黄河中游支流无定河流域水沙情势与变异特性

近年来,黄河中游支流无定河流域水沙情势发生了显著变化,径流量与输沙量都出现了急剧减少的现象,其年径流量与输沙量序列变异类型(尤其是趋势变异、均值跳跃变异及方差变异)的信息重叠问题尚没有有效的解决方案,导致很难给出较为准确的变异归因解释。为此,以无定河流域10个水文站的实测年径流量和输沙量序列为研究对象,采用经验模态分解、STARS法和迭代累积平方和(ICSS)法对年输沙量序列进行趋势变异、均值跳跃变异和方差变异检验,识别无定河流域年输沙量序列变异的类型构成。同时,采用双累积曲线探讨无定河流域的水沙关系变化,并结合流域实际,分析变异类型产生的原因。结果表明:无定河流域年输沙量序列的变异类型均为复合类型,且复杂多变,其中趋势变异主要为先减后增型,均值跳跃变异为向上向下型和下沉型,方差变异主要为振幅缩减型; 归因分析结果显示,无定河流域的淤地坝建设驱动年输沙量序列的下沉型均值跳跃变异,与其他水土保持措施一起驱动序列的趋势变异和方差变异; 年降水量及沙尘暴频率因变化较小,仅在趋势变异上有微弱影响; 淤地坝施工期间强降水引发的水土流失和淤地坝拦沙后清水下泄引发的河道冲刷驱动年输沙量序列均值向上的跳跃性变化,而淤地坝群淤积库容随时间的衰减则应该是驱动年输沙量序列趋势变异的关键因子。     

人类活动对洞庭湖区荆南三河径流变化的定量影响

20世纪50年代以来,为治理长江水患,洞庭湖区和长江荆江河段发生了大规模、高频次的人类活动,导致荆南三河（松滋河、虎渡河和藕池河）径流序列发生显著变化,严重影响了洞庭湖区的江湖水量交换与水安全情势。为了量化荆南三河径流序列的变异特征,引入STARS法和ICSS法分别用于识别径流序列的均值与方差变化,确定其变异位置与变异水平;同时,通过梳理同期发生的重大人类活动,从物理机制层面探索荆南三河径流变异的驱动成因。结果表明:荆南三河新江口站、沙道观站、弥陀寺站、康家岗站和管家铺站径流序列均发生了均值跳跃变异(变异幅度24%~78%),径流量严重减少,康家岗站还发生了振幅缩减的方差变异(变异幅度74%);径流变异的主要原因是1969~1971年的荆南三河河道裁弯和2001~2006年的三峡水库蓄水;河道裁弯主要影响荆南三河的沙道观站、弥陀寺站、康家岗站、管家铺站,减少流入洞庭湖水量约614×10⁸ m³,三峡水库蓄水影响新江口站、沙道观站、弥陀寺站,减少流入洞庭湖水量约174×10⁸ m³;从受双重影响的沙道观站和弥陀寺站来看,河道裁弯和三峡水库蓄水所引起的径流变异幅度基本相当,但在绝对量值上,河道裁弯引起的影响更大。     

基于改进的Franklin法估算标准生成吉布斯自由能应用于水体有机污染物降解的应用研究

目前,水体常见有机污染物的标准热力学数据不全,使得水体中有机污染物平衡常数无法获取,造成有机污染物降解的化学反应方程可行性无法确定。以探求水体中生成吉布斯自由能ΔfGθ未知的常见有机污染物为目标,采用改进的Franklin法对已知生成吉布斯自由能的有机物进行估算并比对,结果显示,相对误差在10%左右,因此将改进的Franklin方法应用于ΔfGθ未知的有机污染物,根据基团贡献计算其ΔfGθ,进而获取平衡常数,并对水体中有机污染物降解过程中化学反应方程的可行性进行判定,为水体中有机污染物的降解机理提供参考。     

陕北高强度采煤对生态环境影响的研究进展

高强度采煤对生态环境影响显著。从高强度采煤对生态环境的影响、生态环境评价、生态补偿和生态恢复4个方面评述了陕北地区煤炭开采对生态环境影响的研究进展,可为陕北地区煤炭资源可持续开发与生态环境协调发展提供参考。     

