调节水池对高水头船闸取水区域波动影响的数学模型

研究了调节水池对高水头船闸取水区域水位波动的影响，建立了单调节水池、双调节水池串联和并联等三种情况的数学模型。运用建立的模型对三峡工程船闸取水系统的取水流量进行了计算。结果表明：调节水池具有降低取水最大流量，减小引航道水位波动，同时降低船闸内的充水流量，减小水位波动的作用。因此，设置调节水池对降低引航道取水区域的水位波动和改善船闸取水系统的流态是一种有效可行的方案。     

引航道出口形态对泥沙淤积影响的数学模型研究

以位于灌河南岸、沟通灌河与通榆河的航运通道的响水船闸下游引航道为例，通过数学模型手段，研究引航道出口形态对泥沙淤积的影响．针对本河段除具有一般潮汐河段船闸引航道的淤积特性外，还由于引航道口门处有由鸡心岛阻隔形成东西两汊，而独具特性的状况．对4种方案进行模拟计算，结果表明引航道口门形态对引航道的泥沙淤积有较大的影响．     

1960年以来太湖水位变化特征及影响因素分析

以太湖为研究对象,综合采用Mann-Kendall突变检验和Morlet小波分析等方法,分析太湖1960—2018年水位数据,阐明太湖水文特征变化及其影响因素．结果表明:1960—2018年间太湖水位整体呈现缓慢上升趋势,极值水位波动幅度较强;年内水位受降雨分配的影响呈单峰型变化,汛期尤为明显;水位周期性显示稳定的时间尺度是9 a,变化强烈的时间尺度分别是22和28 a;气候变化和人类活动共同影响了太湖水位的变化,2000年前太湖水位对降水的响应十分敏感,而2000年后太湖水位受人为调控而趋于稳定;合理范围内的水位波动对整个流域的水资源调配和太湖的生态水文特征有重要影响,科学的水利工程调控有利于太湖湖泊生态系统的健康发展．研究结果可为太湖水情调控和湖泊生态系统管理提供理论参考和决策依据．      

太湖流域近60年气温多时间尺度波动幅度的长期变化特征

太湖流域是我国重要的经济发展区域,为研究太湖流域气温波动的长期变化特征,利用近60年来太湖流域10个气象站的逐日气温资料：日最高气温(MaxT)、日平均气温(MeanT)、日最低气温(MinT),运用均方根(root-mean-square, RMS)方法分析了太湖流域年、季、月3个尺度上气温波动幅度的长期变化特征,并以1990年为分界,研究了20世纪90年代前后波动趋势的变化和区别.结果表明：1)年尺度上,1958-1990年气温年内波动幅度呈微弱降低趋势,而1990-2018年气温年内波动幅度呈显著增加趋势.2)季节尺度上,1958-1990年春季和冬季气温波动幅度趋势呈下降趋势、夏季气温波动幅度呈上升趋势而春季和冬季气温波动幅度趋势呈上升趋势.3)月尺度上,1990-2018年太湖流域各月份的气温波动幅度均呈上升趋势,但1月和4月要比其他月份波动幅度上升趋势明显.4)空间上,1958-1990年流域内气温波动幅度整体呈下降趋势,由东向西波动幅度下降趋势增大;1990-2018年,流域内气温波动幅度整体呈增长趋势,从南至北呈波动幅度增长趋势变大.     

微小尺度流动应力波动尺度效应

通过对常温下具有不同晶粒直径的微型铜圆柱体进行镦粗实验,研究了微小尺度下流动应力波动尺度效应现象.结果表明,在应变量相同条件下,流动应力波动幅度随晶粒尺寸的增大而线性增大;在晶粒尺寸相同条件下,流动应力波动幅度随应变量的增大而增大.基于晶体塑性理论及数理统计理论,建立了流动应力波动幅度与晶粒尺寸和坯料几何尺寸间的关系.     

2步法改善长距离渠系结冰盖期的水力响应

针对长距离渠系结冰盖期控制仿真模型中,在采用普通PID控制器和下游常水位运行时水位、流量波动幅度和变化率大的问题,提出了2步法的闸门控制运行方法.该方法利用了变步长步进式控制法和改进的PID控制器的优点,分离了结冰盖期冰盖糙率和控制器对渠系水力响应的影响,使用该方法对南水北调中线工程总干渠京石段进行模拟,结果表明此方法明显减小了渠系结冰盖期的水位流量波动幅度和变化率,有利于渠系冬季冰盖生成的稳定性和避免发生冰灾.     

