氮在包气带中迁移和转化的预测模型

氮是一种中国西北地区水资源的主要污染物,其污染地下水的主要途径是通过排放的生产和生活废水的垂直渗透。本研究利用系统规划模式,通过对嘉峪关市的土地处理系统的可行性研究,我们提出了一个对水流和氮的迁移与转化的二维模型,该模型从总体上综合了饱水带与包气带区域的特点,所建立的模型结合存在于土层中的氮转化理论,如矿化作用,固化作用,淋滤作用,硝化和反硝化作用。整体模拟是在耦合所有子模型的基础上建立的,主要用于模拟铵氮和硝氮从表土层向潜水层仿中小学层的迁移,污染系统在垂向可分为三层：耕作层,下包气带和含水层,在利用系统动力学平衡基础上,整体模型的求解便转变为对一组偏微分方程的求解,通过模拟预测数据与实测的数据的对比,证明了该模型能够可靠的模拟出氮的各种形态在土壤和地下含水层中的迁移与转化规律。     

垃圾渗滤液处理技术的研究进展

垃圾渗滤液是一种难处理的高浓度有机废水,文章从垃圾渗滤液的产生及其特点出发,介绍了国内外垃圾渗滤液的处理技术,分析各种处理方法的特点,并指出结合实践选用联合工艺处理将是未来渗滤液处理研究的主要方向.     

垃圾渗滤液对钻孔桩的施工及其耐久性的影响

城市的扩展使得部分新建的构筑物建设在早期垃圾填埋场上,施工建筑物基础时会破坏原垃圾填埋场的防渗体系,造成含大量有害离子的垃圾渗滤液污染地下水,而且施工完成后,垃圾渗滤液也会腐蚀桩基.为评估并减少垃圾渗滤液的不利影响,以建设在垃圾填埋场上的某铁路桥梁桩基为研究对象,通过理论研究和模型计算,对垃圾渗滤液污染物的传输特点和桩基的耐久性进行分析,得出泥浆密度、泥皮厚度、渗滤历时与单桩浆液损失量的关系,地下水新增污染物浓度与泥浆损失量、泥浆参数等的关系,以及混凝土保护层厚度和去锈剂的使用对桩基耐久性的影响.     

垃圾渗滤液处理的新思路--生物反应器填埋场技术的应用

针对垃圾渗滤液处理工艺复杂、费用高昂的难题,在对比分析传统填埋场与生物反应器填埋场渗滤液特征的基础上,进行了不同的模拟填埋场试验.结果显示,模拟准好氧型生物反应器填埋场渗滤液的COD(化学需氧量)和氨氮(NH3-N)浓度去除率可分别达到95%和98%以上,表明生物反应器填埋场本身具有强大的渗滤液处理功能,充分发挥和利用这一功能可大大减轻渗滤液“末端”处理的巨大压力.研究为我国填埋场渗滤液处理和污染控制提供了新的思路和途径.     

温州永强平原地面沉降分析中地下水位变化研究

温州市永强平原由于大量开采地下水,进而诱发地面沉降．为查明地面沉降与地下水位的关系,模拟该区地面沉降变化特征,本文采用二维水流模型,通过有限元法分析,对永强平原不同年份地下水位变化进行了分析及预测。     

导排管径对模拟回灌型准好氧填埋结构运行的影响

为了解导排管管径对准好氧填埋的影响,运用室内模拟试验,分别采用80、50和25 mm3种导排管管径模拟了回灌型准好氧填埋中垃圾堆体温度、渗滤液产量及水质等运行344d的变化.结果表明:导排管管径对模拟回灌型准好氧填埋的运行有明显影响,管径越大,渗滤液产量越少,渗滤液pH值上升越快,而化学需氧量、氨氮和总氮等指标的污染负荷也得到快速改善;回灌型准好氧填埋导排管径和堆体水平堆放直径的比例达到1:32时,渗滤液中有机基质能彻底降解;当二者比例大于1:16时,不仅渗滤液中的有机基质降解彻底,而且也能迅速削减氮元素.     

