饱和砂土不排水单调剪切特性试验研究——考虑剪切过程中变化的总主应力方向的影响

利用土工静力-动力液压三轴-扭转多功能剪切仪,针对相对密度Dr=30%的福建标准砂,进行了不排水条件下的单调剪切试验。在剪切过程中,控制平均固结应力和中主应力系数保持不变,而总主应力方向不固定。与剪切过程中总主应力方向固定不变条件下的单调剪切试验进行了对比分析。试验研究表明,当饱和砂土试样具有水平沉积面时,初始固结主应力方向与剪切方向的不同组合,导致单调剪切过程中总的主应力方向的不断变化,从而显著地影响着饱和砂土不排水单调剪切特性。总的主应力方向是影响饱和砂土不排水单调剪切特性的最根本原因。     

Nitrogen cycling of atmosphere-plant-soil system in the typical Calamagrostis angustifolia wetland in the Sanjiang Plain, Northeast China

The nitrogen (N) distribution and cycling of atmosphere-plant-soil system in the typical meadow Calamagrostis angustifolia wetland (TMCW) and marsh meadow Calamagrostis angustifolia wetland (MMCW) in the Sanjiang plain were studied by a compartment model. The results showed that the N wet deposition amount was 0.757 gN/(m2·a), and total inorganic N (TIN) was the main body (0.640 gN/(m2·a)). The ammonia volatilization amounts of TMCW and MMCW soils in growing season were 0.635 and 0.687 gN/m2, and the denitrification gaseous lost amounts were 0.617 and 0.405 gN/m2, respectively. In plant subsystem, the N was mainly stored in root and litter. Soil organic N was the main N storage of the two plant-soil systems and the proportions of it were 93.98% and 92.16%, respectively. The calculation results of N turnovers among compartments of TMCW and MMCW showed that the uptake amounts of root were 23.02 and 28.18 gN/(m2·a) and the values of aboveground were 11.31 and 6.08 gN/(m2·a), the re-translocation amounts from aboveground to root were 5.96 and 2.70 gN/(m2·a), the translocation amounts from aboveground living body to litter were 5.35 and 3.38 gN/(m2·a), the translocation amounts from litter to soil were larger than 1.55 and 3.01 gN/(m2·a), the translocation amounts from root to soil were 14.90 and 13.17 gN/(m2·a), and the soil (0-15cm) N net mineralization amounts were 1.94 and 0.55 gN/(m2·a), respectively. The study of N balance indicated that the two plant-soil systems might be situated in the status of lacking N, and the status might induce the degradation of C. angustifolia wetland.     

基于二次能源省际调配的中国分省CO2排放量计算

节能减排目标任务的制定需要依据科学合理的CO2排放量测算。现有的IPCC提供的CO2排放量计算方法仅考虑一次能源燃料所产生的CO2,未考虑到二次能源省际调配的情况,不能真实反映各省CO2排放情况。本研究提出了考虑二次能源省际调配情况下CO2排放量的计算方法,并以2009年的数据为例,对各省能源消费CO2排放量进行了计算。考虑二次能源省际调配后,传统的能源大省如内蒙古、山西的CO2排放总量下降,东部沿海省份的CO2排放总量上升。中西部地区的CO2排放强度仍显著高于东部地区。中西部地区存在能源利用效率低、能源加工技术设备落后的情况,导致了西部地区的CO2排放强度偏高。建议中央在实施西部大开发"十二五"规划时,应当加强对中西部地区能源加工行业的投资,改善能源加工技术,改良加工设备,提高能源加工效率,降低CO2排放强度。建议由能源调入省向能源调出省份实施补偿。该部分补偿资金用于调出省的能源产业升级改造,以顺利实现节能减排的目标。     

玄武湖挺水植物区与敞水区浮游甲壳动物昼夜水平迁移初探

浮游甲壳动物昼夜垂直迁移(DVM)是深水湖泊中的一种常见的现象,在浅水湖泊中,没有明显的下层滞水层为浮游甲壳动物提供避护所,浮游甲壳动物的垂直迁移活动不明显。但浅水湖泊挺水植物的存在为浮游甲壳动物提供了区别于敞水带的生境,结合理化、浮游植物和鱼的因素,对浅水湖泊玄武湖挺水植物区与敞水区浮游甲壳动物的昼夜水平迁移进行了研究。结果得出：浅水湖泊玄武湖中理化环境（如温度、溶解氧和pH)在荷花区、敞水区、荷花区与敞水区的交界区差异不大,对浮游甲壳动物的昼夜水平迁移不起主导作用。荷花区的浮游植物在质量和数量上低于敞水区,浮游甲壳动物在夜间捕食压力小的情况下会向敞水区移动。敞水区、交界区浮游甲壳动物在白天被捕食的风险要大于荷花区,因而白天时间浮游甲壳动物会迁移到荷花区聚集.     