南水北调中线总干渠水力响应特征

该文针对南水北调中线工程总干渠安全运行及控制所关心的水力响应特征问题进行研究。利用南水北调中线电子渠道平台,对中线总干渠不同运行工况进行模拟计算,得到水位波动变化幅度、波动影响距离等水力响应参数的变化特征。结果表明:如无合适调控措施,参与操作的节制闸闸前后水位变化幅度大多超过0.15 m,波动影响距离在数百千米以上。对于同一节制闸,当闸门开度变化速率超过一定范围时,闸门附近水位变化速率趋近于一个定值。研究成果为南水北调中线总干渠控制运行提供了有益参考。     

三峡枢纽上游引航道布置方案及坝前流态的试验研究

三峡枢纽运行中后期，上游引航道隔流堤将永久船闸和升船机的航道包括在内（即大包方案）为技术设计专题研究论证的优选方案。在此基础上提出了船闸从堤外取水的设想，从而可以较好地解决堤内往复流和水位波动、航道内淤积等航运的关键技术问题。流态试验的结果表明，如将三期纵向围堰加高到１４８米高程，右电厂直接从围堰右侧进水，则能明显地改善坝前的流态，对保证枢纽的过流能力和增加发电量都有重要意义。     

水平管内气液两相泡状流壁面切应力的研究

利用TSI-1268W热膜探针测量了内径为35mm的水平管内气液两相泡状流的壁面切应力，得到了充分发展段同一截面上不同周向位置处的壁面切应力及其波动幅度数据．结果显示，管道顶部壁面切应力瞬时信号的功率谱密度没有明显的单一峰值，表明壁面切应力的变化具有非周期性特征．液相中加入气泡后，在管道下部的壁面切应力增大，在含气率较高的管道上部出现了壁面切应力减小的现象．随着气相流速的增加，管道上部的壁面切应力有较小幅度的降低，管道中下部的壁面切应力有较大幅度的增加；随着液相流速的增加，管道中下部的壁面切应力增加的幅度基本相同．低液流速度下，在管道上部，泡状流时的壁面切应力波动幅度要小于单相液流时的值，并随着气相流速的增加而减小，在管道下部，泡状流时的壁面切应力波动幅度与单相液流时的值接近．气泡的加入似乎对壁面切应力的波动有抑制作用，在高液流速度下，加入气泡对壁面切应力波动幅度的影响变小．     

闸门调控下大型输水系统的水力响应特征研究

输水系统的水力响应特征是渠道运行调控中所关心的重要问题.本文以南水北调中线工程总干渠为例,采取数值模拟的方法,计算了闸门开启和关闭两类操作情况下输水渠道的水力响应过程.结果分析表明,渠道水位波动变化幅度及影响距离、波动传播时间和闸门附近水位下降速率等水力响应参数与闸门运用方式、开度变化速率等影响因素之间存在着密切的关系,表现出一定的特征规律.这些特征规律对进一步深入研究减小渠道水位变化幅度和下降速率的方法,制定合理有效闸门调度控制方式具有重要意义.     

非离子表面活性剂在颜料表面处理中的应用

考查了斯盘、吐温和脂肪胺三种不同类型的非离子表面活性剂，在氯苯和水中，对酞菁绿颜料进行表面处理后，其自由面能γｓ、表自由面能的色散成分γｄｓ变化不大，而表自由面能的极性成分γｐｓ变化明显，且随疏水链长度增加而下降。处理后的酞菁绿颜料，在正辛醇中其粒径均向窄分布小颗粒区间移动，得到易分散的颜料。处理过程所用介质，对处理后颜料表面的亲水、亲油性有很大影响。以水为介质得到在水中分散性好的颜料。以有机溶剂为介质得到在油中分散性好的颜料。     

特种分离EDI过程处理模拟电镀镍漂洗水的研究

以电镀镍漂洗水为代表的低浓度重金属离子废水属于对环境危害极大的一类污染物.含有改进内部构造的特种分离电去离子(EDI)过程,是一种高效、稳定、环境友好的低浓度重金属离子废水处理新工艺.本文利用模拟电镀镍漂洗水,研究了填充树脂类型以及树脂粒径分布对该特种分离EDI过程分离效率的影响.研究表明,使用窄粒径分布的大孔强酸、强碱性混床树脂是特种分离EDI处理低浓度重金属离子废水过程传质强化的有效途径之一.     