准好氧矿化垃圾床处理渗滤液的试验研究

在用实验室矿化垃圾填充的准好氧生物反应床上,对渗滤液进行了1次过流处理.结果表明,当每立方米矿化垃圾的水力负荷为40 L/d、有机负荷(以化学需氧量计)为480 r/d、氨氮负荷约为12 r,/d时,渗滤液中化学需氧量的去除率为92%以上,处理前后渗滤液中有机物由26种减少到10种,对氨氮和总氮的去除率分别为98%和96%以上.随着氨氮负荷的增大,当进水TN为523～2 611 mg/L时,去除率保持在75%～96%之间.因此,准好氧矿化垃圾床同时实现了对渗滤液中有机污染物和氮污染物的处理,能承受较大氮负荷的冲击.     

河堤植物护坡技术研究

河堤边坡表面经常受到波浪冲击、地表水径流和地下水渗流等因素作用,形成表面侵蚀和浅层滑坡现象。植物根系能减少边坡表面水流冲刷和地下水渗流,增加土体强度,具有明显的浅层护坡效果。随着植物根系含量增大,根系土的强度增大。植物根系土边坡的稳定性分析可以采用类似加筋土边坡的分析方法。     

零价铁/天然沸石对氯酚污染地下水的净化效果研究

以2,4-二氯苯酚污染的地下水为研究对象,分别用零价铁屑、天然沸石及其组合作为反应介质,设计了6种地下可渗透反应器(PRB),进行实验室净化模拟研究.结果表明:单独采用零价铁屑、沸石为反应介质时,2,4-二氯苯酚的去除率分别为26%和40%;铁屑与沸石联合作为反应介质时,去除率可提高20%～30%.在地下含水层应用零价铁 沸石的组合填充去除有机污染物时,应沿水流方向依次先填入零价铁,再填入沸石方可达到最佳去除率.     

准好氧填埋场渗滤液重金属变化特性

为提高渗滤液中重金属的去除率,进行了模拟准好氧填埋场中试试验,分别对渗滤液pH值、氨氮和溶解氧等对准好氧填埋场渗滤液重金属变化特性的影响进行了研究.结果表明,渗滤液pH值和溶解氧等对重金属在填埋场中的迁移转化起重要作用.pH值较低时,渗滤液中重金属的浓度普遍较大;溶解氧对重金属浓度的影响取决于重金属在垃圾体中的存在形态;渗滤液中的Cr,N i和Pb在经过250 d准好氧填埋后,去除率分别达到76.5%,94.3%和91.4%.     

基于污染源浓度随时间衰减的土壤污染物运移模型

在实际工程中,无论是垃圾填埋场渗滤液浓度还是疏浚堆场底泥浓度,随着时间的增长,都是会呈现某种衰减变化的规律．本文论述了基于污染源浓度随时间衰减指数形式的初步研究成果,并给出了所建污染物运移模型的解析解．并根据模型解对污染物在北京地区不同类型的土壤：黏土、重粉质黏土、粉质黏土和黏质粉土中的运移情况进行了模拟计算．     

垃圾填埋场渗滤液的处理方法综述

渗滤液的特点是污染物浓度高、持续时间长、流量不均匀、水质变化大。对渗滤液的处理方法主要有预处理、生物处理及物理化学处理等方法。综述了几种方法的类型、工艺特点和存在的问题。     

基于变步长梯度正则化算法识别分数阶地下水污染模型参数

针对一维的地下水污染迁移过程中的非"菲克"扩散现象,建立分数阶对流-扩散偏微分方程.对于其参数识别的问题,采用隐式差分格式离散控制方程,设计变步长的梯度正则化算法重构地下水污染迁移模型参数.数值结果表明:变步长的梯度正则化算法能快速有效地识别地下水污染迁移模型参数;当正则化参数取0.000 1和分数微分阶数趋于2.0时,该算法计算精度高、收敛速度快、稳定性好,具有重要的应用价值.     

