红崖山灌区土壤盐分空间分布特征

【目的】土壤盐渍化一直是生态环境修复和农业生产的重要影响因素，揭示土壤盐渍化程度与空间分布特征是区域盐渍化防治与治理的重要依据。【方法】以红崖山灌区0～20 cm表层土壤盐分数据以及室内试验分析数据为基础，以Arcgis为基础，结合经典统计学与地统计学方法，研究该区土壤含盐量及盐基离子的空间分布特征及其分布规律，以期为该区生态环境修复、盐渍土改良、农业生产发展等提供合理的依据。【结果】红崖山灌区土壤盐分整体呈现出西南侧整体偏低、局部偏高，东北侧偏高的趋势。其中，土壤含盐量、Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-和HCO₃^-的空间分布特征高度相似，表明红崖山灌区土壤中Ca²⁺、Mg²⁺与SO₄^2-、HCO₃^-为主要的结合方式。【结论】为该区生态环境修复、盐渍土改良、农业生产发展等提供合理的依据。     

驻马店市PM2.5污染特征及其与气象要素的关系研究

【目的】研究驻马店市PM_2.5污染特征及其与气象要素的关系，为大气污染预报与防治提供依据。【方法】基于2021年3月至2022年2月驻马店市大气颗粒物监测数据及气象资料，对驻马店市PM_2.5污染特征进行分析，并利用SPSS研究气象要素及其与PM_2.5浓度之间的相关性。【结果】2021年驻马店市大气污染日全年占比12%,PM_2.5日均浓度范围为9.2～176.4μg/m³，年平均浓度为44.5μg/m³，冬季浓度最高，春季和秋季次之，夏季最低，月变化呈“单峰型”分布；PM_2.5/PM₁₀平均比值62%，冬季最大，春季最小。【结论】从相关性来看，边界层高度和气温、风速、辐射强度均呈正相关；PM_2.5浓度与气温、辐射、降水和边界层高度均呈显著负相关，与相对湿度和风速呈弱的负相关。此外，风速和大气边界层高度所代表的大气扩散稀释能力对PM_2.5污染有较大影响。     

大规模缝网压裂在深部煤层气中的应用

【目的】深部煤层气因其储层地质复杂及开发方式不成熟是目前开采效率低的主要原因，需对其开发方式进行研究。【方法】针对深部煤层气开发特点及复杂性，基于理论分析、压裂试验和现场应用等研究，证明深部煤层气在大规模缝网压裂工艺下可高效开发。【结果】研究表明，深部煤储层中割理和酸可溶物比例为缝网压裂提供了前提，储层中割理越发育、脆性矿物越多及水平应力差越小，越有利于裂缝的扩展与延伸，施工作业中低黏度压裂液、大排量压裂、适量的加砂量与酸液用量可增大储层改造的体积，有利于缝网大规模形成。【结论】将进一步增大施工排量、提高用砂量及采用组合型支撑剂等措施应用到鄂尔多斯DJ区块，可促进深部煤层气高效开发。     

2023年1月驻马店市一次PM2.5污染过程分析

【目的】探究2023年1月21至23日驻马店市PM_2.5污染过程特征。【方法】基于污染期间PM_2.5等污染物浓度数据及气象资料，利用统计学方法分析PM_2.5污染及气象条件特征。【结果】污染过程整体呈“双峰型”变化，两次污染峰值分别出现在21日夜间和22日夜间，PM_2.5小时浓度分别达到363.5μg/m³、249.5μg/m³。【结论】PM_2.5/PM₁₀平均比值0.59，表明本次污染过程以PM_2.5为主，NO₂/SO₂比值在晚间和早晨时段都出现了峰值，与交通高峰及工业企业夜间排放有关。PM_2.5浓度与气温、相对湿度呈正相关，与风速呈负相关。污染加重时，500 hPa形势场低槽东移，850 hPa有弱的风场辐合，风力较小，中低空存在逆温层，不利于污染物的垂直扩散，配合地面均压场、小风速及近地面逆温，导致静稳形势维持，有利于污染...     

