明渠输水系统水力响应特性分析及PI控制器参数整定

为了提高明渠输水系统控制器的控制效果,在输水系统的运行过程中需要对控制器的控制参数进行整定．以渠池为研究对象,分析了闸前常水位运行模式下渠道的水力响应特性,得到了与扰动量大小无关的敏感性指标．分析了敏感性指标随输水流量的变化规律,给出了控制器参数与敏感性指标之间的计算公式,数值模拟表明,采用提出的计算公式可以提高渠池的控制效果．研究成果对明渠输水系统的控制运行具有一定的指导意义．     

拦冰设施的结构和分类研究

在纬度较高地区,冬季容易出现冰凌灾害,对河工设施和人民的生命财产安全造成严重威胁,拦冰设施的应用很好地解决了这些问题。文章从拦冰设施的结构和种类等方面对其进行了总体的介绍,为拦冰设施的研究提供了必要的依据。     

黄河头道拐段冰封期PCBs的分布特征及来源分析

以2012-2013年度黄河头道拐断面冰封期冰、水中多氯联苯的实测值为依据,剖析该断面在冰封期多氯联苯的含量分布特征,并进行来源分析。得出结论:水中ΣPCBs的质量浓度范围为10.19~53.00 ng·L-1,平均质量浓度为31.87 ng·L-1、冰中ΣPCBs的质量浓度范围为2.91~34.34 ng·L-1,平均质量浓度为15.11 ng·L-1,低氯联苯含量高于高氯联苯,这与我国曾大量生产使用低氯联苯的实际情况相符合;与2011-2012年度同期相比低氯联苯的含量增长65.7%,高氯联苯降低20.39%,总体增长28.96%。流凌期PCBs含量最大,进入冰封期阶段,PCBs含量逐步降低,融冰期有所回升。头道拐断面冰封期冰、水中PCBs的来源主要有:变压器油、油漆添加剂和造纸漂白工业。     

基于弯道流凌影响的丁坝布置形式的数值模拟

高寒地区弯道河流常受到上游流凌的碰撞破坏和冲刷磨损,因此选择合适的护岸建筑物布置形式至关重要。丁坝布置在岸边可作为护岸建筑物防治岸坡受到流凌的冲击。基于STAR-CCM+平台,采用RNG模型,运用VOF方法,结合离散单元模型,对弯道中的流凌运动进行数值模拟与详细地分析,并将数值模拟与水槽试验中流凌运动现象进行对比,研究结果表明:该模型可以有效的模拟流凌在水流中的运动,对不同丁坝尺寸不同丁坝布置形式下流凌的运动情况进行了分析,发现双丁坝布置形式对于防止冰凌对护岸的碰撞有更好的效果,位置过近的双丁坝布置形式不如位置稍远的丁坝布置形式效果好。同时,不同工况的现象与分析可以给实际工程中丁坝的布置以参考性建议。     

末次冰消期以来古气候演化研究进展及展望

 从盛冰期到全新世之间的末次冰消期经历了地球表层系统的一次巨变,期间发生了一系列气候突变事件,在全球不同地区以不同的方式回应着这些事件的变化过程。末次冰消期转暖的过程和机制一直是古气候研究的热点。本文综述了末次冰消期以来的古气候/季风演化研究成果,指出海陆交界敏感地带的陆架区对全球环境变化十分敏感,陆架区沉积物蕴含了丰富的气候/季风演化信息,对陆架区沉积物中古气候代用指标的提取,东亚季风演化历史及其驱动机制、季风的差异和交互作用、季风在各个时间尺度上的驱动机制等问题的分析均具有重要意义,可以为地区及全球环境变化提供科学依据。     

基于GPU的岩石碎屑流与拦砂坝交互场景的三维建模与可视化

针对近年来岩石碎屑流灾害频发现象,并结合当前岩石碎屑流建模与可视化的需要,通过三维可视化模拟岩石碎屑流形成后,岩石碎屑流蓄满第一级拦砂坝后被第二级拦砂坝拦截的过程,以直观地表达岩石碎屑流现象,再现岩石碎屑流灾害的防灾减灾过程.采用离散元法建立岩石碎屑流模型,在场景中构建拦砂坝和排导槽等防灾设施模型,并对其进行边界处理,充分利用GPU的高度并行性和可编程性,使得利用离散元法模拟大规模岩石碎屑流的计算结果能够满足实时的要求,实现岩石碎屑流与拦砂坝交互场景的三维可视化.实验结果表明:该方法能够模拟出较丰富的岩石碎屑流细节效果,并且能够满足实时性的要求,展示了防灾减灾的过程,为岩石碎屑流防灾减灾的处理设计与施工提供直观的可视化分析平台,有助于岩石碎屑流灾害风险评估后进行岩石碎屑流灾害的防灾减灾措施.     

