基于热湿交换理论的巷道风流温、湿度影响因素研究

为了研究巷道风流参数的影响因素、预测风流温湿度的变化规律,结合热湿交换理论,建立了风流与围岩壁面之间热湿交换的数学模型,以及贴体坐标系下围岩内部温度场的导热微分方程;利用数值方法,将围岩内部的导热问题与影响风流参数变化的热湿交换问题耦合起来,并以大柳塔煤矿52505综采工作面为例进行计算,得到了与实测参数较为一致的模拟结果,验证了该数值方法的有效性。研究结果表明:风流温度受原始岩温、入风流温度、局部热源强度等因素的影响,风流相对湿度与入风流温、湿度以及井下湿源的数量和强度有关;巷道壁温作为将围岩温度场与风流参数之间关联起来的主要因素,对模拟结果影响较大,其数值取决于壁面与风流之间热湿交换以及围岩原始岩温。     

顶板含水层防水试验的钻孔单位涌水量计算方法

为了实现利用井下放水试验获取顶板含水层的钻孔单位涌水量,采用抽水试验中的地下水动力学计算公式,结合观测孔的水位降深,给出了放水孔水位降深的计算方法;利用观测孔水位降深和观测孔与放水孔之间距离的对数曲线图,提出了放水孔水位降深的图解法;对于承压含水层,基于钻孔单位涌水量与含水层渗透系数之间的线性相关关系,可以通过含水层的渗透系数获取钻孔单位涌水量;通过实例分析,解析法和图解法计算得到的放水孔单位涌水量相近,结合现场放水试验情况,分析了放水孔单位涌水量的可靠性,并对3种方法的适用条件进行了讨论。研究结果表明:利用放水试验获取的放水孔单位涌水量符合实际情况,可以作为含水层富水性评价和矿井水文地质条件分析的依据。     

司钻法自动化压井系统试验研究

自动化压井是指计算机能够按照一定的控制原则独立完成压井的1种方法。为了验证自动化压井系统的可行性和平稳性,开展了多种不同程度的试验井气侵模拟,利用自动化压井系统进行司钻法自动化压井操作试验,成功实施了司钻法第1循环周压井。研究结果表明:自动化压井系统能够实时获取和分析溢流参数,迅速准确生成压井施工单,对节流控制箱实施远程控制并完成节流阀开度的调整;在不同气侵程度下,自动化压井系统能够按照压井设计曲线将立压稳定控制在目标值附近;在气侵气体向上运移和排出井口的过程中,井底压力波动远小于人工压井所产生的压力波动。该项研究基本验证了自动化压井系统在钻井井场应用的可行性。     

爆破荷载作用下隧道中隔岩稳定性研究

为研究爆破动力荷载作用下隧道中隔岩稳定性评价标准,以福州地铁2号线为工程背景,结合强度折减动力分析法和数值模拟,同时考虑中隔岩塑性区贯通、位移超过规范值、计算不收敛3种判据,综合对隧道中隔岩进行动力安全系数分析,研究隧道不同净距、不同开挖进尺后行洞隧道爆破开挖对隧道整体安全系数的影响。研究结果表明:中隔岩塑性区贯通时特征点位移和规范中位移限值较为接近,可共同作为评价中隔岩稳定性的最终评价标准;隧道净距越大、进尺越小,隧道整体安全系数越高;对围岩质量较差且净距小于1.6 m的双线隧道进行爆破开挖时,建议将爆破进尺控制在2 m以内。研究结果可为类似工程提供理论参考依据。     