能源微藻培养及厌氧发酵产甲烷过程的生命周期评价

【目的】对微藻培养及厌氧发酵耦合过程进行生命周期评价，筛选最佳的能源微藻培养环境。【方法】估算从BG-11培养基、奶牛场废水和葡萄酒厂废水中分别收获的藻类生物质(即Algae M、Algae D和Algae W)经厌氧发酵产出1 m³CH₄过程的能源消耗和环境影响潜力。【结果】三种藻类生物质在培养收获阶段的能源消耗均高于厌氧发酵阶段，同时，Algae W不仅能源消耗最低，且该微藻生物质在产出1 m³CH₄过程中的生命周期环境影响潜值也最低。【结论】通过葡萄酒厂废水培养的微藻生物质在产甲烷方面具有明显的优势。另外，藻类生长量和产甲烷量的增加有利于产甲烷过程能源消耗量的减少和环境影响潜力的降低。     

熔融石英砂透明土与普通含粉砂土的剪切强度对比研究

【目的】为了研究透明土与普通砂土具有的相同力学性质：基质吸力。【方法】设置了8组颗粒级配的透明土和普通砂土（(1)～(5)为级配连续的含粉砂土，(6)～(8)为级配缺失的含粉砂土），在4种含液量下：0%、15%、20%、25%(0%含液量为对照组)，对透明土与普通含粉砂土进行直剪试验，以验证作为透明土的基料熔融石英砂与普通含粉砂土在一定含液量下同样存在基质吸力的力学特性。【结果】结果表明：对于级配(1)～(5)，在同一含液量下，随着细颗粒的增加，两者抗剪强度均增强；在相同配比下，两者的抗剪强度均随含液量的增加而增加，而在25%的含液量下，两者抗剪强度均有所降低，说明熔融石英砂与天然含粉砂土具有相同的力学变化规律，其临界含液量为20%～25%。【结论】相同级配下，熔融石英砂与天然砂土抗剪强度相近，可用熔融石英砂来模拟天然含粉砂土。     

紫外光改性活性炭纤维对SO2吸附性能的研究

【目的】SO₂是大气中主要污染物之一，活性炭纤维是一种较好的可吸附SO₂的材料，通过改性技术可以进一步提升活性炭纤维对SO₂的吸附性能。【方法】以聚丙烯腈基活性炭纤维(PANACF)为前驱体，分别采用不同时间和强度紫外光照对ACF进行改性处理，测试了改性后ACF-SO₂吸附量，并初步探究了改性机理。【结果】紫外光处理可以提升ACF-SO₂吸附量，且254 nm紫外光处理的改性效果比365 nm紫外光处理效果更好。改性处理后的活性炭纤维表面酸性官能团数目减少，含氧极性基团增多，最终使改性ACF-SO₂吸附能力增强。其中254 nm紫外光处理3 h后的ACF-SO₂吸附量达到4.721 mg/g，与未处理原片相比提升了11.20%。【结论】紫外光改性活性炭纤维的方法相较于传统改性方法更加温和、环保，为活性炭纤维的改性研究提供参考。     

基于自然伽马测井的徐家围子断陷沉积层生热率研究

以徐家围子断陷为研究对象，研究生热率特点及其对地温场的影响。利用18口重点钻井内3 062个自然伽马值，依据自然伽马与生热率(GR-A)之间的关系，计算其生热率的数值，建立岩性-生热率的对比图，估算研究区放射性物质生热对大地热流的贡献以及对深部地层的增温效应。结果显示，徐家围子的平均生热率为(1.229±0.394)μW/m³,岩性是生热率的主要影响因素，流纹岩的生热率最高，平均值为2.30μW/m³,凝灰岩、安山岩、火山角砾岩的生热率平均值也较高，分别为2.19μW/m³、1.75μW/m³、1.69μW/m³,而砾岩的生热率最低，为1.00μW/m³,砂岩的生热率平均值为1.07μW/m³,泥岩的生热率平均值为1.72μW/m³,煤的生热率平均值为1.32μW/m³。根据地层生热率，估算徐家围子沉积层生热贡献的热流为4.92 mW/m²,约占地表总热流70.5 mW...     

