冬季水库水源中MIB和土嗅素的产生与降解机理

2-甲基异冰片(MIB) 和土嗅素(geosmin)由放线菌,真菌和蓝绿藻代谢产生,这两种物质是目前造成饮用水具有霉味和土味的主要原因.以包头市画匠水库为研究对象,运用推流式反应器基本模型和OriginPro 9.0线性拟合法,分析冬季水源水库水中MIB和土嗅素净产率与损失率;运用双膜理论计算嗅味物质挥发速率常数.结果表明,冬季画匠水库0.55m冰层下,透射光照强度(Surface PAR)为70 ~ 636W/m2,平均光照强度为114.8W/m2,存在合适藻类代谢产生异味物质的光照条件.封冻前后,水库水中MIB和土嗅素浓度逐渐增高,并以60~102ng/L的较高浓度水平维持到来年解冻,此后二者浓度逐渐降低到较低水平,呈规律性变化.曲线拟合结果显示,冬季画匠水库水中MIB/土嗅素的产生与减少均符合准一级反应动力学模型(R2为0.941~0.989).由于低温与冰层阻碍等原因,影响水库中MIB/土嗅素的损失主要因素是出流携带;冰层融化后,挥发和出流携带是MIB/土嗅素减少的主要原因.MIB和土嗅素冬季产生速率常数为4.119, 2.146ng/(L×d),水流携带损失速率常数为0.032d-1.冰层融化后,MIB产生速率为1.012ng/(L×d),损失速率为0.072d-1,藻细胞产率4.57×10-8ng/(L×d×cell);土嗅素产生速率常数为1.638ng/(L×d),损失速率为0.083d-1,藻细胞产率5.46×10-8ng/(L×d×cell).     

尾矿库初期坝稳定性的合成孔径雷达干涉变形检测与流固耦合数值模拟分析

某尾矿库初期坝采用分段施工,可能产生不均匀沉降,影响坝体的稳定性。采用孔径雷达干涉技术对尾矿库初期坝进行了短期变形速率观测,得出坝体右侧的后期填筑区域整体上与主体仍能够基本保持同步沉降。建立了三维流固耦合模型,分析了尾矿库初期坝的静力稳定性和渗流稳定性,结果表明:初期坝体的水平位移和竖向位移都在安全范围之内,考虑水和尾砂的共同作用,后期堆积坝堆积至1765m高程时,坝体顶部和后期回填区域,存在小量位移变形,静态稳定性安全系数达到2.25,初期坝能够保持稳定。     

FOA优化GRNN网络的尾矿库安全预测

从尾矿库安全管理实际出发,针对尾矿库安全预测影响因素多、波动性大和非线性的特点,提出了果蝇算法优化广义回归神经网络的尾矿库安全预测模型。通过利用果蝇优化算法的全局寻优特性对广义回归神经网络进行参数优化,同时采用相关分析方法选取尾矿库安全评价指标,实现尾矿库的安全评价预测。以辽宁本溪南芬尾矿库为研究实例进行预测仿真,实验结果表明:相较于GRNN网络模型和BP网络模型,采用果蝇算法优化的GRNN模型预测精度更高,适用性更强,在尾矿库安全预测方面具有很大的实际应用价值。     

三峡水库蓄水后小江水环境容量的变化

三峡水库蓄水后的高水位条件下,长江支流小江回水区的水文情势发生了变化,流速减缓,水域污染物本底浓度值因回水涌入而改变,水环境参数与天然状态有很大区别,对小江水域的水环境容量造成很大的影响.根据小江的水功能区划及水功能区水质目标,采用垂线平均的二维水流、水质数学模型,计算蓄水前后CODMn、TN和TP水环境容量的逐月值和年总量.结果表明:受污染物降解系数减小和蓄水后水质目标值减小的影响,与蓄水前的自然状态相比,蓄水后CODMn的水环境容量总量减少约24.15%,TP的水环境容量总量减少约82.72%,TN的水环境容量由蓄水前不受限制变为蓄水后受到限制.水环境容量的减少是三峡水库蓄水后小江水域富营养化现象增多的重要因素之一.      

新疆某石化污水库周边土壤对锶的吸附特征研究

以新疆某石化污水库周边土壤为例,采用静态吸附试验法研究土壤对Sr2+的吸附特征。通过单因素法研究初始pH值、反应温度、离子强度、时间、Sr2+初始质量浓度等因素对土壤吸附Sr2+的影响,并对吸附机理进行了初步探讨。结果表明,供试土壤对Sr2+有较强的吸附能力,溶液pH值对土壤吸附Sr2+的影响较显著。在3 h左右供试土壤对Sr2+的吸附量达到最大值,3 h后吸附量略有下降,并逐渐稳定。供试土壤对Sr2+的吸附量随溶液离子强度的增加而减小;但当离子浓度大于0.2 mol/L时,土壤对Sr2+的吸附量又呈增加趋势。试验数据拟合结果表明,供试土壤对Sr2+的吸附符合Henry和Fre-undlich方程;在吸附3 h内供试土壤对Sr2+吸附基本可以用一级动力学方程描述。     