丛枝菌根对盐胁迫的响应及其与宿主植物的互作

丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizae Fungi,AMF)作为陆地生态系统的组成部分之一,在促进宿主植物对土壤养分和水分的吸收、提高植物生物量生产、调节种群和群落的结构、维持生态系统的稳定性等方面发挥了重要作用。其中,盐渍化是自然生态系统中广泛存在的一种胁迫生境条件,全球盐渍化土地约占耕地总面积的10%,因而探讨AM菌根在此胁迫生境下对宿主植物生长的影响具有重要意义。从以下几个方面,围绕盐胁迫条件、AM菌根和宿主植物三者之间的关系对当前国际上相关领域的研究进展进行了综述:1)AM真菌对盐胁迫的响应,包括菌根共生体形成、菌根侵染率、AM真菌的分布、菌丝体生长发育、孢子的形成和分布等;2)盐胁迫条件下AM菌根对宿主植物的效应,包括AM菌根促进宿主植物对P、N等元素的吸收、降低植物体内Na 的含量、提高光合作用能力,进而提高植物的生物量和对植物的群落结构产生影响等;3)AM菌根提高宿主植物耐盐性的机理,分别从植物根系形态的改变、水分吸收能力的加强、细胞内营养物质的平衡,以及细胞生理代谢的调节等方面对AM菌根促进植物抗盐性的机理进行了剖析。     

超高浓度萘系磺酸染料中间体废液资源化

本文介绍了胺盐萃取回收率液中萘磺酸染料中间体的方法，回收率达９５％以上，回收浓缩液工艺套用，１０ｔ／ｄ废液量的资源化年净效益达５８０万元，投资费用两个月即可全部收回，采用Ｌａｎｇｍｕｉｒ等温方程描述体系中萃取剂用量，待萃物含量和萃取率的关系，使工艺参数的确立和工程设计完全处理指导之下。     

On the latent state estimation of nonlinear population dynamics using Bayesian and non-Bayesian state-space models

Nonlinear state-space models have been increasingly applied to study population dynamics and data assimilation in environmental sciences. State-space models can account for process error and measurement error simultaneously to correct for the bias in the estimates of system state and model parameters. However, few studies have compared the performance of different nonlinear state-space models for reconstructing the state of population dynamics from noisy time series. This study compared the performance of the extended Kalman filter (EKF), unscented Kalman filter (UKF) and Bayesian nonlinear state-space models (BNSSM) through simulations. Synthetic population time series were generated using the theta logistic model with known parameters, and normally distributed process and measurement errors were introduced using the Monte Carlo simulations. At higher levels of nonlinearity, the UKF and BNSSM had lower root mean square error (RMSE) than the EKF. The BNSSM performed reliably across all levels of nonlinearity, whereas increased levels of nonlinearity resulted in higher RMSE of the EKF. The Metropolis–Hastings algorithm within the Gibbs algorithm was used to fit the theta logistic model to synthetic time series to estimate model parameters. The estimated posterior distribution of the parameter θ indicated that the 95% credible intervals included the true values of θ (=0.5 and 1.5), but did not include 1.0 and 0.0. Future studies need to incorporate the adaptive Metropolis algorithm to estimate unknown model parameters for broad applications of Bayesian nonlinear state-space models in ecological studies.     

Concentrations of inorganic elements in bottled waters on the Swedish market

This study presents the concentrations of about 50 metals and ions in 33 different brands of bottled waters on the Swedish market. Ten of the brands showed calcium (Ca) concentrations ≤10 mg L⁻¹ and magnesium (Mg) levels <3 mg L⁻¹, implying very soft waters. Three of these waters had in addition low concentrations of sodium (Na; <7 mg L⁻¹), potassium (K; <3 mg L⁻¹) and bicarbonate (HCO₃ ≤31 mg L⁻¹). These brands were collected from barren districts. Nine of the brands were collected from limestone regions. They showed increased Ca-levels exceeding 50 mg L⁻¹ with a maximum of 289 mg L⁻¹. Corresponding Mg-levels were also raised in two brands exceeding 90 mg L⁻¹. Two soft and carbonated waters were supplemented with Na₂CO₃ and NaCl, resulting in high concentrations of Na (644 and 648 mg L⁻¹) and chloride (Cl; 204 and 219 mg L⁻¹). Such waters may make a substantial contribution to the daily intake of NaCl in high water consumers. The storage of carbonated drinking water in aluminum (Al) cans increased the Al-concentration to about 70 μg L⁻¹. Conclusion As there was a large variation in the material as regards concentrations of macro-elements such as Ca, Mg, Na, K and Cl. Supplementation with salts, e.g., Na₂CO₃, K₂ CO₃ and NaCl, can lead to increased concentrations of Na, K and Cl, as well as decreased ratios of Ca/Na and larger ratios of Na/K. Water with high concentrations of e.g., Ca and Mg, may make a substantial contribution to the daily intake of these elements in high water consumers. Al cans are less suited for storage of carbonated waters, as the lowered pH-values may dissolve Al. The levels of potentially toxic metals in the studied brands were generally low.     

