含水砂岩蠕变损伤模型的二次开发及工程应用

隧道围岩在富水环境下流变现象显著。以某砂岩隧道为研究对象,开展砂岩饱和状态下的三轴压缩蠕变试验,建立考虑含水率的损伤表达式。砂岩流变性态为黏性-黏弹性-黏塑性,通过统一流变力学模型理论确定蠕变模型结构为H- N -H｜N -N｜S,基于此模型进行损伤演化,从而得到蠕变损伤模型并将其推广为三维情形。将本构模型三维差分化,通过C++和FISH语言在FLAC^3D中实现了二次开发。还原实际试验条件,进行仿真验证,证明二次开发成功及模型参数求取的正确性。建立隧道三维模型,调用自定义蠕变本构模型,进行不同蠕变时间下的数值计算,验证本文蠕变损伤模型在岩体工程应用中的可行性。研究成果可为类似本构模型的构建与开发及隧道长期营运安全性分析提供参考。     

堆积体内部裂隙对降雨入渗的影响

降雨条件下滑坡体稳定性与裂隙诱发入渗密切相关。为了探究裂隙发育对堆积体降雨入渗的影响,以澜沧江某巨型堆积体坡表发育的裂隙现象为出发点,设计了均质堆积体和主-次裂隙堆积体2种模型。通过室内物理模拟试验及数值分析,并结合土体中的含水率、基质吸力、湿润锋迁移速度及深度的变化趋势可得出以下结论:裂隙型堆积体在降雨1 h和观测23 h的整个时间段内,其湿润锋迁移变化趋势可归纳为入渗加速→峰值→入渗减速→趋向于0;裂隙的存在为雨水入渗提供了有利的通道,雨水可到达土体深部,形成暂态饱和区,随降雨结束又逐渐消散;降雨在裂隙型发育的堆积体中的入渗过程可分为4个阶段,即前期完全入渗、裂隙下方强烈入渗、补偿加速入渗及水平侧渗。研究结果可为后续滑坡复活机理和稳定性评价提供参考。     

LID改造对城市内涝与面源污染的影响

为了探究低影响开发(LID)措施对城市雨水-径流-污染过程的改善效果,以广州市某区域为例,提出了4种LID改造措施(绿色屋顶、生物滞留池、透水铺装、3种LID组合),并构建了SWMM模型来模拟分析5种暴雨重现期下不同LID改造措施的水文水质效应。结果表明：单一LID改造措施下,暴雨重现期较大时透水铺装效果最好,该情景下洪峰削减率、峰现时间延迟和总流量削减率都达到了最大;3种LID组合对总流量削减率最高,为26-12%~34-40%;单一LID改造措施下,透水铺装对COD与NH3-N质量浓度峰值削减和峰现时间延迟效果最佳;3种LID组合对COD和NH3-N总量削减率最高,分别为50-51%~60-83%和53-16%~58-47%。LID改造措施对城市内涝、COD和NH3-N都有不同程度的减轻或削减,其中LID组合改造措施的效果最好。     

我国矿井水资源化利用现状及前景展望

针对现阶段我国在矿井水资源化政策制定、科学研究、人才培养及宣传等方面存在的问题,在总结全国53处煤矿矿井水利用率、利用方式、利用价格等现状的基础上,分析了矿井水资源化利用的制约因素,提出了出台落地性政策、加强创新人才建设培养、分质分类利用、加大宣传和发挥行业协会作用等政策方面的建议,指出高质量矿井水的开发、矿井水资源热能利用、产业化和规模化经营、废弃矿矿井水资源化利用等是矿井水热能利用的方向。     

有机磷灭蚊剂投放浓度和时间对水体总磷的影响

为分析新型低毒有机磷杀虫剂“1%双硫磷颗粒”投放对河道水质的影响,设置不同药剂投放浓度和不同反应时间的室内试验,以TP、NH₃-N及S^2-为目标因子,分析该药剂投放后水体污染物浓度。结果表明:不同试验组水样中S^2-质量浓度均小于0.02 mg/L,NH₃-N质量浓度处于0.029~0.036 mg/L之间,均达到地表水Ⅰ类标准;不同浓度药剂投放1 h后,水体TP质量浓度已达到稳定状态,且在60 h内均保持稳定,药剂投加量与水体TP质量浓度呈显著正相关(R²=0.85);不同处理组的药剂在水体中的TP释放量无明显差异,均在1.06~1.30 mg/g之间。“1%双硫磷颗粒”推荐适宜投放量不会使河道水质恶化到劣Ⅴ类,但增加药剂投放量会增加水体TP污染及富营养化风险。     

海绵城市低影响开发措施综合效益评价体系及应用

为对低影响开发(LID)措施综合效益进行量化评价,综合考虑生态、经济及社会等因素,选取径流量削减率、污染物削减率、成本投资、运行效益、雨水利用、生态价值等16项LID措施评价指标,采用层次分析法和熵权法确定指标权重,基于云模型构建了LID措施综合效益评价体系。将评价体系应用于南京一住宅小区的4个LID措施初步设计方案量化评价,结果显示,功效最大型方案截污减排效益最优,社会效益良好,对于“较优”的隶属度最大,为最优方案。     

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。     

南方季节性缺水河流逐月保证率设定法的改进

改进计算生态基流的逐月保证率设定法以适用于南方季节性缺水河流。构建逐月保证率设定模型,综合分析各类影响设定保证率因素,构建模型评价指标体系及评价标准,耦合AHP与熵值法求解指标组合权重,运用模糊综合评价法求评价值,并通过对比Tennant法、年内展布法等耦合最终适宜生态基流过程。以秦淮河流域为例,将计算结果与传统逐月保证率设定法计算结果对比,验证了改进方法的可靠性与优越性。     

一种热电厂类直流冷却水系统设计的分析

热电厂冷却水系统的设计有直流供水系统和循环供水系统.常规机械通风冷却塔作为循环供水系统的冷却构筑物,技术成熟,投资低,安装、运行简单,管理方便,目前广泛应用于热电厂.根据电厂循环冷却水的要求,结合项目建设情况,提出类直流冷却方案,并通过与常规机力通风冷却塔冷却方案的比较,说明类直流冷却方案具有节能、节水、节材、节地、无噪声污染等优点,提出了一种新的类直流冷却水系统的供水方式.     

城市水环境治理工程的评估与选择——以中南地区某城市为例

我国城市水环境治理已全面进入到系统治理、综合施策的新阶段,在此过程中,如何识别水污染核心问题、评估相关工程预期效果,选择最具针对性的治理措施是关键.以某城市水环境治理项目为例,通过构建精确内河河流水质模型,对城市内河河流污染特征进行了详细分析,并对雨污混错接改造、径流污染控制、合流制溢流控制以及污水处理厂提标等工程进行了细致评估,通过工程效果分析,确立了以雨污混错接改造、径流污染控制为主要任务.由于上述两项工程实施后水环境达标状况良好,又确定了保留现状合流制片区截流倍数不变、不对污水处理厂进行过度提标等措施,以避免过度建设和投资浪费.