玄武岩纤维-周丛生物膜-连续流反应器的污水深度净化性能研究

污水处理厂排水中氮、磷等营养盐浓度仍高于地表水,可能导致受纳水体富营养化,需要对其深度净化.周丛生物膜因其在脱氮除磷方面的优异性能而引起越来越多的关注.因此,设计了基于玄武岩纤维-周丛生物膜的连续流反应器(BFP-CFR),研究了不同水力停留时间(HRT)下BFP-CFR对污水深度净化的性能.研究结果显示,BFP-CFR的最佳HRT为48 h.该HRT下氨氮(NH₄⁺-N)、总氮(TN)和总磷(TP)的去除率为79.88%、25.36%和94.83%.经过该反应器处理后,可显著降低污水氮磷污染物浓度.当HRT≥32 h时,氨氮出水浓度可达《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)Ⅳ类标准及以上,总磷浓度符合《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)Ⅱ类标准及以上.反应器出水水质和净化动力学分析表明,由于BFP反硝化能力弱,本反应器水质净化的限制性污染物为总氮,后续需要在促进反硝化功能以强化脱氮方面开展研究.这为今后将BFP运用于污水处理后排水的深度净化提供了数据支撑,指出了需要技术突破的方向.     

三峡工程泄水建筑物水力优化设计

三峡大坝在运行期和施工导流期要求的泄水能力分别达10万m3/s和7万m3/s,大坝设有永久泄水深孔23个、表孔22个、导流底孔22个.大坝采用深孔、表孔、导流底孔3层孔口相间布置方式,缩短了溢流前缘长度,解决了枢纽泄洪难题.深孔的主要作用是宣泄千年一遇以下洪水,同时还担负着三期导流及围堰发电期间渡汛泄水任务.深孔具有数量多、尺寸大、水头高、水位变幅大、运用时间长和操作频繁等特点,其进口堰顶上游坝面及侧面采用1/4椭圆曲线,堰面下游接1∶0.7的斜坡段后再接R=30 m的反弧段.通过布置方案的论证和试验研究,深孔选用短有压管接明渠泄槽跌坎布置方案,底孔选用长有压管布置方案.     

基于有限元法的旋冲破岩提速仿真分析

旋转冲击钻井技术是深井、超深井钻井常用的提速措施之一,可以有效提高钻头破岩速率。相较于旋冲工具的迅速发展,冲击参数对钻头破岩效率影响的量化研究还不多见。本文利用有限元法研究旋冲钻井配合PDC钻头的破岩提速机理,研究冲击参数对岩石破碎体积、机械钻速的影响。仿真结果表明:随着冲击载荷增加,冲击破碎坑深度和体积相应增加,增加趋势先快后慢;使用Φ215.9mmPDC钻头旋冲钻井,中硬地层推荐冲击力20～45kN。利用有限元法模拟钻头破岩过程,可针对不同岩性地层、钻头类型、钻井参数进行冲击参数优选,为旋冲工具的参数优选和性能改进提供理论支撑。     

简单管水力系统水击的级数解析解

针对简单水力系统的基本方程,考虑阀门按线性关闭历时规律的初始条件和边界条件,利用该偏微分方程组的形式解,推导出时间关于系统末端水击的一阶线性微分方程,从而求解了系统末端水击的隐式解析解.进一步从数学上将水击分解成均具有级数解的两部分,利用三角级数展开的方法分别求解其级数解,最后给出了水击级数解析解的表达式.     

页岩气压裂条件下断层滑移及其影响因素

威远-长宁页岩气示范区部分区块套管变形率超过40％,而水力压裂诱发断层滑移是导致套管变形的主要因素之一.明确水力裂缝诱导下断层的激活机制及滑移量,对页岩气压裂过程中预防套管变形具有重要意义,而目前尚缺乏水力压裂下断层滑移量的理论模型.基于此,根据断裂力学理论,分析水力裂缝激活断层产生滑移的作用机制,建立水力压裂下断层滑...     

竹筋格栅处治填挖路基加筋特性研究

相较传统土工合成材料,竹筋格栅以其取材方便、易加工、经济环保的特点,具有较好的应用推广价值.依托国道310南移工程,针对竹筋格栅处治填挖交界路基承载变形机理进行研究.首先,对竹材的抗拉和抗弯力学性能进行测试,并结合规范推荐指标与普通土工格栅的力学特性进行对比.其次,采用室内直剪试验对比研究了加筋类型、竹筋格栅间距和填料压实度对筋土界面特性的影响.最后,建立填挖交界路基加筋处治有限元模型,分析了有无筋材、不同加筋类型和不同筋体计算模式情况下路基的应力和变形情况.结果表明：竹材自身力学性能满足规范对加筋材料的一般要求;竹筋格栅存在最优布置间距,筋土界面特性随填料压实度提高而增强.竹筋格栅较好的界面特性和自身抗变形能力,使其对路基的侧向约束作用和控制差异沉降效果均优于土工格栅.     

六垛南闸闸下淤积现状分析

针对我国在滨海河口地区修建的挡潮闸在河口建闸后普遍存在的泥沙淤积问题,根据苏北灌溉总渠入海口六垛南闸等处的实测资料,分析该挡潮闸下潮汐引河通道冲淤特性,指出挡潮闸下引河的潮流特性、潮流挟沙特性及引河淤积的原因。认为对闸门进行科学合理的控制、有效利用上游有限的泄水量和闸下落潮水流拖淤来防淤减淤是较为简便易行且经济的措施。     

新型自由侧翻式拍门研究

结合传统拍门的研究方法,从理论上分析和研究了一种新型拍门即自由侧翻式拍门的运动规律和撞击力。主要内容包括：拍门的结构和工作原理、无水空翻时拍门的运动规律和撞击力、停泵闭门过程中拍门的运动规律和撞击力、拍门撞击力的求解方法、拍门的流态和水力损失分析等,得出一般拍门的运动方程和撞击力近似表达式,并结合百里洲泵站更新改造工程拍门改造实例进行计算。结果表明该新型拍门克服了传统拍门的缺陷,运行时阻力小、开启角度大、水流流态好,无需配套设备,造价低廉,安装与检修方便。     

长江上游铜锣峡河段卵砾石推移质输沙规律研究

西部山区河段具有水面比降大、河床推移质粒径粗、糙率较大等特点,因此西部山区河段的水沙特性与平原河流差异明显,采用现有的推移质输沙公式来预测山区河段的泥沙输移情况存在较大误差。针对这一现象,基于爱因斯坦均匀沙无量纲输沙公式,考虑到推移质周围床沙对其遮蔽影响,以V/Uc=1为推移质起动临界状态建立了输沙率计算公式,最后以长江上游铜锣峡河段为研究对象,根据近二十年实测的水沙数据,将新计算式与多个经典公式进行精度比较,从计算结果来看,在预测大比降卵砾石山区河流时,新建立的计算式计算精度更高,能更好的反映其输沙规律。