室内氢气泄漏扩散的数值模拟

氢能是有发展前景的新型能源之一,氢气的安全储存是氢能应用必须解决的问题。本文建立了基于大容量金属储氢装置的室内氢气泄漏扩散模型,利用计算流体力学软件FLUENT,对室内储氢罐的泄漏扩散过程进行数值模拟,得到了氢气泄漏扩散的速度分布、浓度分布。分析数值模拟结果,得出在该模拟条件下,氢气泄漏时的流动状态为射流湍流;泄漏后上浮扩散,空间密闭时积累于室顶;通风条件下大部分区域的氢气浓度仍然高于安全限值。通过数值模拟,总结出氢气在室内环境下的泄漏扩散规律,可为氢气泄漏事故的处理消防安全设置提供依据。     

Estimating the potential impact of vegetation on the water cycle requires accurate soil water parameter estimation

It is well known that vegetation dynamics at the catchment scale depends on the prevailing weather and soil moisture conditions. Soil moisture, however, is not equally distributed in space due to differences in topography, weather patterns, soil properties and the type and amount of vegetation cover. To elucidate the complex interaction between vegetation and soil moisture, the dynamic vegetation model LPJ-GUESS (Smith et al., 2001), which provides estimations of vegetation dynamics, but does not consider lateral water fluxes was coupled with the hydrological TOPMODEL (cf. Beven, 2001) in order to be able to evaluate the importance of these lateral fluxes. The new model LG-TM was calibrated and validated in two climatically different mountain catchments. The estimations of runoff were good, when monthly and weekly time scales were considered, although the low flow periods at winter time were somewhat underestimated. The uncertainty in the climate induced change vegetation carbon storage caused by the uncertainty in soil parameters was up to 3-5 kg C m⁻² (depending on elevation and catchment), compared to the total change in vegetation carbon storage of 5-9 kg C m⁻². Therefore accurate estimates of the parameters influencing the water holding capacity of the soil, for example depth and porosity, are necessary when estimating future changes in vegetation carbon storage. Similarly, changes in plant transpiration due to climatic changes could be almost double as high (88 mm m⁻²) in the not calibrated model compared to the new model version (ca 50 mm m⁻² transpiration change). The uncertainties in these soil properties were found to be more important than the lateral water exchange between grid cells, even in steep topography at least for the temporal and spatial resolution used here.     

广州市帽峰山常绿阔叶林生态系统的暴雨水文特征

采用集水区定位观测方法,对广州市帽峰山常绿阔叶林生态系统的暴雨产流特征及水文效应进行了观测研究,结果表明,常绿阔叶林冠层对暴雨的截留率为10.6%、对大暴雨的截留率为9.7%;暴雨产流率27.1%、大暴雨36.0%;暴雨发生月的24 d内降雨545.0 mm、常绿阔叶林系统产流率达到48.2%,森林生态系统的拦蓄、调节效益显著;常绿阔叶林生态系统分别调节3次暴雨的7.1%、6.3%、12.4%,二次大暴雨量的12.5%、8.3%形成为总经输出的基流量,系统的调节效应显著尤其是大暴雨;系统的水文响应逐渐接近蓄满产流特征,以此可进一步计算该森林生态系统的涵养水源容量。常绿阔叶林生态系统对3次暴雨携N、P、Pb、Cd、Ze具有较强的贮滤机能,其储虑量分别占输入量25.8%、53.1%、60.3%、54.7%、95.1%,体现出常绿阔叶林林生态系统对暴雨水化学具有显著的环境生态效应。     

蓄滞洪区可持续发展研究

本文分析了蓄滞洪区在防洪体系中的地位及其所面临的矛盾以及国内外蓄滞洪区管理和规划的研究现状和不足 ,指出可持续发展的治水观是蓄滞洪区防洪减灾与社会发展的必然选择 ;通过对蓄滞洪区复合系统的分析 ,探讨了区内人口、社会、经济、资源及防洪减灾之间的关系 ,建立了蓄滞洪区复合系统的概念模型 ,提出了蓄滞洪区可持续发展的定义并分析了其内涵。     

温度-湿度-高度环境对航天火工装置性能的影响

目的 研究温度-湿度-高度环境对航天火工装置密封性能的影响机理.方法 调研"温度-湿度-高度"环境的由来,对比不同标准中试验方法的差异,分析其作用过程,并分析两起因温度-湿度-高度环境导致的火工装置失效案例的故障原因及机理.结果 由于低温、低压与高温、高湿多次相互转化的过程,装置表面的冷凝水因"负压"特性被"压"入装置...     