微气象区500 kV输电线路抗冰能力校核分析

针对覆冰后输电线路及杆塔的受力情况问题,采用传统导线受力计算模型对连续两次发生覆冰跳闸的500kV线路进行抗冰能力校核,研究了覆冰跳闸前后导线荷载、线间距离、不平衡张力以及脱冰跳跃幅值的变化情况。通过覆冰荷载模拟实验,结果表明:OPGW光缆覆冰过载能力低于地线5mm,且受导电率影响较大;不均匀覆冰后地线的不平衡张力易整体超标,而导线仅在耐张塔两侧超标,且主要受力杆件为耐张塔横担主材;在档距大于550m时,脱冰跳跃的相间净空距离即可引起导线间隙放电。     

黄河冰凌地电预警技术初探

以黄河济南段冰凌研究为例,采用地电测试方法对黄河凌汛期典型断面进行了流凌量测试,结果显示：（1）电测深曲线的高频部分与流凌量具有明显的数量关系,高频数值越高,河水中冰凌含量越多,视电阻率值也越大;反之,则流凌量少,故高频曲线与低频曲线的差异可反映河道流凌量的多少.（2）对于同一断面,流凌与未结冰相比,曲线高频部分的弯曲特征（曲率）相似,低频部分的弯曲特征（曲率）也相似.研究结果说明,以电测深曲线分解后的高频曲线和低频曲线作为黄河冰凌预警识别指标是可行的.     

内融冰式冰盘管蓄冷槽传热性能研究

内融冰式冰盘管蓄冷槽是一种广泛应用的空调蓄冷装置,对这种蓄冷槽传热性能的掌握对于工程应用非常重要．现有的这种蓄冰槽模型均为同心圆柱模型,不能反映冰水密度差对这种蓄冰槽传热性能的显著影响．本文对内融冰式冰盘管蓄冷槽的蓄冷（结冰）和取冷（融冰）实验结果进行了仔细的分析,建立了传热性能动态模型．采用同心圆柱模型描述蓄冷过程,而对取冷过程采用了准同心圆阶段、偏心阶段和碎冰阶段的三段动态模型．合理地反映了融冰过程不同阶段由于冰水密度差造成的换热速率变化的机理,因此模型的适应性强,预测性好．实验对比的结果也说明该模型能够准确地反映不同入口流量、入口温度蓄／取冷过程的蓄／取冷速率、出口温度的变化,因此可直接为工程应用服务     

基于有限元分析的新型立式蓄冰板结构的优化设计

在立式封装板蓄冰设备的优化研究中,冰板结构尺寸的确定是一个基础而重要的环节．通过建立二维立式蓄冰板的相变传热数学模型,运用有限元分析对蓄冷过程进行模拟,通过模拟不同结构立式蓄冰板内的温度场的变化情况来分析蓄冰板的蓄冷、释冷性能,从而确定蓄冰板的优化结构,得出蓄冰板的厚度对完全结冰所需蓄冷时间、平均蓄冷速率等的影响较大．为充分利用8h的波谷电价时间段,确定立式蓄冷板的最优结构为600mm×320mm×50mm．     

翼型分水漂子研究

<正>翼型分水漂子有优于其它类型漂子的独特功能,通过漂子模型的水工试验,对翼型分水漂子的结构类型进行了专题系列研究,以便进一步推广应用。     

箱型承水挡漂子的试验研究

<正>把木材水运中使用的新型诱导漂子——箱型承水挡漂子,在不同流速的拖曳水池中进行了模型试验研究,试验结果确定了箱型承水挡漂子的适用范围,漂子轴线与水流轴线的最大夹角及其受力值,为箱型承水挡漂子的设计提供了依据。     

低浓度含铬废水萃取分离的研究

采用磷酸三丁脂（TBP）为萃取剂,煤油为稀释剂,研究了萃取时间、TBP初始浓度、废水中H⁺浓度以及盐析剂（NaCl）对萃取过程的影响。结果表明,TBP对Cr(VI)萃取速率较快,15min后基本达萃取平衡;TBP初始浓度及废水中H⁺浓度在较低范围内对萃取效果影响较大;加入盐析剂可促进反应平衡,提高萃取效果。     

