转变为脆性破坏。     

基于ERT技术的微生物矿化固砂过程监测研究∗

微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术在土体改良方面具有良好的应用前景,同时兼顾了生态环境效益。为了对MICP固砂过程进行实时监测,提出将高密度电阻率层析成像技术(ERT)与MICP相结合的方法,通过开展相应的室内试验,验证方法的可行性。试验过程中,将石英砂填入高度60 mm、直径176 mm的圆柱模具,并在四周设计了16个电极,采用喷洒工艺在砂土表面限定区域进行了三轮MICP处理,利用自主研发的ERT系统对不同处理阶段的试样进行了电阻率测试,对比分析了MICP处理过程中试样内部电性参数的空间变化规律。结果表明:(1)MICP处理过程中,处理区域呈现低电阻率特征,低电阻区的范围与电阻率大小主要与菌液和胶结液在砂土介质中的入渗扩散过程有关。(2)对MICP固化砂样进行洗盐风干后,之前处理区域由低电阻区转变为高电阻区,主要是因为微生物诱导生成的碳酸钙胶结作用导致砂土介质的密实度增大。(3)利用ERT技术可以有效追踪MICP处理过程中砂土内部电阻异常区的形成与扩展,并与MICP固砂过程与固化效果建立联系,说明采用ERT技术监测MICP固砂过程具有可行性,为研究MICP固砂机制和评价固化效果提供了新的技术思路。     

四川甘洛自勒沟泥石流运动特征及预测防治效果研究∗

甘洛县位于四川省西南部,所处区域高山峡谷地貌特征显著,地质构造运动强烈且为强震影响区,泥石流灾害频发。甘洛县自勒沟分别于 1987 年和 2019 年发生两次特大泥石流,大量泥石流堆积物顺沟而下,堵塞 245 国道和尼日河,并对沟口凉红水电站及尼日河河岸成昆铁路造成严重威胁。对此,基于现场调查资料和无人机航拍数据,利用 Massflow 数值模拟方法,对该沟泥石流运动特征进行分析以及治理措施防治效果进行预测。结果表明：若沟内现有物源再次爆发泥石流,最大泥深将达到 11.9 m,流速达到 11.7 m/s,流动强度达到 123.37 m² /s,堆积物一次冲出量为 11.18×10⁴ m³ ,堆积扇面积为 6.925×10⁴ m² 。根据预测结果,采用合理的工程措施进行治理后,最大泥深下降为 8.5 m,流速下降为 9.1 m/s,而流动强度可下降 52.7%,为 58.32 m² /s,堆积扇面积和一次冲出量分别为 1.406×10⁴ m² 和 2.75×10⁴ m³ ,分别下降 80% 和 75%。这表明,采用固源为主,拦挡、排导为辅的措施对自勒沟泥石流灾害进行治理,可取得较好治理效果,对保护沟口建筑及成昆铁路安全运营有重要意义。     

Comparative study of calcium alginate,ball-milled biochar,and their composites on aqueous methylene blue adsorption

Environmental Science and Pollution Research - In this work, a novel composite, ball-milled biochar (BMB) encapsulated in calcium-alginate (CA) beads (CA-BMB), was synthesized as an alternative...     

Occurrence,fate, and transport of potentially toxic metals (PTMs) in an alkaline rhizosphere soil-plant (Maize,Zea mays L.) system: the role of Bacillus subtilis

Environmental Science and Pollution Research - Utilization of microbes is one of the most promising methods to remediate potentially toxic metals (PTMs) from soil. In this study, a systematic...     