1956-2016年沣河径流量变化特征分析

以沣河流域内秦渡镇水文站1956-2016年实测径流数据为基础,分析年内变化特征;用M-K方法对沣河年际、丰水期、枯水期3个时期的径流量进行了突变分析,再用滑动t检验突变点的可信度。结果表明:沣河年径流量在1956-2016年中整体呈减少趋势,减少率为175.71×10~4m~3/a;径流年内分配在20世纪70、80年代较为集中,主要在7-9月,全年占比达43.87%,2006年以后年内分配较为均匀;沣河年径流量在1982年发生突变;丰水期在1977和1985年各发生1次突变,其中1977年的丰水期径流量全年占比从15.2%增加至64.4%;枯水期在2001年发生1次突变。研究结果可以为沣东、沣西新城的防洪和海绵城市建设以及陕西省斗门水库的正常运行提供参考。     

疏水性对小球藻气浮采收效率影响的实验研究

文章采用微生物粘着碳氢化合物法,检测了清水与不同浮选药剂溶液中小球藻的表面疏水特性;并采用机械浮选槽,考察了浮选药剂类型、浓度与pH值对小球藻气浮采收效率和富集比的影响,探讨了回收率与富集比的关系。实验结果表明:小球藻的表面疏水性是影响气浮采收效率的关键因素;通过添加浮选药剂提高小球藻的表面疏水性,能有效地提高小球藻的采收效率和富集比;pH值也会影响气浮采收率,在碱性环境下,采收效率更好。研究结果可以为开发高效、低耗与环境友好的微藻气浮采收工艺提供理论依据。     

EB预辐照对制备PANACF表面形貌的影响

提出了利用电子束（electron beam, EB）预辐照聚丙烯腈基纤维（polyacrylonitrile-based fiber, PANF）后再进行炭化活化制备聚丙烯腈基活性炭纤维（polyacrylonitrile-based activated carbon fiber, PANACF）的方法。吸收剂量为160 kGy并用w=10%KOH溶液浸渍30 min的PANF在450 ℃下模拟炭化活化30 min后,SEM分析显示其表面出现了与未辐照PANF不同的密集的蜂巢状结构,其BET法比表面积（specific surface area, SSA）约为未辐照样品的9倍,BJH法计算结果显示其为孔径分布集中在2～10 nm的介孔材料。该结果表明,EB预辐照对制备PANACF的表面形貌具有调控作用。     

一维稳态流非饱和土渗透系数垂直分布模型及其线性简化

渗透系数是控制地下水流动的重要参数,对渗透系数的空间分布规律进行研究具有重要的意义。基于Gardner模型获取了一维稳态流非饱和土渗透系数沿垂直分布模型,该模型用指数函数描述,受饱和渗透系数和无量纲的深度与流动率等因素的控制;该模型表明一维稳态流条件下均质典型土类的渗透系数其沿垂直方向变化趋势主要受比流量与饱和渗流系数的负数值二者之间的相对大小影响。分别采用泰勒级数方法和以地下水位处及地表处的渗透系数作为控制条件方法对一维稳态流非饱和土渗透系数沿垂直分布模型进行线性近似简化。采用泰勒级数方法获取的简化模型其计算误差随无量纲的深度增大而增大。简化后的模型具有形式简单、参数少等特点。通过算例对比简化模型与原模型的差异,计算结果表明:采用以地下水位处及地表处的渗透系数作为控制条件的方法进行线性近似简化的模型计算误差比采用泰勒级数方法获得的线性近似简化模型的计算误差小。     

秸秆液化制备生物沥青工艺及性能研究

在酚、醇和酚醇联用的不同液化体系下对稻草秸秆进行液化,将液化产物掺入基质沥青中,制备生物沥青。结果表明,在酚醇联用体系下且液化产物掺量为10%时,所制备的生物沥青性能最佳,其针入度、软化点、延度均符合要求,并一定程度上改善了基质沥青的低温性能。秸秆在酚醇联用(聚乙二醇400∶丙三醇∶苯酚=1∶1∶1)体系下进行液化的工艺条件为:90 min, 140℃,固液比1∶4,固催比1∶0.1,压力1 MPa。     

碱性离子液体催化大豆油制备生物柴油

以大豆油为原料,碱性离子液体为催化剂,制备生物柴油,研究反应温度、醇油摩尔比、反应时间和碱性离子液体的用量对生物柴油产率的影响。结果表明,碱性离子液体催化大豆油制备生物柴油的最佳工艺条件是:n(甲醇)∶n(大豆油)=12∶1,反应温度55℃,反应时间1.5 h,离子液体用量2.5%。在该工艺条件下,生物柴油产率41.3%。