花叶芦竹水平潜流人工湿地脱氮性能研究

采用花叶芦竹水平潜流人工湿地处理生活污水,对其脱氮性能进行研究。结果表明：在HRT＝5 d,对TOC,NH⁺₄-N,NO^-₂-N,NO^-₃-N和TN的去除效果分别达到92％、93％、84％、51％和88％,相应空白湿地的去除率分别为91％、85％、-232％、-203％和66％。大部分TOC在湿地的前端被去除。花叶芦竹可以直接吸收氮素,向湿地输送氧气,通过根系分泌物提供碳源。因此,花叶芦竹人工湿地具有很好的硝化反硝化能力,实现了良好的脱氮性能。     

苏州污水处理厂污泥干化工艺方案的比选

污泥处理及其处置所面临的重要问题之一,就是如何对城市污水处理厂产生的污泥进行有效减容,尽量降低对外部能源的需求。文中在掌握国内外污泥干化主要工艺技术的基础上,针对某城市污水处理厂的污泥干化工程,拟对采用燃煤烟气干燥、污泥消化一干化一体化、太阳能热泵干燥等三种不同污泥干化工艺进行物料、能量工艺核算。并在此基础上,计算初期投资与15年的运行费用总和。通过对燃料价格、环保和安全等影响因素的研究,分析比较了五种供热系统,以太阳能热泵供热系统为最优,值得大力推广和应用。     

结构分析中模拟与仿真技术研究

由于像洪水、水灾、地震这样一类自然灾害的原型重复试验几乎是不可能的,因此计算机仿真技术在这一领域的应用具有重要的意义。本文探索了土木工程中模拟与仿真的概念、特征及实现途径,阐述了关于仿真智能化、可视化的技术细节及仿真的基本思路;结合面向对象程序设计（OOP）概念,提出了结构分析程序设计的原则及标准。在此基础上,编写了基于Windows的结构有限元分析软件SmartSEA.     

水平管内不同煤质煤尘爆炸火焰传播特性实验研究

为研究水平管道空间不同煤质煤尘爆炸火焰传播特性,选取褐煤、长焰煤、不粘煤、气煤4种煤尘,对爆炸火焰焰峰特性、火焰加速传播特性、火焰传播距离与持续时间展开研究。研究结果表明:褐煤在500 ms内焰峰的形状由尖锐向平滑再向钝化不断演变,长焰煤与不粘煤在375 ms时焰峰前端出现明显焰体分离现象,分析认为这与管体冷壁效应、空间尺度效应及空间氧气消耗直接相关;气煤在375 ms时焰峰出现大面积火焰碎纹,说明气煤爆炸火焰猛烈传播的持续时间相对较短,整体爆炸强度相对较弱;褐煤与长焰煤爆炸火焰存在2次间断性加速,分析认为这与管体空间受限、常温管壁散热、局部助燃氧气瞬间不足等因素有关;褐煤在爆炸后400～600 ms内火焰2次加速完全,火焰传播距离达740 mm,明显大于长焰煤、不粘煤与气煤,说明低变质褐煤爆炸火焰持续时间更长,火焰传播距离更远且传播更剧烈;虽然气煤火焰最远传播距离比长焰煤大30 mm,但由于气煤火焰在375 ms左右出现大片火焰碎纹,因此气煤整体的爆炸强度小于长焰煤。     

地面浓度反推法计算石化企业无组织排放源强

对某石化企业储罐区和原油脱酸装置区的无组织排放非甲烷总烃进行监测,对监测数据进行Pearson相关分析,运用地面浓度反推法计算源强。实验结果表明：原油脱酸装置区各采样线浓度间的相关性好,反推出的源强较为准确,50,100,150 m采样线的反推源强非常接近,分别为21.68,21.60,19.76 t/a;而储罐区监测浓度的相关性不佳,该区域的非甲烷总烃无组织排放源可能不单一,不适用地面浓度反推法计算其源强。     

植物对潜流人工湿地净化微污染水效果的影响研究

以4种湿地植物为实验对象,在野外构建中试潜流人工湿地,研究了不同植物及植物连根收割对湿地运行效果的影响。结果显示,植物明显提升了湿地的去污效果;其中美人蕉湿地的TP和NH4+-N去除率最高,达到55.6%和78%;空心菜湿地的TN去除率最高,达到80.5%;芦竹湿地的COD去除率最高,为26.6%;植物连根收割后,湿地运行效果下降;其中TN去除率降至空白水平之下,而其他污染指标下降至略高于空白的水平。