长江流域大型水库富营养化特征及成因分析

在对长江流域27座大型水库营养状况调查评价的基础上,深入分析了大型水库富营养化的特征和成因。结果表明水库富营养化状况与水库类型、水库流域的位置和水库的功能存在着明显的关系,湖泊型水库富营养化程度高于河道型水库,以灌溉为主的水库富营养化程度高于以发电为主的水库;调查的14座河道型水库和13座湖泊型水库中,分别有21.4%的河道型水库和69.2%的湖泊型水库达到富营养化水平;以发电为主的水库30%已达到富营养标准,而以灌溉为主的水库中达到富营养的占53.8%。另外,水库的富营养化程度与水文情势的变化密切相关,通过水位或水滞留时间的调节,对营养物质、藻类组成和现存量进行调控,影响水库富营养化进程。最后,提出对水文情势的调控是控制水库富营养化的有效措施之一。     

瑞士大坝应急管理特点及其对中国的启示

中国水库大坝应急管理存在应急管理责任体系不清晰,应急预案操作性差,预警设施不完备等突出问题,严重影响大坝应急管理。从应急体制、硬件设施、应急机制、应急预案等方面对比中国和瑞士两国大坝应急管理做法,找到了可供中国借鉴的瑞士经验,认为应当明确政府和水库管理单位在大坝应急管理中的职责划分,简化预案表达方式,加强预案审查审批,完善预警设施,加强宣传演练。     

页岩气体积压裂过程中套管失效机理研究

为了研究体积压裂过程中套管失效问题,基于页岩气水平井X-1h钻完井资料,提出了微地震数据反演方法,并结 合岩石断裂力学和岩石损伤力学,建立了X-1h体积压裂地层-多簇射孔-套管有限元模型。有限元结果表明:体积压裂范 围内的地应力场发生明显变化,甚至出现“张应力”区和“零应力”区的应力反转现象,该特征将不同程度地使套管在 地层中出现“悬空”状态,导致套管沿其径向产生一定程度的挠度变形,沿轴向套管呈现“S”型变形。适当增加压裂 段与段之间的间距,缩短多簇射孔压裂段的有效长度,可以有效地降低或控制水平段套管的“S”型变形量。该研究方 法和研究成果为体积压裂技术的套管变形失效控制以及页岩气安全生产提供了理论依据。     

水库流域生态补偿标准测算体系研究——以大伙房水库流域为例

生态补偿标准的测算是建立生态补偿机制的核心问题,也是难点所在。研究在对现有生态补偿标准计算方法进行总结分析的基础上,分别从供给方和需求方的角度探索建立了水库流域生态补偿标准测算体系。该体系对基于水库上游水源涵养区生态系统服务功能、生态保护建设总成本和基于下游用水城市意愿支付价格的补偿标准进行了比较分析,最终选择一个既能使水消费者承受得起,又能使生态保护者体会到有所回报的补偿金数额作为上下游协商确定补偿标准的依据。此体系较为全面地对补偿标准进行了测算,使得补偿标准更为公平、合理,进一步完善了水库流域生态补偿标准测算方法。并以大伙房水库流域为例,对其补偿标准进行测算,得出基于研究区生态系统服务功能的补偿标准为64661.3万元,基于研究区生态保护建设总成本的补偿标准为9221.4万元,基于下游用水城市意愿支付价格的补偿标准分别为8637.6万元、12956.4万元,最终认为10000万元是令补偿双方都比较容易接受的一个价格,可作为确定补偿标准的依据。     

基于移民调查的三峡库首地区人口、耕地资源及生态环境状况分析

对三峡库首地区秭归、兴山、巴东等县人口、耕地资源和农业生产力状况进行了统计,并选择库区典型乡镇移民户作为调查对象,点面结合地分析了移民安置对三峡库首地区人口、耕地资源和生态环境状况的影响。结果表明,移民搬迁过程中,库首地区各县乡镇总人口降低,蓄水影响到的移民户基本都得到了妥善安置,农村劳动力资源未明显下降;三峡工程蓄水后,库首地区低海拔区域的耕地被淹没,农村可用耕地总量减少,人地资源矛盾比较突出;在耕地总量和人均耕地面积降低情况下,秭归县粮食、柑橘和蔬菜种植面积和产量仍稳步提高,库区农业生产保持稳步发展;移民搬迁以后,库首地区农村的居住环境、住宅条件、生活条件和交通条件均较移民前有明显改善,农户普遍评价较好,淹水对农村生态环境状况有一定影响,存在自然灾害和病虫害增多、农村废弃物处理设施不足等问题,库区生态环境问题应引起政府的足够重视。