Possible presence of high-pressure ice in cold subducting slabs

During the subduction of oceanic lithosphere, water is liberated from minerals by progressive dehydration reactions and is thought to be critical to several geologically important processes such as island-arc volcanism, intermediate-depth seismicity and chemical exchange between the subducting lithosphere and mantle. Although dehydration reactions would yield supercritical fluid water in most slabs, we report here that the stable phase of H2O should be solid ice VII in portions of the coldest slabs. The formation of ice VII as a dehydration product would affect the generation, storage, transport and release of water in cold subduction zones and equilibrium conditions of dehydration would shift, potentially affecting the depths of seismogenesis and magmagenesis. Large amounts of pure ice VII might accumulate during subduction and, as a sinking slab warms, eventual melting of the ice would release large amounts of water in a small region over a short period of time, with a significant positive volume change. Moreover, the decreasing availability of fluid water, owing to the accumulation of ice VII and its subsequent reaction products in a cooling planetary interior (for example, in Mars or the future Earth), might eventually lead to a decline in tectonic activity or its complete cessation.     

冬季喷水制冰蓄冷系统中水滴的热计算及系统经济性分析

冬季喷水制冰蓄冷夏季应用系统与机械制冷系统相比,无污染、节约初投资和运行费用,并且可以降低夏季电力峰值负荷.通过建立水滴结冰的能量平衡方程进行数值计算,得到了在不同的室外温度下,水滴直径和结冰时间的关系,以及喷水制冰的性能系数,由于利用自然冷源,喷水制冰具有很高的性能系数.数值模拟的结冰量与实验结果相比较误差在7%—10%,这证明本模型是可行的.在可蓄冰地区应使用冬季喷水制冰蓄冷系统替代机械制冷系统可以节约能源与投资.     

环境约束条件下我国农药行业结构调整的路径选择

农药在生产过程中"三废"的排放、在施用过程中的面源污染,对自然环境与人类的健康造成了严重侵害。但农药行业对于农业生产又是不可或缺的。农药行业的发展与环境的紧张关系可以通过提升农药生产工艺水平、开发生物与绿色农药、创新"三废"末端处理技术等方式得到缓解。达成农药行业结构调整的路径是:加大研发力度,提高自主创新能力;加快行业整合,促进规模化、集约化运营;促进产业内分工,催生一批提供专业研发服务的新型组织。     

冬季覆盖海冰条件下海冰消融过程水盐变化分析

众多国家和地区对非常规水源利用一直给予研究和重视。冬季海冰覆盖条件下,融水质量变化特征不同于常规灌溉,研究和掌握其规律对咸水冰资源综合利用十分重要。利用冬季室外冰柱、土柱实验,以实时监测海冰消融全过程为手段,深入分析冬季覆冰条件下海冰融水水量及总盐动态变化。实验结果表明:融水量最大值出现在下午15时左右;覆盖海冰条件下,海冰消融入渗过程分为集中排盐、深度脱盐、淡水入渗三个阶段。实验结果可为冬季覆冰或咸水结冰灌溉提供技术参考。     

一次连续降雨过程中氨氮在不同介质中迁移模拟柱实验

氨氮在包气带中迁移与介质含水量多少有关。自然界中,降雨是影响介质含水量多少和运移的主要因素。通过动态土柱实验模拟降雨过程中氨氮迁移规律。结果表明,降雨时包气带处于饱和状态,氨氮下移平均速率10 cm/5 h,明显比非降雨情况污染扩散速度高1个量级。降雨后包气带处于非饱和状态,介质可固定氨氮。粗颗粒中氨氮浓度变化稳定;细颗粒中氨氮浓度缓慢减少。72 h连续实验,浅层氨氮达到吸附平衡,深层未达到吸附平衡,粗颗粒吸附速率慢于细颗粒。     

冰蓄冷技术相关固液相变传热现象的研究进展

列举了与常规冰蓄冷技术相关的传热问题，综述了冰－水固液相变导热控制、导热对流耦合控制下圆管外和球内固液相变传热现象的研究进展情况，以及在冰－水固液相交换热实验研究中所采用的实验方法．     

异常高温气井凝析水产出机理及动态研究

基于油气水多相相平衡理论,模拟了异常高温气藏地层原始条件和生产过程中地层和井筒的烃水相态变化特征,分析了气井凝析水的采出过程和机理.计算了不同温度压力条件下凝析气中饱和凝析水含量,得出了气井凝析水产出动态规律曲线.最后对两口实例凝析气井早期产水规律和产水来源进行了分析.结果表明,凝析水产出机理是烃水在不同温度压力条件下的多相平衡,凝析水产水规律可用于气井产水来源和气井产水动态的初步判定和分析.这对于正确认识高温气井产水规律,编制合理的气田开发方案具有重要现实意义.