滆湖藻密度的时空分布及驱动因子分析

在2年内分季度调查滆湖浮游植物种群和水环境因子,分析藻密度的空间分布状况以及按时间序列的藻密度变化和浮游植物优势种群变化,分别采用"多元线性逐步回归法"和"偏相关系数法"进行藻密度驱动因子识别。结果表明,滆湖藻密度空间分布趋势为由北向南逐渐升高,年际间季节差异极显著。浮游植物的演替规律为冬、春季节以绿藻和硅藻为主,夏、秋季节蓝藻占绝对优势。通过比较2种统计方法的计算结果,确定全湖及中、南部湖区藻密度的驱动因子是温度和高锰酸盐指数,北部湖区藻密度的驱动因子是温度和硝酸盐氮,所有驱动因子对滆湖藻密度的影响均为正效应。在富营养化严重的滆湖,N,P营养盐已经不再是浮游植物生长的主要驱动因子,从统计方法的角度解释了部分环境因子没有入选为驱动因子的原因,并推断了其他可能的驱动因子。     

规模化蛋鸡养殖场栏舍氨排放规律研究

对江西某规模化蛋鸡养殖场栏舍开展每个季节的栏舍氨排放浓度监测,并核算各季节每只蛋鸡的小时栏舍氨排放量和日栏舍氨排放量。结果表明:(1)氨排放浓度和每只蛋鸡的小时栏舍氨排放量具有明显的日变化特征,即白天高、夜间低,主要受温度和相对湿度的综合影响;(2)氨排放浓度和每只蛋鸡的小时栏舍氨排放量的季节变化特征不同,夏季氨排放浓度低但每只蛋鸡的小时栏舍氨排放量大,冬季正好相反,这与该蛋鸡养殖场采用机械通风有关;(3)4个季节每只蛋鸡的日栏舍氨排放量平均为0.372g/(d·只),较国外同为清粪带式结构的蛋鸡栏舍高,建议提高清粪频率。     

广州PM2.5污染特征及与气象因子的关系分析

基于2014—2016年广州PM_(2.5)浓度逐时观测数据,研究了广州PM_(2.5)污染变化特征及其与气象因子的关系,确定了影响广州大气能见度的PM_(2.5)浓度阈值。结果表明:(1)2014—2016年广州PM_(2.5)质量浓度平均为32.7μg/m3,广州1月PM_(2.5)污染最重,轻度、中度、重度污染频率合计达20.16%;(2)PM_(2.5)浓度与风速、降水、气温、能见度呈负相关,与相对湿度、气压呈正相关;(3)广州地区在南风的条件下PM_(2.5)浓度最低,风速小于2m/s的偏北风下易出现污染;(4)PM_(2.5)浓度与相对湿度共同影响广州能见度的变化,随着相对湿度的增加,PM_(2.5)浓度的敏感阈值不断减小,通常当PM_(2.5)高于37.3μg/m3时,控制PM_(2.5)对改善城市能见度成效相对缓慢,而当PM_(2.5)浓度低于此阈值时,降低PM_(2.5)将显著提高大气能见度。     

黄淮海地区干热风灾害致灾因子时空特征分析

黄淮海地区是我国冬小麦主产区,也是干热风灾害危害最重、影响最广的地区,本研究利用黄淮海冬麦主产区81个站点1961-2017年的逐日气象数据和冬小麦生育期资料,分析了该地区小麦成熟期和干热风致灾因子的时空变化特征。在81个测站中,有23个成熟期提前趋势显著或极显著,但大部地区成熟期变化趋势不显著,有63%的站点未通过显著性检验。对干热风致灾因子达标日数和相似系数的分析表明,达到干热风灾害阈值的概率依次为14:00风速>14:00相对湿度>日最高气温,最高气温是形成干热风的主要限制因素,轻干热风的发生最高气温和相对湿度起主要作用,重干热风则是高温胁迫起决定作用,低湿条件使胁迫加重,风速只起辅助作用。揭示了该地区干热风危害总体减轻的气象条件基础,即干热风3要素表现为最高气温略降、14:00相对湿度略增、14:00风速明显减小的特征,3要素均向有利于减轻干热风发生的方向变化,对于冬小麦籽粒灌浆和产量形成是有利的。但灌浆成熟期内最低气温的显著升高,意味着气温日较差减小、小麦夜间呼吸消耗增大,对其干物质积累和产量形成带来潜在不利影响。     