京津冀电力结构调整大气污染物及CO2减排效应研究

基于2014年京津冀地区电力统计数据,引入多情景分析方法设定了不同的燃煤发电、燃气发电和可再生能源装机比例情景,测算了相应情景下的SO_2、NO_x和CO_2排放量,分析了该地区电力行业装机比例与大气污染物和温室气体减排潜力的关系。结果表明,在发电总装机容量一定的情况下,对燃煤发电和燃气发电来说,随其装机比例增加,SO_2、NO_x和CO_2排放量呈现逐渐增加的趋势。但相对于燃煤发电机组,燃气发电机组在一定程度上减少了SO_2、NO_x和CO_2的排放量,减排效果显著。对可再生能源发电来说,随其装机比例增加,SO_2、NO_x和CO_2的排放量呈现逐渐下降的趋势。     

Study of chest injuries to 3-year-old child occupants seated in impact shield and 5-point harness CRSs

Objective: The objective of this study was to investigate whether the 5-point harness or the impact shield child restraint system (CRS) or both have the potential to cause chest injuries to children. This is determined by examining whether the loading to the chest reaches the internal organ injury threshold for children.

Method: The chest injury risk to a child occupant in a CRS was investigated using Q3 dummy tests, finite element (FE) simulations (Q3 dummy and human models), and animal tests. The investigation was done for 2 types of CRSs (i.e., the impact shield CRS and 5-point harness CRS) based on the UN R44 dynamic test specifications.

Results: The tests using a Q3 dummy indicated that although the chest deflection of the dummy in the impact shield CRS was large, it was less than the injury threshold (40 mm). Computational biomechanics simulations (using finite element FE analysis) showed that the Q3 dummy's chest is loaded by the shield and deforms substantially under this load. To clarify whether chest injuries due to chest compression can occur with an impact shield or with the 5-point harness CRS, 7 experiments were performed using Tibetan miniature pigs with weights ranging from 9.7 to 13 kg. Severe chest and abdominal injuries (lung contusion, coronary artery laceration, liver laceration) were found in the tests using the impact shield CRS. No chest injuries were present when using the 5-point harness CRS.

Conclusion: When using the impact shield CRS, the chest deformed substantially in dummy tests and FE simulations, and chest and abdominal injuries were observed in pig tests. It is possible that these chest injuries could also occur to child occupants sitting in the impact shield CRS.     

高层建筑电梯楼梯协同人员疏散的优化模式研究

高层建筑利用电梯楼梯协同疏散有利于提高人员疏散效率。通过数学建模研究了多种因素影响下的协同人员疏散优化模式,结果表明:当电梯仅在某直达层停靠,电梯停靠层及以上楼层采用电梯疏散而以下楼层采用楼梯疏散时,存在最优的电梯停靠层;在每层疏散人数均匀分布的条件下,该最优层数不受疏散人数影响,随建筑高度增加呈线性增长,随电梯最大承载量增加呈阶梯式下降,随电梯平均运行速度增加呈阶梯式下降。     

升金湖湿地时空演变对越冬鹤类种群动态的影响

升金湖湿地是我国主要的鹤类越冬栖息地之一。研究升金湖湿地时空变化对越冬鹤类种群动态的影响在湿地生态环境改善、鹤类种群恢复等方面具有重要参考价值。对1986～2015年升金湖湿地白头鹤（Grus monacha）、白鹤（Grus leucogeranus）、灰鹤（Grus grus）及白枕鹤（Grus vipio）种群数量的变化趋势分别进行了曲线拟合;结合升金湖湿地1986~2015年间8期遥感影像分析了研究区土地利用/覆盖的时空变化;并探讨了湿地时空变化与越冬鹤类种群数量变化之间的相关性。结果表明：1986~2015年间,研究区的景观格局发生了较大变化,草地、水田、滩涂及其他用地的面积总体呈增加态势,而林地、旱地、水域及芦苇沼泽地面积总体呈减少的态势;4种鹤类的数量总体呈下降趋势,曲线拟合中白鹤和白枕鹤种群数量变化的趋势方程拟合度较高;芦苇沼泽地及水域面积变化与越冬鹤类种群数量呈显著的正相关关系,而草地、滩涂及水田的面积与鹤类种群数量呈较强的负相关关系;其他景观面积变化间接对鹤类种群数量产生影响。 关键词： 时空变化;鹤类;遥感影像;土地利用/覆盖;升金湖