汉江流域1960~2014年降雨极值时空变化特征

深入研究降雨极值的时空变化规律和特点,有助于提高应对极端灾害的能力。通过构建PDS/GP模型,并引入降雨极值变化指标,结合统计检验分析汉江流域15个气象站点1960~2014年春、夏、秋季以及全年月降雨超定量系列的年际变化特征;利用复杂网络理论的聚类系数和节点度,结合各站点在典型年份春、夏和秋季的降雨极值变化指标,分析月降雨极值的空间分布特征。分析结果表明：从时间上看,汉江流域月降雨极值年际变化的季节性差异较大,近55 a没有明显的一致性变化趋势。受季风气候影响,夏季的月降雨极值年际变化与春、秋季相反,而秋季的变异指标年际波动最大。从空间上看,受季风气候、下垫面条件和人类活动等多种因素的综合作用,中下游月降雨极值变化的差异性要高于上游。随着相关阈值的增大,流域站网总体关联度有所降低。相同阈值下的结果表明空间上相邻的站点其关联性差异较大,部分相距较远的站点具有更大的关联性,分析结果可为降雨极值的空间插值提供参考。     

中国粮食产量变化的驱动效应及其空间分异研究

粮食安全是一个国家和地区经济和社会稳定发展的基础,而粮食产量则是衡量粮食安全的最为重要指标,研究粮食产量变化的驱动效应对于实现其持续稳定增长具有重要意义。综合考虑种植业结构、农林牧渔业结构、农业生产经济收益、农业劳动力等各因素对粮食产量的影响,从农业经济学的视角出发,构建了粮食产量分解的理论框架。基于这一框架,将粮食产量变化分解为种植经济的粮食安全效应、农业结构调整效应、农业劳动力农业经济收益效应、农业劳动力当量效应等4种。采用对数平均迪氏分解模型(LMDI)和粮食生产的空间转移系数,揭示了4种效应对1978—2014年中国粮食产量的时序变化以及2000—2013年全国31省(市、区)粮食产量的空间变化的影响程度。研究结果表明:无论从时间还是空间变化方面,农业劳动力农业经济收益效应都是驱动粮食增产的首要因素,种植经济的粮食安全效应则是抑制粮食增产的首要因素。在政府主导模式下,农业结构调整对粮食增产的负面影响较小,而在农户主导模式下,农业结构调整对粮食产量的负面影响明显增强,这一结果在粮食主产区表现尤为明显。1978—2014年,中国劳动力当量效应对粮食产量变化由正向驱动作用不断向负向抑制作用转变,且其对粮食增产的抑制作用不断增强,这一现象在粮食主产区表现也尤为突出。因此,为促进中国粮食产量持续增长,尤其需要发挥政府在粮食主产区农业结构调整中的主导作用,在确保农民生产粮食基本收益的基础上,加快延伸粮食生产产业链,进一步增加农民收入来源,促进劳动力资源在城乡之间的有效配置。     

膜接触器分离混合气中二氧化碳的研究

研究了聚丙烯纤维微孔膜(HFPPM)膜接触器分离CO₂/N₂混合气中CO₂技术,考察了吸收剂的种类、HFPPM的透气率和流程等因素对CO₂分离效率的影响.结果表明,液相中传质在分离过程中占主导作用;3种吸收剂的性能依次为单乙醇胺(MEA)＞NaOH＞二乙醇胺(DEA)以浓度2.5 mol·L^-1、流速40～160 L·h^-1的MEA水溶液处理浓度20%、流速0.5～1.0 m³·h^-1的CO₂/N₂混合气时,CO₂的脱除率为95%～99.5%,CO₂的传质系数为4.5～6.8×10^-4m·s^-1;透气率大的膜组件传质系数大,腔流程中CO₂的脱除率比壳流程高30%以上.     

决策偏好对水环境污染物总量分配的影响

总量分配是制订污染物总量控制方案的基础,在总量分配方法中合理性指数法是由各因素组成的多目标分配方法,是一种新方法、新思路.由于各因素之间对应的权重系数通常采用专家打分方法确定,因此,分析主观性对总量分配结果的影响具有十分重要的意义.论文共选取30名不同领域的人员,并进行分组,分别对权重因子进行打分,分析不同类型的人员权重分布的特点及其对污染物总量分配结果的影响.研究结果表明:不同人员的权重因子对污染物总量分配具有一定的影响,对最后的决策结果产生一定的不确定性.从分配总量结果来看,TN、TP平均值分别为1.64万t·a-1、0.12万t·a-1,标准差分别为0.16万t·a-1、0.014万t·a-1,变差系数分别为0.09、0.12;从分组结果来看,管理人员一致性较好,研究人员一致性较差.总体而言,综合考虑不同领域专家的意见是保持总量分配方案的合理性和一致性的有效途径.     

