济南市局地环流数值预报试验研究

利用多尺度气象耦合模式对济南市城市热岛和山谷风局地环流进行了数值预报试验,其预报和实测日均风速比值总体平均为1.18±0.39,风向差值总体平均为45±30°,温度差值总体平均为0.32±0.25(°C)。     

含瓦斯煤岩突出过程数值模拟

含瓦斯煤岩突出是煤炭开采过程中一种复杂的工程诱发灾害。根据煤岩体变形与瓦斯渗流的基本理论 ,考虑煤岩介质材料力学性质的非均匀性特点以及煤岩介质变形破裂过程中透气性的非线性变化特性 ,建立了含瓦斯煤岩突出过程固气耦合作用的RFPA2D Flow模型。利用该模型对石门掘进诱发的含瓦斯煤岩突出进行了初步的数值模拟 ,模拟结果再现了煤岩介质在瓦斯压力、地应力和煤岩力学性质等因素综合作用下由裂纹萌生、扩展、相互作用、贯通直至失稳抛出的突出全过程 ,揭示了采动影响下煤岩介质渐进破坏诱致突变的非线性本质 ,包括含瓦斯煤岩破裂过程中应力场的演化 ,为含瓦斯煤岩突出机理研究提供一套全新的数值试验分析工具。     

关于中国塔里木河流域若干问题的辨识

塔里木河流域的水量及水质变化 ,生态环境质量的优劣 ,生态需水量的估算、整治目标的确定等问题 ,一直是该流域资源环境和社会经济的核心问题。对其近 40年来水文观测资料的时间序列进行分析 ,三源流区的水资源量逐年递增 2× 1 0 7m3,但干流上游阿拉尔来水量每年递减 3× 1 0 7m3。水质的劣变特征亦较明显。通过构建生态脆弱性指数 ,定量评价流域生态环境质量表明 ,干流下游已属于生态环境严重受损区。用潜水蒸发和定额法的原理估算植被耗水 ,提出了维护干流区生态环境在不同目标年的生态需水量。认为应当在水资源承载力和环境容量的阈限内 ,合理确定科学的保护方案     

关中盆地地-气系统灾变的节律性及耦合关系

依据丰富而系统的历史资料，建立了关中盆地历史地震与旱涝灾害两个数据库，分析了近2000a来地-气系统环境灾变的节律性及耦合关系。结果发现：(1)地震活动具有一定的节律性，并先后经历了3个平静期和3个活跃期，平静期与活跃期呈交替出现，具有3～4个世纪的周期；(2)较为严重的干旱、洪涝灾害亦具有一定的周期性，先后经历了2个洪涝期和3个干旱期，其较长尺度的转换周期亦为3～4个世纪；(3)在世纪尺度上，地震活动与旱涝灾害具有某种耦合关系，表现为在地震活动的活跃期，旱涝灾害呈多发性，而在地震活动的平静期，旱涝灾害较为稀少；(4)以较大级别的地震群发为节点，地气系统环境灾变的耦合关系具有先旱→后震→再涝的演替特征。基于上述事实，提出了一个地-气系统环境灾变的概念模型，对地震与旱涝灾害的耦合关系给出了确定性解释。为关中盆地世纪尺度的环境灾变群发性预测提供了新的依据。     

寒区多孔介质中LNAPL迁移的多场耦合模拟

建立了包含水、气、NAPL、固(冰)四相的温度场、流场及化学场多场耦合模型,适用于定量模拟LNAPL泄漏过程中发生冻结后的迁移分布.通过与非冻条件下LNAPL迁移模型对比,模拟结果显示,冻结条件下因冰的形成LNAPL会发生与非冻条件下不同的迁移行为,冰的形成阻碍LNAPL下渗,并产生冻结势使LNAPL向地表方向迁移.相...     