长江口南港底沙再悬浮特征及其浓度预测

利用声学悬沙浓度剖面仪（ACP-1）和Endeco流速仪、双频测深仪等对长江口南港底沙再悬浮的浓度、流速和盐度、水深等进行连续14h定点同步观测。对长江口南港底沙再悬浮特征及其影响因子进行综合分析，结果表明：转流阶段再悬浮频率较小，强度较大；涨（落）急阶段，再悬浮频率较大，强度较小；过滤阶段，再悬浮频率和强度随流速同相变化；底沙再悬浮浓度的主要影响因子是盐度、流速、水深和悬沙粒径。再悬浮浓度与流速、盐度、水深和悬沙粒径的线性回归关系显，相关系数达0.91，且流速、水深和粒径与之呈正相关，盐度与之呈负相关。     

滹沱河地下水超采区人工回灌的水岩相互作用模拟

人工回灌条件下回灌水与地下水混合带的水岩相互作用是决定地下水水质演化和含水层发生化学堵塞的关键过程。为研究人工回灌对滹沱河地下水超采区水质演化的影响,以石家庄市人工回灌场地为例,利用石津灌渠水作为回灌水源,通过室内实验结合反向水文地球化学模拟揭示回灌层位地表水与地下水混合带的水-岩相互作用机理。结果显示：混合带水的TDS（total dissolved solids）变化特征表现为先增大后缓慢降低,且地表水占比越大、含水介质粒径越细,则其变幅越大;混合带水中主要离子质量浓度变化特征受混合、碳酸平衡、溶解-沉淀、阳离子交换及硝化作用控制,其中K⁺、Ca²⁺、SO₄^2-质量浓度主要受溶解-沉淀作用控制,Na⁺、Cl^-、HCO₃^-、NO₃^-质量浓度主要受混合NO₃^-作用控制,Mg²⁺质量浓度主要受阳离子交换作用...     

尼龙—6单丝透明性与结构关系

用于本实验的三种单丝加工方法对尼龙-6单丝结晶度的影响,差别不大。尼龙-6单丝的透明度主要取决于其表层的微晶尺寸与分布。表皮结晶层愈厚,丝的透明度就愈小;反之,则愈大,透明剂PAT能够有效消除水对尼龙-6生成球晶的诱导作用,使其基本上不生成表皮结晶层,因此单丝最透明。而碱液丝只能在较大程度上克服水的诱导球晶效应,所以其透明效果不如透明剂PAT好。     

大布苏湖全新世沉积岩芯的粒度特征与湖面波动

大布苏湖为构造断陷的封闭湖盆,现代沉积环境的研究表明,自湖岸到湖心,其平均粒径２依次递减,钻孔岩 的粒度分析和年代测定揭示,全新世以来,大布苏湖有两次高湖面和两次低湖面时期晚全新世以来,湖面波动式下降,湖水浓缩而演变为我国东部地区罕见的盐湖。     

城市不同发展阶段地表水系及地貌形态的变化

从城市地表水系的变迁及其地貌形态的变化来探讨不同发展阶段城市地貌的变化.对于一个城市,从它形成初期、发展期、极盛期直到发展后期,它的人口密度分布经历了从“平原型”到“丘陵型”、……“山地型”、“高原型”、“火山口型”的发展阶段,而地表水系却经历了一个不断消亡、退化、改造、转入地下、水质恶化,然后再不断复苏、水质不断改善的过程.     

基于接触角法计算固体表面张力的研究进展

固体表面张力的测定始终是表面科学和工程领域中的热点问题。综述了Young方程推出以来基于接触角法计算固体表面张力的各种方法,分析了这些方法形成的假设条件及在计算固体表面张力时存在的问题,并介绍了该领域的最新研究成果,比较了不同方法计算固体表面张力的值的特点,最后指出当前研究尚存在的问题。     

Probing the properties of individual nanostructures by novel techniques

Nanomaterials are the fundamental components of nanoscience and nanotechnology, and they are different from bulk materials in grain size, surface/interface-to-volume ratio and grain shape, which are the origins of their unique electrical, optical, thermodynamic, mechanical and chemical properties. The small size of nanostructures hampers the applications of well-established testing and measurement techniques, thus new methods and approaches must be developed for their synthesis, property characterization and device fabrication. This has been the focus of our research, aiming at exploring state-of-the-art techniques for materials processing and characterization. This paper reviews our progress in nanomaterials research.     

超纯水对溶剂合成纳米TiO_2粒径的调控及其表征

以钛酸四丁酯和甘氨酸为钛源和模板剂,研究超纯水的添加量对溶剂热法合成纳米TiO2粒径的影响,来调控纳米TiO2粒径.并通过SEM、EDS、XRD、FT-IR以及N2吸附-脱附实验对产物进行了形貌、结构及成分的表征.结果表明,SEM表征表明超纯水的添加量对TiO2纳米粒子粒径形成有较大影响,当超纯水的添加量为3.5mL时,制备的纳米TiO2最小粒径小于10nm;EDS表征表明其Ti∶O原子百分比为1∶1.89;XRD表征表明其为锐钛矿型单晶;FT-IR表征表明其含有典型的Ti-O键,且比表面积及孔径分析表明其比表面积和平均孔径分别为109.444m2/g和37.087nm.研究结果证明,通过调节超纯水的添加量可以有效控制TiO2纳米粒子的粒径.