基于InVEST模型和PLUS模型的环杭州湾生态系统碳储量

研究土地利用方式与生态系统服务碳储量的关系,对于区域碳排放管理具有重要意义.利用InVEST模型碳储量模块和PLUS模型,探究并预测研究区2000～2018年和2018～2030年生态系统碳储量时空变化特征及其与土地利用方式之间的关系.结果表明,研究区2000、 2010和2018年碳储量分别为7.250×10⁸、 7.227×10⁸和7.241×10⁸ t,呈先减后增趋势.土地利用类型变化是导致生态系统碳储量变化的主要因素,建设用地的快速扩张导致碳储量降低.与土地利用类型相对应,研究区碳储量空间分异显著,并以碳储量分界线为界,呈现“东北低西南高”特征.预测结果显示,至2030年碳储量为7.344×10⁸ t,较2018年增加1.42%,林地面积的增长是主要原因.     

中国西北地区多情景土地利用优化与碳储量评估

土地利用/覆盖变化(LUCC)是导致陆地生态系统碳储量变化的主要因素,研究未来不同情景下的土地利用和碳储量变化过程,有助于制定科学的土地利用政策和提高区域陆地生态系统碳储量.研究构建了GMMOP-PLUS-InVEST模型,通过多源数据分析了2000～2020年中国西北地区土地利用和碳储量的变化特征,并预测了自然发展(ND)、经济发展(ED)、生态保护(EP)和综合发展(CD)情景下的2030年中国西北地区土地利用和碳储量.结果表明：(1)2000～2020年,草地面积减少了1 680.99×10⁴ hm²,耕地、林地、水域、湿地、建筑用地和未利用地面积分别增加了201.19×10⁴、 208.47×10⁴、 91.54×10⁴、 51.30×10⁴、 157.40×10⁴和971.09×10⁴ hm².(2)2000～2020年,土壤和地下碳储量减少,死亡有机物和地上碳储量增加,总碳储量减...     

低压细水雾控制高架仓库实体火灾的实验研究

高架仓库的建筑和储存特点导致其火灾危险性远大于普通仓库,因此高架仓库的消防系统设计研究日益受到重视。目前,高架仓库主要采用的是ESFR自动灭火系统,细水雾灭火系统的应用还较少。通过低压细水雾灭高架仓库实体火灾的实验,记录喷头工作压力、实验点火时间、开始喷水时间、灭火时间及燃烧物的损失量,分析温度、热辐射强度以及喷头流量数据。结果表明:在限定的仓库高度以及货架高度条件下,低压细水雾灭火系统能够有效保护高架仓库,且较其它水喷淋灭火系统用水量少,造成货物的水渍损失小。     

环境流行病学研究中全血长期保存与RNA提取方法

RNA是在基因表达层面探究分子生物学机制的重要研究对象.由于RNA化学性质活泼、结构不稳定,并且内外源RNA酶无处不在,如何从环境流行病学研究收集到的全血样本中提取出高质量的总RNA是困扰研究人员的一大难题.本研究旨在建立一种能长期保存全血样本并从中提取出高质量总RNA的方法.通过将环境流行病学研究中采集到的少量新鲜全血立即与10倍体积的TRIzol试剂混匀后置于-80℃冰箱中,可保护RNA在长期保存过程中不发生降解.针对长期保存的全血-TRIzol混合体系,在经典的TRIzol一步法基础上,无需将全血样本分装至不含RNA酶的1.5 mL离心管,直接在较大操作空间(不含RNA酶的15 mL离心管)中进行总RNA相分离、沉淀、洗涤等操作,并在总RNA晾干前再增加离心并吸取少量残留液体操作,缩短自然晾干时间.本方法无需离心、分离血浆、裂解红细胞等繁杂的前处理步骤,极大地简化了操作步骤,减少了采样工作量,实现了对全血样本的低成本长期保存.通过增大操作空间、改进晾干操作,本方法显著提高了总RNA样本的完整性和纯度.使用本方法提取出保存一年的全血总RNA产率为(9.18±2.10)μg·mL~(-1),完整性指标RIN值和28S/18S分别为8.98±0.18和1.08±0.08,纯度指标OD_(260)/OD_(280)和OD_(260)/OD_(230)分别为2.18±0.04和1.70±0.00.保存两年的全血提取出总RNA的产率、完整性及纯度仍然可以满足下游实验要求.