遮阴和盐分对银叶树幼苗光合特性与叶绿素荧光参数的影响

通过比较不同光和盐水平下银叶树(Heritiera littoralis)幼苗的叶绿素含量、光合光响应参数及叶绿素荧光参数的差异,探讨了遮阴和施盐处理下银叶树幼苗的光合生理及适应能力。以银叶树盆栽幼苗为研究对象,以全光无盐为对照,设置遮阴(遮光率为80%)与2.5%盐水处理,经60 d的处理,测定其光合光响应参数、叶绿素荧光参数及叶绿素含量。结果表明,在正常环境下,银叶树光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)及Chla/b分别为1023、28.8μmol·m^?2·s^?1及3.65,属阳性树种。在无盐条件下,遮阴处理导致了叶片叶绿素含量、表观量子效率(AQY)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、PSII最大光化学效率(Fv/Fm)及PSⅡ有效光化学量子产量(Fv'/Fm')的升高,却降低了Chl a/b、最大净光合速率(P′max)、LSP、LCP、暗呼吸速率(Rd)、初始荧光(Fo)、PSⅡ实际光合效率(ΦPSⅡ)、表观光合量子传递效率(ETR)、光化学猝灭系数(qP)及非光化学淬灭系数(NPQ)。在全光照或80%的遮阴环境下,盐胁迫均使得叶片叶绿素含量、光合光响应参数(AQY、P′max、LSP)及叶绿素荧光参数(Fm、Fv/Fo)显著下降(P<0.05);而在全光环境下,盐胁迫同样显著降低了Fv/Fm、ΦPSⅡ、ETR(P<0.05),但在遮阴环境下,盐胁迫并没有显著降低叶片Fv/Fm、Fv′/Fm′、ΦPSⅡ及ETR(P>0.05)。盐分对叶片叶绿素含量、光合光响应参数(AQY、P′max及LSP)及叶绿素荧光参数(Fo、Fm、Fv、Fv/Fo、ΦPSⅡ、ETR及NPQ)的影响高于光照,光和盐对叶绿素含量、光合光响应参数(AQY、P′max及LSP)及叶绿素荧光参数的影响没有交互作用。研究表明,银叶树幼苗表现出较高的耐阴性及对弱光的利用能力;盐胁迫使银叶树幼苗发生了明显的光抑制,PSII的光化学活性降低,过剩光能对光系统的破坏的风险增加,光能转换效率与电子传递能力下降,光合作用效率大幅降低。     

松嫩平原西部不同土地覆被水盐动态对比研究

通过对6种土地覆被2003年6～10月水盐时空动态进行分析，对比不同土地覆被水盐动态变化差异，结果发现：采样期内，不同土地覆被(碱斑地除外)0-120cm剖面含水量均出现明显峰值，大豆地和羊草草地在7月底出现峰值，玉米地和向日葵地在8月初，退化草地则在8月底才达到，比羊草草地滞后了一个月。除羊草草地外，其他土地覆被剖面含水量变化呈W型，只是波动幅度各不相同。采样期内，羊草草地剖面含水量的相对变率最大，为74％，其他依次为退化草地、大豆地、向日葵地、玉米地，碱斑地最低，仅为6．4％。相对于农田土地覆被，在0～40cm，羊草草地、退化草地和碱斑地随盐渍化程度的加重，含盐量剖面变异逐渐减小，而农田的三种土地覆被之间变异比较接近。整个采样期，向日葵地储盐量随时间的变化呈下降趋势，其他土地覆被波动变化一致，都经历了下降-上升-下降过程，但波动幅度不同，且羊草草地在7月7日出现上升，其他4种土地覆被在9月8日开始出现滞后于含水量的变化。相对于采样初期，不同土地覆被含盐量的相对变率均为负值，农田的下降幅度大，草地次之，碱斑地最小。协方差分析表明：95％置信度下，土地覆被、土壤剖面和两者的交互作用对含盐量的影响差异显著。