基于固态碳源的自养-异养耦合生物脱氮工艺研究

采用基于固态碳源的厌氧氨氧化与反硝化耦合脱氮工艺处理高氮低碳的金属热处理废水。通过接种城市生活污水处理厂剩余污泥和厌氧氨氧化絮状污泥,研究了以固态碳源（3-羟基丁酸脂和3-羟基戊酸脂共聚物,PHBV）和沸石为组合填料的分区式耦合反应器的启动和运行特性。经过76 d的运行,耦合反应器的总氮去除速率达1.05 kg/（m³·d）,且具有良好的出水COD稳定性。废水经过反应器沸石区后,氨氮去除率达97%,亚硝态氮去除率达81%,而硝态氮去除率几乎为零;经过PHBV区后,硝态氮去除率达76%,亚硝态氮去除率达99%,氨氮去除率达97%。沸石区主要进行厌氧氨氧化反应,PHBV区主要进行反硝化反应,功能分区明确,耦合效果较好。     

大气土壤耦合的埋地燃气管道泄漏扩散数值分析

为了研究埋地燃气管道泄漏燃气在非稳态泄漏条件下的扩散行为,基于燃气管道非稳态泄漏大孔模型,应用CFD分别求解土壤和大气扩散方程,通过丙烷地面扩散通量耦合了土壤和大气环境,进行了泄漏扩散的数值模拟,所得模拟计算结果与地上泄漏扩散数值模拟结果进行了对比分析。研究结果表明:耦合模拟条件下,风速仍是影响丙烷扩散距离和高度的主要因素;温度和相对湿度对丙烷扩散有相对较小的影响;与埋地泄漏相比,不同条件下地上泄漏的扩散距离和扩散高度均有误差,水平扩散距离误差普遍较大,扩散高度个别情况下误差较大;地上泄漏条件下的模拟结果数值偏大,对事故的预测和评估准确性会产生显著影响。     

松散煤岩体钻封注耦合注浆锚固机理与试验研究

针对松散煤岩体巷道钻孔成孔困难、锚固力低的问题,提出了钻封注分次注浆时空耦合加固方法,实现了钻孔内“全长封孔+带压注浆”,分析了钻封注分次注浆加固技术原理,研发了自钻锚杆、封孔及加固注浆材料,其封孔材料具有膨胀性大、强度大和凝固时间快等特点,注浆加固材料具有速凝早强、流动性好、固结效果好及强度较高等优点。研究结果表明:全长封孔后带压注浆,浆液扩散半径大,钻封注锚杆锚固力相对于数脂锚固提高1倍以上,表明钻封注分次注浆加固技术具有较高的应用价值。     

乡镇居民点规模—功能系统耦合协调发展研究——以重庆市潼南区为例

借鉴耦合理论,建立了乡镇居民点规模-功能耦合系统,以潼南区为案例,采用熵权法、耦合协调度评价和空间集聚分析等方法,对2014年潼南区22个乡镇居民点规模-功能的耦合协调发展状态进行评价。研究发现,经济规模是乡镇居民点规模的主要决定因素。第三产业是影响居民点生产功能的主要因素,教育医疗则是影响生活功能的主要因素,建成区绿化面积是影响居民点生态功能的主要因素。潼南区乡镇居民点规模-功能耦合协调发展水平在空间上具有明显的单核结构特征,区域发展具有较大的不平衡性。大部分乡镇规模-功能耦合处于拮抗状态,规模滞后状态,规模、功能建设发展都处于低水平状态。应当积极培育县城以外的区域次级增长中心,以缩小区域发展的不平衡性。在村镇居民点的规划中,应重视居民点经济规模的地位与作用,以求更为合理的预测居民点规模,并规划建设居民点功能。     

安徽省经济发展与生态环境耦合协调评价与趋势预测

本文遵循客观、科学、综合原则,运用熵值赋权法,对经济与生态环境系统进行了评价;采用动态耦合模型及剪刀差分析方法对经济发展与生态环境系统耦合协调状况进行了考察;借助Excel 2003软件,通过作散点图,比较拟合优度分析方法,对两者的协调前景进行了预测。结果表明:①经济发展与生态环境系统综合指数分别由2005年的0.2934、0.4198跃升至2015年的0.6236、0.4198,经济发展系统升幅明显高于生态环境系统。②2005—2015年,经济发展与生态环境系统动态耦合度均值为-6.95°,整体处于由低级协调向协调演进状态,而两者间演化速度夹角由2005年的18.56°扩展至2015年的82.4°。③若按既有惯性发展模式,2020年经济发展与生态环境系统耦合度将达155.74°,预期处于极限发展状态。基于研究结果,本文提出了相应的应对策略,可为新常态下安徽省制定经济与生态文明融动发展政策提供决策参考。