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城市河流水质原位净化技术综述
陈兴茹;许凤冉;城市河流普遍面临污染的困境,各种水体净化技术应运而生。城市河流周围用地紧张的特点决定了水质原位净化技术具有较大的优势,该技术在国内外城市河流水质净化中日益得到广泛应用。按照净化机理,水质原位净化技术可划分为物理方法、化学方法、生物方法及组合方法,并分别对水质原位净化技术在国内外的研究与应用进展进行了系统详细地阐述,以期为相关领域的人员把握该方向的研究动态提供参考。最后对各方法优劣势进行了比较分析,并指出原位净化技术在研究与应用上存在的问题。
复杂地铁车站多工况洪水入侵规律与人员疏散路径分析
周天忠;钟有信;林治宇;汤艺;胡盛斌;林静;宋茂;林杭;【目的】在城市地下空间综合化高速开发的同时，极端降雨所引发的城市内涝灾害频繁发生，洪水倒灌入侵地铁车站事故导致了严重的人员伤亡和财产损失。洪水经由车站流入隧道对运营中的车辆设备及乘客人员造成重大威胁，为预防和应对多种工况下洪水侵入地铁系统灾害，通过数值分析方法，模拟不同工况洪水入侵和淹没复杂地铁车站的全过程，并预测计算流入隧道的洪水量。【方法】以南宁市地铁换乘车站明秀路站为原型，构建三维数值仿真模型。研究防淹门不同启闭条件下，百年一遇入侵洪水高度、50 cm和30 cm入侵洪水高度水位洪水入侵复杂地铁车站的全过程。基于Volume of Fluid (VOF)模型方法，模拟分析了不同工况下洪水在地铁车站内的淹没区域范围与积聚深度，探讨洪水激增规律以及危险区域分布情况。针对百年一遇洪水入侵工况，分析了物业开发层的水深分布规律，并通过计算得到该区域的人员疏散路径。【结果】结果显示：在洪水入侵灾害中，明秀路站被淹没速度和淹没高度随入侵洪水高度的提升而加快和增加；关闭防淹门可以防止大量洪水流入隧道，但是将会严重加剧站内积水；与地铁车站相连的物业开发层可能导致洪水更快更多地入侵淹没明秀路站，分布密集且狭小的通道口处积水较深。【结论】结果表明：数值模拟的方法可以较为容易地计算得到洪水入侵灾害中地铁车站的淹没过程和范围，通过改变出入口条件可以得到例如防淹门启闭措施对不同入侵洪水高度洪水入侵的影响，可为灾前预防隐患和灾时应急措施提供参考。
RS与GIS技术支持下的2003年淮河流域洪涝灾害快速监测与评估
徐美,黄诗峰,李纪人2003年6月淮河流域相继出现3次较大洪峰,对淮河中下游造成极大威胁,淮河流域遭遇了1991年以来最严重的一次洪涝灾害.面对形势严峻的洪水压力,相关部门根据汛情的发展情况采取了科学的洪水调度方法,最终没有造成特别严重的溃堤.中国水利水电科学研究院遥感技术中心应用遥感与地理信息系统技术,以加拿大Radarsat星载雷达影像为基础数据源,对淮河水情进行实时监测,在短时间内对淹没区与内涝区的灾情进行了快速评估,为决策部门提供了重要的参考信息.
