基于两阶段人工鱼群算法的U型渠道断面优化设计

渠道断面优化是控制农田水利工程成本的重要因素,已有的渠道断面优化研究以梯形渠道为主,对U型渠道研究较少。以优化U型渠道深度、圆弧半径和直线段外倾角为目标,建立以U型渠道过水断面面积最小为目标函数、满足设计流量要求的数学优化模型。根据U型渠道水力计算的复杂性,利用引入协调行为的两阶段人工鱼群算法,对渠道断面设计进行优化。优化结果满足边坡稳定等约束条件。将模型应用于连云港市赣榆区黑林镇土地整理项目,10条斗渠过水断面面积均减小,优化后占地面积共减少28.603 m~2,占原占地面积的5.0%。     

南方丘陵山区湿地氮磷时空变化及影响因素分析

对陈墩库区湿地从2015年9月到2016年8月进行水质监测,通过方差分析和相关性分析归纳总结湿地氮磷浓度变化规律,探究不同植物与湿地氮磷的相互作用。结果表明:陈墩库区TN、TP浓度在不同湿地季节变化有所差异,各湿地TN浓度在春、夏、冬差异显著;TP在冬季有显著差异,其余季节均无明显差异,陈墩库区TN、TP浓度季节变化与进水氮磷浓度和湿地面积、植物类型及生长状况密切相关;不同植物与湿地TN、TP呈现不同的相关性,这与水生植物对氮磷的吸收能力不同有关;轮叶黑藻、再力花、芦苇对氮磷的去除效果较好。     

基于同位素水化学分析的松嫩平原大布苏湖流域地下水补给源研究

采用同位素与水化学分析方法研究了大布苏湖湖水的补给源,结果表明,大布苏湖水主要来自地下水的补给。大布苏湖水、地下水与松花江中游的江水同位素δ2H-δ18O关系点分布在相同的区域,且受到了一定程度的蒸发。泉水中的氟-砷关系表明,补给湖泊的地下径流主要发生在20~30m的粉细砂层,火山岩风化物细颗粒沉积层构成了主要的透水层,火山岩细颗粒中的砷通过氧化还原反应溶解到地下水中,形成了高砷含水层。据此推断,大布苏湖水来自于松花江等周边河流的渗漏,渗漏水通过黄土层下伏的高砷粉细砂层向大布苏湖中排泄。湖心钙华表明同时存在深层承压水的越流补给。     

引江济淮试验工程中不同尺寸试样抗剪强度的试验对比研究

边坡岩土体的抗剪强度是评估边坡稳定性的关键参数,采用较小尺寸试样可能难以反映岩土体的结构性,导致测试结果偏离实际情况。为研究尺寸效应对不同岩土体抗剪强度参数取值的影响,选取引江济淮试验工程的4种典型岩土层,进行现场原位大型剪切试验与室内小尺寸试样的直剪试验。结果表明:受原位地质条件的影响,进行现场大型剪切试验时,岩土体应力-应变曲线的剪应力峰值更突出,达到峰值以后,经历1%~2%剪应变即达残余剪应力,不同岩土体应力-应变曲线表现出明显的差异性;影响岩土体尺寸效应的因素众多,仅从黏粒含量、膨胀性、取样扰动来分析现场与室内剪切试验的差异性是远远不够的,对于不同地质的实际工程,现场原位剪切试验仍然是获取合理强度参数的关键性试验。基于试验结果,给出了该地区采用室内直剪试验所得的强度参数的建议修正比率。     

闽江下游径流量和北港分流比变化及其对水龄的影响研究

利用闽江下游多年水文资料,分析了干流流量时空变化和北港分流比变化趋势,并借助EFDC模型研究水口水库下泄流量和北港分流比对闽江下游水体水龄的影响。分析表明:闽江干流径流量年际变化不均匀,北港分流比则经历了由小变大再变小的趋势。模拟的闽江水龄结果可知水龄与下泄流量成反比关系,北港分流比减小将增加北港水体交换时间,同时减少南港水体交换时间;水龄可以定量地描述污染物在北港河道的停留时间,为保障北港水源地水质安全,需要增大枯水期上游水口水库下泄流量和增大北港分流比。     

三维激光扫描技术的高边坡开挖质量评价方法研究

本文将三维激光扫描技术引入到高边坡开挖质量整体评价中,通过数字化仿真试验对基于点云数据的4种评价方法进行了对比和评价,验算了三维激光扫描技术与全站仪配套工作数据配准的精度。通过工程实例,采用点云比较与断面法对边坡开挖质量进行全面的分析。研究表明:三维激光扫描技术可以提高开挖边坡质量评价的精度,增强了对开挖面形态的了解,为下一工序的施工提供理论支撑。     

基于EFDC模型的长江下游码头溢油风险预测

为了更有效地预测溢油事故,建立了基于EFDC(environmental fluid dynamlics code)模型的长江下游南京段码头溢油事故影响的预测模型。研究结果表明:构建的二维水动力模型能够较为准确地反映研究区域风场、流场、复杂地形条件综合影响下长江溢油扩展和迁移运动的整体规律,油膜在研究区域降解较慢,溢油发生在落急时刻和西风风向时,油膜更早向下游扩散,对下游保护区的污染更严重。     

太湖流域西部地区面源污染特征及其控制技术

针对太湖流域西部地区源污染的主要来源,依据由单元田间试验和小流域出口营养盐输出监测值与流域土地利用结构关系推算获得输出系数,计算了种植业典型土地利用类型的COD、TN、NH3-N和TP的排放量,结合其他种类面源排放量,指出太湖流域西部地区农业面源污染呈现出农村生活污水和种植业污染为主的排放特征。提出了面源污染适宜推广的处理模式,梳理不同种类面源污染处理存在的主要问题并相应提出面源污染控制建议,为太湖流域面源控制提供参考。     

城市污水处理厂磷的形态变化规律研究

对以A-A2/O-微絮凝-砂滤为处理工艺的某污水处理厂全流程磷的形态变化进行现场研究.结果表明,各处理构筑物中的磷主要以正磷酸盐形式存在,且正磷酸盐浓度在整个处理流程中的变化规律为:从沉砂池到前置反硝化池减小,从前置反硝化池到厌氧池增大,从厌氧池到好氧池减小,在厌氧池达到最大,在砂滤池出水达到最小.而正磷酸盐占总磷比例在二沉池出水处最大,由此判定二沉池出水处为最佳投药点.聚磷酸盐和有机磷浓度占总磷的比例沿处理流程呈先减小后增大的趋势.     

基于杭嘉湖平原河网模型的嘉善水厂断面水质达标分析

针对杭嘉湖平原地区河网特征,基于MIKE11软件建立杭嘉湖河网水环境数学模型,并对模型进行率定验证。率定得到河道糙率在0.025～0.05之间,COD_Mn降解系数在0.08～0.12/d之间,NH₃-N降解系数在0.07～0.10/d之间;验证得到水位相对误差小于10%,COD_Mn和NH₃-N的降解系数平均误差分别为11%和20%,模型计算值和实测值吻合良好。基于已建立的模型对研究区域的内外源权重及嘉善水厂断面水质进行达标分析,结果表明:①区域内部污染源对嘉善水厂断面影响大于区域外部污染源影响,COD_Mn和NH₃-N的内源权重分别为55.4%和67.2%;②为使嘉善水厂断面水质达标, COD_Mn需削减68%,NH₃-N需削减75%。