郑州市冬春季相对湿度和PM2.5的关系

【目的】探究郑州市2019—2023年冬春季(11月至次年4月)PM_2.5浓度与相对湿度的关系,为开展城市PM_2.5监测和道路洒水作业提出建议。【方法】基于PM_2.5浓度及湿度、风速、降水、气温等气象观测数据,在STATA软件中建立多元逻辑回归模型,设定参照组,分析PM_2.5随相对湿度的变化趋势。【结果】2019—2023年冬春季郑州市PM_2.5均值由72.41μg/m³降为61.42μg/m³,降幅为15.2%。在相对湿度低于80%时,随着相对湿度增大,PM_2.5出现在较高浓度区间的概率也增大,且该结果具有统计显著性。【结论】空气中的水分会促进PM_2.5前体物生成二次颗粒物,并导致细颗粒物吸水进而增加重量,但相对湿度过高时可能由于降雨冲刷而导致PM_2.5浓度下降。建议在进行PM_2.5监测时充分剔除湿度对测量值的影响,在道路洒水作业前也要全面考虑气...     

基于生态敏感性的志丹县生态安全格局构建

【目的】构建生态安全格局是实现生态系统健康稳定、促进社会经济可持续发展的重要途径之一。【方法】以志丹县为研究区域,以生态敏感性评价为基础,识别生态源地与生态阻力面,运用最小阻力模型提取生态廊道和生态节点,构建志丹县生态安全格局。【结果】生态源地总面积为451.52 km²,占志丹县总面积的11.91%。生态保护区面积为664.28 km²,相对较少,占全县面积的17.5%;生态过渡区面积为1 445.13 km²,占全县面积的38.2%;生态可塑区面积为1 681.21 km²,占全县面积的44.3%。生态条件较好的地区面积占比相对较少,且分布不均,破碎化程度较高。【结论】提取出志丹县13个生态节点、18条生态廊道、7块生态源地和3级保护分区,可为志丹县生态保护、国土空间合理管控提供依据。     

Si3N4基陶瓷刀具切削45钢切削参数优化

【目的】Si₃N₄基陶瓷刀具被广泛应用于难切削材料的连续或间歇切削，研究陶瓷刀具的角度和切削用量对分析Si₃N₄基陶瓷刀具切削性能的影响规律及优化切削参数选择具有重要意义。【方法】通过正交仿真试验来研究Si₃N₄基陶瓷刀具切削45钢时应力场和温度场变化，确定Si₃N₄基陶瓷刀具切削45钢时刀具角度和切削用量。【结果】刀具前角选择1°和-3°，主偏角选择30°和45°，后角选择0°和5°，刀具刃倾角选择-2°和0°。【结论】刀具角度优化选择前角γ₀=-1°、后角α₀=0°、刃倾角λ_s=-2°、主偏角K_r=30°。切削用量推荐参数为切削速度v为100-150 m/min、切削深度a_p=0.15 mm、进给量f=0.15 mm/r。     

基于FLO-2D的四川小金县炭厂沟危险性评价

【目的】研究炭厂沟泥石流爆发时的危险性。【方法】以炭厂沟1:5 000等高线、50年降雨数据和掩膜作为基础，结合现场勘察情况，运用FLO-2D和GIS软件，模拟炭厂沟在不同降雨频率下(10%、5%、2%和1%)泥石流的运动堆积过程。【结果】以1%降雨频率为例，模拟出的最大泥石流流速为20.97 m/s，最大泥石流流深为7.7 m，堆积面积为33 175 m²。极端危险区范围占比81.8%，具有极高的危险性。对比模拟计算流速与公式计算流速来验算精确度，结果显示可靠性高。【结论】通过选用流速和泥深作为泥石流危险度分区的定量指标，得到炭厂沟泥石流的危险性分区图，为该流域的灾害防治提供科学的参考依据。     