基于验证性因素分析的台风风暴潮灾害经济损失影响因子优化分析

建立客观有效的指标体系是精准估算台风风暴潮灾害经济损失的途径之一。本文以广东省为案例研究区,用验证性因素分析方法对影响灾害经济损失的危险性、脆弱性、抗灾能力3类风险要素进行指标甄别遴选,并将研究区按照经济发展条件分为3个时段,分别分析不同时段内各个风险要素指标的变化。研究表明,对于不同时段,各风险要素的影响指标变化不大,但与风险要素的关联程度会有差异。与传统的指标体系构建相比,本文结合历史案例构建备选指标更具有事实依据,并且利用验证性因素分析方法进行指标遴选,排除了人为主观因素的干扰,增强了指标与研究对象的关联度,减少了指标冗余,使得结果更具有合理性、科学性,为指标体系的研究提供了一个新的思路。     

钢桥十字形焊接细节应力强度因子的参数敏感性研究∗

焊接细节断裂参数与其疲劳裂纹扩展和疲劳性能直接相关,为探讨几何参数和裂纹参数对应力强度因子的影响规律,选取十字形焊接细节为研究对象。借助ANSYS软件建立了含半椭圆形裂纹的三维断裂力学模型,基于位移法分析了应力强度因子,讨论了几何参数（焊缝尺寸、板厚、对接焊缝参数）和裂纹参数（裂纹尺寸和裂纹形状比）对其的影响规律,拟合了裂纹形状修正系数函数。研究结果表明：（1）应力强度因子随对接焊缝余高和腹板板厚的增大而逐渐减小,而基本不受焊脚尺寸、翼缘板板厚和对接焊缝宽度的影响;（2）应力强度因子随裂纹形状比的增大而先增大后逐渐减小,但是随裂纹尺寸的增长而逐渐增大;（3）裂纹形状比和裂纹尺寸对应力强度因子影响最为显著,其影响幅度达18.0%。     

基于闪电数据的雷电风险优化研究模型与应用

通过选择地闪日数、密度、强度和陡度作为雷电风险的基础因子,采用天气学与数理统计原理,给出了雷电数据因子的选择思路、因子优化、变量组合及风险等级划分方法,开展雷电数据因子和相关标准的应用等对比分析。研究结果表明:经数据处理和优化的雷电因子,对雷电风险具有明显指示意义,得出雷电因子的组合因子优于单因子,四个因子的组合是最优最稳定。据本文方法,验证依据《GB50057建筑物防雷设计规范》规范给出的25 kA雷电流参数选取的强雷电因子对雷电高风险等级有更好的指示作用,验证绘制怀化雷电变量风险等级分布和雷灾叠加图,得出雷灾起数集中区域多为雷电变量风险等级较高区域,为雷电风险评估、预警、区划因子的选择提供了更多参考思路。     

基于LBM的风窗流场数值模拟与PIV实验研究

风窗流场分布规律对于粉尘、瓦斯、有毒有害气体运移规律以及风窗局部阻力计算具有一定的影响,而常用的CFD方法在模拟风窗后阶湍流流场这类问题上存在计算复杂度高的问题,针对此问题,结合格子玻尔兹曼(LBM)方法在流场模拟方面具有求解精度高、计算复杂度小的特点,采用多松弛格式的格子玻尔兹曼方法(MRT-LBM)对巷道风窗流场进行模拟研究。为验证格子玻尔兹曼方法对风窗流场模拟的有效性,利用粒子图像测速仪(PIV)对风窗流场分布规律进行实验验证研究。研究结果表明:LBM模拟风窗流场回流区长度为340 mm,风窗主流风速最高达19.1 m/s;PIV实验测试风窗流场回流区长度为320 mm,风窗主流风速最高达18.4 m/s,在相同模型条件下,LBM模拟结果与PIV实验测试结果基本保持一致。LBM与Fluent模拟进行对比,模拟精度、运行速度和操作便捷性要优于Fluent模拟。     

应急状态下矿井瓦斯爆炸致灾因子传播快速分类器研究*

为了在矿井瓦斯爆炸灾变发生后,快速确定瓦斯爆炸冲击波的压力、温度、有毒有害气体等致灾因子在井巷网络中的传播情况。利用CFD数值模拟或爆炸实验获得瓦斯爆炸冲击波的压力、温度、有毒有害气体等致灾因子传播大数据,将影响瓦斯爆炸传播的因素以及观测点等参数作为人工神经网络的输入节点,压力、温度等致灾因子作为输出节点,建立瓦斯爆炸致灾因子传播快速预测机器学习模型,解决CFD数值模拟的建模、计算及数据分析处理等过程耗时大、不适应灾变应急的快速响应等问题。研究结果表明:在给定爆炸位置和爆炸当量的均直巷道,获得任一点的爆炸冲击波压力、温度以及有毒有害气体所需时间是瞬时的,人工神经网络平均训练误差为6.92 %,有训练样本的验证误差为5.24 %,无训练样本的验证误差为6.88 %。