太阳能光伏提水灌溉技术应用
高占义;刘静;余根坚;可再生新能源的开发利用是实现绿色和可持续发展的重要途径,因而受到全世界广泛关注,太阳能光伏提水灌溉也是备受关注的研究和应用领域之一。在我国西部偏远缺乏电力供应的地区,通常情况下日照时间长,太阳能资源比较丰富。这些地区也是水资源紧缺和生态严重退化的地区。因此,在我国西部地区发展太阳能提水和节水灌溉不但可以充分利用分布广泛的绿色能源,有效解决能源短缺的问题,发展节水、节能、高效的灌溉牧草和农业,具有良好的社会和经济效益,还可以保护人类赖以生存的生态环境。本文结合所承担的项目研究及推广成果,总结了太阳能光伏提水技术及应用效果。
泄漏管道中的压力波传播规律研究
郭希健;曹峥;宣炳蔚;邓建强;有压流体受到扰动时压力和密度等参数会产生持续性波动并传播,压力波具有传递能量和携带信息的属性,可用于管道泄漏检测。通过搭建压力波管路试验系统,利用机械冲击激发压力波并分析其首波幅值特性,探讨了管路泄漏时压力波传播及衰减的规律。利用FLUENT软件建立了管道系统的二维模型,就压力波衰减比值开展了模拟与试验结果的验证,并将该模型用于长管道的压力波传播特性分析。研究表明:机械冲击产生的最大压力波首波幅值约为178.0 kPa,试验中采用的压力波幅值约为95.2 kPa。压力波在经过泄漏口后幅值大幅衰减形成次压力波,同时发生反射,导致膨胀波的叠加位置发生改变,解释了泄漏时的压力波传播现象。当泄漏口的尺寸由1 mm增大至5 mm时,次压力波会减弱而反射的压力波增强;管长相对压力波半波长的大小影响压力波的叠加状态,利用泄漏后对应膨胀波的相位差可测算出泄漏口位置。
基于宾汉姆流体模型的动水岩石裂隙堵漏灌浆过程数值模拟研究
赵卫全;路威;高宇;周建华;李娜;基于宾汉姆流体在岩石裂隙中定常流动时的理论模型,将流体屈服强度引起的水力坡降等效为粘性阻力坡降,采用COMSOL Multiphysics有限元软件建立了动水平面裂隙灌浆过程数值模型,研究了宾汉姆流体浆液在动水裂隙堵漏灌浆时的扩散规律,分析了浆液初始屈服强度、裂隙水流速、裂隙开度和灌浆速率对灌浆堵漏过程的影响。结果表明:浆液在动水裂隙中的扩散轨迹约为椭圆形或"U"形,扩散过程可分为顺水流扩散、横向快速扩散和稳定扩散三个阶段。浆液的初始屈服强度和灌浆速率越大,裂隙水流速和裂隙开度越小,堵水效果越好。对于宽大裂隙,为提高浆液有效利用率、节省灌浆材料和缩短灌浆时间,可先在裂隙内充填砂砾石级配料,减小过水断面,再进行灌浆堵漏。研究成果可为动水地层特别是岩溶地层堵漏灌浆材料的选择和工艺的确定提供参考。
论土石坝稳定分析的瑞典圆弧法与毕肖普简化法之差异
郭诚谦;宋敬衖;瑞典圆弧法与毕肖普简化法是当前采用在土石坝稳定分析的两种流行和常用方法,且国外多采用后者,究竟两种方法有什么样的差别,很少见到理论上的论述。笔者经研究认为,两种计算方法的成果,有时会有很大的差异,需要引起设计者的注意。
水量水质联合调控思路与研究进展
游进军;薛小妮;牛存稳;本文首先分析了水量水质联合调控在当前水管理中的需求,结合水量水质联合调控的研究现状和进展,归纳了水量水质联合调控所遵循的一般步骤,并对涉及到的关键技术进行介绍,最后对该领域今后的重点工作予以展望。
基于广义蒸发互补理论的塔里木河流域绿洲实际蒸散发变化及其归因分析
余欣;杨汉波;吕华芳;黄飞燕;为了估计塔里木河流域实际蒸散发Ea的历史长期变化,揭示其变化原因,采用广义蒸发互补理论的非线性模型(B2015模型),并利用偏微分法推导得到了Ea的归因模型。在此基础上,分析了塔里木河流域主要绿洲1970—2017年Ea的时空变化规律,定量探究了Ea变化的原因。结果表明:(1)塔里木河流域绿洲1970—2017年平均Ea总体呈现"西多东少"的空间格局,其中叶尔羌绿洲最大,迪那绿洲最小;(2)1970—2017年,塔里木河流域绿洲平均实际蒸散发Ea总体呈现显著增加的趋势,增速为0.34 mm/a,其主要控制因子为气温Ta;(3)1970—2017年,叶尔羌、和田、迪那和塔河干流绿洲实际蒸散发Ea无显著变化趋势;其余绿洲Ea均显著增加,其中策勒绿洲Ea增速最快,车尔臣绿洲Ea增速最慢,策勒和渭干绿洲Ea增加的主要贡献来自地表净辐射Rn,喀什噶尔、阿克苏、开都-孔雀和车尔臣绿洲Ea增加主要受气温Ta控制。
太湖底泥生态疏浚技术的初步研究
陈荷生,张永健,宋祥甫,邹国燕太湖底泥生态疏浚是湖体生态修复工程之一.工程注重生物多样性保护,并为后续生物技术介入提供基质条件.综合分析底泥污染物垂直分布、沉积相特征、主要污染物分布受人为干扰影响程度、沉水植物生物特性、淤泥土壤水动力学、沉积地球化学特征和疏浚后基面高程控制等参数,太湖底泥疏浚深度控制40～50cm为宜.施工总体设计必须注重建立物种保护区和排泥场淤泥的安全处置及尾水达标排放.依据底泥的不同密度选择不同的疏浚机械,疏浚挖掘头部设备的密封和抽吸是关键.竣工时应做好基底修复.