基于归一化高斯网络的同步磁阻电机拓扑优化

【目的】解决传统电机参数优化设计中依赖设计者经验，且无法产生新型拓扑的问题。【方法】基于归一化高斯网络，提出一种能对同步磁阻电机进行拓扑优化的方法。通过将多个中心点不同的、带权重的高斯函数组合成归一化高斯网络，利用归一化高斯网络来输出确定的同步磁阻电机拓扑结构，并使用遗传算法对网络权重进行优化。【结果】以电机平均转矩和转矩波动为优化目标，采用拓扑优化方法，对同步磁阻电机的转子部分进行优化，优化后的电机转矩性能得到大大提高。【结论】研究结果表明，拓扑优化方法能在不依赖设计者经验的前提下生成新型拓扑结构，并达到优化电机性能的目的。     

含纳米二氧化硅的聚乙烯改性沥青混合料疲劳和力学性能研究

【目的】通过制备不同纳米二氧化硅掺量的复合改性沥青来研究纳米二氧化硅对聚乙烯改性沥青混合料性能的影响。【方法】通过四点弯曲疲劳试验、劲度模量试验、间接拉伸强度试验来分析纳米二氧化硅复合改性沥青混合料的性能。【结果】试验结果表明：当纳米二氧化硅掺量从1%增加到4%时,混合料的疲劳寿命、劲度模量和间接拉伸强度先增大后减小;当纳米二氧化硅掺量为3%时,混合料在20℃和30℃时的疲劳性能均最优;当纳米二氧化硅掺量为2%时,劲度模量和间接拉伸强度最优,且短期老化后的间接拉伸强度降幅最小。【结论】综合考虑各项性能指标,纳米二氧化硅的最佳掺量为2%～3%,此时复合改性沥青混合料疲劳和力学性能可提高40%以上。     

基于FLAC3D的路堑边坡稳定性分析

【目的】道路切割坡体、暴雨和车辆荷载等条件会对路堑边坡的稳定性造成极大的影响。本研究以辉县市上八里镇回龙村张沟边坡为例,根据边坡所处的环境特征,分析其在不同工况影响下的变形特征及稳定性,为边坡的防治提供依据。【方法】使用FLAC^3D软件对边坡进行数值模拟,研究边坡在天然和暴雨条件下的变形和稳定性,并调用FLAC^3D内置的Fish函数对路堑边坡坡前道路车辆产生的动荷载进行模拟,对动荷载下滑坡体内部的变形特征进行分析。【结果】(1)边坡在天然和暴雨情况下的稳定性系数分别为1.9和1.186;(2)坡前公路动荷载峰值由1×10⁵ N增加为1×10⁶ N时,坡脚处水平最大应变值增大13.4%,后缘水平最大应变值增大13.2%。【结论】暴雨降低了岩土体的强度,直接破坏了边坡的稳定性,坡前竖直方向动荷载增加了坡体水平方向剪切带的连续性,但其对坡体最大应变量造成的影响较小。     

甘肃省某工程项目机制砂混凝土孔结构研究

【目的】为研究在甘肃省部分地区恶劣自然环境下与工程同条件养护下的花岗岩机制砂混凝土孔结构分布情况。【方法】依托于实际工程项目，设计了多组不同石粉含量的机制砂混凝土，并且进行同条件养护。达到设计龄期后，通过抗折强度试验、气孔结构分析及核磁共振试验（NMR），对混凝土力学性能及孔隙分布进行了研究。【结果】结果表明：机制砂中石粉含量小于8%时，随着石粉含量的增大，混凝土抗折强度增大，内部孔隙率与孔隙尺寸降低；石粉含量大于8%时，混凝土抗折强度降低，内部孔隙率与孔隙尺寸增大；石粉含量为8%时，混凝土抗折强度达到最大值，且内部孔隙率与孔隙尺寸较小。【结论】在甘肃省部分地区应用花岗岩机制砂时，其石粉含量宜控制在8%左右。     

