基于TSP物探指标的围岩质量预测研究

为利用TSP各物探指标预测隧道围岩质量,以G575线巴里坤~哈密公路东天山隧道为工程依托,利用灰色关联分析理论,建立了以岩体质量指标修正值作为围岩质量的依据,以9个物探指标为影响因素,采用MATLAB软件对隧道围岩质量的影响因素进行关联排序,确定影响围岩质量的主次因素;再选取高关联度的物探指标,采用灰色关联理论进行围岩质量预测。结果表明,波速、纵横波速比、泊松比、密度为影响隧道围岩稳定性的主控因素;剪切模量、拉梅系数、体积模量、动态杨氏模量、静态杨氏模量为次要因素;围岩质量预测采用波速、纵横波速比、泊松比、密度这4个高关联度的物探指标能准确预测隧道围岩分类。     

三峡水库运行后宜昌-城陵矶河段冲刷重心下移与时空演变

三峡大坝下游河道的冲刷发展影响着长江中下游的防洪、航运及区域经济发展。本文以宜昌至城陵矶河段约400 km长河段为研究对象,基于2002—2018年河道的来水来沙、泥沙粒径和横断面形态观测资料,计算并分析河道垂向冲淤、横向摆动、平滩面积、平滩水深和冲淤量的变化,根据河道平面形态将研究河段划分为32个子河段,对子河段平均平滩面积和平滩水深的变化速率进行分级,引入空间聚类分析方法,对冲刷强度等级最高的河段在时空尺度上分布进行聚类分析,研究河道冲刷重心的时空迁移规律。结果表明,三峡水库运用后下游河道经历了蓄水初期冲刷较强（2003—2007）、175 m正常蓄水运用后冲刷减弱（2008—2012）和上游梯级水库运用后冲刷增强（2013—2018）的三个阶段;空间上,宜昌至枝城及上荆江河段普遍冲刷,以弯曲型为主的下荆江河道以冲为主,但冲淤交替频繁,同时冲淤强度具有随时间衰减的特点;冲刷重心具有向下游迁移的趋势,在三峡水库蓄水初期冲刷重心向下迁移较快,之后减缓,上游梯级水库运用后,冲刷重心下移速率明显加快,之后再次减缓,2003—2018年冲刷重心平均下移速率约7.5 km/a。     

组合隔板式鱼道水力特性数值模拟研究

鱼道是为鱼类提供洄游通道的一种重要的工程措施。基于Flow-3D采用标准RNG k-ε紊流模型和Tru-VOF追踪自由液面方法,对鱼道池室内流场进行三维紊流数值模拟,研究池室内水流流速、流态空间分布,分析鱼道的水力特性对目标鱼类洄游上溯的影响。结果表明:溢流堰与竖缝组合隔板式鱼道在设计流速v=0.75 m/s条件下,竖缝处平均流速为0.83 m/s,竖缝处流速分布范围为0.76~0.89 m/s;堰上流速为0.90~1.12 m/s,回流区流速分布范围为0.09~0.25 m/s,流速大小在鱼类的克流能力范围之内,但靠竖缝隔板处存在明显的主流贴壁现象。为此开展了池室优化方案设计,使鱼道池室流态满足鱼类上溯要求。     

太湖流域某净水厂嗅味物质变化特征研究

为了探讨净水厂中嗅味物质的浓度变化规律与各级处理单元之间的关系,以期为净水厂更加高效地去除水中的嗅味物质提供依据,采用固相微萃取—气质联用技术对太湖流域某净水厂中的2-甲基异莰醇(2-methylisobornel,2-MIB)、土臭素(Geosmin,GSM)、β-紫罗兰酮(β-Ionone,p-Ion)和β环柠檬醛(pCyclocitrial,p-Cyc)4种特征嗅味物质进行检测,并分析比较了净水厂各级处理单元对嗅味物质的去除效果.结果表明:β-Cyc的平均浓度最高,为5.83 μg/L,其次为β-Ion,平均浓度达到41.36 ng/L,2-MIB和GSM的平均浓度相对较低,分别为4.02 ng/L、l.13 ng/L;净水厂处理工艺对2-MIB、β-Cyc、β-Ion和GSM的去除率分别为99.93％、93.73％、64.09％和0;净水厂的处理工艺对嗅味物质具有一定的去除效果,嗅味物质浓度沿着水处理工艺流程呈下降趋势,嗅味物质的去除主要发生在深度处理阶段.     