重复再生混凝土性能和环境影响研究

基于生命周期评价方法,考虑混凝土重复再生利用的环境影响分配,对重复再生混凝土的性能和环境影响进行研究,并基于功效系数法优化出混凝土最佳重复再生次数.研究结果表明,再生混凝土的坍落度,强度和电通量随着重复再生循环次数的增加而下降,经3次重复再生后,混凝土28d立方体抗压强度为33.3MPa,满足设计要求,而坍落度和电通量与普通混凝土相比,分别减小和增大了38.9%和85.7%;混凝土材料的生态效率随着混凝土重复再生次数的增加而提高,混凝土材料的GWP、CED和CMR的值均随着混凝土重复再生次数的增加而降低,降低幅度从高到低依次为：CMR > GWP > CED;综合考虑混凝土的坍落度,混凝土抗压强度、电通量、GWP、CED和CMR等6个指标,4种混凝土配合比情景中,混凝土总功效系数从高到低依次为：一次再生混凝土 > 二次再生混凝土 > 三次再生混凝土 > 普通混凝土.     

吸附剂浓度对Zn(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在高岭土上吸附的影响

研究了吸附剂浓度(Cs)对Zn(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在高岭土上吸附的影响。结果表明,随Cs增大,吸附等温线下降,呈现出明显的吸附剂浓度效应(Cs-effect)。采用经典Langmuir和Freundlich吸附等温式对吸附数据进行拟合表明,在给定Cs下,Zn(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)的吸附等温线分别符合Langmuir和Freundlich等温式;但这2个等温式不能描述或预测Cseffect,模型参数与Cs有关,与模型理论预测相悖。为解释和描述固/液界面吸附中的Cs-effect,我们近期提出了表面组分活度(SCA)模型,并推导出了Langmuir-SCA和Freundlich-SCA等温式。采用SCA模型等温式对吸附数据进行拟合表明,Langmuir-SCA和Freundlich-SCA等温式可分别准确地描述Zn(Ⅱ)和Cd(Ⅱ)在高岭土上吸附的Cs-effect结果,证明SCA模型是合理的。     

基于分形理论的中国原油管道网络结构研究

为深入分析全国及各区域原油管网的结构与布局,揭示其空间结构特征,论文运用分形理论的三种维数:加权长度-半径维数、分枝-半径维数和关联维数,分别从密度、连通性及通达性研究了全国及各区域原油管网。研究结果表明:全国原油管网的密度和连通性均存在明显的东西分异特征,密度自东向西呈"线状-散点"的下降形态,连通性自东向西呈"散点-线状"的升高形态,而通达性则普遍较低;对各区域来说,东北、华北和华东等东部管网除连通性较低外,其他分形指标相对较高;西北管网的密度、通达性均不如东部,而且其新疆管网的连通性数值超过2,是不正常的连通结构;华南管网的多数分形指标均低于其他地区,其管网结构雏形尚未形成。     

水平风振对门式刚架轻钢厂房的影响

门式刚架轻型钢结构是单层工业厂房中应用最广泛的一种结构形式,因其用钢量少,结构自重轻,施工速度快,综合效益高,近年来得到迅速发展,同时其安全性和可依赖性在近年自然灾害频发的情况下也备受关注。由于门式刚架轻型钢结构厂房的梁柱截面尺寸小,屋面轻,结构刚度小,自振周期长,对风荷载作用敏感,水平风振的影响显著。本文针对某一工程实例,建立变截面门式刚架轻钢厂房结构的模型,并对其进行了水平风振数值模拟分析,计算结果与按基本风压作用下的内力和变形进行比较。算例结果表明,水平风振对门式刚架轻钢厂房结构的影响较大,在设计中应予以考虑。     

一种BOTDR光纤温度传感器试验研究

BOTDR适于大尺度分布式健康监测,但对于结构点位的监测效果却不是很理想。本文研发一种基于布里渊光时域散射原理的光纤温度传感器,本传感器由裸光纤封装而成适用于结构点位监测。实验分析了BOTDR各项性能指标相同的条件下封装长度不同时对温度的灵敏度以及可重复性的影响。确定了当BOTDR所设参数一定时光纤温度测量段长度选择。验证了BOTDR温度传感器器检测结构局部点位温度的可行性,实验表明光纤温度传感器线性度和实验的重复性都很好。     

低矮建筑间的气动干扰因子效应风洞试验研究

低矮建筑通常都是成群出现的,周边建筑对被包围建筑的风荷载存在干扰效应,但多数国家荷载规范中都没有关于低矮建筑间气动干扰效应的研究.通过刚性模型表面测压风洞试验对被同类周边建筑所包围的平屋面低矮建筑表面风压系数进行了测量,分析了不同周边建筑的建筑面积密度和相对高度下被包围建筑平屋面上的最大局部负风压系数及最大升力系数的干扰因子.