风廓线雷达资料在聊城霾天气过程分析中的应用

【目的】通过分析CLC-11-D型边界层风廓线雷达资料，以期提高环境气象预报水平。【方法】统计2015—2020年霾天气过程中的大气边界层高度和风场特征。【结果】霾日数年平均为62d，呈逐年减少趋势；霾在冬季发生最多，其次是春季，冬春季霾日数占全年霾日数的82.1%；地面～1 000 m大气层霾出现的概率随风速增大而减小，风速≤6 m·s^-1最有利于霾的形成、维持和发展，6m·s^-1<风速≤8 m·s^-1时霾减弱，风速>8 m·s^-1有利于霾的消散；1 000～1 500 m大气层风速≤8 m·s^-1最有利于霾的形成、维持和发展；1 500～2 100 m大气层2.1m·s^-1<风速≤6m·s^-1最有利于霾的形成、维持和发展；2 100～3 000 m大气层4.1 m·s^-1<风速≤8 m·s^-1最有利于霾的形成、维持和发展；地面～1 500 m大气层霾出现时风向没有...     

浅埋水工隧道支护优化方案设计研究

【目的】目前，我国对水工隧洞的开挖支护研究较少，本研究以信阳市四水同治水工隧洞为研究对象，对该工程支护方案进行优化设计，为类似工程提供借鉴经验。【方法】通过FLAC3D软件建立模型，在支护方案的锚杆数量和喷混厚度两方面进行优化模拟计算分析。【结果】研究结果表明：(1)两种优化方案云图都与施工方案相似，数值上两种优化方案虽使围岩位移有所增大，但仍在安全范围内。(2)模拟锚杆优化方案虽使锚杆应力有所增大，但未超过锚杆应力极限承受范围。(3)模拟喷混优化方案与施工方案相比仅在数值上有差异，且变形位移在安全范围内。【结论】通过以上分析表明两种支护方案优化设计在安全性和经济实用性两方面具有参考意义。     

基于FLAC3D的地铁盾构施工地表沉降分析

【目的】为了分析地铁开挖对地面沉降的影响。【方法】本研究以郑州市轨道交通7号线一期工程土建施工02工区黄河迎宾馆站至英才街站区间左线盾构区间为研究对象，建立了FLAC^3D计算模型，研究了模型隧道开挖后形成的位移曲线。【结果】得到隧道开挖掘进地表的沉降规律，与实际工况基本吻合。【结论】说明数值模拟对盾构施工前期研究具有一定的参考价值。     

基于“混凝脱色-生物降解”组合工艺的水性油墨废水处理研究

【目的】由于水性油墨废水色度高、化学需氧量高且难生物降解,需对其脱色及生物处理工艺进一步进行研究。针对某水性油墨废水（色度为1 000倍,pH值为6.5～7.5,COD为1 609 mg/L）使用硫酸亚铁、壳聚糖分别作为混凝剂和助凝剂对其进行脱色处理,同时为解决传统铁盐混凝剂使用后出现的溶液“泛黄”问题提供解决方法。【方法】在混凝剂投加量为1 000 mg/L、助凝剂投加量为0.7 mg/L、pH值为8.0左右,总反应时间为8.5 min条件下,使用有效氯含量（以Cl计）达到6%,并用7 mL/L的次氯酸钠溶液对试验体系进行优化。【结果】油墨废水脱色率可达98%左右,在保证脱色效果的前提下采用优化方法可将混凝剂投加量降至500 mg/L,且能有效解决“泛黄”问题。【结论】针对脱色后无法去除的COD(725 mg/L左右),通过“水解酸化+好氧”生物处理可将COD降至103 mg/L,符合企业排污许可证的排放标准,提出的解决常见的铁盐混凝剂“泛黄”问题的思路,具有一定的实际应用价值。