广东省东江流域显著水问题类型识别

通过构建流域水资源、水环境与水生态功能评价指标体系,采用ArcGIS自然间断点分级法分析广东省东江流域水资源、水环境与水生态3类涉水功能的空间格局特征,采用Spearman等级相关系数定量分析3类涉水功能间的交互作用,识别各地区显著水问题类型,并提出相应管控策略。结果表明：广东省东江流域水资源、水环境与水生态功能评价等级空间格局体现出显著的空间差异性;流域水资源、水环境与水生态功能间的交互作用类型为兼容;基于3类涉水功能评价等级及功能间交互作用类型,将广东省东江流域10个评价单元划分为水资源、水环境、水生态、水资源-水环境、水生态-水环境及非显著型6个显著水问题类型。     

不同光照下梅尼小环藻对昼夜温差变化的生理响应

为探讨硅藻在不同环境中对昼夜温差变化的响应机制,以梅尼小环藻为代表,研究了在高光照与低光照两种条件下,3种不同昼夜温差对梅尼小环藻生物量、光合活性、营养盐吸收利用的影响。试验结果表明:在5~10 ℃范围内,昼夜温差的减小能促进梅尼小环藻细胞密度与叶绿素a的增长,使其比生长速率增加;在高光照下,各组梅尼小环藻的最大量子产量(F_v/F_m)差异显著,降幅范围为36.3%~65.2%(P<0.05),而低光照下各组F_v/F_m的组间差异不显著(P>0.05);此外,随着温差减小,培养基中PO^3-₄-P的净减小值越大;不同处理组梅尼小环藻对硅的亲和力也表现出差异:高光照下,5 ℃温差组的硅亲和力最高,其半饱和常数(K_m)为1.755 ng/L,而低光照下,恒温组的亲和力最高,其K_m为4.673 ng/L;不同光照条件下,梅尼小环藻的生理习性对昼夜温差的响应不同,但总体上一定范围内昼夜温差减小有利于梅尼小环藻的生长繁殖。     

"源—网—厂—河"一体化智慧排水系统的构建设计

为提升城市排水系统运行的效率和质量,开发设计了基于GIS的"源—网—厂—河"一体化智慧排水系统,其层次结构包括基础层、感知层、网络层、应用层.应用层是整个智慧排水系统的核心组成,主要包含六大模块——排水许可信息化管理、拓扑分析、健康评估、终端监测、模型计算及动态巡检.应用该系统构建排水系统模型计算,集成终端在线监测校核分析,分析诊断排水系统健康问题和拓扑问题,定位病害区域,自动制定最优巡检方案,分配派单于外业,外业巡检结果反馈回智慧排水系统,最终实现城市排水一体化智慧管理.     

基于灌溉水有效利用系数分析农业节水问题的探究

灌溉水有效利用系数是科学评估地方农田灌溉水效率、节水潜力的重要指标.通过分析2012—2019年宿城区灌溉水有效利用系数年际变化规律,探究宿城区农业节水潜力与节水灌溉发展成效,从节水工程投资、节水灌溉技术创新、节水政策机制改革、灌区节水管理等层面提出提高农田灌溉水有效利用系数测算分析水平的措施对策,以促进地区农业灌溉节水健康发展.     

大通湖区水系连通工程改善水环境的效果评估

大通湖是洞庭湖区的重要组成部分,近年其水质状况呈现恶化态势,正通过实施水系连通工程,以期改善其水环境。基于MIKE21构建大通湖区水系连通工程的二维水动力-水质数学模型,选取总氮和总磷作为水质指标,模拟不同连通调度方案下大通湖的氮磷浓度变化,采用滞水区面积比例、浓度变化指数、换水率和水质浓度改善率,评估6个连通方案下大通湖水环境的改善效果。结果表明:通过实施引水调度方案能够有效改善大通湖水环境,当引水前期流量取30 m~3/s,出口水位控制在25.48 m时和引水后期流量保持为30 m~3/s不变,出口水位调整至25.88 m时,大通湖水环境改善效果最佳。本研究可为实施水系连通工程,改善类似湖泊水环境和提高引水调度效率提供参考。     

河套盆地晚更新世以来黄河改道对高砷地下水分布的控制机制

针对河套盆地开展了历时多年的水文地质环境地质调查,利用采集的298组浅层地下水样品以及收集并甄选的382个水文地质钻孔记录分析发现:河套盆地内95%的高砷地下水(As质量浓度10μg/L)集中在黄河决口、改道形成的古河道影响带及黄河决口扇裙带。其中,盆地南部首次发现了较为集中的高砷地下水,其分布范围与黄河北岸的晚更新世以来黄河决口、改道形成的4个大型决口扇,在空间上有着良好的对应关系。黄河古河道带及决口扇裙带表现为较强的还原环境及蒸发浓缩作用以及较弱的地表水补给强度。受pH值、含铁氧化物的还原性溶解等因素影响,决口扇裙带浅层地下水中砷的含量略低于平原中部黄河古河道带。结果表明:黄河古河道带及决口扇裙带特定的沉积环境控制着地下水的水文地球化学过程,进而对高砷地下水的分布具有决定性的作用。