基于CFD的轮胎滑水及其性能影响因素分析

轮胎滑水性能对车辆安全性和操控性具有决定性影响,而花纹结构设计参数直接影响着轮胎接地区水流运动进而对轮胎滑水性能也会产生直接影响。但由于滚动轮胎的滑水性能测试条件极为苛刻,且很难捕获到滑水现象发生时水流运动流场特性。为明晰滑水现象发生时的流场特性及花纹结构设计参数对滑水性能的影响,基于计算流体动力学的方法,建立考虑轮胎接地印痕及花纹变形特征的滑水分析模型,掌握了水膜升力、自由液面及沟槽内水流速度等流场分布特征,分析了水膜厚度、水流速度、纵向花纹及横花纹结构设计对滑水性能的影响。结果表明:在水膜厚度较小时,路面水流可顺畅进入接地区花纹沟并被及时排出;水流速度的变化对胎面动水压力有显著影响;纵向花纹沟深度对滑水性能影响显著;改变横向花纹沟水流运动方向、降低胎面动水压力可提升滑水性能。     

弯曲河段通过大型船舶能力预报研究

干线航道的船舶通过能力大小,取决于弯曲、浅滩、桥区等限制性河段的船舶通过能力,为了使有限的航道资源得到充分的利用,开展有关限制性航段船舶通过能力研究,尤其是弯曲河段船舶通过能力,实现船舶通过能力的准确预报是十分必要的.根据弯曲河段航道特点和水流特征,通过分析弯曲河段风、流对船舶运动的作用机理,采用数学建模的方法,建立弯曲河段航道宽度、曲率半径等航道尺度与通航船舶尺度的关系模型,实现弯曲河段通过能力的准确预报.     

复杂流态下系泊船的水动力特性研究

为研究复杂流态下系泊船的水动力特性, 在最佳系缆方式未知的情况下, 通过约束船舶横荡、 纵荡、 艏摇三个方向的运动近似替代缆绳的约束作用, 建立系泊船简化模型。 在完成网格无关性和数值方法可靠性验证的基础上, 对常规流态以及复杂流态下系泊船的粘性流场进行数值模拟, 分析系泊船水动力系数和运动响应的变化规律。 结果表明： 随着水流流速的增大, 纵向力系数变化受到水流流向角的影响明显, 横向力系数及艏摇力矩系数变化较小, 垂荡、 纵摇、 横摇增大; 随着水流流向角的增大, 纵向力系数变化较为复杂, 横向力系数增大, 艏摇力矩系数先增大后减小, 垂荡、 纵摇、 横摇增大; 复杂流态下和一定流向角水流下系泊船的水动力系数和运动响应较为相似。     

榕江航道整治工程的水沙数值模拟

针对榕江的水沙运动特点,结合工程河段的航道整治工程,建立了适合该区域的二维水沙数学模型,模拟该区域的水沙运动情况,并采用实测资料进行了模型验证,所得计算结果与实测资料比较吻合。证明模型能较好地模拟受潮汐影响河道的水流泥沙运动情况,可为河道的整治提供技术支持。     

梁滩河地表水与地下水水化学及硝酸盐污染

运用水化学分析技术测定了三峡库区受人类活动影响的梁滩河地表水和地下水水体的水化学和硝酸盐氮污染水平。结果表明:自流域中上游,地表水体均受到了污染,并且向下游呈现出污染加重的趋势;在流域上游和中上游,地下水体受地表水体的影响,呈现出严重的污染,上游地下水硝酸盐氮污染呈现出超标趋势。受河水下渗的影响,梁滩河流域地下水中的硝酸盐氮浓度自上游而下至中游呈现出急剧升高的趋势,上游和中游区域之间的地下水的硝酸盐浓度超过了10 mg/L的标准,而向流域下游和河口处呈现出浓度降低的趋势。     

株洲航电枢纽河段水流泥沙运动特点及工程措施

利用物理模型和数学模型对株洲航电枢纽河段在施工期和使用期的水流泥沙运动特点进行研究,分析了枢纽河段水流泥沙的运动规律,针对其特点,采取了相应的工程措施。     

收缩水深计算方法

<正>泄水建筑物或跌坎下游水流的收缩断面是分析下泄水流与下游渠道中水流衔接形式的控制断面,其收缩水深则是水利工程或给水排水工程中消能工设计的重要参数。由于表征水流运动规律的能量关系式是关于收缩水深的高次方程,使得计算者不得不依赖于试算法或查图法,显然因为低效,又相继出现了优选法、迭代法、经验公式等;笔者在此介绍三个具有足够精度的计算公式,以利更加简捷地求解梯形、三角形及矩形断面水流的收缩水深。